右側(cè)流動(dòng)。由此,由被測(cè)定電 流Ib引起而產(chǎn)生的磁場(chǎng)Hb在磁阻元件GMRa、b與磁阻元件GMRc、d中作用于彼此相反的方 向。
[0035] S卩,若將作用于磁阻元件GMRa、GMRb的磁場(chǎng)Hb的方向設(shè)為第一方向,則作用于磁 阻元件GMRc、GMRd的磁場(chǎng)Hb的方向是與第一方向相反方向的第二方向。
[0036] 在此,磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd是當(dāng)?shù)谝环较虻耐獠看艌?chǎng)發(fā)生作用時(shí)電阻 (阻抗)的值增大、且當(dāng)?shù)诙较虻耐獠看艌?chǎng)發(fā)生作用時(shí)電阻(阻抗)的值減小的元件。
[0037] 因此,在圖1所示的例子中,由于節(jié)點(diǎn)nl的電位上升,節(jié)點(diǎn)n2的電位下降,因此表 示為節(jié)點(diǎn)nl的電位與節(jié)點(diǎn)n2的電位之差的差動(dòng)電壓Vsub上升。
[0038] 即,當(dāng)被測(cè)定電流Ib從一次導(dǎo)體50的正極端1+向負(fù)極端I-流動(dòng)時(shí),根據(jù)被測(cè)定 電流Ib的大小而產(chǎn)生差動(dòng)電壓Vsub,電流在消除線圈C0ILa、C0ILb、C0ILc、C0ILd中流動(dòng)。 詳細(xì)情況后述,但由于產(chǎn)生該差動(dòng)電壓Vsub而流動(dòng)的電流通過(guò)測(cè)定/檢查電路15被轉(zhuǎn)換 為電壓,并從輸出端子T3輸出?;趶脑撦敵龆俗覶3輸出的值對(duì)被測(cè)定電流Ib進(jìn)行測(cè)定。
[0039] 然而,消除線圈COILa、COILb、COILc、COILd以在電流流過(guò)時(shí)產(chǎn)生與作用于分別對(duì) 應(yīng)的磁阻元件61?&、611他、61?(3、61?(1的外部磁場(chǎng)(磁場(chǎng)冊(cè))相反方向的磁場(chǎng)此的形態(tài)設(shè) 置。另外,在本實(shí)施方式中,如圖1所示,消除線圈COILa與磁阻元件GMRa對(duì)應(yīng),消除線圈 COILb與磁阻元件GMRb對(duì)應(yīng),消除線圈COILc與磁阻元件GMRc對(duì)應(yīng),消除線圈COILd與磁 阻元件GMRd對(duì)應(yīng)。
[0040] 因此,當(dāng)產(chǎn)生上述差動(dòng)電壓Vsub時(shí),電流(稱為消除電流lean)在消除線圈 COILa、COILb、COILc、COILd中流動(dòng),直至作用于磁阻元件GMRa、GMRb、GMRe、GMRd的外部磁 場(chǎng)(磁場(chǎng)Hb)被消除線圈COILa、COILb、COILc、COILd的磁場(chǎng)He消除(抵消)。
[0041] 如此當(dāng)被測(cè)定電流Ib的磁場(chǎng)Hb被消除線圈COILa、COILb、COILc、COILd的磁場(chǎng) He消除的消除電流lean在消除線圈COILa、COILb、COILc、COILd中流動(dòng)時(shí),在該磁檢測(cè)電 路13及測(cè)定/檢查電路15中流動(dòng)的電流在差動(dòng)電壓Vsub大致為零時(shí)穩(wěn)定。此時(shí)的消除 電流lean由測(cè)定/檢查電路15轉(zhuǎn)換為電壓,并將對(duì)應(yīng)于該消除電流lean的電壓(輸出電 壓Vout)輸出到輸出端子T3。
[0042] 在此,輸出電壓Vout與被測(cè)定電流Ib之間存在下述(式1)的關(guān)系。因此,通過(guò) 將輸出到輸出端子T3的輸出電壓Vout的值代入到(式1),能夠求出被測(cè)定電流lb。
[0044] [數(shù)學(xué)式1]
[0045] 在此(式1)中的"SENS"是該磁平衡式電流傳感器1的靈敏度。
[0046] 圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的集成電路10的一結(jié)構(gòu)例的圖。以下,參照?qǐng)D 2對(duì)"普通模式(第一模式)"時(shí)的測(cè)定/檢查電路15的電路結(jié)構(gòu)詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。"普通 模式"是對(duì)上述被測(cè)定電流Ib進(jìn)行測(cè)定的模式。
[0047] 測(cè)定/檢查電路15具備:普通測(cè)定部(測(cè)定電路)ul,包含測(cè)定用運(yùn)算放大器OPl 與電壓轉(zhuǎn)換電阻(測(cè)定用電阻元件)Ram;檢查部(檢查電路)u2,包含檢查用運(yùn)算放大器 0P2與電阻R3、R4、R5、R6 ;定壓供給部u3,是定壓供給用運(yùn)算放大器0P3的電壓跟隨器電 路;中間電位生成部u4,根據(jù)電源電位VDD生成中間電位(VDD/2);開關(guān)SWl,對(duì)輸出端子T3 與普通測(cè)定部ul或檢查部u2進(jìn)行連接;及開關(guān)SW2,對(duì)磁檢測(cè)電路13與普通測(cè)定部ul或 檢查電流輸入端子T2進(jìn)行連接。
[0048] 在此,由于檢查電流輸入端子T2是與檢查部u2的功能相關(guān)的端子,因此當(dāng)看作檢 查部u2的一部分時(shí),如圖2所示,可以說(shuō)開關(guān)SWl與開關(guān)SW2構(gòu)成將普通測(cè)定部ul及檢查 部u2的任一方與磁檢測(cè)電路13連接的開關(guān)。
[0049] 如圖2所示,在普通模式中,開關(guān)SWl設(shè)定為對(duì)輸出端子T3與普通測(cè)定部Ul進(jìn)行 連接,并且開關(guān)SW2設(shè)定為對(duì)磁檢測(cè)電路13與普通測(cè)定部ul進(jìn)行連接。
[0050] 另外,在后述的"檢查模式(第二模式)"中,開關(guān)SWl設(shè)定為對(duì)輸出端子T3與檢 查部u2進(jìn)行連接,并且開關(guān)SW2設(shè)定為對(duì)磁檢測(cè)電路13與檢查電流輸入端子T2進(jìn)行連接。 檢查模式是對(duì)磁檢測(cè)電路13(磁阻元件61?&、611他、61?(3、61?(1)的磁特性進(jìn)行測(cè)定(檢查) 的模式。
[0051] 如此,開關(guān)SWl、SW2作為設(shè)定為普通模式(第一模式)或檢查模式(第二模式) 的電路設(shè)定部發(fā)揮作用。
[0052] 上述開關(guān)SWl及開關(guān)SW2的設(shè)定的切換通過(guò)從第一控制信號(hào)輸入端子T4輸入的 第一控制信號(hào)CTLl而進(jìn)行。例如當(dāng)將高電平的第一控制信號(hào)CTLl供給到開關(guān)SW1、SW2時(shí), 該開關(guān)SW1、SW2切換成圖2所示的設(shè)定,該集成電路10被設(shè)定為普通模式。
[0053] 在普通測(cè)定部Ul中,將上述磁檢測(cè)電路13的節(jié)點(diǎn)nl的電位輸入到測(cè)定用運(yùn)算放 大器OPl的非反相輸入端子,并且將節(jié)點(diǎn)n2的電位輸入到測(cè)定用運(yùn)算放大器OPl的反相輸 入端子。即,將上述差動(dòng)電壓Vsub輸入到測(cè)定用運(yùn)算放大器OPl。并且,從測(cè)定用運(yùn)算放大 器OPl的輸出端子流向磁檢測(cè)電路13的消除電流lean通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換電阻Ram而轉(zhuǎn)換為電 壓(輸出電壓Vout),并輸出到輸出端子T3。該輸出電壓Vout是對(duì)應(yīng)于被測(cè)定電流Ib的 大小的值,通過(guò)將輸出電壓Vout的值代入到上述(式1),能夠求出被測(cè)定電流Ib的值。
[0054] 檢查部u2在普通模式中不構(gòu)成閉路,在該檢查部u2中沒有電流流動(dòng)。關(guān)于檢查 部u2的結(jié)構(gòu),參照表示"檢查模式"時(shí)的電路結(jié)構(gòu)的圖3之后詳細(xì)描述。
[0055] 在定壓供給部u3中,將由中間電位生成部u4生成的中間電位(VDD/2)輸入到定 壓供給用運(yùn)算放大器0P3的非反相輸入端子,定壓供給用運(yùn)算放大器0P3的輸出端子側(cè)的 節(jié)點(diǎn)n3的電位為(VDD/2),并將中間電位(VDD/2)供給到磁檢測(cè)電路13的消除線圈COILb 的一端。即,組合了定壓供給部u3與中間電位生成部u4的結(jié)構(gòu)成為向消除線圈COILb的 一端輸出中間電位(VDD/2)的定壓源。
[0056] 中間電位生成部u4通過(guò)大致相同電阻值的電阻Rl與電阻R2對(duì)電源電位VDD進(jìn) 行分壓,從而生成中間電位(VDD/2)。節(jié)點(diǎn)n4的電位為中間電位(VDD/2)。
[0057] 圖3是表示檢查模式時(shí)的集成電路10的一結(jié)構(gòu)例的圖。以下,參照?qǐng)D3對(duì)檢查模 式時(shí)的測(cè)定/檢查電路15的電路結(jié)構(gòu)詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[0058] 如圖3所示,在檢查模式中,開關(guān)SWl設(shè)定為對(duì)輸出端子T3與檢查部u2進(jìn)行連接, 并且開關(guān)SW2設(shè)定為對(duì)檢查電流輸入端子T2與磁檢測(cè)電路13進(jìn)行連接。
[0059] 上述開關(guān)SWl及開關(guān)SW2的設(shè)定的切換通過(guò)從第一控制信號(hào)輸入端子T4輸入的 第一控制信號(hào)CTLl而進(jìn)行。例如當(dāng)將低電平的第一控制信號(hào)CTLl供給到開關(guān)SW1、SW2時(shí), 該開關(guān)SW1、SW2切換成圖3所示的設(shè)定,該集成電路10被設(shè)定為檢查模式。
[0060] 另外,普通測(cè)定部Ul在檢查模式中不構(gòu)成閉路,在該普通測(cè)定部Ul中沒有電流流 動(dòng)。
[0061] 檢查部u2具備:檢查用運(yùn)算放大器0P2 ;電阻R3,連接于檢查用運(yùn)算放大器0P2的 反相輸入端子與節(jié)點(diǎn)n2之間;電阻R4,連接于檢查用運(yùn)算放大器0P2的非反相輸入端子與 節(jié)點(diǎn)nl之間;電阻R5,連接于檢查用運(yùn)算放大器0P2的輸出端子與反相輸入端子之間;電 阻R6,連接于檢查用運(yùn)算放大器0P2的非反相輸入端子與節(jié)點(diǎn)n5之間。通過(guò)如此構(gòu)成,檢 查部u2作為放大電路發(fā)揮作用,其放大率(增益)為(R5/R3)倍。
[0062] 在檢查模式中,如圖3所示,檢查用運(yùn)算放大器0P2的輸出端子與該集成電路10 的輸出端子T3連接。另外,節(jié)點(diǎn)n5與定壓供給部u3的節(jié)點(diǎn)n3連接,其電位與節(jié)點(diǎn)n3相 同,是中間電位(VDD/2)。
[0063] 另外,電阻R3的電阻值與電阻R4的電阻值相等,并且電阻R5的電阻值與電阻R6 的電阻值相等。
[0064] 在檢查模式中,檢查電流Itest從檢查電流輸入端子T2輸入到磁檢測(cè)電路13而 在消除線圈COILa、COILb、COILc、COILd中流動(dòng),該消除線圈COILa、COILb、COILc、COILd產(chǎn) 生磁場(chǎng)Hc'。
[0065] 在此,消除線圈C0ILa、C0ILb、C0ILc、C0ILd以作用于磁阻元件GMRa、GMRb的磁場(chǎng) H