[發明專利]用于測量在電導體中流動的電流的裝置

有效

• 申請號: 200880018370.0
• 申請日: 2008-05-29
• 公開（公告）號: CN101680917A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: B·羅爾根
• 申請（專利權）人: 埃普科斯股份有限公司
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18;G01R15/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 胡莉莉;李家麟

技術領域

本發明涉及一種用于測量在電導體中流動的電流的裝置。

背景技術

在出版物DE?10?2005?024?075?B4中公開了一種用于測量在電導 體中流動的電流的設備。

發明內容

要解決的任務在于提出一種用于測量在電導體中流動的電流的裝 置，該裝置能夠與外部磁影響無關地實現正確的測量。

該任務通過根據本發明的用于測量在電導體中流動的電流的裝置 來解決。

該裝置具有設置有氣隙的磁路，用于與電導體耦合。在磁路的氣 隙中布置有對磁場敏感的(magnetfeld-sensitive)器件，用于測量 由電導體產生的磁場。兩個控制核心(Steuerkern)位于磁路的氣隙 中，這兩個控制核心分別具有用于使相應的控制核心飽和的控制繞組。

通過將對磁場敏感的器件布置在控制核心之間，對磁場敏感的器 件優選地大約位于磁路的氣隙的中部。

一個或多個附加的元件位于對磁場敏感的器件附近，所述一個或 多個附加的元件與控制核心無關地適于在測量裝置周圍通過對磁場敏 感的器件引導磁場。

在對磁場敏感的器件周圍的不是由電導體或者控制繞組引起的磁 場可以極大地使測量變糟。

在優選的實施形式中，附加的元件具有磁特性，以便將干擾的外 部磁場聚集到對磁場敏感的器件上。

優選地，附加的元件具有大于1的相對磁導率。

特別是軟磁材料適合于附加的元件，所述軟磁材料具有大于或者 等于控制核心的相對磁導率的相對磁導率。也用于控制核心的材料優 選適合于此。

附加的元件優選地被布置在對磁場敏感的器件兩側，使得可能的 磁干擾場可以有效地被聚集在對磁場敏感的器件附近并且可以穿過對 磁場敏感的器件被引導。

在一種實施形式中也可能的是，該元件被構建為一體式控制核心 的整體組成部分。在這種情況下，控制核心上的向外隆起 (Auswoelbung)或者控制核心在對磁場敏感的器件較近的周圍增厚是 可能的，使得在附加的元件與對磁場敏感的器件之間實現盡可能小的 氣隙。即使在控制核心飽和的情況下，控制核心的增厚或者向外隆起 的區域也還具有剩余導磁率(Restpermeabilitaet)。

在另一實施形式中，該元件包括多個零件，所述多個零件可以組 合成元件。

優選地，附加的元件在控制核心通過控制繞組完全飽和的情況下 具有剩余導磁率，使得干擾磁場即使在控制核心飽和的情況下此外也 被附加元件聚集并且可以通過對磁場敏感的器件被引導。

在優選的實施形式中，附加的元件由鐵磁材料構成，該鐵磁材料 例如鐵氧體、納米晶體金屬合金或者透磁合金。然而，其它具有鐵磁 特性的材料也適合。

為了能夠實現可靠地測量在電導體中流動的電流，磁路能夠完全 包圍電導體的橫截面。

在優選的實施形式中，控制核心被構建為鐵氧體芯。在此，鐵氧 體芯特別優選地被構建為矩形框架，所述矩形框架在該框架的至少一 側上具有用于使鐵氧體芯飽和的控制繞組。在特別有效的變形方案中， 控制繞組被布置在框架的兩個對置的側上。通過構建這種形式的控制 核心可以實現控制核心的有效飽和。

在另一實施形式中，鐵氧體芯被構建為環，所述鐵氧體芯在環的 至少一個區域中具有用于使鐵氧體芯飽和的控制繞組。在特別有效的 變形方案中，控制繞組被布置在環的兩個對置的區域中，以便實現了 控制核心的有效飽和。

在優選的變形方案中，相應的控制核心的框架或者環被構建為使 得相應的框架或者環所處的平面優選地在共同的平面中。通過其中兩 個控制核心在一個平面中的裝置使控制核心的重疊面被優化到最大。 由此最小化了其中布置有對磁場敏感的器件的氣隙。

在另一實施形式中，也可能的是，控制核心并不在共同的平面中， 而是彼此沿著穿過兩個控制核心和對磁場敏感的器件的軸線扭轉地被 布置。

對磁場敏感的器件優選是霍爾傳感器。如果電流流過霍爾傳感器 并且該霍爾傳感器被引入與其垂直的磁場，則這提供了與磁場強度和 電流之積成比例的輸出電壓。