專利名稱:差動電流傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種差動電流傳感器,尤其是直流供電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
從W000/00834A1已知這種類型的差動電流傳感器,例如,可以在單相交流供電系統(tǒng)中使用該差動電流傳感器,以便在輸送導線和回路導線中測量電流,從而可以由此計算差動電流,以便能夠檢測到故障。這里根據(jù)本身已知的四線制技術(shù),借助于分別設(shè)置在輸送導線和回路導線中的低電阻電流感測電阻器進行實際的電流測量,待測量的電流流經(jīng)該低電阻電流感測電阻器,使得該電流感測電阻器上的電壓降形成了相應(yīng)電流的測量量。這種已知的差動電流傳感器還具有ASIC (ASIC:專用集成電路),其計算輸送導線和回路導線中兩個電流感測電阻器上的電壓并由此計算差動電流。此外,這種已知的差動電流傳感器允許在兩個電流感測電阻器處對電壓測量進行校準,因為ASIC在每種情況下都測量接地側(cè)和電壓側(cè)的一個基準電壓, 該基準電壓由輸送導線與回路導線之間的分壓器來提供。這里,借助于獨立的測量換能器在ASIC內(nèi)進行由ASIC測量的基準電壓。在先前描述的已知差動電流傳感器中,已證實并不特別精確的不能令人滿意的校準是不利的。還參考有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的US2005/0248351A1。該印刷出版物公開了一種用于測量電池電壓的測量電路,其中,測量換能器測量電流感測電阻器上的電壓降。這里能將電流感測電阻器可選地連接到電池或基準電壓。然而,測量換能器自身始終測量電流感測電阻器上的電壓降而不能連接到基準電壓。以這種方式不可能進行完整的校準。還參考有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的DE102010038851A1,DE202010005756U1 和DE102004062655A1。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明基于相應(yīng)地改進上述已知差動電流傳感器的目的。根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器根據(jù)主要權(quán)利要求來實現(xiàn)這個目的。本發(fā)明基于如下技術(shù)見地:已知差動電流傳感器中校準期間不能令人滿意的結(jié)果是出自以下事實:一方面基準電壓和另一方面在電流感測電阻器上的電壓降均由單獨的測量換能器來檢測。這是不利的,因為在校準情況下不能以這種方式補償各測量換能器的測量誤差。因此,本發(fā)明包括以下普遍性技術(shù)教導:在根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器中,特別在電壓側(cè)(“高壓側(cè)”)和接地側(cè)(“低壓側(cè)”)這兩者上,均由同一測量換能器測量基準電壓和在電流感測電阻器上的電壓降。因此,兩個電壓側(cè)或接地側(cè)測量換能器在根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器中相繼緊接地測量相應(yīng)基準電壓和在相應(yīng)電流感測電阻器上的電壓降。在本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例中,借助分壓器提供用于校準的基準電壓(如根據(jù)開頭所述的W000/00834A1的已知差動電流傳感器中的那樣),該分壓器連接于輸送導線與回路導線之間。在這里,用于校準電壓側(cè)電流測量的第一基準電壓借助在分壓器處的第一電壓分接點來形成,同時用于校準接地側(cè)電流測量的第二基準電壓借助在分壓器處的第二電壓分接點來形成。在優(yōu)選示例性實施例中,將分壓器的大小設(shè)計為使得在第一電流感測電阻器上的第一電壓降與第一基準電壓屬于同一數(shù)量級。此外,還優(yōu)選為以在第二電流感測電阻器上的第二電壓降與第二基準電壓屬于同一數(shù)量級的方式來設(shè)計分壓器的大小。例如,這些電壓值可以在30mV的區(qū)域中。一方面基準電壓的電壓值與另一方面電流感測電阻器上電壓的電壓值的這種近似匹配是有利的,因為在這種情況下,相應(yīng)的測量換能器以及(如果有的話)額外的前置放大器,能夠相繼測量基準電壓和在相應(yīng)電流感測電阻器上的電壓降,而無需改變測量換能器或前置放大器的內(nèi)部設(shè)置。在本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例中,分壓器具有由電壓側(cè)第一電阻器(例如,Rl=IOOQ )、中央第二電阻器(例如,R2=2MQ )以及接地側(cè)第三電阻器(例如,R3=100 Ω )構(gòu)成的串聯(lián)電路。這里,中央第二電阻器優(yōu)選具有比電壓側(cè)第一電阻器和比接地側(cè)第三電阻器顯著更高的電阻值。這里,優(yōu)選借助分壓器的電壓側(cè)電阻器與分壓器的中央電阻器之間的第一電壓分接點提供用于電壓側(cè)校準的第一基準電壓。相比之下,優(yōu)選借助分壓器的接地側(cè)第三電阻器與中央電阻器之間的第二電壓分接點形成用于校準接地側(cè)電流測量的第二基準電壓。 優(yōu)選地,在分壓器的電壓側(cè)第一電阻器處以及在分壓器的接地側(cè)第三電阻器處的電阻值基本顯示出相同的溫度相關(guān)性。這對于校準和操作期間要盡可能高的溫度獨立性是有利的。例如,可以使用來自同一批次并因此具有大致相同的溫度相關(guān)性的金屬膜電阻器來構(gòu)建分壓器。此外,也可以在校準期間檢測溫度系數(shù)的微小差異并通過計算消除該微小差異。此外,要提到的是,在該設(shè)置中的分壓器的兩個外部電阻器僅有非常輕微的負荷,從而預(yù)期有很好的長期穩(wěn)定性。相比之下,分壓器的高電阻中央電阻器的溫度獨立性和精確性在差動電流測量中沒有或僅有很小作用。然而優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器還允許進行總電壓測量,即,輸送導線與回路導線之間的電壓測量,其中對于分壓器的高電阻中央電阻器也需要溫度系數(shù)良好的長期穩(wěn)定性和良好的同步性。可以利用陶瓷上的均質(zhì)電阻材料(例如,薄膜)生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)理想地實現(xiàn)這兩個要求,其中,也提供了必要的介電強度。此外,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器優(yōu)選具有電子評估單元,其連接到兩個用于測量電壓降的測量裝置,并根據(jù)分別在電壓側(cè)電流感測電阻器和接地側(cè)電流感測電阻器上的兩個電壓降來確定差動電流。為了實現(xiàn)盡可能高的測量精度,應(yīng)當同時在電壓側(cè)(“高壓側(cè)”)和接地側(cè)(“低壓側(cè)”)的電流感測電阻器上進行電壓測量。因此評估單元優(yōu)選向兩個電壓側(cè)或接地側(cè)測量裝置傳輸觸發(fā)信號,以便觸發(fā)電壓測量,從而同時在接地側(cè)和電壓側(cè)進行電壓測量。優(yōu)選借助電流分離的數(shù)據(jù)線,例如光耦合器,在一方面測量裝置與另一方面評估單元之間傳輸數(shù)據(jù)??梢赃M一步提高測量的精確度,即借助電絕緣但導熱的橋梁將兩個電流感測電阻器彼此連接,以防止兩個電流感測電阻器之間的溫差。然而,在根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器中不能完全抑制溫度波動的干擾影響,因此優(yōu)選在根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器中通過計算對該溫度波動的干擾影響進行補償。
在測量電路(電流感測電阻器和測量裝置)中的熱電勢中存在額外的破壞性熱源,其源于電流感測電阻器上的溫差。由于測量裝置基本不能在熱電勢與借助電流產(chǎn)生的電壓降之間進行區(qū)分,所以必須連續(xù)間接地確定熱電勢。為此,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器優(yōu)選具有測量電流感測電阻器上溫差的熱電偶。然后根據(jù)所測量的溫差來計算所產(chǎn)生的熱電勢,其中,能夠例如在相應(yīng)測量裝置或評估單元(例如,ASIC)中進行該計算。然后在電流測量期間進行相對應(yīng)的補償,其中,例如能夠在測量裝置或評估單元中進行補償。另一種干擾性溫度影響在于以下事實:電流感測電阻器的電阻值也根據(jù)具有高溫度穩(wěn)定性的電流感測電阻器中的溫度而略微波動。因此,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器優(yōu)選能夠?qū)﹄娏鞲袦y電阻器的電阻值的這些與溫度相關(guān)的波動進行補償。為此,優(yōu)選提供溫度傳感器,其測量相應(yīng)電流感測電阻器的溫度。接下來,通過測量裝置或評估單元并考慮以在電流測量期間的補償方式,來計算電流感測電阻器的電阻值的與溫度相關(guān)的變化。為了高測量精度,另外重要的是,接地側(cè)(“低壓側(cè)”)和電壓側(cè)(“高壓側(cè)”)的兩個電流感測電阻器具有相同的電阻值,并還顯示出相同的溫度相關(guān)性。前面已經(jīng)提到,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器經(jīng)由相同的測量路徑,即利用相同的測量換能器相繼測量基準電壓和電流感測電阻器上的電壓降。因此,電壓側(cè)和接地側(cè)的測量裝置優(yōu)選具有多路復(fù)用器,其相繼測量相應(yīng)電流感測電阻器上的電壓降和關(guān)聯(lián)的基準電壓。此外,多路復(fù)用器還優(yōu)選測量其它值,例如第一或第二溫差以及第一或第二溫度。此外,要提到的是,優(yōu)選在獨立的電子部件中實現(xiàn)前述測量裝置和評估單元的功能。然而,在本發(fā)明的環(huán)境中,也有可能將這些功能集成到一個或多個部件(例如ASIC)中。另外要提到的是,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器特別適于測量直流供電系統(tǒng)(諸如機動車輛電氣系統(tǒng)中)的差動電流(故障電流)。然而,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器還適于交流供電系統(tǒng),尤其是單相供電系統(tǒng)。最后,還要提到的是,在優(yōu)選示例性實施例中,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器不僅輸出差動電流,而且輸出諸如電流感測電阻器上的溫差、電流感測電阻器的溫度、輸送導線與回路導線之間的總電壓和/或總電流的絕對值。
本發(fā)明的其它有利發(fā)展在子權(quán)利要求(subclaims)中被表征或在下文中基于附圖與本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例的描述一起更詳細地被說明。附圖如下所示:圖1是根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器的示意性電路框圖;以及圖2是來自圖1的電壓側(cè)測量裝置的簡化電路框圖,其中,相應(yīng)地構(gòu)建接地側(cè)測量裝置。
具體實施例方式附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器的示意圖,例如可以將其用于單相直流供電網(wǎng)中,以便測量差動電流Al。
這里僅示意性地示出了直流供電網(wǎng),實質(zhì)上該直流供電網(wǎng)由輸送導線H、回路導線R和示意性示出的用電設(shè)備V來組成,其中,電流IH流經(jīng)輸送導線H到達用電設(shè)備V,同時對應(yīng)的電流IR通過回路導線R而回流。在無缺陷操作的情況下,通過輸送導線H的電流IH恰好對應(yīng)于通過回路導線R的電流IR。然而在故障的情形下,例如在短路至地或泄漏電流至地的情況下,故障電流IR可能從輸送導線H流走。在這樣故障的情形下,輸送導線H和回路導線R中的電流IH、IR相差差動電流Λ I,從而在特定情況下必須采取應(yīng)對措施(例如,緊急停機)。因此,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器使得能夠測量輸送導線H中的電壓側(cè)電流IH并測量回路導線R中的接地側(cè)電流IR,其中,根據(jù)本身已知的四線制技術(shù)進行電流測量。為此,在輸送導線H中設(shè)置低電阻電流感測電阻器RH,并且將對應(yīng)的另一低電阻電流感測電阻器RL設(shè)置在回路導線R中。兩個低電阻電流感測電阻器RH,RL例如可能是如ΕΡ0605800Α1中所述的電流感測電阻器,因此相對于低電阻電流感測電阻器RH,RL的生產(chǎn)方式和結(jié)構(gòu)將該專利申請的內(nèi)容完全并入本描述中。為了測量電壓側(cè) 電流感測電阻器RH上的電壓降UH,提供測量裝置ΜΕΗ,就像為了測量接地側(cè)電流感測電阻器RL上的電壓降UL而提供測量裝置MEL —樣。電壓側(cè)測量裝置MEH經(jīng)由電流分離GTH (例如,光耦合器)連接到評估單元ΑΕ,其中,評估單元AE經(jīng)由另一電流分離GTL (例如光耦合器)連接到接地側(cè)測量裝置MEL。評估單元AE借助兩個電流分離GTH、GTL接收分別由兩個測量裝置MEH、MEL在電壓側(cè)電流感測電阻器RH上和接地側(cè)電流感測電阻器RL上測量的電壓降UH,UL。這里,電流分離GTH、GTL的數(shù)據(jù)傳輸以數(shù)字形式進行。此外,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器還允許借助于連接在輸送導線H與回路導線R之間的分壓器ST進行校準,其中,分壓器ST由三個電阻器Rl = 100 Ω、R2=2M Ω、R3=100 Ω組成。這里,為校準而提供基準電壓Ukefh的電壓分接點位于分壓器的電阻器Rl與電阻器R2之間。測量裝置MEH借助多路復(fù)用器MUX相繼測量電流感測電阻器RH上的電壓降UH和基準電壓UKEFH。這里重要的是,經(jīng)由同樣的測量路徑進行該測量,其結(jié)果是,相比于根據(jù)開頭所述的W000/00834A1的傳統(tǒng)差動電流傳感器的情況,校準實質(zhì)上更加精確。測量裝置MEH隨后經(jīng)由電流分離GTH將所測量的基準電壓Ukefh傳輸?shù)皆u估單元AE。這里,為校準測量裝置MEL而提供接地側(cè)基準電壓U.的另一電壓分接點位于分壓器ST的電阻器R2與電阻器R3之間。而且,在測量裝置MEL中提供多路復(fù)用器MUX,該測量裝置MEL經(jīng)由相同的測量路徑相繼測量電流感測電阻器RL上的電壓降UL和基準電壓UKEFL。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器位于兩個測量裝置MEH、MEL中的多路復(fù)用器MUX之后,從而將所測量的電壓值作為數(shù)字信號傳輸至評估單元AE。 此外,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器還允許補償由于電流感測電阻器RH、RL上的溫差而出現(xiàn)的熱電勢。為此,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器具有兩個熱電偶TEH、TEL,該兩個熱電偶TEH、TEL分別測量電壓側(cè)電流感測電阻器RH上的溫差Λ TH和接地側(cè)電流感測電阻器RL上的溫差Λ TL。借助相應(yīng)測量裝置MEH、MEL的多路復(fù)用器MUX同樣來進行溫差Λ TH、ATL的這種測量。此外,根據(jù)本發(fā)明的差動電流傳感器還允許補償兩個電流感測電阻器RH、RL的電阻值的與溫度相關(guān)的波動。為此,提供了溫度傳感器TSH和TSL,其測量電壓側(cè)電流感測電阻器RH的溫度TH和接地側(cè)電流感測電阻器RL的溫度TL。借助相應(yīng)測量裝置MEH、MEL的多路復(fù)用器MUX同樣來進行溫度TH、TL的這種測量。隨后在評估單元AE中根據(jù)以下公式并依照所測量的數(shù)據(jù)來計算差動電流Λ I:
權(quán)利要求
1.一種差動電流傳感器,其用于測量通過輸送導線(H)的第一電流(IH)與通過回路導線(R)的第二電流(IR)之間的差動電流(Λ I),并尤其是用于直流供電系統(tǒng),所述差動電流傳感器具有: a)低電阻第一電流感測電阻器(RH),其用于測量通過所述輸送導線(H)的所述第一電流(IH),其中,所述第一電流感測電阻器(RH)設(shè)置在所述輸送導線(H)中,并且所述第一電流(IH)流經(jīng)所述第一電流感測電阻器(RH), b)第一測量裝置(MEH),其具有用于測量在所述第一電流感測電阻器(RH)上的第一電壓降(UH)的第一測量換能器(A/D), c)第一基準電壓(UKEFH),其用于校準所述第一測量裝置(MEH), d)低電阻第二電流感測電阻器(RL),其用于測量通過所述回路導線(R)的所述第二電流(IR),其中,所述第二電流感測電阻器(RL)設(shè)置在所述回路導線(R)中,并且所述第二電流(IR)流經(jīng)所述第二電流感測電阻器(RL), e)第二測量裝置(MEL),其具有用于測量在所述第二電流感測電阻器(RH)上的第二電壓降(UL)的第二測量換能器(A/D), f)第二基準電壓(UKEFJ,其用于校準所述第二測量裝置(MEL),其特征在于: g)所述第一測量換能器(A/D)相繼測量在所述第一電流感測電阻器(RH)上的所述第一電壓降(UH)和所述第一基準電壓(Ukefh), h)所述第二測量換能器(A/D)相繼測量在所述第二電流感測電阻器(RL)上的所述第二電壓降(UL)和所述第二基準電壓(UkefJ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動電流傳感器,其特征在于, a)分壓器(R1,R2,R3),其由連接在所述輸送導線(H)與所述回路導線(R)之間的多個電阻器(R1,R2,R3)構(gòu)成, b)所述第一基準電壓(Ukefh)由所述分壓器(Rl,R2,R3)上的第一電壓分接點形成, c)所述第二基準電壓(UkefJ由所述分壓器(Rl,R2,R3)上的第二電壓分接點形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的差動電流傳感器,其特征在于, a)以所述第一電流感測電阻器(RH)上的所述第一電壓降(UH)與所述第一基準電壓(Ueefh)屬于同一數(shù)量級的方式來設(shè)計所述分壓器(Rl,R2,R3)的大小,并且 b)以所述第二電流感測電阻器(RL)上的所述第二電壓降(UL)與所述第二基準電壓(Ueefl)屬于同一數(shù)量級的方式來設(shè)計所述分壓器(Rl,R2,R3)的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的差動電流傳感器,其特征在于, a)所述分壓器(R1,R2,R3)具有由電壓側(cè)第一電阻器(Rl)、中央第二電阻器(R2)以及接地側(cè)第三電阻器(R3)構(gòu)成的串聯(lián)電路, b)所述中央第二電阻器(R2)具有比所述電壓側(cè)第一電阻器(Rl)和比所述接地側(cè)第三電阻器(R3)顯著更高的電阻值, c)用于所述第一基準電壓(Ukefh)的所述第一電壓分接點連接到所述電壓側(cè)第一電阻器(Rl)與所述中央電阻器(R2)之間的所述第一測量裝置(MEH), d)用于所述第二基準電壓(Ukefi)的所述第二電壓分接點連接到所述接地側(cè)第三電阻器(R3)與所述中央電阻器(R2)之間的所述第二測量裝置(MEL)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項所述的差動電流傳感器,其特征在于,在所述分壓器的所述電壓側(cè)第一電阻器(Rl)處以及在所述分壓器的所述接地側(cè)第三電阻器(R3)處的電阻值基本具有相同的溫度相關(guān)性。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中的任一項所述的差動電流傳感器,其特征在于, a)所述分壓器(R1,R2,R3)具有陶瓷支架,并且 b)將所述分壓器(Rl,R2,R3)的所述電阻器(Rl,R2,R3)作為均質(zhì)電阻材料涂敷到所述陶瓷支架上,尤其是作為薄膜網(wǎng)絡(luò)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的差動電流傳感器,其特征在于,電子評估單元(AE),其連接到所述第一測量裝置(MEH)和所述第二測量裝置(MEL),并根據(jù)所述第一電壓降(UH)和所述第二電壓降(UL)確定差動電流(Λ I)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的差動電流傳感器,其特征在于,所述評估單元(AE)向所述第一測量裝置(MEH)并向所述第二測量裝置(MEL)傳輸觸發(fā)信號(trigger)和/或時鐘信號(SYNC),并由此觸發(fā)所述第一測量裝置(MEH)和所述第二測量裝置(MEL)的同時測量。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的差動電流傳感器,其特征在于, a)提供第一熱電偶( Η)以測量在所述第一電流感測電阻器(RH)上的第一溫差(ΔΤΗ), b)所述第一測量裝置(MEH)或所述評估單元(AE)根據(jù)所述第一溫差(ΛTH)來計算第一熱電勢,所述第一溫差(Λ TH)在所述第一電流感測電阻器(RH)上下降, c)所述第一測量裝置(MEH)或 所述評估單元(AE)在所述電流測量期間考慮所述第一熱電勢(ΛΤΗ), d)提供第二熱電偶(TEL),以測量在所述第二電流感測電阻器(RL)上的第二溫差(ATL), e)所述第二測量裝置(MEL)或所述評估單元(AE)根據(jù)所述第二溫差(ΛTL)來計算第二熱電勢,所述第二溫差(ΛΤΗ)在所述第二電流感測電阻器(RL)上下降, f)所述第二測量裝置(MEL)或所述評估單元(AE)在所述電流測量期間考慮所述第二熱電勢(ATL)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的差動電流傳感器,其特征在于, a)提供第一溫度傳感器(TSH),以測量所述第一電流感測電阻器(RH)的第一溫度(TH), b)所述第一測量裝置(MEH)或所述評估單元(AE)根據(jù)所述第一溫度(TH)來計算所述第一電流感測電阻器的電阻值的與溫度相關(guān)的變化, c)所述第一測量裝置(MEH)或所述評估單元(AE)在所述電流測量期間考慮所述電阻值的與溫度相關(guān)的變化, d)提供第二溫度傳感器(TSL),以測量所述第二電流感測電阻器(RH)的第二溫度(TL), e)所述第二測量裝置(MEL)或所述評估單元(AE)根據(jù)所述第二溫度(TL)來計算所述第二電流感測電阻器(RL)的電阻值的與溫度相關(guān)的變化, f)所述第一測量裝置(MEH)或所述評估單元(AE)在所述電流測量期間考慮所述電阻值的與溫度相關(guān)的變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中的任一項所述的差動電流傳感器,其特征在于,a)所述第一測量裝置(MEH)與所述評估單元(AE)之間電流分離的第一數(shù)據(jù)線(GTH), al)用于從所述第一測量裝置(MEH)向所述評估單元(AE)傳輸所述第一電壓降(UH),和/或 a2)用于從所述評估單元(AE)向所述第一測量裝置(MEH)傳輸所述觸發(fā)信號,和/或a3)用于從所述第一測量裝置(MEH)向所述評估單元(AE)傳輸所述第一溫差(Λ TH),和/或 a4)用于從所述第一測量裝置(MEH)向所述評估單元(AE)傳輸所述第一溫度(TH),以及 b)所述第二測量裝置(MEL)與所述評估單元(AE)之間電流分離的第二數(shù)據(jù)線(GTL), bl)用于從所述第二測量裝置(MEL)向所述評估單元(AE)傳輸所述第二電壓降(UH),和/或 b2)用于從所述評估單元(AE)向所述第二測量裝置(MEL)傳輸所述觸發(fā)信號,和/或b3)用于從所述第二測量裝置(MEL)向所述評估單元(AE)傳輸所述第二溫差(Λ TL),和/或 b4)用于從所述第二測量裝置(MEL)向所述評估單元(AE)傳輸所述第二溫度(TH)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的差動電流傳感器,其特征在于,借助于電絕緣但導熱的橋梁將所述第一電流感測電阻器(RH)熱連接到所述第二電流感測電阻器(RL),以便使所述兩個電流感測電阻器(RH,RL)之間的溫差最小化。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的差動電流傳感器,其特征在于, a)所述第一電流感測電阻器(RH)和所述第二電流感測電阻器(RL)具有相同的電阻值,和/或 b)在所述第一電流感測電阻器(RH)處和在所述第二電流感測電阻器(RL)處的電阻值基本具有相同的溫度相關(guān)性。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的差動電流傳感器,其特征在于, a)所述第一測量裝置(MEH)具有第一多路復(fù)用器(MUX),其中,所述第一測量換能器(A/D)借助所述第一多路復(fù)用器(MUX)相繼測量在所述第一電流感測電阻器(RH)上的所述第一電壓降(UH)和所述第一基準電壓(Ukefh), b)所述第二測量裝置(MEL)具有第二多路復(fù)用器(MUX),其中,所述第二測量換能器(A/D)借助所述第二多路復(fù)用器(MUX)相繼測量在所述第二電流感測電阻器(RL)上的所述第二電壓降(UL)和所述第二基準電壓(UKEFJ。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的差動電流傳感器,其特征在于,所述差動電流傳感器輸出以下值中的至少一個: a)所述差動電流(ΛI), b)所述輸送導線(H)與所述回路導線(R)之間下降的總電壓(U0), c)所述第一電流(IH)或由此導出的電流值, d)所述第二電流(IR)或由此導出的電流值, e)所述第一溫差(ΛTH)或由此導出的值, f)所述第二溫差(ATL)或由此導出的值, g)所述第一溫度(TH)或由此導出的值,h)所述第二溫度(TL)或由此導出的值。
16.—種供電系統(tǒng),尤其是直流供電系統(tǒng),尤其是機動車輛電氣系統(tǒng),具有根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的 差動電流傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于測量通過輸送導線(H)的電流(IH)與通過回路導線(R)的電流(IR)之間的差動電流(ΔI)的差動電流傳感器,其具有用于測量輸送導線(H)和回路導線(R)中的電流(IH,IR)的兩個低電阻電流測量電阻器(RH,RL),以及兩個具有測量換能器的測量裝置(MEH,MEL),還具有用于校準測量裝置(MEH,MEL)的兩個基準電壓(UREFH,UREFL),其中該測量換能器用于在每種情況下測量兩個電流感測電阻器(RH,RL)上的電壓降(UH,UL)。建議兩個測量換能器相繼測量相應(yīng)電流感測電阻器(RH)上的兩個電壓降(UH)和關(guān)聯(lián)的基準電壓(UREFH,UREFL)。
文檔編號G01R19/25GK103229060SQ201280003377
公開日2013年7月31日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者U·黑茨勒 申請人:伊莎貝爾努特·霍伊斯勒兩合公司