[发明专利]电流检测器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在电流的测量或检测中使用的磁平衡方式的电流检测器及其制造方法。

背景技术

磁平衡方式的电流检测器由具有间隙的磁性体芯、卷绕在磁性体芯上的二次绕组、磁敏(感磁)元件(例如霍尔元件，以下称为霍尔元件)以及对来自霍尔元件的输出进行电流放大的电路构成。这种电流检测器将通过被检测电流产生的磁场收集在磁性体芯中，并通过配置在磁性体芯的间隙中的霍尔元件将磁束转换为电压来输出。另外，例如作为该磁平衡方式的电流检测器的用途，有伺服电机中的电流测量。电流检测器进行针对电机的电流测量，将该测量值反馈到伺服放大器，作为控制参数的一个来使用。

另外，在磁平衡方式的电流检测器中，卷绕在磁性体芯上的二次绕组向抵消由被检测电流产生的磁场的方向卷绕。当流过被测量电流时，与电流对应的磁场会在霍尔元件上产生输出电压，从该霍尔元件输出的电压信号通过电流放大电路而转换为电流，并反馈到二次绕组。上述的电流检测器以如下所述的方式进行工作：由二次绕组产生的磁场(消除磁场)和由被测量电流产生的磁场相互抵消，间隙内的磁场始终为0。使流过二次绕组的消除电流通过输出电阻，并进行电压转换而作为输出来取出(例如，参照专利文献1)。

【专利文献1】日本特开2007-147460号公报

如上所述，磁平衡方式的电流检测器具有以下所述的结构，即：针对被测量电流形成的磁场，在二次绕组中以抵消该磁场的方式产生磁场，并且该电流检测器相当于按照使磁芯内的磁束始终为零的方式进行工作的封闭式的电流检测器。

此处，关于该电流检测器中的输出精度，存在卷数的误差、配置在磁芯的间隙内的霍尔元件的位置、二次绕组的位置、被测量电流导体的位置、磁芯间隙端面的加工质量等各种误差因素，但是很难通过对这些因素的全部进行管理来制造高精度的电流检测器。

例如，在上述以往的磁平衡式电流检测器中，由于配置在磁芯的间隙内的霍尔元件的位置、即卷绕了二次绕组的磁芯与霍尔元件之间的位置关系，会使霍尔元件周围的消除磁场的强度变化，因此这些装配位置的精度会很大地影响电流的检测精度。由于上述的其他因素也会影响到电流的检测精度，因此很难按照每个产品来调整精度，其结果，很难通过对所有因素引起的误差进行统一管理和消除来改善产品的成品率。因此，作为这种问题的解决方案，期望开发如下的技术：通过后续工序对由其他各种因素造成误差的部分进行调整，实现电流检测器中的电流检测精度的高精度化。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种能够实现电流检测精度的高精度化的磁平衡式电流检测器。

另外，本发明的另一目的在于，提供一种能够通过后续工序对由其他因素造成误差的部分进行调整，并且能够制造电流检测精度高的磁平衡式电流检测器的电流检测器制造方法。

本发明的发明人对在磁平衡式电流检测器中能够通过后续工序对由其他因素造成电流检测精度误差的部分进行调整的电流检测器的结构及其制造方法进行了专心研究，其结果，提出了如下的磁平衡式电流检测器的结构及其制造方法：通过绕组抽头切换使二次线圈(二次绕组)的卷数具有自由度，能够通过后续工序对由其他因素造成电流检测精度误差的部分进行调整，根据该结构及制造方法，可知通过绕组抽头切换来实现高精度化，从而对于通过提高电流检测器的调整精度来改善产品的成品率是非常有效的。

即、根据本发明，能够得到一种电流检测器，该电流检测器至少包含：磁芯；二次线圈，其隔着预定的卷绕单元以预定的匝数卷绕在该磁芯上；以及磁敏元件，其配置在形成于所述磁芯的间隙中，该电流检测器的特征在于，其具有：多个抽头，它们连接在所述二次线圈的输出侧，在所述卷绕单元的所述二次线圈的卷绕侧隔开预定的间隔，分别对应不同的卷数而设置；以及抽头切换单元，其通过选择所述多个抽头中的期望的一个抽头来切换要使用的抽头。

另外，优选的是，所述多个抽头通过具有预定电阻值的电阻来连接，并且具有使该电阻在电气上有效或无效的单元。