[发明专利]电流传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在宽的测量范围上是高精度且低耗电的电流传感器。

背景技术

作为在宽的测量范围上进行电流测量的电流测量装置，例如，具有在专利文献1中所公开的装置。该电流测量装置是将大小两个分流电阻串联连接，将二极管并联连接在小电流测量用电阻的大分流R_L上的装置。在这种电流测量装置中，在电位差为V_f以上(大电流范围)的状态下，通过将分流R_L进行旁路，能够抑制耗电。

专利文献1：日本特开2000-162248号公报。

根据分流电阻方式，在被测量电流变大的情况下，电流传感器自身的耗电变大，因此，被测量电流的测量范围就变窄了。在专利文献1公开的电流测量装置中，虽然通过使用多个分流电阻而使测量范围宽，但是在二极管导通以后的大电流区域中，由于通过小电阻之分流的额定功率决定了1次电流的上限，因此依然存在问题。

发明内容

本发明是鉴于上述而提出的，其目的在于提供一种在宽的测量范围上是高精度且低耗电的电流传感器。

本发明的一种电流传感器，其特征在于，具备：磁平衡式传感器，其包括由来自被测量电流的感应磁场而引起特性变化的磁传感器元件、以及被配置在所述磁传感器元件的附近且用于产生将所述感应磁场抵消的抵消磁场的反馈线圈；分流电阻，其被串联连接到用于流过所述被测量电流的电流线；以及切换机构，用于切换分流电阻式检测和磁平衡式检测，所述分流电阻式检测将所述分流电阻的电压差设为传感器输出，所述磁平衡式检测将根据所述感应磁场在所述反馈线圈中通电而使所述感应磁场和所述抵消磁场变成被抵消的平衡状态时的所述反馈线圈中所流过的电流设为传感器输出。

根据该构成，通过在被测量电流小时切换到由分流电阻式检测进行的测量，能够停止磁平衡式检测的反馈电流。由此，能够在被测量电流小时抑制耗电。

在本发明的电流传感器中，优选地，通过夹着流过所述被测量电流的电流线而配置两个磁平衡式传感器，所述两个磁平衡式传感器的各自的磁传感器元件的灵敏度轴方向是相同的。根据该构成，能够抵消由两个磁平衡式传感器的差动输出引起的诸如地磁等的外部磁场的影响，从而能够更高精度地测量电流。

在本发明的电流传感器中，优选地，所述磁传感器元件是磁电阻效应元件。根据该构成，能够在与设置电流传感器的基板面平行的方向上容易地配置灵敏度轴，从而能够使用平面线圈。

在本发明的电流传感器中，优选地，所述切换机构，在所述磁平衡式检测的耗电P_M和所述分流电阻式检测的耗电P_S变成相等的被测量电流I_eq下，从所述分流电阻式检测切换到所述磁平衡式检测。根据该构成，由于将磁平衡式检测的耗电P_M和分流电阻式检测的耗电P_S变成相等的被测量电流I_eq设为阈值，因此能够切换到由更少耗电的检测模式所进行的测量，能够抑制传感器部分的耗电，同时能够停止或者断开没有使用的检测模式。

在本发明的电流传感器中，优选地，在所述被测量电流I_eq下，所述分流电阻式检测的耗电P_S比分流电阻的额定功率P_Smax小。根据该构成，能够将分流电阻设为在超过额定值前没有使用的状态，并且能够断开和进行保护。

在本发明的电流传感器中，优选地，所述磁电阻效应元件是GMR元件，设定所述被测量电流I_eq，使得由所述被测量电流I_eq引起的磁场比所述GMR元件的饱和磁场小。根据该构成，能够在没有磁饱和的状态下使用GMR元件。

在本发明的电流传感器中，优选地，所述切换机构，通过将比所述被测量电流I_eq小的电流值设为阈值来进行所述反馈电流的接通/断开。根据该构成，能够在分流电阻的旁路方法上建立自由度，并且能够设置滞后，使得不会频繁发生电流传感器的切换。

本发明的一种蓄电池，特征在于，具备：包括电流线的蓄电池主体；以及安装在所述电流线上的上述电流传感器。

发明效果