(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する平板状のフラックスゲート磁界センサの両面に可撓性を有する複数の磁性シートが配設されると共に当該フラックスゲート磁界センサと一体化されて構成されたセンサ本体を備え、
前記フラックスゲート磁界センサは、
平面形状が環状に形成された磁性膜と、
前記磁性膜を挟んで配設された一対の絶縁シートと、
前記一対の絶縁シートのうちの一方の絶縁シートにおける前記磁性膜との非接触面上に平面視した状態において一端が前記磁性膜の内周側領域に位置すると共に他端が前記磁性膜の外周側領域に位置し、かつ互いに間隔を空けて配設された複数の第１配線パターン、および前記一対の絶縁シートのうちの他方の絶縁シートにおける前記磁性膜との非接触面上に平面視した状態において一端が前記磁性膜の内周側領域に位置すると共に他端が前記磁性膜の外周側領域に位置し、かつ互いに間隔を空けて配設された複数の第２配線パターンが互いの前記一端同士および前記他端同士が前記一対の絶縁シートを貫通して形成されたスルーホールによって接続されて構成された一対のスパイラルコイルとを備えている電流センサ。
【請求項２】
前記磁性シートは、アモルファス磁性金属材料で形成されている請求項１記載の電流センサ。
【請求項３】
前記フラックスゲート磁界センサおよび前記磁性シートは、柔軟性を有するケースに収容されている請求項１または２記載の電流センサ。
【請求項４】
前記フラックスゲート磁界センサおよび前記磁性シートに巻回して形成された帰還巻線を備えている請求項１から３のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項５】
前記フラックスゲート磁界センサおよび前記磁性シートはそれぞれ帯状体に形成され、
前記フラックスゲート磁界センサにおける長手方向の一端部および他端部に第１丸孔が形成され、
前記複数の磁性シートは、前記フラックスゲート磁界センサの各面において当該フラックスゲート磁界センサの前記一端部方向および前記他端部方向に交互にずらされた状態で複数積層されて配設されると共に、当該フラックスゲート磁界センサの当該一端部方向にずらされた前記磁性シートにおける一端部に当該フラックスゲート磁界センサの当該一端部に形成された前記第１丸孔に連通する第２丸孔がそれぞれ形成され、かつ当該フラックスゲート磁界センサの前記他端部方向にずらされた前記磁性シートにおける他端部に当該フラックスゲート磁界センサの当該他端部に形成された前記第１丸孔に連通する第３丸孔がそれぞれ形成され、
前記フラックスゲート磁界センサおよび前記複数の磁性シートは、前記フラックスゲート磁界センサの前記一端部に形成された前記第１丸孔および当該第１丸孔に連通する前記磁性シートの前記第２丸孔に支軸が挿通され、かつ当該フラックスゲート磁界センサの前記他端部に形成された前記第１丸孔および当該第１丸孔に連通する前記磁性シートの前記第３丸孔に支軸が挿通されて一体化されている請求項１から４のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項６】
前記フラックスゲート磁界センサおよび前記磁性シートはそれぞれ帯状体に形成されると共に当該磁性シートは前記フラックスゲート磁界センサの各面に複数積層されて配設され、
前記複数の磁性シートは、長手方向の一端部が当該一端部に形成された丸孔に支軸が挿通されて前記フラックスゲート磁界センサの一端部に取り付けられ、かつ長手方向の他端部が当該他端部に形成された長孔に支軸が挿通されて当該フラックスゲート磁界センサの他端部に取り付けられて、当該フラックスゲート磁界センサに一体化されている請求項１から４のいずれかに記載の電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線などの通電路に流れる電流を検出する電流センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電流センサとして、特開２００２−１８１８５０号公報に開示されているロゴスキーコイルを使用した電流センサが知られている。この電流センサは、コアを有しない構成のため、フレキシブルに構成できるため、込み入った箇所に存在している通電路にも簡単に巻き付けることができて、通電路に流れる交流電流を容易に測定することができるという特徴を備えている。しかしながら、この電流センサは、直流電流を測定することができないため、直流電流（または直流電流および交流電流の双方）を測定する必要のあるときには、例えば特開平６−２８９０５９号公報に開示されているような電流センサが一般的に使用されている。この電流センサは、巻線が施されて開閉自在に組み合わされる磁気コアと、磁気コアにより形成される閉磁路中に介在配置されるホール素子とを備えている。この場合、ホール素子が直流電流を検出可能なため、この電流センサでは、交流電流だけでなく、直流電流の検出も可能となっている。
【特許文献１】特開２００２−１８１８５０号公報（第２頁、第１図）
【特許文献２】特開平６−２８９０５９号公報（第２頁、第１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記の磁気コアを使用した電流センサには、以下の改善すべき課題が存在している。すなわち、この種の電流センサでは、柔軟性の全くない磁気コアを使用しているため、込み入った箇所に存在している所望の通電路に流れる直流電流を測定しようとしたとしても、他の通電路が干渉して所望の通電路に磁気コアを装着できないことがあり、この結果、この所望の通電路に流れる直流電流を測定できないことがあるという問題点が存在する。
【０００４】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、様々な状態の通電路に流れる直流電流を測定し得る電流センサを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく請求項１記載の電流センサは、可撓性を有する平板状のフラックスゲート磁界センサの両面に可撓性を有する複数の磁性シートが配設されると共に当該フラックスゲート磁界センサと一体化されて構成されたセンサ本体を備え、前記フラックスゲート磁界センサは、平面形状が環状に形成された磁性膜と、前記磁性膜を挟んで配設された一対の絶縁シートと、前記一対の絶縁シートのうちの一方の絶縁シートにおける前記磁性膜との非接触面上に平面視した状態において一端が前記磁性膜の内周側領域に位置すると共に他端が前記磁性膜の外周側領域に位置し、かつ互いに間隔を空けて配設された複数の第１配線パターン、および前記一対の絶縁シートのうちの他方の絶縁シートにおける前記磁性膜との非接触面上に平面視した状態において一端が前記磁性膜の内周側領域に位置すると共に他端が前記磁性膜の外周側領域に位置し、かつ互いに間隔を空けて配設された複数の第２配線パターンが互いの前記一端同士および前記他端同士が前記一対の絶縁シートを貫通して形成されたスルーホールによって接続されて構成された一対のスパイラルコイルとを備えている。
【０００６】
請求項２記載の電流センサは、請求項１記載の電流センサにおいて、前記磁性シートは、アモルファス磁性金属材料で形成されている。
【０００７】
請求項３記載の電流センサは、請求項１または２記載の電流センサにおいて、前記フラックスゲート磁界センサおよび前記磁性シートは、柔軟性を有するケースに収容されている。
【０００８】
請求項４記載の電流センサは、請求項１から３のいずれかに記載の電流センサにおいて、前記フラックスゲート磁界センサおよび前記磁性シートに巻回して形成された帰還巻線を備えている。
【０００９】
請求項５記載の電流センサは、請求項１から４のいずれかに記載の電流センサにおいて、前記フラックスゲート磁界センサおよび前記磁性シートはそれぞれ帯状体に形成され、前記フラックスゲート磁界センサにおける長手方向の一端部および他端部に第１丸孔が形成され、前記複数の磁性シートは、前記フラックスゲート磁界センサの各面において当該フラックスゲート磁界センサの前記一端部方向および前記他端部方向に交互にずらされた状態で複数積層されて配設されると共に、当該フラックスゲート磁界センサの当該一端部方向にずらされた前記磁性シートにおける一端部に当該フラックスゲート磁界センサの当該一端部に形成された前記第１丸孔に連通する第２丸孔がそれぞれ形成され、かつ当該フラックスゲート磁界センサの前記他端部方向にずらされた前記磁性シートにおける他端部に当該フラックスゲート磁界センサの当該他端部に形成された前記第１丸孔に連通する第３丸孔がそれぞれ形成され、前記フラックスゲート磁界センサおよび前記複数の磁性シートは、前記フラックスゲート磁界センサの前記一端部に形成された前記第１丸孔および当該第１丸孔に連通する前記磁性シートの前記第２丸孔に支軸が挿通され、かつ当該フラックスゲート磁界センサの前記他端部に形成された前記第１丸孔および当該第１丸孔に連通する前記磁性シートの前記第３丸孔に支軸が挿通されて一体化されている。
【００１０】
請求項６記載の電流センサは、請求項１から４のいずれかに記載の電流センサにおいて、前記フラックスゲート磁界センサおよび前記磁性シートはそれぞれ帯状体に形成されると共に当該磁性シートは前記フラックスゲート磁界センサの各面に複数積層されて配設され、前記複数の磁性シートは、長手方向の一端部が当該一端部に形成された丸孔に支軸が挿通されて前記フラックスゲート磁界センサの一端部に取り付けられ、かつ長手方向の他端部が当該他端部に形成された長孔に支軸が挿通されて当該フラックスゲート磁界センサの他端部に取り付けられて、当該フラックスゲート磁界センサに一体化されている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の電流センサでは、センサ本体が、環状に形成された磁性膜と、磁性膜を挟んで配設された一対の絶縁シートと、この一対の絶縁シートの各表面に形成された第１および第２配線パターンが各絶縁シートを貫通するスルーホールによって互いに接続されて形成されて磁性膜を共通のコア材とする一対のスパイラルコイルとを備えて構成された可撓性を有するフラックスゲート磁界センサを有して構成されている。したがって、この電流センサによれば、様々な状態で存在している通電路に対して、その状態に合わせてセンサ本体を適宜曲げることによって装着することができる結果、通電路の配設状況に拘わらず通電路に流れる電流を測定することができる。また、この電流センサによれば、フラックスゲート磁界センサを備えているため、通電路に流れる電流が直流電流であっても交流であってもその電流値を測定することができる。また、この電流センサによれば、可撓性のある磁性シートをフラックスゲート磁界センサの両面に配設（積層）したことにより、フラックスゲート磁界センサへの外部磁界の影響を磁性シートによって軽減することができ、また、磁性シートの装着数を規定することでフラックスゲート磁界センサの感度調整も可能とすることができる。
【００１２】
また、請求項２記載の電流センサによれば、曲げに対して十分な強度を備えたアモルファス磁性金属材料を用いて形成された可撓性のあるシート材を磁性シートとしてフラックスゲート磁界センサの両面に配設したことにより、センサ本体の可撓性を維持しつつ十分な強度を確保することができる。
【００１３】
また、請求項３記載の電流センサによれば、積層されたフラックスゲート磁界センサおよび複数の磁性シートを柔軟性を有するケースに収容したことにより、センサ本体を様々な状態に曲げたとしても、フラックスゲート磁界センサおよび複数の磁性シートの積層状態を確実に維持することができる。この場合、柔軟性を有するゴムや合成樹脂でケースを形成することで、ケースに耐電圧を持たせて安全性を確保することができる。
【００１４】
また、請求項４記載の電流センサによれば、積層されたフラックスゲート磁界センサおよび複数の磁性シートに帰還巻線を巻回したことにより、この帰還巻線を用いてゼロフラックス構造とすることができる。
【００１５】
また、請求項５記載の電流センサでは、フラックスゲート磁界センサおよび各磁性シートはそれぞれ帯状体に形成され、フラックスゲート磁界センサにおける長手方向の一端部および他端部に第１丸孔が形成され、各磁性シートは、フラックスゲート磁界センサの各面においてフラックスゲート磁界センサの一端部方向および他端部方向に交互にずらされた状態で複数積層されて配設されると共に、フラックスゲート磁界センサの一端部方向にずらされた磁性シートにおける一端部にフラックスゲート磁界センサの一端部に形成された第１丸孔に連通する第２丸孔がそれぞれ形成され、かつフラックスゲート磁界センサの他端部方向にずらされた磁性シートにおける他端部にフラックスゲート磁界センサの他端部に形成された第１丸孔に連通する第３丸孔がそれぞれ形成され、フラックスゲート磁界センサおよび各磁性シートは、フラックスゲート磁界センサの一端部に形成された第１丸孔および第１丸孔に連通する磁性シートの第２丸孔に支軸が挿通され、かつフラックスゲート磁界センサの他端部に形成された第１丸孔および第１丸孔に連通する磁性シートの第３丸孔に支軸が挿通されて一体化されている。したがって、この電流センサによれば、センサ本体を曲げたときに各層において磁性シートが独立して摺動可能なため、支軸から磁性シートに応力が加わって磁性シートが破損する事態を回避することができる。
【００１６】
また、請求項６記載の電流センサでは、各磁性シートは、その一端側に丸孔が形成され、かつその他端側に長手方向に沿って延びる長孔が形成されている。また、各磁性シートは、長手方向の一端部がこの一端部に形成された丸孔に支軸が挿通されてフラックスゲート磁界センサの一端部に取り付けられ、かつ長手方向の他端部がこの他端部に形成された長孔に支軸が挿通されてフラックスゲート磁界センサの他端部に取り付けられて、フラックスゲート磁界センサに一体化されている。したがって、この電流センサによれば、センサ本体を曲げたときに、長孔内において支軸が移動可能なため、各磁性シートをずらして配設することなく、より簡易な構成でありながら、センサ本体を曲げたときに支軸から磁性シートに応力が加わる事態を確実に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る電流センサの最良の形態について説明する。
【００１８】
最初に、電流センサ１の構成について、図面を参照して説明する。
【００１９】
電流センサ１は、図１に示すように、センサ本体２および検出回路３を備え、通電路４（図２参照）に流れる電流（直流電流および交流電流の少なくとも一方）を検出可能に構成されている。
【００２０】
まず、センサ本体２の構成について、図１〜図４を参照して説明する。なお、発明の理解を容易にするため、電流センサ１は、長さＬ１（図１参照）に対する厚みＬ２（図１参照）および幅Ｌ３（図３参照）の各比率が大きくなるように表されているが、実際には一例として長さＬ１が約１０ｃｍ〜１００ｃｍ、厚みＬ２が約１ｍｍ〜５ｍｍ、および幅Ｌ３が約１ｃｍ〜２ｃｍというように、長さＬ１に対する厚みＬ２および幅Ｌ３の各比率が小さく規定されて、全体として長尺な直方体に形成されている。また、図２では、後述するケース１６の図示を省略している。
【００２１】
センサ本体２は、図１に示すように、フラックスゲート磁界センサ（以下、単に「磁界センサ」ともいう）１１、複数の磁性シート１２、帰還巻線１３、複数の他の磁性シート１４、固定軸（本発明における支軸）１５およびケース１６を備えている。具体的には、センサ本体２は、複数の磁性シート１２および複数の磁性シート１４が磁界センサ１１の両面に積層された状態で配設されると共に固定軸１５によって磁界センサ１１と一体化され、かつ磁界センサ１１、複数の磁性シート１２および複数の磁性シート１４からなる積層体に帰還巻線１３が巻回され、さらに磁界センサ１１、磁性シート１２、磁性シート１４および帰還巻線１３が柔軟性のあるケース（柔軟性を有するゴムや合成樹脂で形成されたケース）１６に収納されて構成されている。
【００２２】
本例では、磁界センサ１１は、図３に示すように、可撓性を有するフレキシブル多層基板を用いて平面視長尺な直方体（帯状体）に形成され、かつ磁性膜２１並びにこの磁性膜２１を共通のコア材とする巻線２２，２３（いずれも本発明におけるスパイラルコイル）が内層に形成されて構成されている。具体的には、磁界センサ１１は、図４に示すように、平面形状が環状（本例ではロ字状）の磁性膜２１が表面に形成され、かつ第１絶縁シート１１ａ、第２絶縁シート１１ｂ、第１絶縁シート１１ａの裏面を覆う第３絶縁シート１１ｃ、および第２絶縁シート１１ｂの表面を覆う第４絶縁シート１１ｄを備えて構成されている。この場合、第１絶縁シート１１ａの裏面（同図において下面）には、巻線２２，２３の一部を構成する複数の配線パターン２２ａ，２３ａが形成されている。また、第２絶縁シート１１ｂの表面（同図において上面）には、巻線２２，２３の他の一部を構成する複数の配線パターン２２ｂ，２３ｂ、および巻線２２，２３用の引き出し配線パターン２２ｃ，２３ｃがそれぞれ形成されている。さらに、各絶縁シート１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは不図示の接着層を介して積層されて構成されている。この場合、各絶縁シート１１ａ〜１１ｄは、長さおよび幅が同一に規定された長方形に形成されている。
【００２３】
また、第１絶縁シート１１ａの裏面（磁性膜２１との非接触面）に形成された各配線パターン２２ａ，２３ａは、第１絶縁シート１１ａを平面視した状態においてロ字状の磁性膜２１を横切るように間隔を空けて配設されて、一端がそれぞれ磁性膜２１の内周側領域に位置し、かつ他端がそれぞれ磁性膜２１の外周側領域に位置している。また、第２絶縁シート１１ｂの表面（磁性膜２１との非接触面）に形成された各配線パターン２２ｂ，２３ｂも、第２絶縁シート１１ｂを平面視した状態において磁性膜２１を横切るように間隔を空けて配設されて、一端がそれぞれ磁性膜２１の内周側領域に位置し、かつ他端がそれぞれ磁性膜２１の外周側領域に位置している。
【００２４】
また、図４において一点鎖線で示すように、各絶縁シート１１ａ，１１ｂを貫通して形成されたスルーホール２４により、対応する配線パターン２２ａ，２２ｂの一端同士および他端同士が接続されると共に、対応する配線パターン２３ａ，２３ｂの一端同士および他端同士が接続されている。この構成により、各配線パターン２２ａ，２２ｂがスルーホール２４を介して一筆書き状に接続されて、巻線２２が磁性膜２１の一辺に巻回された状態でスパイラルコイルとして形成されている。同様にして、各配線パターン２３ａ，２３ｂがスルーホール２４を介して一筆書き状に接続されて、巻線２３が磁性膜２１の他の一辺に巻回された状態でスパイラルコイルとして形成されている。また、磁界センサ１１は、図３に示すように、長手方向の一端部および他端部に、各絶縁シート１１ａ〜１１ｄを貫通する第１丸孔２５ａ，２５ｂが一例として１つずつ形成されている。
【００２５】
一方、複数（本例では一例として８枚）の磁性シート１２は、アモルファス磁性金属材料を用いて形成された可撓性を有するシート材で形成されている。また、各磁性シート１２は、厚みが同一に規定されると共に、長さが磁界センサ１１よりも短く、かつ幅が磁界センサ１１と同じ直方体（帯状体）にそれぞれ形成されている。また、複数（磁性シート１２と同数）の磁性シート１４は、一例としての磁性シート１２と同じシート材で形成されている。また、各磁性シート１４は、厚みおよび幅が磁性シート１２と同一に規定されている。磁性シート１２および磁性シート１４は、同図に示すように、１枚ずつ１組となって、磁界センサ１１の表面側および裏面側にそれぞれ４層で積層されている。この場合、各層の磁性シート１２は、磁界センサ１１の各面において、磁界センサ１１の一端部方向および他端部方向に交互にずらされて配設されている。また、磁界センサ１１の一端部方向にずらされて配設された各磁性シート１２の一端部には、磁界センサ１１の一端部に形成された第１丸孔２５ａに連通する第２丸孔１２ａがそれぞれ形成されている。また、磁界センサ１１の他端部方向にずらされて配設された各磁性シート１２の他端部には、磁界センサ１１の他端部に形成された第１丸孔２５ｂに連通する第３丸孔１２ｂがそれぞれ形成されている。
【００２６】
また、図３に示すように、磁界センサ１１の他端部方向にずらされた各磁性シート１２の一端部側には、磁性シート１２と分離した状態で磁性シート１４が１枚ずつ配設されると共に、この磁性シート１４には、磁界センサ１１の一端部に形成された第１丸孔２５ａ、および各磁性シート１２の一端部に形成された第２丸孔１２ａと連通する第４丸孔１４ａが形成されている。また、磁界センサ１１の一端部方向にずらされた各磁性シート１２の他端部側には、磁性シート１２と分離した状態で磁性シート１４が１枚ずつ配設されると共に、この磁性シート１４には、磁界センサ１１の他端部に形成された第１丸孔２５ｂ、および各磁性シート１２の他端部に形成された第３丸孔１２ｂと連通する第５丸孔１４ｂが形成されている。
【００２７】
以上のようにして磁界センサ１１の各面に積層された複数の磁性シート１２および複数の磁性シート１４は、図１に示すように、磁界センサ１１の一端側に形成された第１丸孔２５ａ、各磁性シート１２の第２丸孔１２ａおよび各磁性シート１４の第４丸孔１４ａに固定軸１５が挿通されることによって磁界センサ１１の一端側に固定され、かつ、磁界センサ１１の他端側に形成された第１丸孔２５ｂ、各磁性シート１２の第３丸孔１２ｂおよび各磁性シート１４の第５丸孔１４ｂに固定軸１５が挿通されることによって磁界センサ１１の他端側に固定されて、磁界センサ１１と一体化されて、１つの積層体に形成されている。この場合、磁界センサ１１上に積層された磁性シート１２および磁性シート１４は、各層に１枚ずつ並設されて配設されているため、この積層体は、長手方向に沿って略均一な厚みに形成されている。
【００２８】
一方、この積層体における長手方向の一端面において、磁界センサ１１、および磁界センサ１１の各表面に積層された１，２層目の磁性シート１２、磁性シート１４が積層体の内方に凹み、かつ、この積層体における長手方向の他端面において、磁界センサ１１が積層体の外方に突出している。したがって、この積層体における各端面の凹凸に合わせて、ケース１６は、その長手方向の一端側の側壁における中央部分が凹部１６ａに形成され、かつ他端側の側壁における中央部分が凸部１６ｂに形成されている。以上の構成により、ケース１６内において磁界センサ１１に対して、その各面に積層された磁性シート１２および磁性シート１４が磁界センサ１１の長手方向に摺動可能なため、センサ本体２は、全体として可撓性を有し、図２に示すように、通電路４に曲げて巻回し、他端面に形成された凸部１６ｂを一端面に形成された凹部１６ａに挿入して環状に形成することにより、通電路４に装着可能となっている。
【００２９】
次いで、検出回路３の構成について説明する。検出回路３は、図１に示すように、励磁部３１、同期検波部３２、増幅部３３および検出抵抗３４を備えて構成されている。この場合、励磁部３１は、所定の周波数の同期信号Ｓ１を同期検波部３２に出力すると共に、この同期信号Ｓ１に同期した励磁信号Ｓ２を生成して、センサ本体２の磁界センサ１１における巻線２２に出力する。同期検波部３２は、巻線２３に発生する電圧信号Ｓ３を入力すると共に、この電圧信号Ｓ３を同期信号Ｓ１で同期検波して電圧信号Ｓ４を生成する。増幅部３３は、入力した電圧信号Ｓ４を電圧信号Ｓ５に増幅して帰還巻線１３の一端に出力する。検出抵抗３４は、帰還巻線１３の他端とグランドとの間に接続されて、帰還巻線１３に流れる電流を電圧に変換して電圧信号Ｓ６として出力する。
【００３０】
以上の構成を備えた電流センサ１を用いて通電路４に流れる電流を検出する際には、まず、図２に示すように、センサ本体２を曲げて通電路４に巻回すると共に、他端面に形成された凸部１６ｂを一端面に形成された凹部１６ａに挿入してセンサ本体２を環状に形成して、センサ本体２を通電路４に装着する。続いて、検出回路３を作動させる。これにより、検出回路３では、励磁部３１が、同期信号Ｓ１を同期検波部３２に出力すると共に、励磁信号Ｓ２をセンサ本体２の磁界センサ１１における巻線２２に出力する。この場合、巻線２３に発生する磁界は、巻線２２によって発生された磁界と電流が通電路４に流れることによって通電路４の周囲に発生した磁界の合成磁界となる。同期検波部３２は、この合成磁界によって巻線２３に発生する電圧信号Ｓ３を入力して同期信号Ｓ１で同期検波することにより、通電路４の周囲に発生した磁界の強さ（すなわち通電路４に流れる電流の大きさ）に応じて変化する電圧信号Ｓ４を生成し、増幅部３３は、この電圧信号Ｓ４を電圧信号Ｓ５に増幅して帰還巻線１３の一端に出力する。したがって、帰還巻線１３の一端に接続された検出抵抗３４には、通電路４に流れる電流の大きさに応じて変化する電圧信号Ｓ６が発生し、この電圧信号Ｓ６が検出回路３から出力される。
【００３１】
この場合、帰還巻線１３は、電圧信号Ｓ５が通過することに起因してセンサ本体２に発生する磁界と、電流が通電路４に流れることによってセンサ本体２に発生する磁界とが相殺される向きとなるように、磁性シート１２，１４からなる積層体に巻回されている。また、増幅部３３の利得は，上記のセンタ本体２に発生する両磁界が相殺されるように設定される。このため、電流が通電路４に流れることによって発生した磁界の強さに応じて電圧値が変化する電圧信号Ｓ４が電圧信号Ｓ５に増幅されて帰還巻線１３に印加されるため、この帰還巻線１３によってセンサ本体２に発生する磁界と、通電路４に流れる電流によってセンサ本体２に発生する磁界とが相殺される。したがって、電流セン１の磁気飽和が回避されるため、より大きな電流を測定することができる。
【００３２】
このように、この電流センサ１は、環状に形成された磁性膜２１を共通のコア材とする巻線２２，２３が配線パターン２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂで形成された可撓性を有する平板状の磁界センサ１１と、磁界センサ１１の両面に配設されると共に磁界センサ１１と一体化された可撓性を有する複数の磁性シート１２とを備えて構成された可撓性を有するセンサ本体２を備えている。したがって、この電流センサ１によれば、様々な状態で存在している通電路４に対して、その状態に合わせてセンサ本体２を適宜曲げることによって装着することができる結果、通電路４の配設状況に拘わらず通電路４に流れる電流を測定することができる。また、この電流センサ１によれば、フラックスゲート磁界センサである磁界センサ１１を備えているため、通電路４に流れる電流が直流電流であっても交流であってもその電流値を測定することができる。
【００３３】
また、この電流センサ１によれば、曲げに対して十分な強度を備えたアモルファス磁性金属材料を用いて形成された可撓性のあるシート材を磁性シート１２として磁界センサ１１の両面に配設（積層）したことにより、センサ本体２の可撓性を維持しつつ十分な強度を確保することができる。したがって、より様々な状態で存在している通電路４に対してセンサ本体２を装着することができる結果、電流測定可能な通電路４の対象を拡げることができる。また、磁界センサ１１への外部磁界の影響を磁性シート１２によって軽減することができ、また、磁性シート１２の装着数を規定することで磁界センサ１１の感度調整も可能となる。
【００３４】
また、この電流センサ１によれば、積層された磁界センサ１１および複数の磁性シート１２を柔軟性のある柔軟性を有するケース１６に収容したことにより、センサ本体２を様々な状態に曲げたとしても、磁界センサ１１および複数の磁性シート１２の積層状態を確実に維持することができる。また、柔軟性を有するゴムや合成樹脂でケース１６を形成したことにより、ケース１６に耐電圧を持たせて安全性を確保することができる。
【００３５】
さらに、この電流センサ１によれば、積層された磁界センサ１１および複数の磁性シート１２に帰還巻線１３を巻回したことにより、帰還巻線１３を用いてゼロフラックス構造とすることができる。
【００３６】
また、この電流センサ１によれば、磁界センサ１１の各面における各層に、磁性シート１２を磁界センサ１１の一端部方向および他端部方向に交互にずらした状態で配設すると共に、磁界センサ１１の一端部方向にずらした各磁性シート１２を磁界センサ１１の一端部に固定軸１５を用いて取り付け、かつ磁界センサ１１の他端部方向にずらした各磁性シート１２を磁界センサ１１の他端部に固定軸１５を用いて取り付けたことにより、センサ本体２を曲げたときに各層において磁性シート１２が独立して摺動可能なため、固定軸１５から磁性シート１２に応力が加わって磁性シート１２が破損する事態を回避することができる。また、各磁性シート１４についても、磁性シート１２と同様の構造によって磁界センサ１１に取り付けられているため、センサ本体２を曲げたときに各層において磁性シート１４が独立して摺動可能なため、固定軸１５から磁性シート１４に応力が加わって磁性シート１４が破損する事態を回避することができる。
【００３７】
なお、本発明は、上記した発明の実施の形態に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、上述した実施の形態では、センサ本体２を曲げたときに磁界センサ１１の各面に配設された磁性シートに固定軸１５から応力が加わる事態を回避するため、センサ本体２では、磁性シートを磁性シート１２，１４に分割する構成を採用しているが、図５に示すように、磁性シート１４を使用しない構成を採用することもできる。このセンサ本体２Ａでは、各磁性シート１２Ａは、その一端側に第２丸孔（本発明における丸孔）１２ａが形成され、かつその他端側に長手方向に沿って延びる長孔（本発明における長孔）１２ｃが形成されている。また、このセンサ本体２Ａでは、各磁性シート１２Ａは、長手方向の一端部がこの一端部に形成された第２丸孔１２ａに固定軸１５が挿通されて磁界センサ１１の一端部に取り付けられ、かつ長手方向の他端部がこの他端部に形成された長孔１２ｃに固定軸１５が挿通されて磁界センサ１１の他端部に取り付けられて、磁界センサ１１に一体化されている。この構成によれば、図２に示すように、センサ本体２Ａを曲げて通電路４に装着したときに、長孔１２ｃ内において固定軸１５が移動可能なため、各磁性シート１２をずらして配設したり、また各磁性シート１２を分割することなく（磁性シート１４を使用することなく）、より簡易な構成でありながら、センサ本体２Ａを曲げたときに固定軸１５から磁性シート１２に応力が加わる事態を確実に回避することができる。なお、センサ本体２と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略した。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】電流センサ１の構成を示す構成図である。
【図２】センサ本体２を通電路４に装着した状態の電流センサ１の構成図である。
【図３】センサ本体２の構成を示す分解斜視図である。
【図４】磁界センサ１１の構成を示す分解斜視図である。
【図５】センサ本体２Ａの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  電流センサ
２，２Ａ  センサ本体
１１  磁界センサ
１２，１４  磁性シート
１３  帰還巻線
１５  固定軸
１６  ケース
２１  磁性膜
１１ａ〜１１ｄ  絶縁シート
２２ａ〜２２ｃ，２３ａ〜２３ｃ  配線パターン
２２，２３  巻線
【図１】
0004801012.tif 000002
【図２】
0004801012.tif 000003
【図３】
0004801012.tif 000004
【図４】
0004801012.tif 000005
【図５】
0004801012.tif 000006