[发明专利]用于测量在电导体中流动的电流的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量在电导体中流动的电流的装置。

背景技术

在出版物DE 10 2005 024 075 B4中公开了一种用于测量在电导 体中流动的电流的设备。

发明内容

要解决的任务在于提出一种用于测量在电导体中流动的电流的装 置，该装置能够与外部磁影响无关地实现正确的测量。

该任务通过根据本发明的用于测量在电导体中流动的电流的装置 来解决。

该装置具有设置有气隙的磁路，用于与电导体耦合。在磁路的气 隙中布置有对磁场敏感的(magnetfeld-sensitive)器件，用于测量 由电导体产生的磁场。两个控制核心(Steuerkern)位于磁路的气隙 中，这两个控制核心分别具有用于使相应的控制核心饱和的控制绕组。

通过将对磁场敏感的器件布置在控制核心之间，对磁场敏感的器 件优选地大约位于磁路的气隙的中部。

一个或多个附加的元件位于对磁场敏感的器件附近，所述一个或 多个附加的元件与控制核心无关地适于在测量装置周围通过对磁场敏 感的器件引导磁场。

在对磁场敏感的器件周围的不是由电导体或者控制绕组引起的磁 场可以极大地使测量变糟。

在优选的实施形式中，附加的元件具有磁特性，以便将干扰的外 部磁场聚集到对磁场敏感的器件上。

优选地，附加的元件具有大于1的相对磁导率。

特别是软磁材料适合于附加的元件，所述软磁材料具有大于或者 等于控制核心的相对磁导率的相对磁导率。也用于控制核心的材料优 选适合于此。

附加的元件优选地被布置在对磁场敏感的器件两侧，使得可能的 磁干扰场可以有效地被聚集在对磁场敏感的器件附近并且可以穿过对 磁场敏感的器件被引导。

在一种实施形式中也可能的是，该元件被构建为一体式控制核心 的整体组成部分。在这种情况下，控制核心上的向外隆起 (Auswoelbung)或者控制核心在对磁场敏感的器件较近的周围增厚是 可能的，使得在附加的元件与对磁场敏感的器件之间实现尽可能小的 气隙。即使在控制核心饱和的情况下，控制核心的增厚或者向外隆起 的区域也还具有剩余导磁率(Restpermeabilitaet)。

在另一实施形式中，该元件包括多个零件，所述多个零件可以组 合成元件。

优选地，附加的元件在控制核心通过控制绕组完全饱和的情况下 具有剩余导磁率，使得干扰磁场即使在控制核心饱和的情况下此外也 被附加元件聚集并且可以通过对磁场敏感的器件被引导。

在优选的实施形式中，附加的元件由铁磁材料构成，该铁磁材料 例如铁氧体、纳米晶体金属合金或者透磁合金。然而，其它具有铁磁 特性的材料也适合。

为了能够实现可靠地测量在电导体中流动的电流，磁路能够完全 包围电导体的横截面。

在优选的实施形式中，控制核心被构建为铁氧体芯。在此，铁氧 体芯特别优选地被构建为矩形框架，所述矩形框架在该框架的至少一 侧上具有用于使铁氧体芯饱和的控制绕组。在特别有效的变形方案中， 控制绕组被布置在框架的两个对置的侧上。通过构建这种形式的控制 核心可以实现控制核心的有效饱和。

在另一实施形式中，铁氧体芯被构建为环，所述铁氧体芯在环的 至少一个区域中具有用于使铁氧体芯饱和的控制绕组。在特别有效的 变形方案中，控制绕组被布置在环的两个对置的区域中，以便实现了 控制核心的有效饱和。

在优选的变形方案中，相应的控制核心的框架或者环被构建为使 得相应的框架或者环所处的平面优选地在共同的平面中。通过其中两 个控制核心在一个平面中的装置使控制核心的重叠面被优化到最大。 由此最小化了其中布置有对磁场敏感的器件的气隙。

在另一实施形式中，也可能的是，控制核心并不在共同的平面中， 而是彼此沿着穿过两个控制核心和对磁场敏感的器件的轴线扭转地被 布置。

对磁场敏感的器件优选是霍尔传感器。如果电流流过霍尔传感器 并且该霍尔传感器被引入与其垂直的磁场，则这提供了与磁场强度和 电流之积成比例的输出电压。