[发明专利]电流传感器和方法

权利要求书

1.一种用于测量AC电流的电流传感器布置(400；450；500；600；700；800)，包括：

电导体(101；501；601；701；801)，所述电导体(101；501；601；701；801)具有在第一方向(X)上延伸的总细长形状，并具有在第二方向(Y)上的预定义总宽度(Wo)，以及在第三方向(Z)上的预定义厚度(T)；

传感器设备(102；502；602；702；802)包括两个传感器元件(V1,V2)，所述两个传感器元件(V1、V2)沿所述第一方向(X)以预定义距离(dx)间隔开，每个传感器元件(V1、V2)被配置成用于测量按所述第一方向(X)取向的磁场分量(Bx1、Bx2)；

以及其中所述传感器设备被配置成用于基于所测得的磁场分量(Bx1、Bx2)来确定沿所述第一方向(X)的磁场差(ΔBx)或磁场梯度(dBx/dx)，并用于基于所述磁场梯度或磁场差来确定所述AC电流；

其特征在于，

所述电导体包括沿所述第一方向(X)彼此间隔开(sp1、sp2)的第一切口(C1)、第二切口(C2)、和第三切口(C3)，

所述第一切口(C1)和所述第三切口(C3)在横向方向(Y)上从所述电导体的第一侧(S1)延伸，所述第二切口(C2)在横向方向(Y)上从所述电导体的、与所述第一侧相对的的第二侧(S2)延伸；

其中，所述传感器设备(202)相对于所述电导体而被定位(ds、zs)成使得定位于所述两个传感器元件(V1、V2)之间的中间的所述传感器设备的参考点(R)位于距所述第二切口(C2)的中间(M)第一距离(ds)处，并位于距所述电导体第二距离(Zs)处，所述第一距离(ds)在所述第一方向(X)上测得，所述第二距离(Zs)在所述第三方向(Z)上测得；

其中，所述第二预定义距离(Zs)为从0.0mm到5.0mm范围内的值；

并且其中，所述第一预定义距离(ds)被选择成与其中在至少包括从100Hz至2kHz范围的预定义频率范围内，所述磁场差(ΔBx)的幅度或所述磁场梯度的幅度(dBx/dx)在+/-5.0％的预定义公差裕度内基本上是恒定的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的电流传感器布置(400；450；500；600；700；800)，

其特征在于，所述传感器设备相对于所述电导体而被定位(Zs、ds)成使得对于具有在所述预定义频率范围内的频率的AC电流而言，所述磁场差(ΔBx)或所述磁场梯度(dBz/dx)的复数表示和所述AC电流的复数表示的比率是在±5.0％的第一预定义公差裕度内具有基本上恒定的幅度、并且在±5.0°的第二预定义公差裕度内具有基本上恒定的相位的复数值。

3.根据权利要求1所述的电流传感器布置(400；450；500；600；700；800)，

其特征在于，所述传感器设备(102；502；602；702；802)相对于所述电导体(101；501；601；701；801)被定位(Zs、ds)成使得对于具有所述预定义频率范围内的频率的AC电流而言，所述第一磁场分量(Bx1)的实部在+/-5.0％的预定义公差裕度内基本上等于所述第二磁场分量(Bx2)的实部，并且使得所述第一磁场分量(Bx1)的虚部在所述预定义公差范围内基本上等于所述第二磁场分量(Bx2)的虚部。

4.根据权利要求1所述的电流传感器布置，

其特征在于，所述传感器设备的所述参考点(R)在所述第三方向(Z)上的投影与由所述第二切口所定义的空间相交。

5.根据权利要求1所述的电流传感器布置，

其特征在于，所述两个传感器元件(V1、V2)中的每一个传感器元件在所述第三方向(Z)上的投影与所述第二切口所定义的空间相交；或

其中所述两个传感器元件(V1、V2)中的一个传感器元件在所述第三方向(Z)上的投影与由所述第二切口定义的空间相交；以及其中所述两个传感器元件(V1、V2)中的另一个传感器元件在所述第三方向(Z)上的投影与所述电导体相交；或

其中所述两个传感器元件(V1、V2)中的两者在所述第三方向(Z)上的投影均与所述电导体相交。