[发明专利]电流测量装置

说明书

技术领域

本发明用于测量导体的电流的大小的电流测量装置，特别是用于经由磁电变换元件来检测流过导体的电流的电流测量装置。

背景技术

近年来，在电动车或太阳能电池等领域，伴随电动车或太阳能电池装置的大输出化·高性能化，处理的电流值也变大，从而非接触地测量直流大电流的电流传感器被广泛地应用。作为这样的电流传感器，提出了一种具有磁电变换元件的电流传感器，该磁电变换元件凭借导体周围的磁场的变化来检测流过作为检测对象的导体的电流(例如，参照专利文献1)。

该电流传感器包括：作为检测对象的电流流过的母线(bus bar)；配置在此母线的周围的屏蔽(shield)板；和配置在母线和屏蔽板之间、使电流流过母线时产生的磁场的磁通量密度最小的位置处的磁电变换元件。在作为检测对象的电流流过母线时，在母线周围产生的磁场的变化由磁电变换元件变换成电压，并作为与电流的大小对应的信号被输出。用放大电路对来自该磁电变换元件的输出信号进行放大，并由检测电路进行检测，以检测流过母线的电流的大小。

专利文献1：JP特开2008-151743号公报

然而，电流传感器，因制造时的磁电变换元件的安装位置的误差或伴随电流传感器使用时装置的发热的热膨胀、收缩，磁电变换元件与作为检测对象的导体之间的距离会发生变化。在磁电变换元件与导体之间的距离发生了变化的情况下，有这样的问题：由磁电变换元件检测的磁场的磁通量密度会发生变化，从而会产生流过导体的电流的大小的检测误差。在专利文献1记载的电流传感器中，通过在使电流流过时产生的磁通量密度的变化最小的位置附近配置磁电变换元件，来减少在磁电变化元件与导体之间的距离发生了变化的情况下的检测误差。

但是，在专利文献1记载的电流传感器中，由于是在使磁通量密度的变化最小的位置附近配置磁电变换元件，故有电流传感器的检测灵敏度降低的问题。另外，即使是在使磁通量密度的变化最小的位置附近配置磁电变换元件的情况，也有并不一定能够有效地减少检测误差的问题。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于，提供一种电流测量装置，其能够校正导体与磁电变换元件之间的距离，能够高灵敏度且高精度地检测被检测电流。

本发明的电流测量装置，其特征在于，包括：流过被检测电流的导体；检测被检测电流流过所述导体时产生的磁场的变化的至少两个磁传感器；和根据所述磁传感器的输出来计算被检测电流的大小的运算部，其中，所述至少两个磁传感器与所述导体之间各自相隔不同的距离进行配置，所述运算部根据所述磁传感器的输出来求取所述磁传感器与所述导体之间的距离，并利用所述距离来计算所述被检测电流的大小。

根据这种构成，将作为检测对象的电流流过导体时在导体周围产生的磁场，用与导体之间各自相隔不同距离进行配置的至少两个磁传感器进行检测，故能够得到与距离差对应的强度的输出信号。这样，由于能够从至少两个磁传感器得到与距离差对应的强度的输出信号，故能够利用各自的信号来校正磁传感器与导体之间的距离。这样，在有电流测量装置的制造时的配置位置的误差、或因在电流测量装置使用时的电流测量装置的构件的热膨胀而引起变化等、磁传感器与导体之间的距离与设计值变化的情况下，都能够进行校正。因此，利用校正后的磁传感器与导体之间的距离来计算被检测电流，能够高灵敏度且高精度地检测电流值。

另外，本发明，在上述电流测量装置中，优选设定为：所述运算部，利用所述磁传感器的输出，根据利用了下面关系式(1)的运算处理来计算所述被检测电流的大小。

H＝μoI/2πr    式(1)

(在式(1)中，μo表示真空的导磁率，H表示磁场强度，r表示导体的中心P与磁传感器之间的距离。)

根据这种构成，利用上述关系式(1)，能够利用与导体之间各自相隔不同距离进行配置的至少两个磁传感器的输出信号来对电流值进行运算处理，从而能够高精度地检测被检测电流的电流值。另外，即使在导体附近配置了磁传感器的情况下，也能够校正磁传感器与导体之间的距离，故能够实现高灵敏度的电流测量装置。

另外，本发明，在上述电流测量装置中，优选设定为：所述至少两个磁传感器，内置于同一封装件内而构成。根据这种构成，能够实现电流检测装置的小型化。

另外，本发明的特征在于，在上述电流测量装置中，还包括隔着所述导体与所述磁传感器对置配置的另外的磁传感器，所述运算部根据所述磁传感器的输出与所述另外的磁传感器的输出之间的差分值来检测干扰噪声的大小，并利用所述干扰噪声的大小来计算所述被检测电流。