(57)【要約】【課題】小さな設置スペースでありながら２系統の配線路の電流値を正確に測定することができる電流測定装置を提供する。【解決手段】第１の電流センサ１３の端子１４及び１５を介して測定用導体１６に電流ｉ１が流れると、ＸＺ面内の磁界Ｈ１が発生し、Ｘ軸方向を向いた磁界感知方向Ｓ１を有する磁気センサ１７が磁界Ｈ１を感知して電流値が測定される。このとき、第２の電流センサ２３の磁気センサ２７はＹ軸方向を向いた磁界感知方向Ｓ２を有しているので、ＸＺ面内の磁界Ｈ１に影響されない。第２の電流センサ２３の端子２４及び２５を介して測定用導体２６に電流ｉ２が流れると、ＹＺ面内の磁界Ｈ２が発生し、Ｙ軸方向を向いた磁界感知方向Ｓ２を有する磁気センサ２７が磁界Ｈ２を感知して電流値が測定される。このとき、第１の電流センサ１３の磁気センサ１７はＸ軸方向を向いた磁界感知方向Ｓ１を有しているので、ＹＺ面内の磁界Ｈ２に影響されない。【選択図】図２
2008232634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ特定の磁界感知方向を有する磁気センサで一対の端子間に接続された測定用導体の周辺に形成される磁界の強さを測定することにより前記端子間を流れる電流を検出する２つの電流センサを備え、
前記２つの電流センサをそれぞれの磁気センサの磁界感知方向が互いに直交するような向きに並設して２系統の配線路の電流値をそれぞれ測定することを特徴とする電流測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電流測定装置に係り、特に一対の端子間に接続された測定用導体の周辺に形成される磁界の強さを磁気センサで測定することにより電流を検出する電流センサを用いた電流測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、従来から、磁気センサを用いた電流センサが知られている。この電流センサは、導体を電流が流れたときに導体の周辺に形成される磁界の強さを磁気センサで測定することによって電流値を求めることができる。
【０００３】
【特許文献１】実開平５−８１７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような磁気センサを用いた電流センサとして、基板上に形成された配線路を流れる電流を測定するような小型のものが開発されている。図３に示されるように、配線路を分断して双方のパターン１及び２の端部に電流センサ３の一対の端子４及び５がそれぞれ接続され、図４に示されるように、端子４及び５の間に接続された測定用導体６を電流が流れると、測定用導体６の周辺に磁界Ｈが形成され、この磁界Ｈの強さを測定用導体６の近傍に配置されている磁気センサ７で測定することにより端子４及び５の間を流れた電流値が求められる。
【０００５】
なお、磁界Ｈの向きは、電流の流れる方向に依存しており、磁気センサ７は測定用導体６の長さ方向に対して直交する方向、具体的には図４において左右方向を向いた磁界感知方向Ｓを有している。
ここで、基板上に形成された２系統の配線路における双方の電流を測定する場合には、双方の配線路にそれぞれ電流センサが接続される。すなわち、図５に示されるように、第１の系統の配線路を分断したパターン１１及び１２の端部に第１の電流センサ１３の端子１４及び１５が接続されると共に、第２の系統の配線路を分断したパターン２１及び２２の端部に第２の電流センサ２３の端子２４及び２５が接続される。
【０００６】
しかしながら、図５のように、双方の電流センサ１３及び２３を近接させて並設すると、図６に示されるように、例えば第１の電流センサ１３の測定用導体１６を流れる電流により周辺に形成された磁界Ｈ１が第２の電流センサ２３の磁気センサ２７にまで及ぶこととなる。その結果、第２の電流センサ２３の測定用導体２６に電流が流れていないにも関わらず、第２の電流センサ２３の磁気センサ２７が磁界Ｈ１による磁界感知方向Ｓの磁束成分を感知してしまう。逆に、第２の電流センサ２３の測定用導体２６を流れる電流によって第１の電流センサ１３の磁気センサ１７に影響が及んでしまう。
【０００７】
このため、双方の電流センサ１３及び２３の測定値に誤差が生じるという問題があった。
並設された電流センサ１３及び２３同士の磁界の影響を減少させて誤差のない測定値を得ようとすると、第１の電流センサ１３と第２の電流センサ２３の間隔を大きくとらなければならず、電流測定装置として大きな設置スペースを要してしまう。
【０００８】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、小さな設置スペースでありながら２系統の配線路の電流値を正確に測定することができる電流測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る電流測定装置は、それぞれ特定の磁界感知方向を有する磁気センサで一対の端子間に接続された測定用導体の周辺に形成される磁界の強さを測定することにより前記端子間を流れる電流を検出する２つの電流センサを備え、２つの電流センサをそれぞれの磁気センサの磁界感知方向が互いに直交するような向きに並設して２系統の配線路の電流値をそれぞれ測定するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、それぞれの磁気センサの磁界感知方向が互いに直交するような向きに２つの電流センサを並設するので、小さな設置スペースで双方の電流センサを近接させても、互いに及ぼされる磁界の影響が低減され、２系統の配線路の電流値を正確に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１にこの発明の実施の形態に係る電流測定装置の構成を示す。図示しない基板上に第１の系統の配線路と第２の系統の配線路とが形成されており、第１の系統の配線路を分断したパターン１１及び１２の端部に第１の電流センサ１３の一対の端子１４及び１５がそれぞれ接続されると共に、第２の系統の配線路を分断したパターン２１及び２２の端部に第２の電流センサ２３の一対の端子２４及び２５がそれぞれ接続されている。
【００１２】
ここで、説明の便宜上、図１の紙面に平行な基板の表面上にＸＹ面を規定し、基板の表面に対して垂直な方向をＺ軸と規定するものとする。
第１の系統のパターン１１及び１２は、それぞれＹ軸方向の一直線上に延びており、第１の電流センサ１３の一対の端子１４及び１５は互いにＹ軸方向に離間している。
一方、第２の系統のパターン２１及び２２は、それぞれＹ軸方向に延びているが、互いにＸ軸方向に所定距離だけずれており、このため、第２の電流センサ２３の一対の端子２４及び２５は互いにＸ軸方向に離間している。
【００１３】
図２に示されるように、第１の電流センサ１３は、端子１４及び１５の間に接続されてＹ軸方向に延びる測定用導体１６と、この測定用導体１６の近傍に配置された磁気センサ１７を有している。磁気センサ１７は、Ｘ軸方向を向いた磁界感知方向Ｓ１を有しており、測定用導体１６に流れる電流ｉ１によって測定用導体１６の周辺に形成されるＸＺ面内の磁界Ｈ１を感知する。
一方、第２の電流センサ２３は、端子２４及び２５の間に接続されてＸ軸方向に延びる測定用導体２６と、この測定用導体２６の近傍に配置された磁気センサ２７を有している。磁気センサ２７は、Ｙ軸方向を向いた磁界感知方向Ｓ２を有しており、測定用導体２６に流れる電流ｉ２によって測定用導体２６の周辺に形成されるＹＺ面内の磁界Ｈ２を感知する。
【００１４】
すなわち、第１の電流センサ１３と第２の電流センサ２３は、互いに同一の構造を有しているが、互いに９０度だけ向きを変えて配置されているために、磁気センサ１７の磁界感知方向Ｓ１と磁気センサ２７の磁界感知方向Ｓ２とが互いに直交するように並設されている。
【００１５】
次に、この実施の形態に係る電流測定装置の作用について説明する。まず、第１の系統の配線路に電流ｉ１が流れると、第１の電流センサ１３の一対の端子１４及び１５を介して測定用導体１６に電流ｉ１が流れ、測定用導体１６の周辺にＸＺ面内の磁界Ｈ１が発生する。Ｘ軸方向を向いた磁界感知方向Ｓ１を有する磁気センサ１７がこの磁界Ｈ１を感知して端子１４及び１５の間を流れた電流ｉ１の値が測定される。
このとき、磁界Ｈ１は、第１の電流センサ１３に並設されている第２の電流センサ２３にまで及ぶこととなるが、第２の電流センサ２３の磁気センサ２７はＹ軸方向を向いた磁界感知方向Ｓ２を有しているので、ＸＺ面内の磁界Ｈ１をほとんど感知しない。このため、第１の電流センサ１３による磁界Ｈ１が第２の電流センサ２３に与える影響は著しく低減される。
【００１６】
同様に、第２の系統の配線路に電流ｉ２が流れると、第２の電流センサ２３の一対の端子２４及び２５を介して測定用導体２６に電流ｉ２が流れ、測定用導体２６の周辺にＹＺ面内の磁界Ｈ２が発生する。Ｙ軸方向を向いた磁界感知方向Ｓ２を有する磁気センサ２７がこの磁界Ｈ２を感知して端子２４及び２５の間を流れた電流ｉ２の値が測定される。
このとき、磁界Ｈ２は、第２の電流センサ２３に並設されている第１の電流センサ１３にまで及ぶこととなるが、第１の電流センサ１３の磁気センサ１７はＸ軸方向を向いた磁界感知方向Ｓ１を有しているので、ＹＺ面内の磁界Ｈ２をほとんど感知しない。このため、第２の電流センサ２３による磁界Ｈ２が第１の電流センサ１３に与える影響は著しく低減される。
【００１７】
このように、第１の電流センサ１３と第２の電流センサ２３は、磁気センサ１７の磁界感知方向Ｓ１と磁気センサ２７の磁界感知方向Ｓ２とが互いに直交するように並設されているので、互いにそのケーシングが接触するほど近接させても、互いに及ぼし合う磁界の影響が低減され、２系統の配線路の電流値ｉ１及びｉ２を正確に測定することが可能となる。
【００１８】
この発明に係る電流測定装置は、例えばインバータ等により変換された３相交流のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流値を測定する際における２相の電流値の測定に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態に係る電流測定装置の構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態に係る電流測定装置の作用を示す図である。
【図３】電流センサの構成を示す平面図である。
【図４】図３の電流センサの断面図である。
【図５】２系統の配線路の電流値を測定するための従来の装置を示す平面図である。
【図６】図５の装置における電流センサの断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１１，１２，２１，２２  パターン、１３  第１の電流センサ、１４，１５，２４，２５  端子、１６，２６  測定用導体、１７，２７  磁気センサ、２３  第２の電流センサ、Ｈ１，Ｈ２  磁界、Ｓ１，Ｓ２  磁界感知方向、ｉ１，ｉ２  電流。
【図１】
2008232634.tif 000003
【図２】
2008232634.tif 000004
【図３】
2008232634.tif 000005
【図４】
2008232634.tif 000006
【図５】
2008232634.tif 000007
【図６】
2008232634.tif 000008