[发明专利]电流测量装置

说明书

本发明涉及一种用于根据四线技术来测量电流(Ip，In)的电流测量装置，其具有低电阻式电流测量电阻器(RCu1，RCu，R0)。本发明还提供一种补偿电阻器(Rp)，其由与低电阻式电流测量电阻器(RCu1，RCu，R0)的电阻器元件(R0)并联连接的固定的电阻器组成，以便至少部分地补偿温度对电阻值的影响，从而使得电流测量装置具有两个电流路径，即通过电阻器元件(R0)的主电流路径和通过补偿电阻器(Rp)的次级电流路径。

技术领域

本发明涉及一种用于根据四线技术来测量电流的电流测量装置。

背景技术

根据四线技术的电流测量法例如从EP 0 605 800 A1中知晓并且在图1中示意性地示出。图1示出了具有由导体材料(例如铜)制成的板状电流连接部1、2以及由电阻材料(例如)制成的低电阻电阻器元件R0的低电阻式电流测量电阻器的等效电路图，其中，电阻器元件R0在电流流动方向上布置于两个电流连接部1和2之间。因此，待测量的电流Ip通过电流连接部1引入电流测量电阻器并作为电流In通过电流连接部2离开电流测量电阻器。待测量的电流Ip或In由此流过电阻器元件R0，以使得电阻器R0上降低的电压根据欧姆定律是电流Ip或In的一种量度。电阻器元件R0两端的电压的测量通过两个电压测量端子Up、Un来执行，这两个电压测量端子Up、Un在电阻器元件R0的接触点附近连接至电流连接部1或2。然而，应该注意的是，不仅电阻器元件R0而且电流连接部1或电流连接部2中的电阻器RCu也位于两个电压测量端子Up、Un的测量回路中。电压测量回路中的电阻器RCu是不希望的并且无法被完全避免。电流连接部1、2还具有电阻器RCu1，电阻器RCu1不在电压测量回路中并由此不会给测量带来误差。电压测量回路中的电阻器RCu是有问题的，因为这些电阻器通常由铜或其它具有良好导电性的接触材料构并因此具有比电阻器元件R0显著高的温度影响性。因此，电压测量回路中的电阻器RCu的温度系数提高了根据四线技术的电流测量的温度影响性。这种效果在电阻范围低于1毫欧的极低电阻电阻器中尤为明显。

发明内容

因此，本发明所基于的目的是降低温度对根据四线技术的电流测量的影响。

该目的通过根据主权利要求的根据本发明的电流测量装置来实现。

本发明提供了使待测量的电流不完全通过电阻器元件。而是，待测量的电流被分成通过电阻器元件的主电流路径和通过补偿电阻器(固定电阻器)的次级电流路径，补偿电阻器与电阻器元件并联地电连接在两个电压测量端子之间，从而至少部分地补偿温度对电阻值的影响。

根据本发明的电流测量装置部分地对应于开头所描述的已知电流测量装置，例如从EP 0 605 800 A1中知晓的已知电流测量装置。例如，根据本发明的电流测量装置首先包含有低电阻式电流测量电阻器，所述低电阻式电流测量电阻器具有由导体材料(例如铜)制成的两个电流连接部，这两个电流连接部用于引入或转移待测量的电流，所述低电阻式电流测量电阻器还具有由电阻材料(例如)制成的电阻器元件，其中，电阻器元件在电流流动方向上布置于第一电流连接部与第二电流连接部之间。此外，提供两个电压测量端子，所述电压测量端子也由导体材料(例如铜)制成并具有测量电阻器元件上降低的电压的任务。然后，被测量的电压根据欧姆定律形成流过电阻器的电流的量度。

根据本发明的电流测量装置在此的特征在于具有与电阻器元件并联连接的补偿电阻器，以使得在电流测量装置中待测量的电流被分成通过电流测量电阻器的电阻器元件的主电流路径和通过补偿电阻器的次级电流路径。

在实际中，在通过补偿电阻器的次级电流路径中存在至少一个由导体材料(例如铜)制成的导体元件，所述导体元件的电阻值在一定程度上会受到温度的影响并且所述导体元件应当热耦合至电流测量工具。由于次级电流路径中的导体元件的电阻值具有相对高的温度系数，因而次级电流路径中的电阻值随着温度的升高而增加。结果，次级电流路径中的电流以及由此电阻器元件两端的电压减小，即具有负温度系数。现在可以以下述方式设定次级电流路径中的导体元件的电阻和电阻器元件的电阻的大小：使得主电流路径中的电阻值的正温度系数可以被补偿。理想地，可以几乎完全补偿温度对测量的影响。