[发明专利]电流传感器

说明书

本发明提供一种测量误差小的电流传感器。电流传感器(1)具备：母线(10)，其包含：同轴配置的筒状结构部(11、12)，以及配置在被筒状结构部(11、12)包围的中空区域(10a)中的感测部(13)；以及磁传感器(20)，配置在中空区域(10a)中，检测由测量对象电流(I)中的、流过感测部(13)的电流分量生成的磁场。母线(10)构成为使测量对象电流(I)中的、沿+z方向流过筒状结构部(11)的电流分量中的至少一部分沿‑z方向流过筒状结构部(12)。由此，因为从母线(10)辐射到外部的磁场的大部分被抵消，所以减小了母线(10)的电感。

技术领域

本发明涉及一种电流传感器，尤其涉及一种使用磁传感器的电流传感器。

背景技术

作为使用磁传感器的电流传感器，已知有专利文献1、2中公开的电流传感器。专利文献1中公开的电流传感器公开了以下结构：在母线(busbar)中设置有沿一个方向流动有测量对象电流的电流路径与沿相反方向流动有测量对象电流的电流路径，并且在它们之间配置有磁传感器。另外，在专利文献2中公开了一种电流传感器，母线被分成两部分，并且磁传感器被分配给各电流路径。

然而，在专利文献1中所公开的电流传感器存在以下问题：因为从一个方向的电流路径产生的磁场与从另一方向的电流路径产生的磁场相互增强，所以当测量对象电流的电流量很大时，磁传感器饱和。另外，在专利文献2中公开的电流传感器，因为母线被分成为两部分，所以将施加到各磁传感器的磁场的强度抑制为1/2。但是，即使在这种情况下，在测量对象电流的电流量非常大的情况下，磁传感器容易饱和。

相对于此，专利文献3中公开的电流传感器具有如下结构：母线被分支成感测部和旁路部，同时分流比设计为流过感测部的电流量小于流过旁路部的电流量。由此，因为抑制了从感测部产生的磁场的强度，所以即使在测量对象电流的电流量非常大的情况下，也可以防止磁传感器的饱和。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5971398号公报

专利文献2：国际公开第2017/018306号手册

专利文献3：日本专利第6471826号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，当旁路部的电感很大时，磁传感器对测量对象电流的变化的响应性恶化，特别是在测量对象电流在短时间内以脉冲状变化的情况下，存在测量误差变大的问题。

因此，本发明的目的在于：在具有母线被分支为感测部和旁路部的结构的电流传感器中，通过减小旁路部的电感来抑制测量误差。

用于解决技术问题的技术手段

根据本发明的电流传感器，其特征在于，具备：母线，其包含同轴配置的第一筒状结构部和第二筒状结构部、配置在被第一筒状结构部和第二筒状结构部包围的中空区域中的感测部，并且构成为：测量对象电流分流至第一筒状结构部和感测部，并且测量对象电流中的、沿一个方向流过第一筒状结构部的电流分量的至少一部分沿相反方向流过第二筒状部；以及磁传感器，配置在中空区域中，检测由测量对象电流中的、流过感测部的电流分量产生的磁场。

根据本发明，因为彼此相反方向的电流流过第一筒状结构部和第二筒状结构部，所以消除了从母线向外部辐射的磁场的大部分。由此，因为大幅度地减小了母线的电感，所以可以提高磁传感器对测量对象电流的变化的响应性。另一方面，在被第一筒状结构部和第二筒状结构部包围的中空区域中形成零磁场的区域。并且，因为感测部和磁传感器配置在该中空区域中，所以即使流过母线的电流是大电流，磁传感器也不会饱和，可以准确地测量。

在本发明中，第二筒状结构部可以配置在第一筒状结构部的外侧，以使第二筒状结构部从径向方向覆盖第一筒状结构部。由此，第一筒状结构部和感测部的连接变得容易。