[发明专利]自供电测量装置和测量方法

说明书

本发明涉及一种测量装置(10)和配属的测量方法(100)。测量装置(10)安装在线路(12)上并且包括具有第一和第二分压器(36、38)的检测单元(14)，以用于借助仪用互感器(24)产生第一和第二测量信号(26、28)。在此，第一和第二测量信号(26、28)可以分别经由测量线路(25)直接转发到信号转换器(22)。根据本发明，信号转换器(22)为了其电力供应而经由供电线路(32)与仪用互感器(24)能开关地连接。

技术领域

本发明涉及一种用于检测线路中的电流强度的自供电测量装置以及配属的测量方法。

背景技术

由DE 37 10 291 A1已知一种用于具有不同电平的信号的模拟/数字转换的电路，其中多个分压器被布置在该电路中。经由分压器产生信号，信号被输送给比较器，而比较器又与快闪转换器相连。在此，输入信号和参考电压被施加给比较器。

DE 10 2008 012 545 A1公开了一种电压比较电路，在该电路中多个分压器分别与一个电压源相连。分压器分别与运算放大器的输入端连接，该运算放大器连接到电源电压。

用于检测线路中的电流强度的已知装置的缺点在于，它们从特定的最小电流强度起才能够经由检测线路为装置进行自供电，而不会显著降低测量精度。为了扩大测量范围，经常使用运算放大器，这些运算放大器复杂且成本高昂并需要相当大的供电电压。需要一种测量装置，其能够在扩大的测量范围内进行精确测量，同时复杂度低，制造成本低廉，并且克服了现有技术的缺点。

发明内容

该目的通过根据本发明的测量装置来实现，该测量装置为了检测电流强度而能够与线路连接。测量装置具有检测单元，在该检测单元中布置有第一和第二分压器。分压器与初级测量信号耦合连接，该初级测量信号通过与线路共同作用的仪用互感器产生。初级测量信号因此适用于检测和量化在线路中存在的电流强度。每个分压器都构造用于产生测量信号，测量信号分别通过测量线路输出。来自第一分压器的第一测量信号经由配属的测量线路被转发到评估单元中的信号转换器的第一信号输入端。类似地，来自第二分压器的第二测量信号经由配属的测量线路转发到评估单元中的信号转换器的第二信号输入端。信号转换器构造用于单独地或以组合的方式评估第一和第二测量信号以形成测量值。在此，第一和第二测量信号的组合例如能够由这两个测量信号的加和组成。根据本发明，信号转换器为了其电力供应而经由供电线路与仪用互感器连接。在此，供电线路是可开关的，使得信号转换器的电力供应可针对性地中断。

在根据本发明的测量装置中，信号转换器的电力供应因此能够在时间上以可调的范围被激活和去激活。所使用的分压器引起测量信号的不同缩放，并且可以省去诸如运算放大器的复杂和昂贵的部件。在线路中存在低电流强度时，信号转换器因此去激活，从而可以维持测量电路的能量供应。经由仪用互感器实现的测量装置自供电还使得能够省去附加的电源，从而根据本发明的测量装置的复杂性较低。

在本发明的优选实施例中，信号转换器构造为模拟数字转换器。特别优选地，模拟数字转换器具有8至12位，优选10位的测量分辨率。模拟数字转换器适用于可靠且快速地处理被输入的测量信号，并且可以低成本地生产。本发明还允许使用具有降低的测量分辨率的模拟数字转换器。由此，进一步增加了利用模拟数字转换器可实现的能量节省和经济性。

优选地，在根据本发明的测量装置中分别设置用于切换信号转换器的电力供应的开关元件和用于提供参考电压的开关元件。参考电压优选提供正电位，从而避免第一和第二测量信号中的负分量。由此简化了对第一和第二测量信号的评估。开关元件利用可调整的耦合连接彼此连接，使得对一个开关元件的操纵跟随另一个开关元件来进行。开关元件之间的耦合连接可如下地调整，即可以选择用于使一个开关元件跟随在另一个开关元件的操纵之后的延迟。在本发明的特别优选的实施例中，延迟在0ms与20ms之间。