阅读说明：本技术 电流传感器 (Current sensor ) 是由 增田秀和 横田修 于 2019-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明可切换检测率,并减轻放大器所产生的噪声的影响。电流传感器包括：磁芯(2)；磁电转换部(3)；反馈绕组(4)；基于来自磁电转换部(3)的电压(V1)生成负反馈电流(I2)并提供给反馈绕组(4)的一端(4a)的电压电流转换电路(5)；输出端子(9)；使用第1检测电阻(13)、以第1检测率将从反馈绕组(4)的另一端(4b)输出的负反馈电流(I2)转换为第1检测电压(Vd1)并作为输出电压(Vo)输出至输出端子(9)的电压转换部(6a)；使用第2检测电阻(23)、以第2检测率将负反馈电流(I2)转换为第2检测电压(Vd2)并作为输出电压(Vo)输出至输出端子(9)的电压转换部(6b)；以及切换为电压转换部(6a、6b)中的任意一方连接在反馈绕组(4)的另一端(4b)与输出端子(9)之间的连接状态的切换部(7)。(The invention can switch the detection rate and reduce the influence of noise generated by the amplifier. The current sensor includes: a magnetic core (2); a magnetoelectric conversion unit (3); a feedback winding (4); a voltage-current conversion circuit (5) that generates a negative feedback current (I2) on the basis of a voltage (V1) from the magnetoelectric conversion unit (3) and supplies the negative feedback current to one end (4a) of the feedback winding (4); an output terminal (9); a voltage conversion unit (6a) that converts the negative feedback current (I2) output from the other end (4b) of the feedback winding (4) into a 1 st detection voltage (Vd1) at a 1 st detection rate using a 1 st detection resistor (13) and outputs the voltage as an output voltage (Vo) to an output terminal (9); a voltage conversion unit (6b) that converts the negative feedback current (I2) into a 2 nd detection voltage (Vd2) at a 2 nd detection rate using a 2 nd detection resistor (23) and outputs the voltage as an output voltage (Vo) to an output terminal (9); and a switching unit (7) that switches to a connection state in which either one of the voltage conversion units (6a, 6b) is connected between the other end (4b) of the feedback winding (4) and the output terminal (9).)

电流传感器

技术领域

本发明涉及利用零磁通法来检测流过检测导体的检测电流的电流传感器。

背景技术

作为这种电流传感器，在下述专利文献1中公开了一种电流传感器，该电流传感器用零磁通方式(具备芯体、磁电转换部(霍尔元件、磁通门元件等)、反馈绕组(负反馈线圈)、电压电流转换电路、将负反馈电流转换为电压并输出的检测电阻电路、以及对从检测电阻电路输出的电压进行放大并作为输出电压来输出的放大电路的方式)检测流过导体(被测定电线)的检测电流(测定电流)，通过对构成检测电阻电路的检测电阻与构成放大电路的运算放大器的输入电阻的组合进行切换，从而能对检测率(将测定电流转换为输出电压时的转换率)进行切换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-215065号公报(第5-8页、图1)

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，上述现有电流传感器中存在以下需要改善的问题。即，现有电流传感器中，构成为不论在哪个检测率下，由检测电阻检测出的检测电压都被构成放大电路的运算放大器放大并作为输出电压被输出，因此，该电流传感器存在如下问题：在所有检测速率下输出的输出电压将受到构成放大电路的运算放大器本身产生的噪声的影响。

本发明是为了改善上述问题而完成的，其目的在于提供一种电流传感器，能切换检测率，并能减轻放大器所产生的噪声的影响。

解决技术问题所采用的技术方案

为了达到上述目的，权利要求1所述的电流传感器包括：磁芯，该磁芯插入有检测导体；磁电转换部，该磁电转换部配置于该磁芯；反馈绕组，该反馈绕组卷绕于所述磁芯；电压电流转换电路，该电压电流转换电路基于从所述磁电转换部输出的电压来生成负反馈电流并提供给所述反馈绕组的一端，所述负反馈电流将因检测电流流过所述检测导体而在所述磁芯内产生的磁通抵消；以及输出端子，所述电流传感器具有：1个或2个以上的第1电压转换部，该第1电压转换部使用第1检测电阻将从所述反馈绕组的另一端输出的所述负反馈电流转换为电压，从而以第1检测率将所述检测电流转换为第1检测电压并输出；1个或2个以上的第2电压转换部，该第2电压转换部使用第2检测电阻将所述负反馈电流转换为电压并用放大器对该电压进行放大，从而以比所述第1检测率要大的第2检测率将所述检测电流转换为第2检测电压并输出；以及切换部，该切换部切换为如下连接状态：所述1个或2个以上的第1电压转换部和所述1个或2个以上的第2电压转换部中的任意一个要素连接在所述另一端与所述输出端子之间。

此外，权利要求2所述的电流传感器在权利要求1所述的电流传感器中，所述第1检测电阻和所述第2检测电阻中的所述任意一个要素中所包含的检测电阻的电阻值规定为从所述反馈绕组的所述另一端到该任意一个要素为止的线路的特性阻抗。

此外，权利要求3所述的电流传感器在权利要求1或2所述的电流传感器中，包括：传感器单元，该传感器单元收纳有所述磁芯、所述磁电转换部和所述反馈绕组；中继单元，该中继单元收纳有所述电压电流转换电路和传输路径；终端单元，该终端单元收纳有所述切换部、所述第1电压转换部、所述第2电压转换部和所述输出端子；第1连接电缆；以及第2连接电缆，所述传感器单元和所述中继单元经由所述第1连接电缆相连接，并且所述电压电流转换电路经由构成该第1连接电缆的布线连接在所述磁电转换部与所述反馈绕组的所述一端之间，且所述传输路径的一端经由构成该第1连接电缆的其它布线连接至所述反馈绕组的所述另一端，所述中继单元与所述终端单元经由所述第2连接电缆相连接，并且所述切换部切换为如下连接状态：在经由构成该第2连接电缆的布线相连接的所述传输路径的另一端与所述输出端子之间连接所述任意一个要素。

此外，权利要求4所述的电流传感器包括：磁芯，该磁芯插入有检测导体；磁电转换部，该磁电转换部配置于该磁芯；反馈绕组，该反馈绕组卷绕于所述磁芯；电压电流转换电路，该电压电流转换电路基于从所述磁电转换部输出的电压来生成负反馈电流并提供给所述反馈绕组的一端，所述负反馈电流将因检测电流流过所述检测导体而在所述磁芯内产生的磁通抵消；以及输出端子，所述电流传感器具有将所提供的电流转换为电压的第1检测电阻、将所提供的电流转换为电压的第2检测电阻、对由该第2检测电压转换得到的电压进行放大并输出的放大器、传输路径以及切换部，所述切换部将从所述反馈绕组的另一端输出的所述负反馈电流切换提供给由所述第2检测电阻与所述放大器所构成的电流电压转换电路和所述传输路径中的任意一方的要素，并将从该一方的要素输出的信号提供给所述第1检测电阻，在所述切换部切换为所述传输路径来作为所述一方的要素的切换状态下，所述第1检测电阻将所述负反馈电流转换为电压，从而以第1检测率将所述检测电流转换为第1检测电压并输出至所述输出端子，在所述切换部切换为所述电流电压转换电路来作为所述一方的要素的切换状态下，该电流电压转换电路和所述第1检测电阻将所述负反馈电流转换为电压并放大，从而以比所述第1检测率要大的第2检测率将所述检测电流转换为第2检测电压并输出至所述输出端子。

此外，权利要求5所述的电流传感器在权利要求4所述的电流传感器中，所述第1检测电阻的电阻值规定为所述切换部切换为所述传输路径来作为所述一方的要素的切换状态下的从所述反馈绕组的所述另一端到该第1检测电阻为止的线路的特性阻抗。

此外，权利要求6所述的电流传感器在权利要求4所述的电流传感器中，所述第2检测电阻的电阻值规定为所述切换部切换为所述电流电压转换电路来作为所述一方的要素的切换状态下的从所述反馈绕组的所述另一端到该电流电压转换电路为止的线路的特性阻抗。

此外，权利要求7所述的电流传感器在权利要求6所述的电流传感器中，所述第1检测电阻的电阻值规定为从所述电流电压转换电路到该第1检测电阻为止的线路的特性阻抗。

此外，权利要求8所述的电流传感器在权利要求4至7中任一项所述的电流传感器中，包括：传感器单元，该传感器单元收纳有所述磁芯、所述磁电转换部和所述反馈绕组；中继单元，该中继单元收纳有所述电压电流转换电路、所述传输路径、所述电流电压转换电路和所述切换部；终端单元，该终端单元收纳有所述第1检测电阻和所述输出端子；第1连接电缆；以及第2连接电缆，所述传感器单元和所述中继单元经由所述第1连接电缆相连接，并且所述电压电流转换电路经由构成该第1连接电缆的布线连接在所述磁电转换部与所述反馈绕组的所述一端之间，且所述切换部经由构成该第1连接电缆的其它布线连接至所述反馈绕组的所述另一端，所述中继单元与所述终端单元经由所述第2连接电缆相连接，并且所述切换部切换为如下连接状态：在经由构成所述第1连接电缆的所述其它布线相连接的所述反馈绕组的所述另一端与经由构成所述第2连接电缆的布线相连接的所述第1检测电阻之间连接所述一方的要素。

此外，权利要求9所述的电流传感器包括：磁芯，该磁芯插入有检测导体；磁电转换部，该磁电转换部配置于该磁芯；反馈绕组，该反馈绕组卷绕于所述磁芯；电压电流转换电路，该电压电流转换电路基于从所述磁电转换部输出的电压来生成负反馈电流并提供给所述反馈绕组的一端，所述负反馈电流将因检测电流流过所述检测导体而在所述磁芯内产生的磁通抵消；以及输出端子，所述电流传感器具有将所提供的电流转换为电压的第1检测电阻、将所提供的电流转换为电压的第2检测电阻、对由该第2检测电压转换得到的电压进行放大并输出的放大器、将所提供的电流转换为电压的第3检测电阻、传输路径、第1切换部以及第2切换部，所述第1切换部将从所述反馈绕组的另一端输出的所述负反馈电流切换提供给由所述第2检测电阻与所述放大器所构成的电流电压转换电路和所述传输路径中的任意一方的第1要素，并将从该一方的第1要素输出的信号提供给所述第2切换部，所述第2切换部将从所述第1切换部提供的所述信号切换提供给所述第1检测电阻和所述第3检测电阻中的任意一方的第2要素，并将从该一方的第2要素输出的信号输出至所述输出端子，在所述第1切换部切换为所述传输路径来作为所述一方的第1要素的切换状态、且所述第2切换部切换为所述第1检测电阻来作为所述一方的第2要素的切换状态下，该第1检测电阻将所述负反馈电流转换为电压，从而以第1检测率将所述检测电流转换为第1检测电压并输出至所述输出端子，在所述第1切换部切换为所述电流电压转换电路来作为所述一方的第1要素的切换状态、且所述第2切换部切换为所述第1检测电阻来作为所述一方的第2要素的切换状态下，该电流电压转换电路和该第1检测电阻将所述负反馈电流转换为电压并放大，从而以比所述第1检测率要大的第2检测率将所述检测电流转换为第2检测电压并输出至所述输出端子，在所述第1切换部切换为所述传输路径来作为所述一方的第1要素的切换状态、且所述第2切换部切换为所述第3检测电阻来作为所述一方的第2要素的切换状态下，该第3检测电阻将所述负反馈电流转换为电压，从而以比所述第1检测率要小的第3检测率将所述检测电流转换为第3检测电压并输出至所述输出端子。

此外，权利要求10所述的电流传感器在权利要求9所述的电流传感器中，所述第1检测电阻的电阻值规定为所述第1切换部切换为所述传输路径来作为所述一方的第1要素的切换状态、且所述第2切换部切换为该第1检测电阻来作为所述一方的第2要素的切换状态下的从所述反馈绕组的所述另一端到该第1检测电阻为止的线路的特性阻抗。

此外，权利要求11所述的电流传感器在权利要求9所述的电流传感器中，所述第2检测电阻的电阻值规定为所述第1切换部切换为所述电流电压转换电路来作为所述一方的第1要素的切换状态、且所述第2切换部切换为所述第1检测电阻来作为所述一方的第2要素的切换状态下的从所述反馈绕组的所述另一端到该电流电压转换电路为止的线路的特性阻抗。

此外，权利要求12所述的电流传感器在权利要求11所述的电流传感器中，所述第1检测电阻的电阻值规定为从所述电流电压转换电路到该第1检测电阻为止的线路的特性阻抗。

此外，权利要求13所述的电流传感器在权利要求9所述的电流传感器中，所述第3检测电阻的电阻值规定为所述第1切换部切换为所述传输路径来作为所述一方的第1要素的切换状态、且所述第2切换部切换为该第3检测电阻来作为所述一方的第2要素的切换状态下的从所述反馈绕组的所述另一端到该第3检测电阻为止的线路的特性阻抗。

此外，权利要求14所述的电流传感器在权利要求9至13中任一项所述的电流传感器中，包括：传感器单元，该传感器单元收纳有所述磁芯、所述磁电转换部和所述反馈绕组；中继单元，该中继单元收纳有所述电压电流转换电路、所述传输路径、所述电流电压转换电路和所述第1切换部；终端单元，该终端单元收纳有所述第1检测电阻、所述第3检测电阻、所述第2切换部和所述输出端子；第1连接电缆；以及第2连接电缆，所述传感器单元和所述中继单元经由所述第1连接电缆相连接，并且所述电压电流转换电路经由构成该第1连接电缆的布线连接在所述磁电转换部与所述反馈绕组的所述一端之间，且所述第1切换部经由构成该第1连接电缆的其它布线连接至所述反馈绕组的所述另一端，所述中继单元与所述终端单元经由所述第2连接电缆相连接，所述第1切换部切换为如下连接状态：在经由构成所述第1连接电缆的所述其它布线相连接的所述反馈绕组的所述另一端与经由构成所述第2连接电缆的布线相连接的所述第2切换部之间连接所述一方的第1要素，所述第2切换部切换为如下连接状态：在构成所述第2连接电缆的所述布线与所述输出端子之间连接所述一方的第2要素。

发明效果

权利要求1、4所述的电流传感器中，由于检测电流的电流值较小，因此负反馈电流也变小，在仅通过第1检测电阻无法转换为足够的电压值的第1检测电压的情况下，包含第2检测电阻和放大器的结构的电路以第2检测率将检测电流转换为足够的电压值的第2检测电压并输出，但由于检测电流的电流值较大，因此负反馈电流也变大，在仅通过第1检测电阻能转换为足够的电压值的第1检测电压的情况下，不包含放大器而由第1检测电阻构成的用于电压转换的电路以第1检测率将检测电流转换为足够的电压值的第1检测电压并输出。

因此，根据该电流传感器，设为能切换检测率，并能利用在1个检测率(第1检测率)下不包含放大器的结构、即不受到放大器产生的噪声的影响，来将检测电流转换为第1检测电压并输出。

权利要求9所述的电流传感器中，由于检测电流的电流值较小，因此负反馈电流也变小，在仅通过第1检测电阻无法转换为足够的电压值的第1检测电压的情况下，包含第2检测电阻和放大器的结构的电路以第2检测率将检测电流转换为足够的电压值的第2检测电压并输出，但由于检测电流的电流值较大，因此负反馈电流也变大，在仅通过第1检测电阻能转换为足够的电压值的第1检测电压的情况下，不包含放大器而由第1检测电阻构成的电路以第1检测率将检测电流转换为足够的电压值的第1检测电压并输出。此外，由于检测电流的电流值进一步变大，因此负反馈电流也进一步变大，在利用第1检测电阻的电压转换中电压值过大的情况下，不包含放大器而由比第1检测电阻要小的电阻值的第3检测电阻构成的电路以比第1检测率要小的第3检测率将检测电流转换为第3检测电压并输出。

因此，根据该电流传感器，对于电流值较大的检测电流，能以不包含放大器的结构转换为第1检测电压、第3检测电压并输出。即，根据该电流传感器，设为能切换3个检测率，并能利用在其中2个检测率(第1检测率和第3检测率)下不包含放大器的结构、即不受到放大器产生的噪声的影响，将检测电流转换成第1检测电压、第3检测电压并输出。

权利要求3所述的电流传感器中，当较大电流值的负反馈电流流过时(第1检测率时)，采用将发热量一起变大的电压电流转换电路和第1检测电阻分别收纳在不同的单元内的结构(电压电流转换电路收纳于中继单元、第1检测电阻收纳于终端单元的结构)，因此，能使电压电流转换电路和第1检测电阻各自的发热分散到不同的单元。由此，根据该电流传感器，能将中继单元内的温度上升和终端单元内的温度上升一起抑制得较低。此外，能避免第1检测电阻的发热对电压电流转换电路的影响。此外，也能避免第1检测电阻的发热对配置在传感器单元中的磁芯、磁电转换部和反馈绕组的影响。

权利要求8所述的电流传感器中，当较大电流值的负反馈电流流过时(第1检测率时)，采用将发热量一起变大的电压电流转换电路和第1检测电阻收纳在不同的单元内的结构(电压电流转换电路收纳于中继单元、第1检测电阻收纳于终端单元的结构)，因此，能使电压电流转换电路和第1检测电阻各自的发热分散到不同的单元。由此，根据该电流传感器，能将中继单元内的温度上升和终端单元内的温度上升一起抑制得较低。此外，根据该电流传感器，电压电流转换电路和电流电压转换电路(由第2检测电阻和放大器构成的电路)收纳在与第1检测电阻不同的中继单元内，因此，与因第1检测电阻的发热而引起具有平均温度进一步变高的倾向的收纳在终端单元内的结构不同，能避免第1检测电阻的发热对电压电流转换电路和电流电压转换电路的放大器的影响。

权利要求14所述的电流传感器中，当较大电流值的负反馈电流流过时(第1检测率、第3检测率时)，采用将发热量一起变大的电压电流转换电路、第1检测电阻和第3检测电阻中的电压电流转换电路、第1检测电阻和第3检测电阻收纳在不同的单元内的结构(电压电流转换电路收纳于中继单元、第1检测电阻和第3检测电阻收纳于终端单元的结构)，因此，能使电压电流转换电路中的发热、第1检测电阻和第3检测电阻中的发热分散到不同的单元。由此，根据该电流传感器，能切换3个检测率，并能将中继单元内的温度上升和终端单元内的温度上升一起抑制得较低。此外，根据该电流传感器，电压电流转换电路和电流电压转换电路(由第2检测电阻和放大器构成的电路)收纳在与第1检测电阻和第3检测电阻不同的中继单元内，因此，与因第1检测电阻、第3检测电阻的发热而引起具有平均温度进一步变高的倾向的收纳在终端单元内的结构不同，能避免第1检测电阻、第3检测电阻的发热对电压电流转换电路和电流电压转换电路的放大器的影响。

根据权利要求2所述的电流传感器，将负反馈电流转换为第1检测电压和第2检测电压中对应的检测电压的检测电阻的电阻值规定为向检测电阻提供负反馈电流的线路的特性阻抗，因此，能将关于检测电压的波形失真抑制得较低。

根据权利要求5、10所述的电流传感器，将负反馈电流转换为第1检测电压的第1检测电阻的电阻值规定为向第1检测电阻提供负反馈电流的线路的特性阻抗，因此，能将关于第1检测电压的波形失真抑制得较低。

根据权利要求6、11所述的电流传感器，将负反馈电流转换为电压的第2检测电阻的电阻值规定为向包含第2检测电阻的电流电压转换电路提供负反馈电流的线路的特性阻抗，因此，能将关于第2检测电阻中转换得到的电压的波形失真抑制得较低。

根据权利要求7、12所述的电流传感器，第1检测电阻的电阻值规定为将包含第2检测电阻的电流电压转换电路转换得到的电压传输至第1检测电阻的线路的特性阻抗，因此，能将关于从第1检测电阻输出的第2检测电压的波形失真进一步抑制得较低。

根据权利要求13所述的电流传感器，将负反馈电流转换为第3检测电压的第3检测电阻的电阻值规定为向第3检测电阻提供负反馈电流的线路的特性阻抗，因此，能将关于第3检测电压的波形失真抑制得较低。

附图说明

图1是电流传感器1A的结构图。

图2是示出将电流传感器1A的结构要素一分为二为传感器单元51和终端单元52来配置的示例的结构图。

图3是电流传感器1B的结构图。

图4是电流传感器1C的结构图。

图5是电流传感器1D的结构图。

图6是电流传感器1E的结构图。

图7是电流传感器1F的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图，对电流传感器的实施方式进行说明。

首先，参照图1，对作为电流传感器的电流传感器1A的结构进行说明。

电流传感器1A如图1所示，包括磁芯2、磁电转换部3、反馈绕组4、电压电流转换电路5、多个电压转换部(本示例中，作为一个示例，2个电压转换部6a、6b)、第1切换部7(以下，简称为切换部7)和输出端子9，构成为零磁通方式的电流传感器。此外，电流传感器1A将电压值根据作为插入到磁芯2的内部的检测导体的一个示例的被检测电线61中所流过的检测电流I1的电流值而变化的输出电压Vo从输出端子9输出。

作为一个示例，磁芯2形成为能以基端部(图1中的下端部)为中心来进行开闭的分割型，并构成为能钳住带电状态的被检测电线61(能将被检测电线61插入到内部)。另外，磁芯2不限于分割型，也可以设为贯通型(非分割型)。

作为一个示例，磁电转换部3由霍尔元件、磁通门等磁电转换元件构成。此外，作为一个示例，磁电转换部3设置在磁芯2的基端部。此外，磁电转换部3在工作状态下检测磁芯2的内部产生的磁通，并输出与磁通密度相对应(具体而言，成比例或大致成比例)的电压值的电压V1。该情况下，磁芯2的内部产生的磁通是因检测电流I1流过插入到磁芯2的被检测电线61而产生的磁通φ1、与因后述的负反馈电流I2流过反馈绕组4而产生的磁通φ2(与磁通φ1反向的磁通)的合成磁通(φ1-φ2)。

反馈绕组4以预先规定的匝数n(匝数n，本示例中，作为一个示例，n＝50)将线材卷绕在磁芯2上来构成。电压电流转换电路5由运算放大器等构成，从磁电转换部3输入有电压V1，并基于该电压V1生成负反馈电流I2，以提供给反馈绕组4的一端4a。该情况下，电压电流转换电路5控制负反馈电流I2的电流值，以使得电压V1接近零伏特，即、使得磁电转换部3中检测的磁芯2的内部所产生的合成磁通(φ1-φ2)的磁通密度接近零(换言之，用磁通φ2抵消磁通φ1)。即，负反馈电流I2成为将检测电流I1除以匝数n而得到的值(I2＝I1/n)。

切换部7例如具有1电路2触点构造的2个切换开关7a、7b来构成，切换为2个电压转换部6a、6b中的任意1个第1要素(电压转换部)连接在反馈绕组4的另一端4b与输出端子9之间的连接状态。具体而言，切换开关7a连接在反馈绕组4的另一端4b、与各电压转换部6a、6b的后述输入部11、21之间，并选择性地切换到电压转换部6a、6b中的任意一方来输出从反馈绕组4的另一端4b输出的负反馈电流I2。此外，切换开关7b连接在各电压转换部6a、6b的后述输出部12、22与输出端子9之间，与切换开关7a联动地进行切换。具体而言，在切换开关7a进行切换以使得将反馈绕组4的另一端4b与电压转换部6a的输入部11相连接时，切换开关7b切换为将电压转换部6a的输出部12与输出端子9相连接。此外，在切换开关7a进行切换以使得将反馈绕组4的另一端4b与电压转换部6b的输入部21相连接时，切换开关7b切换为将电压转换部6b的输出部22与输出端子9相连接。根据该结构，切换部7将从电压转换部6a、6b中的提供有负反馈电流I2的一方输出的检测电压(当负反馈电流I2被提供给电压转换部6a时，从电压转换部6a输出的第1检测电压Vd1，当负反馈电流I2被提供给电压转换部6b时，从电压转换部6b输出的第2检测电压Vd2)作为输出电压Vo输出至输出端子9。此外，切换部7(本示例中，切换开关7a、7b)由继电器等机械性开关、模拟开关等半导体元件所构成的开关来构成。

电压转换部6a是第1电压转换部，输入部11与切换部7的切换开关7a相连接，当负反馈电流I2从切换开关7a被输出至输入部11时，将该负反馈电流I2转换为第1检测电压Vd1，并将该第1检测电压Vd1直接从输出部12输出。本示例中，作为一个示例，电压转换部6a构成为具备预先规定的电阻值R1(例如，50Ω)的第1检测电阻13。第1检测电阻13的一端连接至输入部11和输出部12，另一端连接至电流传感器1A中的基准电位的部位(接地G)，构成为电流电压转换电路。根据该结构，电压转换部6a用第1检测电阻13(电阻值R1)将输入至输入部11的负反馈电流I2转换为第1检测电压Vd1(＝I2×R1)并直接从输出部12输出。此外，第1检测电压Vd1使用由电阻值R1和匝数n来规定的第1检测率(R1/n)表示为(I1×R1/n)。本示例中，R1＝50Ω，且n＝50，因此，电压转换部6a以第1检测率(数值“1”)将检测电流I1转换为第1检测电压Vd1。

电压转换部6b是第2电压转换部，输入部21与切换部7的切换开关7b相连接，当负反馈电流I2从切换开关7b被输出至输入部21时，将该负反馈电流I2转换为第2检测电压Vd2并从输出部22输出。本示例中，作为一个示例，电压转换部6b包括：预先规定的电阻值R2(例如，50Ω)的第2检测电阻23；将所输入的电压放大为k倍(k是预先规定的超过1的实数。本示例中，作为一个示例，数值“10”)来输出的放大器(例如，由运算放大器构成的宽频带放大器)24；以及连接在放大器24的输出端子与输出部22之间的输出电阻25(电阻值Ro。本示例中，作为一个示例，50Ω)，构成为电流电压转换电路。第2检测电阻23的一端连接至输入部21和放大器24的输入端子，另一端连接至接地G。根据该结构，电压转换部6b将输入至输入部21的负反馈电流I2转换为第2检测电压Vd2(＝I2×R2×k)，并从输出部12输出。此外，第2检测电压Vd2使用由电阻值R2、匝数n和数值k(放大器24的放大率k)来规定的第2检测率(R2/n×k)表示为(I1×R2/n×k)。本示例中，R2＝50Ω，n＝50，且k＝10，因此，电压转换部6b以比第1检测率要大的第2检测率(数值“10”)将检测电流I1转换为第2检测电压Vd2。

接着，参照附图来说明电流传感器1A的使用方法和动作。此外，电流传感器1A中，其输出端子9连接至输入阻抗为高阻抗(例如，1MΩ以上)的测量器(例如，示波器等波形观测装置)来使用。由此，在该测量器中，能对电流传感器1A所检测出的检测电流I1进行波形观测等。

在检测电流I1流过的被检测电线61插入到磁芯2的内部的状态下，磁电转换部3检测磁芯2的内部产生的磁通，并输出与磁通密度相对应的电压值的电压V1。该情况下，在磁芯2的内部，产生了因检测电流I1流过被检测电线61而产生的磁通φ1、与因负反馈电流I2(从电压电流转换电路5输出的电流)流过反馈绕组4而产生的磁通φ2的差分(φ1-φ2)的磁通。

电压电流转换电路5基于从磁电转换部3输入的电压V1来控制负反馈电流I2的电流值，并生成负反馈电流I2来输出至反馈绕组4，以使得电压V1成为零伏特，即、使得在磁电转换部3中检测的磁芯2的内部产生的磁通(φ1-φ2)的磁通密度成为零。由此，负反馈电流I2的电流值成为用检测电流I1的电流值除以反馈绕组4的匝数n而得到的值。

该电流传感器1A中，根据要检测的检测电流I1的电流值的大小，来进行切换部7的切换。具体而言，当检测电流I1的电流值较大时，切换部7切换为电压转换部6a经由切换部7连接在反馈绕组4的另一端4b与输出端子9之间的连接状态。另一方面，当检测电流I1的电流值较小时，切换部7切换为电压转换部6b经由切换部7连接在反馈绕组4的另一端4b与输出端子9之间的连接状态。

另外，关于第1切换部7和第2切换部8，可以构成为电流传感器1A的使用者通过判别检测电流I1的电流值的大小，并基于该判别的结果来操作例如设置于电流传感器1A的未图示的操作部(即，手动)，从而对第1切换部7和第2切换部8进行切换，也可以构成为在电流传感器1A内设置CPU和A/D转换器等所构成的未图示的处理部，通过由处理部经由A/D转换器检测输出电压Vo的电压值，并基于检测出的输出电压Vo的电压值的大小，从而对第1切换部7和第2切换部8进行切换(自动切换检测率的结构)。

首先，由于检测电流I1的电流值较大，因此，当切换部7切换为电压转换部6a连接在反馈绕组4的另一端4b与输出端子9之间的连接状态时，电压转换部6a仅利用第1检测电阻13将经由切换部7的切换开关7a输入的负反馈电流I2转换为第1检测电压Vd1，并从输出部12经由切换部7的切换开关7b输出至输出端子9。由此，电流传感器1A中，由于检测电流I1的电流值较大，因此负反馈电流I2也变大，在仅通过检测电阻就能转换为足够的电压值的电压的情况下，不包含放大器的结构的电压转换部6a仅利用第1检测电阻13(即，在不受到放大器所产生的噪声的影响的状态下)将负反馈电流I2转换为第1检测电压Vd1，即，以第1检测率(R1/n。本示例中，数值“1”)将检测电流I1转换为第1检测电压Vd1(＝I1×R1/n)并输出。

另一方面，由于检测电流I1的电流值较小，因此，当切换部7切换为电压转换部6b连接在反馈绕组4的另一端4b与输出端子9之间的连接状态时，电压转换部6b利用第2检测电阻23和放大器24将经由切换部7的切换开关7a输入的负反馈电流I2转换为第2检测电压Vd2，即，以比第1检测率要大的第2检测率(R2/n×k。本示例中，数值“10”)将检测电流I1转换为第1检测电压Vd1(＝I1×R2/n×k)，并从输出部22经由切换部7的切换开关7b输出至输出端子9。如上所述，电流传感器1A中，由于检测电流I1的电流值较小，因此负反馈电流I2也变小，在仅通过检测电阻无法转换为足够的电压值的电压的情况下，包含放大器24的结构的电压转换部6b受到放大器24产生的噪声的影响，但将负反馈电流I2转换为足够的电压值的第2检测电压Vd2并输出。

由此，该电流传感器1A中，由于检测电流I1的电流值较小，因此负反馈电流I2也变小，在仅通过检测电阻无法转换为足够的电压值的电压的情况下，包含放大器24的结构的电压转换部6b用第2检测率将检测电流I1转换为足够的电压值的第2检测电压Vd2并输出，但由于检测电流I1的电流值较大，因此负反馈电流I2也变大，在仅通过检测电阻能转换为足够的电压值的电压的情况下，不包含放大器的结构的电压转换部6a以比第2检测率要小的第1检测率将检测电流I1转换为足够的电压值的第1检测电压Vd1并输出。

因此，根据该电流传感器1A，与采用在任何检测率下均能用放大器(运算放大器)对检测电阻所检测出的检测电压进行放大并作为输出电压来输出的结构的现有电流传感器不同，对于电流值较大的检测电流I1，能在不包含放大器的结构的电压转换部6a中转换为足够的电压值的第1检测电压Vd1并输出。即，根据该电流传感器1A，设为能切换检测率，并能利用在1个检测率(第1检测率)下不包含放大器的结构、即不受到放大器产生的噪声的影响，来输出第1检测电压Vd1。

另外，在将输出端子连接至测量器来使用的结构的电流传感器中，一分为二为收纳有磁芯、磁电转换部和反馈绕组的传感器单元、以及收纳电压转换部并在表面配置有与测量器的连接器相连结的输出端子的终端单元，利用连接电缆(同轴电缆、屏蔽电缆等)在单元彼此间进行连结，该结构是公知的，若将电流传感器1A应用于该结构，则成为图2所示那样。该情况下，磁电转换部3容易受到温度变化的影响，因此，对于由运算放大器等构成、在输出较大电流值的负反馈电流I2时发热量也变大的电压电流转换电流5，不收纳于与磁电转换部3相同的传感器单元51，而收纳于终端单元52。

然而，对于收纳于终端单元52的第1检测电阻13，与流过有较小的电流值的负反馈电流I2的第2检测电阻23不同，由于流过有更大的电流值的负反馈电流I2，因此发热量也较大。因此，当该较大电流值的负反馈电流I2流过时(第1检测率时)，在发热量一起变大的电压电流转换电路5和第1检测电阻13收纳于相同的终端单元52的图2的结构中，终端单元52内的温度上升有可能变大，并不优选。

因此，在图3所示的电流传感器1B中，采用在传感器单元51和终端单元52的基础上还具有中继单元53的结构。以下，对电流传感器1B进行说明。另外，对于与电流传感器1A和图2所示的电流传感器的结构相同的结构，标注相同的标号并省略重复的说明。

电流传感器1B如图3所示，包括磁芯2、磁电转换部3、反馈绕组4、电压电流转换电路5、2个电压转换部6a、6b、切换部7和输出端子9。此外，传感器单元51中收纳有磁芯2、磁电转换部3和反馈绕组4，终端单元52收纳有电压转换部6a、6b和切换部7并在表面配置有输出端子9，且中继单元53收纳有电压电流转换电路5。此外，中继单元53经由第1连接电缆CB1(同轴电缆、屏蔽电缆等)与传感器单元51相连接，终端单元52经由第2连接电缆CB2(同轴电缆、屏蔽电缆等)与中继单元53相连接。此外，中继单元53中，收纳有用于经由各连接电缆CB1、CB2连接传感器单元51内的反馈绕组4的另一端4b和终端单元52内的切换部7的传输路径TL1。此外，中继单元53内的电压电流转换电路5经由构成第1连接电缆CB1的2根布线，连接在传感器单元51内的磁电转换部3与反馈绕组4的一端4a之间，传输路径TL1的一端经由构成第1连接电缆CB1的其它布线连接至反馈绕组4的另一端4b。此外，传输路径TL1的另一端经由构成第2连接电缆CB2的布线连接至终端单元52内的切换部7。

电流传感器1B如上述那样，在各结构要素分成传感器单元51、中继单元53和终端单元52来收纳的结构上与电流传感器1A不同，但基本结构(具有磁芯2、磁电转换部3、反馈绕组4、电压电流转换电路5、2个电压转换部6a、6b、切换部7和输出端子9的结构)与电流传感器1A相同，因此与电流传感器1A同样地进行动作。

该情况下，中继单元53经由第1连接电缆CB1从传感器单元51的磁电转换部3输入电压V1，并经由第1连接电缆CB1将从电压电流转换电路5输出的负反馈电流I2输出至传感器单元51中的反馈绕组4的一端4a。此外，中继单元53经由第1连接电缆CB1输入从传感器单元51中的反馈绕组4的另一端4b输出的负反馈电流I2，并经由传输路径TL1输出至第2连接电缆CB2。另一方面，终端单元52中，与电流传感器1A同样地，切换部7切换到电压转换部6a、6b中的任意一方来输出经由第2连接电缆CB2而输入的该负反馈电流I2，并将从该一方的电压转换部输出的检测电压(第1检测电压Vd1或第2检测电压Vd2)输出至输出端子9。

由此，电流传感器1B以第1检测率和第2检测率中的所选择的任意一方的检测率，将流过被检测电线61的检测电流I1转换成与第1检测电压Vd1和第2检测电压Vd2中的其中一方的检测率相对应的一方的检测电压，并作为输出电压Vo从输出端子9输出。

因此，根据该电流传感器1B，也与电流传感器1A同样地，设为能切换检测率，并能利用在1个检测率(第1检测率)下不包含放大器的结构、即不受到放大器产生的噪声的影响，将检测电流I1转换成足够的电压值的第1检测电压Vd1并输出。此外，根据该电流传感器1B，当较大电流值的负反馈电流I2流过时(第1检测率时)，采用将发热量一起变大的电压电流转换电路5和第1检测电阻13收纳在不同的单元内的结构(电压电流转换电路5收纳于中继单元53、第1检测电阻13收纳于终端单元52的结构)，因此，能使电压电流转换电路5和第1检测电阻13各自的发热分散到不同的单元。由此，根据该电流传感器1B，能将中继单元53内的温度上升和终端单元52内的温度上升一起抑制得较低。此外，能避免第1检测电阻13的发热对电压电流转换电路5的影响。此外，也能避免第1检测电阻13的发热对配置在传感器单元51中的磁芯2、磁电转换部3和反馈绕组4的影响。

此外，上述电流传感器1A、1B中，采用如下结构：作为第1电压转换部(仅用检测电阻构成电流电压转换电路的电压转换部)具有1个电压转换部6a、且作为第2电压转换部(用检测电阻和放大器构成电流电压转换电路的电压转换部)具有1个电压转换部6b，但并不限于该结构。虽未图示，但也可以采用如下结构：具有2个以上的仅用检测电阻构成电流电压转换电路的第1电压转换部、并且具有2个以上的用检测电阻和放大器构成电流电压转换电路的第2电压转换部，具有1电路n触点构造(n为3以上)的切换开关7a、7b的切换部7切换为上述电压转换部中的任意1个第1要素(电压转换部)连接在反馈绕组4的另一端4b与输出端子9之间的连接状态。

另外，上述电流传感器1B中，当较大电流值的负反馈电流I2流过时(第1检测率时)，对于发热量一起变大的电压电流转换电路5和第1检测电阻13，采用了仅将电压电流转换电路5收纳于中继单元53的结构，但并不限于将电压电流转换电路5和第1检测电阻13收纳在不同的单元内的结构。例如，如图4所示的电流传感器1C那样，也可以采用如下结构：将除收纳于传感器单元51的磁芯2、磁电转换部3和反馈绕组4以外的其它结构要素(电压电流转换电路5、2个电压转换部6a、6b、切换部7和输出端子9)中的仅电压转换部6a和输出端子9收纳于终端单元52，并将剩余的结构要素(电压电流转换电路5、电压转换部6b和切换部7)收纳于中继单元53。以下，对电流传感器1C进行说明。此外，对于与电流传感器1B的结构相同的结构，标注相同的标号并省略重复的说明。

该电流传感器1C的中继单元53经由第1连接电缆CB1从传感器单元51的磁电转换部3输入电压V1，并经由第1连接电缆CB1将从电压电流转换电路5输出的负反馈电流I2输出至传感器单元51中的反馈绕组4的一端4a。此外，中继单元53经由第1连接电缆CB1输入从传感器单元51中的反馈绕组4的另一端4b输出的负反馈电流I2。

该情况下，为切换部7的切换开关7a、7b联动地切换的结构，因此，当切换开关7a切换到传输路径TL1的一端来输出负反馈电流I2时，切换开关7b成为经由第2连接电缆CB2将传输路径TL1的另一端连接到终端单元52的切换状态。此外，当切换开关7a为切换到电压转换部6b的输入部21来输出负反馈电流I2的切换状态时，切换开关7b成为经由第2连接电缆CB2将电压转换部6b的输出部22连接到终端单元52的切换状态。根据该结构，在中继单元53中，切换部7切换到第2电压转换部6b和传输路径TL1中的任意一方的第1要素来输出(提供)该负反馈电流I2，并且当该一方的第1要素为第2电压转换部6b时将作为从该第2电压转换部6b输出的信号的第2检测电压Vd2经由第2连接电缆CB2输出(提供)给终端单元52的第1电压转换部6a，此外，当该一方的第1要素为传输路径TL1时将作为从该传输路径TL1输出的信号的负反馈电流I2经由第2连接电缆CB2输出(提供)给终端单元52的第1电压转换部6a。

另一方面，终端单元52中，当第1电压转换部6a经由第2连接电缆CB2从中继单元53输入了负反馈电流I2时，利用第1检测电阻13(电阻值R1)转换为第1检测电压Vd1(＝I2×R1)，并作为输出电压Vo输出至输出端子9。该第1检测电压Vd1使用第1检测率(R1/n)表示为(I1×R1/n)。

此外，当第1电压转换部6a经由第2连接电缆CB2从中继单元53输入了第2检测电压Vd2时，将第2检测电压Vd2作为输出电压Vo输出至输出端子9。

该情况下，在电压转换部6b的输出电阻25的电阻值Ro是相对于构成第1电压转换部6a的第1检测电阻13的电阻值R1可以无视的较小的值的情况下，第1电压转换部6a将第2检测电压Vd2直接作为输出电压Vo输出至输出端子9。即，检测电流I1以第2检测率(R2/n×k)转换为第2检测电压Vd2(＝I1×R2/n×k)，并作为输出电压Vo来输出。另一方面，如本示例那样，在电压转换部6b的输出电阻25的电阻值Ro(本示例中，50Ω)并不是相对于构成第1电压转换部6a的第1检测电阻13的电阻值R1(本示例中，50Ω)可以无视的值的情况下，第1电压转换部6a将用第1检测电阻13和输出电阻25进行分压而得到的第2检测电压Vd2作为输出电压Vo输出至输出端子9。即，检测电流I1以与上述第2检测率不同的第2检测率(R2/n×k×R1/(R1+Ro))转换为第2检测电压Vd2、并进一步转换为第1检测电压Vd1(＝I1×R2/n×k×R1/(R1+Ro))，以作为输出电压Vo来输出。因此，该电流传感器1C中，通过设为k＝20，从而能使第2检测率与电流传感器1A、1B中的第2检测率(数值“10”)相一致。

因此，根据该电流传感器1C，也与电流传感器1A同样地，设为能切换检测率，并能利用在1个检测率(第1检测率)下不包含放大器的结构、即不受到放大器产生的噪声的影响，将检测电流I1转换成足够的电压值的第1检测电压Vd1并输出。此外，根据该电流传感器1C，当较大电流值的负反馈电流I2流过时(第1检测率时)，采用将发热量一起变大的电压电流转换电路5和第1检测电阻13收纳在不同的单元内的结构(电压电流转换电路5收纳于中继单元53、第1检测电阻13收纳于终端单元52的结构)，因此，能使电压电流转换电路5和第1检测电阻13各自的发热分散到不同的单元。由此，根据该电流传感器1C，能将中继单元53内的温度上升和终端单元52内的温度上升一起抑制得较低。此外，根据该电流传感器1C，电压电流转换电路5和电流电压转换电路(由第2检测电阻23和放大器24构成的电路：电压转换部6b)收纳在与第1检测电阻13不同的中继单元53内，因此，与因第1检测电阻13的发热而引起具有平均温度进一步变高的倾向的收纳在终端单元52内的结构不同，能避免第1检测电阻13的发热对电压电流转换电路5和电流电压转换电路的放大器24的影响。

此外，上述各电流传感器1A、1B、1C中，作为能切换多个检测率的结构的一个示例，采用了能对第1检测率和第2检测率这2个检测率进行切换的结构，但也可以采用能对3个检测率进行切换的结构。以下，基于包括传感器单元51、中继单元53和终端单元52的各电流传感器1B、1C，对构成为能对3个检测率进行切换的电流传感器1D、1E进行说明。此外，对于与电流传感器1B、1C的结构相同的结构，标注相同的标号并省略重复的说明。

首先，基于电流传感器1B，参照图5对构成为能对3个检测率进行切换的电流传感器1D进行说明。另外，以下，对与电流传感器1B不同的终端单元52的结构进行说明。

该终端单元52中，除了电压转换部6a、6b、切换部7和输出端子9以外，还收纳有电压转换部6c(其它第1电压转换部)。此外，构成切换部7的切换开关7a、7b例如构成为1电路3触点构造的切换开关，切换部7切换为3个电压转换部6a、6b、6c中的任意一个的第1要素连接在第2连接电缆CB2与输出端子9之间的连接状态。

电压转换部6c的输入部31连接至第1切换部7，当负反馈电流I2从第1切换部7输入至输入部31时，将该负反馈电流I2转换为第3检测电压Vd3，并作为输出电压Vo从输出部32输出。本示例中，作为一个示例，作为第1电压转换部的电压转换部6c由预先规定的电阻值R3(例如，5Ω)的第3检测电阻33构成。第3检测电阻33的一端连接至输入部31和输出部32，另一端连接至电流传感器1D中的基准电位的部位(接地G)。根据该结构，电压转换部6c用第3检测电阻33(电阻值R3)将输入至输入部31的负反馈电流I2转换为第3检测电压Vd3(＝I2×R3)，并作为输出电压Vo直接从输出部12输出。此外，第3检测电压Vd3使用由电阻值R3和匝数n来规定的第3检测率(R3/n)表示为(I1×R3/n)。本示例中，R3＝5Ω，且n＝50，因此，电压转换部6c以第3检测率(数值“0.1”)将检测电流I1转换为第3检测电压Vd3。

根据该结构，该电流传感器1D中，能切换为电流传感器1A、1B中的2个第1检测率(数值“1”)和第2检测率(数值“10”)、以及加上第3检测率(数值“0.1”)在内的3个检测率中的任意一个，能将负反馈电流I2转换为输出电压Vo。因此，根据该电流传感器1D，设为能切换3个检测率，并能利用在其中2个检测率(第1检测率和第3检测率)下不包含放大器的结构、即不受到放大器产生的噪声的影响，将检测电流I1转换成第1检测电压Vd1、第3检测电压Vd3并输出。此外，在电流传感器1D中，也与电流传感器1B同样地，采用将电压电流转换电路5中的发热、以及第1检测电阻13和第3检测电阻33中的发热分散到不同的单元的结构，因此，能将中继单元53内的温度上升和终端单元52内的温度上升一起抑制得较低。此外，能避免第1检测电阻13和第3检测电阻33的发热对电压电流转换电路5的影响。

接着，基于电流传感器1C，参照图6对构成为能对3个检测率进行切换的电流传感器1E进行说明。另外，以下，对与电流传感器1C不同的终端单元52的结构进行说明。

该终端单元52中，除了电压转换部6a和输出端子9以外，还收纳有电压转换部6c(其它第1电压转换部)和第2切换部8(以下，也简称为切换部8)。此外，切换部8与切换部7同样地由1电路2触点构造的切换开关8a、8b构成，切换开关8a配置在第2连接电缆CB2与各电压转换部6a、6c的输入部11、31之间，切换开关8b配置在各电压转换部6a、6c的输出部12、32与输出端子9之间。根据该结构，切换部8的切换开关8a、8b联动地进行切换，由此来切换为2个电压转换部6a、6c中的任意一个的第2要素连接在第2连接电缆CB2与输出端子9之间的连接状态。此外，电压转换部6c构成为与上述电流传感器1D相同。

该结构的电流传感器1E中，切换部7切换到具有由第2检测电阻23和放大器24构成的电流电压转换电路的电压转换部6b和传输路径TL1中的任意一方的第1要素来输出(提供)从反馈绕组4的另一端4b输出的负反馈电流I2，并经由第2连接电缆CB2将从该一方的第1要素输出的信号输出(提供)给切换部8。此外，切换部8将从切换部7提供的信号切换提供给第1检测电阻13(电压转换部6a)和第3检测电阻33(电压转换部6c)中的任意一方的第2要素，并将从该一方的第2要素输出的信号输出至输出端子9。

具体而言，电流传感器1E中，在切换部7切换为传输路径TL1来作为一方的第1要素的切换状态下、且切换部8切换为第1检测电阻13来作为一方的第2要素的切换状态下，第1检测电阻13将从传输路径TL1提供的负反馈电流I2转换为第1检测电压Vd1并作为输出电压Vo输出至输出端子9。此外，电流传感器1E中，在切换部7切换为电压转换部6b(由第2检测电阻23和放大器24构成的电流电压转换电路)来作为一方的第1要素的切换状态下、且切换部8切换为第1检测电阻13来作为一方的第2要素的切换状态下，电压转换部6b和第1检测电阻13利用比第1检测电阻13要大的电阻值R2的第2检测电阻23将负反馈电流I2转换为电压并进行放大，由此来转换为第2检测电压Vd2并作为输出电压Vo输出至输出端子9。此外，电流传感器1E中，在切换部7切换为传输路径TL1来作为一方的第1要素的切换状态下、且切换部8切换为第3检测电阻33来作为一方的第2要素的切换状态下，第3检测电阻33利用比第1检测电阻13要小的电阻值R3的第3检测电阻33将负反馈电流I2转换为第3检测电压Vd3并作为输出电压Vo输出至输出端子9。

根据该结构，该电流传感器1E中，能切换为电流传感器1C中的2个第1检测率(数值“1”)和第22检测率(数值“10”)、以及加上第3检测率(数值“0.1”)在内的3个检测率中的任意一个，能将检测电流I1转换为输出电压Vo。

此外，在该电流传感器1E，与电流传感器1C同样地，也设为能切换检测率，并能利用在2个检测率(第1检测率和第3检测率)下不包含放大器的结构、即不受到放大器产生的噪声的影响，将检测电流I1转换成第1检测电压Vd1、第3检测电压Vd3并输出。此外，在电流传感器1E中，也与电流传感器1C同样地，采用将电压电流转换电路5中的发热、以及第1检测电阻13和第3检测电阻33中的发热分散到不同的单元的结构，因此，能将中继单元53内的温度上升和终端单元52内的温度上升一起抑制得较低。此外，根据该电流传感器1E，电压电流转换电路5和电流电压转换电路(由第2检测电阻23和放大器24构成的电路：电压转换部6b)收纳在与第1检测电阻13和第3检测电阻33不同的中继单元53内，因此，与因第1检测电阻13和第3检测电阻33的发热而引起具有平均温度进一步变高的倾向的收纳在终端单元52内的结构不同，能避免第1检测电阻13的发热对电压电流转换电路5和电流电压转换电路的放大器24的影响。

此外，如电流传感器1A中所说明的那样，对于其他电流传感器1B～1E，也可以执行如下处理(自动切换检测率的检测率的自动切换处理)：设置由CPU和A/D转换器等所构成的未图示的处理部，通过由处理部经由A/D转换器检测输出电压Vo的电压值，并基于检测出的输出电压Vo的电压值的大小来对切换部7(电流传感器1E中，还包括切换部8)进行切换。

此外，对于电流传感器1A～1E，除了CPU和A/D转换器以外，还可以设置具备D/A转换器的处理部，处理部可以进行上述检测率的自动切换处理，并且也能执行对构成电压电流转换电路5的运算放大器的偏移、构成放大器24的运算放大器的偏移进行调整的偏移调整处理。以下，基于电流传感器1E，参照图7对具备该处理部的结构的电流传感器1F进行说明。此外，对于与电流传感器1E的结构相同的结构，标注相同的标号并省略重复的说明。

该电流传感器1F除了上述电流传感器1E的结构，还具备缓冲器16和处理部17。缓冲器16用高输入阻抗检测第2连接电缆CB2的电压，并输出至处理部17。

处理部17包括CPU17a、A/D转换器(图7中，简单记为“A/D”)17b、以及2个D/A转换器(图7中，简单记为“D/A”)17c、17d。A/D转换器17b将从缓冲器16输出的电压(作为一个示例，与第2连接电缆CB2的电压相同的电压值的电压)转换为表示该电压值的电压数据D1并输出至CPU17a。

CPU17a在检测率的自动切换处理中，输出用于对切换部7进行切换的控制信号S1，并输出用于对切换部8进行切换的控制信号S2。关于该控制信号S2，经由第2连接电缆CB2被输出至终端单元52。此外，CPU17a在偏移调整处理中，将用于调整构成电压电流转换电路5的运算放大器的偏移的调整数据D2输出至D/A转换器17c，并将用于调整构成放大器24的运算放大器的偏移的调整数据D3输出至D/A转换器17d。D/A转换器17c将从CPU17a输入的调整数据D2转换为调整电压S3，并输出至构成电压电流转换电路5的运算放大器的偏移调整端子。此外，D/A转换器17d将从CPU17a输入的调整数据D3转换为调整电压S4，并输出至构成放大器24的运算放大器的偏移调整端子。

接着，对偏移调整处理进行具体说明。

首先，对构成电压电流转换电路5的运算放大器的偏移调整进行说明。该情况下，在被检测电线61并未插入磁芯2的状态下，CPU17a首先将用于切换到传输路径TL1侧的控制信号S1输出至切换部7，并将用于切换到电压转换部6a侧的控制信号S2输出至切换部8。由此，构成电压电流转换电路5的运算放大器的偏移所引起的负反馈电流I2从中继单元53输出至传感器单元51，接着，经由中继单元53输出至终端单元52，并在电压转换部6a中转换为第1检测电压Vd1。

CPU17a基于经由缓冲器16和A/D转换器17b输入的电压数据D1，来检测第1检测电压Vd1的电压值，并变更调整电压S3用的调整数据D2来输出至D/A转换器17c，以使得该第1检测电压Vd1的电压值接近零。D/A转换器17c将该调整数据D2转换为调整电压S3，并输出至构成电压电流转换电路5的运算放大器的偏移调整端子。CPU17a重复向D/A转换器17c的调整数据D2的变更，直到所检测的第1检测电压Vd1的电压值成为零为止。此外，CPU17a存储第1检测电压Vd1的电压值成为零的时刻下的调整数据D2，并持续该调整数据D2向D/A转换器17c的输出。由此，针对构成电压电流转换电路5的运算放大器的偏移调整端子的调整电压S3的电压值维持在第1检测电压Vd1的电压值成为零的时刻下的电压值。即，构成电压电流转换电路5的运算放大器的偏移维持在零的状态。由此，构成电压电流转换电路5的运算放大器的偏移调整完成。

另外，CPU17a经由缓冲器16和A/D转换器17b检测的第1检测电压Vd1(的电压数据D1)中，不仅包含构成电压电流转换电路5的运算放大器的偏移，还包含因磁电转换部3中产生的偏移而引起产生的电压，因此，在构成该电压电流转换电路5的运算放大器的偏移调整中，其结果是，构成电压电流转换电路5的运算放大器和磁电转换部3整体的偏移调整完成。

接着，对构成放大器24的运算放大器的偏移调整进行说明。该情况下，如上述那样，在构成电压电流转换电路5的运算放大器和磁电转换部3整体的偏移调整完成、且被检测电线61并未插入磁芯2的状态下，CPU17a首先将用于切换到电压转换部6b侧的控制信号S1输出至切换部7，并将用于切换到电压转换部6a侧的控制信号S2输出至切换部8。由此，电压转换部6b将从偏移调整完成了的状态下的电压电流转换电路5输出的负反馈电流I2转换为第2检测电压Vd2并输出。此时的负反馈电流I2为零安培，因此，第2检测电压Vd2成为因构成放大器24的运算放大器的偏移而引起的电压。

CPU17a基于经由缓冲器16和A/D转换器17b输入的电压数据D1，来检测第2检测电压Vd2的电压值，并变更调整电压S4用的调整数据D3来输出至D/A转换器17d，以使得该第2检测电压Vd2的电压值接近零。D/A转换器17d将该调整数据D3转换为调整电压S4，并输出至构成放大器24的运算放大器的偏移调整端子。CPU17a重复向D/A转换器17d的调整数据D3的变更，直到所检测的第2检测电压Vd2的电压值成为零为止。此外，CPU17a存储第2检测电压Vd2的电压值成为零的时刻下的调整数据D3，并持续该调整数据D3向D/A转换器17d的输出。由此，针对构成放大器24的运算放大器的偏移调整端子的调整电压S4的电压值维持在第2检测电压Vd2的电压值成为零的时刻下的电压值。即，构成放大器24的运算放大器的偏移维持在零的状态。由此，构成放大器24的运算放大器的偏移调整完成。

接着，对检测率的自动切换处理进行具体说明。另外，在基于电流传感器1E的该电流传感器1F中，存在3个检测率，即：经由中继单元53的传输路径TL1将负反馈电流I2提供给终端单元52内的电压转换部6c时的第3检测率(数值“0.1”)；经由中继单元53的传输路径TL1将负反馈电流I2提供给终端单元52内的电压转换部6a时的第1检测率(数值“1”)；以及将负反馈电流I2提供给中继单元53的电压转换部6b并将从该电压转换部6b输出的电压提供给终端单元52内的电压转换部6a时的第2检测率(数值“10”)。因此，该电流传感器1F具备3个检测范围，即：最低的第3检测率的检测范围(能检测最大的检测电流I1的最大检测范围)；第二低的第1检测率的检测范围(能检测第二大的检测电流I1的中间检测范围)；以及最高的第2检测率的检测范围(能检测最小的检测电流I1的最小检测范围)。

该检测率的自动切换处理中，CPU17a基于经由缓冲器16和A/D转换器17b输入的电压数据D1，来检测当前的检测范围中的检测电压(检测电压Vd1、Vd2、Vd3中的任意一个)，并判别该检测电压相对于输出电压Vo是否包含在预先规定的范围上升电压范围(例如，成为输出电压Vo的最大电压值的90％以上的电压范围)、或范围下降电压范围(例如，成为输出电压Vo的最大电压值的10％以下的电压范围)内。

CPU17a在该判别的结果为检测电压包含在范围上升电压范围内、且存在当前的检测范围上的检测范围时，将控制信号S1输出至切换部7，将控制信号S2输出至切换部8，并联动地对切换部7和切换部8进行切换，以使得成为其上的检测范围(检测率降低1级)。此外，CPU17a在该判别的结果为检测电压包含在范围下降电压范围内、且存在当前的检测范围下的检测范围时，将控制信号S1输出至切换部7，将控制信号S2输出至切换部8，并联动地对切换部7和切换部8进行切换，以使得成为其下的检测范围(检测率提高1级)。此外，CPU17a在该判别的结果为检测电压并未包含在范围上升电压范围和范围下降电压范围中的某一个时，将输出至切换部7的控制信号S1、以及输出至切换部8的控制信号S2维持为当前的状态(即，不对切换部7和切换部8进行切换)，以维持当前的检测范围(即，维持当前的检测率)。

该电流传感器1F中，如上述那样，在收纳有电压电流转换电路5和放大器24的中继单元53中配置缓冲器16和处理部17，由此，除了传输负反馈电流I2和检测电压(检测电压Vd1、Vd2、Vd3中的任意一个)的信号线以外，仅通过用于控制信号S2的信号线就能实现连接中继单元53和终端单元52的第2连接电缆CB2的信号线。

此外，在上述各电流传感器1A、1B、1C、1E、1F中，作为一个示例，将第1检测电阻13的电阻值R1和第2检测电阻23的电阻值R2设为50Ω，其原因在于，第1检测电阻13作为从反馈绕组4的另一端4b到包含第1检测电阻13的电压转换部6a的线路(为了进行区别，以下也称为第1线路)的终端电阻来发挥作用，此外，第2检测电阻23作为从反馈绕组4的另一端4b到包含第2检测电阻23的电压转换部6b的线路(为了进行区别，以下也称为第2线路)的终端电阻来发挥作用，因此，为了阻抗匹配，规定为第1线路和第2线路的各特性阻抗(50Ω)相同。

该情况下，在图1、2所示的电流传感器1A中，第1线路是从反馈绕组4的另一端4b起，经由切换开关7a(电流传感器1A一分为二为传感器单元51和终端单元52，当彼此间通过连接电缆CB来连接时，连接电缆CB和切换开关7a)到电压转换部6a的输入部11(实质上到电压转换部6a的第1检测电阻13)为止的线路。此外，第2线路是从反馈绕组4的另一端4b起，经由切换开关7a(或者，连接电缆CB和切换开关7a)到电压转换部6b的输入部21(实质上到电压转换部6b的第2检测电阻23)为止的线路。

此外，图3所示的电流传感器1B和图5所示的电流传感器1D中，第1线路是从反馈绕组4的另一端4b起，经由第1连接电缆CB1、传输路径TL1、第2连接电缆CB2和切换开关7a到电压转换部6a的输入部11为止的线路。此外，第2线路是从反馈绕组4的另一端4b起，经由第1连接电缆CB1、传输路径TL1、第2连接电缆CB2和切换开关7a到电压转换部6b的输入部21为止的线路。

此外，图4所示的电流传感器1C中，第1线路是从反馈绕组4的另一端4b起，经由第1连接电缆CB1、切换开关7a、传输路径TL1、切换开关7b和第2连接电缆CB2到电压转换部6a的输入部11为止的线路。此外，第2线路是从反馈绕组4的另一端4b起，经由第1连接电缆CB1和切换开关7a到电压转换部6b的输入部21为止的线路。

此外，图6所示的电流传感器1E和图7所示的电流传感器1F中，第1线路是从反馈绕组4的另一端4b起，经由第1连接电缆CB1、切换开关7a、传输路径TL1、切换开关7b、第2连接电缆CB2和切换开关8a到电压转换部6a的输入部11为止的线路。此外，第2线路是从反馈绕组4的另一端4b起，经由第1连接电缆CB1和切换开关7a到电压转换部6b的输入部21为止的线路。

基于该结构，根据上述各电流传感器1A、1B、1C、1D、1E、1F，将负反馈电流I2转换成第1检测电压Vd1的第1检测电阻13的电阻值R1被规定为向该第1检测电阻13提供负反馈电流I2的第1线路的特性阻抗(50Ω)，因此，能将关于第1检测电压Vd1的波形失真抑制得较低。此外，检测电流I1为交流信号时的负反馈电流I2成为与检测电流I1相同的频率的交流信号，在第1线路与接地G之间存在寄生电容的情况下，利用第1检测电阻13与该寄生电容的并联电路的合成阻抗来转换为第1检测电压Vd1。该情况下，该并联电路中的向第1检测电压Vd1的转换受到用寄生电容的电容值C与第1检测电阻13的电阻值R1的乘法值(C·R1)来表示的参数的影响，负反馈电流I2的频率越高，则第1检测电压Vd1的电压值越下降(即，负反馈电流I2的检测频带被限制)。然而，根据上述各电流传感器1A、1B、1C、1D、1E、1F，构成并联电路的第1检测电阻13的电阻值R1为50Ω，是较低的值，因此，能降低乘法值(C·R1)对检测频带的限制的影响，能将负反馈电流I2的检测频带扩大到更高的频率。

此外，根据上述各电流传感器1A、1B、1C、1D、1E、1F，将负反馈电流I2转换为第2检测电压Vd2的电压转换部6b中所包含的第2检测电阻23(第2线路的终端电阻)的电阻值R2被规定为向该第2检测电阻23提供负反馈电流I2的第2线路的特性阻抗(50Ω)，因此，能将关于第2检测电阻23的两端间电压、进而从电压转换部6b输出的第2检测电压Vd2的波形失真抑制得较低。

此外，各电流传感器1A、1B、1C、1D、1E、1F中，构成为在第1检测率时，第1检测电压Vd1直接作为输出电压Vo从输出端子9输出到外部，因此，能将第1检测率时的关于输出电压Vo的波形失真抑制得较低。此外，各电流传感器1A、1B、1D中，构成为在第2检测率时，第2检测电压Vd2直接作为输出电压Vo从输出端子9输出到外部，因此，能将第2检测率时的关于输出电压Vo的波形失真抑制得较低。

此外，各电流传感器1C、1E、1F中，构成为当第2检测率时，第2检测电压Vd2经由利用作为其它电阻的第1检测电阻13进行终端的线路从输出端子9作为输出电压Vo输出到外部，但该线路(电流传感器1C中，如图4所示，为从电压转换部6b的输出部22起经由切换开关7b和第2连接电缆CB2到第1检测电阻13的线路，电流传感器1E、1F中，如图6、7所示，为从电压转换部6b的输出部22起经由切换开关7b、第2连接电缆CB2和切换开关8a到第1检测电阻13的线路。以下，为了区别传输负反馈电流I2的第1线路与第2线路，也称为电压传输线路)如图4、6、7所示，与上述第1线路的一部分大致重复。因此，该电压传输线路其特性阻抗规定为与第1线路的特性阻抗相同。因此，从电压转换部6b输出到该线路的第2检测电压Vd2在波形失真被抑制得较低的状态下传输至第1检测电阻13，并作为输出电压Vo输出。因此，在各电流传感器1C、1E、1F中，也能将第2检测率时的关于输出电压Vo的波形失真抑制得较低。

此外，各电流传感器1C、1E、1F中，在将电压转换部6b的输出阻抗25的电阻值Ro规定为与上述电压传输线路的特性阻抗相等(本示例中，50Ω)时，成为电压转换部6b的输出阻抗与电压传输线路的特性阻抗匹配的状态。因此，根据该结构的各电流传感器1C、1E、1F，当第2检测率(R2/n×k×R1/(R1+Ro))时，在进一步将波形失真抑制得较低的状态下经由电压传输线路将从电压转换部6b输出的第2检测电压Vd2传输至第1检测电阻13。

另外，对于上述电压传输线路，即使在不得不采用如下结构时，即：无法将不与第1线路的一部分重复的部位(从电压转换部6b的输出部22到切换开关7b为止的部位)中的特性阻抗设为与第1线路的特性阻抗相等，由于主要的部位(第2连接电缆CB2)共通，因此，也能将关于输出电压Vo的波形失真抑制得较低。

此外，本示例的电流传感器1D、1E、1F中，如上述那样，第3检测率时传输负反馈电流I2的线路(从反馈绕组4的另一端4b到包含第3检测电阻33的电压转换部6c为止的线路。为了进行区别，以下也称为第3线路)与第1检测率时传输负反馈电流I2的第1线路整体大致整体地重复，因此，其特性阻抗构成为与第1线路的特性阻抗(50Ω)相等。另一方面，作为该第3线路的终端电阻发挥作用的第3检测电阻33的电阻值R3在本示例中为5Ω。因此，在第3检测率时，第3检测电阻33的电阻值R3成为不与第3线路的特性阻抗相匹配的状态。

然而，比起降低第1检测率、第2检测率时的关于输出电压Vo的波形失真，当更重视降低第3检测率时的关于输出电压Vo的波形失真时，当然可也以采用将第3检测电阻33的电阻值R3规定为第3线路的特性阻抗(50Ω)的结构。

工业上的实用性

根据本发明申请，对于电流值较大的检测电流，在不包含放大器的结构的第1电压转换部中以第1检测率转换为足够的电压值的第1检测电压来输出，因此，能将检测率切换为包含该第1检测率的多个检测率(第1检测率、以及比使用包含放大器的结构的第2电压转换部更大的第2检测率)，并能利用在该第1检测率下不包含放大器的结构、即不受到放大器产生的噪声的影响，来输出第1检测电压。由此，本发明申请能广泛应用于电流传感器。

标号说明

1A、1B、1C、1D、1E、1F 电流传感器

2 磁芯

3 磁电转换部

4 反馈绕组

5 电压电流转换电路

6a、6b 电压转换部

7 第1切换部

8 第2切换部

9 输出端子

13 第1检测电阻

23 第2检测电阻

33 第3检测电阻

61 检测导体

I1 检测电流

I2 负反馈电流

Vd1 第1检测电压

Vd2 第2检测电压

Vd3 第3检测电压

Vo 输出电压。