DD231883B1

DD231883B1 - DEVICE FOR MEASURING EQUIVALENT PROTEINS

Info

Publication number: DD231883B1
Application number: DD26620784A
Authority: DD
Inventors: Matthias Reiss; Jochen Ermisch; Norbert Hertwig
Original assignee: Transform Roentgen Matern Veb
Priority date: 1984-08-13
Filing date: 1984-08-13
Publication date: 1987-12-02
Also published as: DD231883A1

Description

-2- 231883 Anwendungsgebiet der Erfindung-2- 231883 Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung von Gleichströmen, die aus einem Magnetkern, einer Meßwicklung, einer Kompensationswicklung, wenigstens einer Indikatoreinrichtung sowie gegebenenfalls einer oder mehrerer Vormagnetisierungswicklungen besteht. Die Meßwicklung führt den zu messenden Gleichstrom. Sie besteht aus wenigen Windungen bzw. aus einem einzigen Leiter. Die Kompensationswicklung wird von einem Strom durchflossen, der den zu messenden Strom abbildet, welcher von einer Verstärkeranordnung getrieben wird. Die Indikatoreinrichtung liefert die Eingangsgrößen fur die Verstärkeranordnung und bewirkt zusammen mit ihr, daß in der Kompensationswicklung stets ein Strom fließt, der im Magnetkern zu einem resultierenden Fluß nahe Null führt, das heißt, die Einrichtung arbeitet nach dem Prinzip des Nullflußwandlers. Die gegebenenfalls noch vorgesehenen Vormagnetisierungswicklungen werden mit einem Wechselstrom vorzugsweise dreieckförmigen Verlaufs beaufschlagt.The invention relates to a device for measuring direct currents, which consists of a magnetic core, a Meßwicklung, a compensation winding, at least one indicator device and optionally one or more Vormagnetisierungswicklungen. The measuring winding leads the DC current to be measured. It consists of a few turns or a single conductor. The compensation winding is traversed by a current which maps the current to be measured, which is driven by an amplifier arrangement. The indicator means provides the input to the amplifier arrangement and, together with it, causes a current to flow in the compensation winding which results in a near zero flux in the magnetic core, that is, the device operates on the zero-flow converter principle. The possibly still provided Vormagnetisierungswicklungen be subjected to an alternating current, preferably triangular course.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, einen Gleichstromwandler aus einem Magnetkern, einer die Primärwicklung darstellenden Meßwicklung, einer Induktionswicklung, die der Sekundärwicklung entspricht sowie einer Vormagnetisierungswicklung aufzubauen, wobei die Vormagnetisierungswicklung einen Wechselstrom führt. Aus dem Strom- und/oder Spannungsverlauf in der Induktionswicklung, z. B. seinem Oberwellengehalt, wird auf den Strom im Gleichstromkreis geschlossen. Es ist auch bekannt, ein mit Hilfe von auf dem Magnetkern aufgebrachten Indikatorwicklungen gewonnenes Signal einem Verstärker zuzuführen und den Verstärkerausgangsstrom, der den zu messenden Strom abbildet, durch eine gleichfalls auf den Magnetkern aufgebrachte Kompensationswicklung zu treiben, wobei am Verstärker ein Signal anliegt, wenn der durch die Kompensationswicklung erzeugte Fluß und der durch die Meßwicklung erzeugte Fluß bei vorzeichenrichtiger Addition nicht Null ergibt (Lisser; Ribberink „Nullfluß-Stromwandler zur Messung von Gleichströmen und Wechselströmen" etz Bd. 100 [1979] H. 24). Es wurde ferner bereits eine Einrichtung zur Messung von Gleichströmen vorgeschlagen, die neben einem Magnetkern eine Meßwicklung, Vormagnetisierungswicklungen und wenigstens zwei beziehungsweise eine geradzahlige Anzahl von Indikatorwicklungen sowie ein Kompensationswicklung aufweist und bei der die Ausgangsspannungen der Indikatorwicklungen je einem Differenzierglied mit nachgeschaltetem Diskriminator zugeführt sind, deren Ausgänge an einer Logik liegen, welche Schalter im Aufladekreis eines Kondensators steuert, wobei die Spannung des Kondensators eine Eingangsgröße eines Verstärkers ist, der den Strom durch eine Bürde und die mit ihr in Reihe geschaltete Kompensationswicklung treibt (DD-Patentanmeldung G 01 R 260321/1). Hierbei wird also die zeitliche Verschiebung der Ausgangsimpulse der Indikatorwicklungen ausgenutzt. Außerdem wurde bereits eine Gleichstrommeßeinrichtung vorgeschlagen, die einen Magnetkern aufweist, der eine Meßwicklung, eine Kompensationswicklung und zwei Indikatorwicklungen trägt, die auf je einem magnetischen Leiter angeordnet sind, der sich in einem Isthmus des Magnetkernes befindet (DD-Patentanmeldung G01 R260322/8). Hierbei werden die beiden magnetischen Leiter mit den Indikatorwicklungen mit unterschiedlicher magnetischer Vorspannung betrieben und die Induktivität dieser Indikatorwicklungen bildet das frequenzbestimmende Glied von jeweils einem Schwingkreis, der auf einen Phasendetektor und selbiger über einen Tiefpaß auf den Verstärker arbeitet, der seinerseits den Strom durch die Kompensationswicklung und eine Bürde treibt.It is known to construct a DC-DC converter of a magnetic core, a measuring winding constituting the primary winding, an induction winding corresponding to the secondary winding and a bias winding, the bias winding carrying an alternating current. From the current and / or voltage curve in the induction winding, z. B. its harmonic content is closed to the current in the DC circuit. It is also known to supply a signal obtained by means of indicator coils applied on the magnetic core to an amplifier and to drive the amplifier output current which forms the current to be measured by means of a compensation winding likewise applied to the magnetic core, a signal being applied to the amplifier when the signal is applied flux produced by the compensation winding and the flux generated by the measuring winding does not yield zero with sign-correct addition (Lisser; Ribberink "zero-flux current transformer for measuring direct currents and alternating currents" etz Bd. 100 [1979] H. 24) Suggested device for measuring DC currents, in addition to a magnetic core, a Meßwicklung, bias windings and at least two or even number of indicator windings and a compensation winding and in which the output voltages of the indicator windings depending on a differentiator after switched discriminator are supplied, the outputs of which are connected to a logic which controls switches in the charging circuit of a capacitor, wherein the voltage of the capacitor is an input of an amplifier which drives the current through a load and connected in series with the compensation winding (DD patent application G 01 R 260321/1). In this case, therefore, the time shift of the output pulses of the indicator windings is utilized. In addition, a Gleichstrommeßeinrichtung has already been proposed which has a magnetic core carrying a Meßwicklung, a compensation winding and two indicator windings, which are each arranged on a magnetic conductor which is located in an isthmus of the magnetic core (DD patent application G01 R260322 / 8). Here, the two magnetic conductors are operated with the indicator windings with different magnetic bias and the inductance of these indicator windings forms the frequency-determining member of each resonant circuit which operates on a phase detector and selbiger via a low-pass filter on the amplifier, in turn, the current through the compensation winding and a burden is driving.

Prinzipiell werden bei den vorgenannten Einrichtungen die nichtlinearen Eigenschaften von magnetischen Materialien genutzt und zwar werden in jedem Falle geeignete Magnetika mit einer trägerfrequenten magnetischen Feldstärke ausgesteuert. In Abhängigkeit vom zu messenden Gleichstrom, welcher die auf dem Magnetmaterial aufgebrachte Meßwicklung durchfließt und damit einer magnetischen Feldgröße, die sich der trägerfrequenten Aussteuerung überlagert, erfolgt eine Arbeitspunktverschiebung auf der Magnetisierungskennlinie. Diese Arbeitspunktverschiebung bewirkt schließlich eine Änderung des zeitlichen Verlaufs einer Spannung an einer Indikatorwicklung, die sich gleichfalls auf dem Magnetmaterial befindet. Die Abhängigkeit der Indikatorspannung vom Gleichfeld wird elektronisch weiterverarbeitet, so daß im Ergebnis eine Ausgangsspannung U_A entsteht, welche zumindest für einen bestimmten Bereich ein Maß für Richtung und Betrag des Gleichfeldes H₃ und damit des zu messenden Gleichstromes darstellt. Mit Hilfe des Kompensationsverfahrens wird erreicht, daß trotz der Nichtlinearität der Kennlinie U_A = F (H_a) ein genauer Gleichstromwandler entsteht.In principle, the nonlinear properties of magnetic materials are used in the abovementioned devices, specifically suitable magnetics with a carrier-frequency magnetic field strength are controlled in each case. Depending on the direct current to be measured, which flows through the measurement winding applied to the magnetic material and thus a magnetic field variable which is superimposed on the carrier-frequency modulation, an operating point shift takes place on the magnetization characteristic curve. Finally, this shift in the operating point causes a change in the time profile of a voltage across an indicator winding, which is also located on the magnetic material. The dependence of the indicator voltage from the DC field is further processed electronically, so that as a result, an output voltage U _A is formed which represents a measure of the direction and magnitude of the DC field H ₃ and thus of the DC current to be measured at least for a certain area. With the help of the compensation method, it is achieved that, despite the non-linearity of the characteristic U _A = F (H _a ), a precise DC converter is produced.

Bei all den genannten Einrichtungen tritt jedoch ein Nachteil auf. Übersteigt nämlich die Gleichfeldstärke H₃ einen bestimmten Betrag, so ist das Magnetmaterial gesättigt und bringt bezüglich der trägerfrequenten Aussteuerung keinen Beitrag zur Flußverstärkung mehr. Es stellt sich ein stabiler Arbeitspunkt ein, was im Extremfall dazu führt, daß der maximal mögliche Sekundärstrom fließt, obwohl die Eingangsgröße d. h. der zu messende Primärstrom Null beträgt. Ziel der ErfindungIn all the mentioned facilities, however, a disadvantage occurs. Namely, the constant field strength H ₃ exceeds a certain amount, the magnetic material is saturated and brings with respect to the carrier-frequency modulation no contribution to the flux gain more. It sets a stable operating point, which in the extreme case leads to the maximum possible secondary current flows, although the input variable ie the primary current to be measured is zero. Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Messung von Gleichströmen anzugeben, bei welcher der genannte Nachteil auf wirtschaftliche Art und Weise vermieden ist.The aim of the invention is to provide a device for measuring direct currents, in which the said disadvantage is avoided in an economical manner.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Messung von Gleichströmen zu konzipieren, die eine genaue Messung von Gleichströmen gewährleistet und auch bei Fehlerfällen, beispielsweise nach extremer Belastung, arbeitsfähig bleibt.The invention has for its object to design a device for measuring DC currents, which ensures an accurate measurement of direct currents and even in case of failure, for example, after extreme stress, remains operational.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die im kennzeichnenden Tel des Patentanspruches genannten Mittel Anwendung finden.This object is achieved in a device according to the preamble of claim 1 according to the invention that find the means mentioned in the characterizing Tel of the claim application.

Die in den Unteransprüchen definierten Maßnahmen stellen besonders zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung dar.The measures defined in the dependent claims represent particularly expedient embodiments of the invention.

Gegenüber einer Gleichstrommeßeinrichtung ohne erfindungsgemäßer Durchflutungsüberwachung werden folgende wesentliche Vorteile erreicht: Die Gleichstrommeßeinrichtung ist nach kurzzeitigem Ausfall der Betriebsspannung wieder betriebsfähig. Ein Hängenbleiben im nicht erwünschten stabilen Arbeitspunkt wird vermieden. Die Betriebsspannung kann verzögert gegenüber dem Primärstrom zugeschaltet werden. Schließlich ist die erfindungsgemäße Gleichstrommeßeinrichtung in der Lage, Überströme zu verarbeiten, die somit nur durch thermische und dynamische Gesichtspunkte begrenzt werden.Compared to a direct current measuring device without flood monitoring according to the invention, the following essential advantages are achieved: The direct current measuring device is operational again after a brief failure of the operating voltage. Stuck in the undesirable stable operating point is avoided. The operating voltage can be switched on delayed with respect to the primary current. Finally, the DC measuring device according to the invention is able to process overcurrents, which are thus limited only by thermal and dynamic aspects.

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispieles einschließlich zweckmäßiger Weiterbildungen der erfinderischen Lösung und mittels einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to an example including expedient developments of the inventive solution and by means of an accompanying drawing.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

Fig. 1: ein Prinzipschaltbild eines Gleichstromwandlers in Einleiterbauweise gemäß der Erfindung und die Fig. 2 bis 4: jeweils ein Schaltbild einer zweckmäßigen Ausführungsform eines solchen Gleichstromwandlers.Fig. 1: a schematic diagram of a DC-DC converter in single-conductor construction according to the invention and Figs. 2 to 4: respectively a circuit diagram of an expedient embodiment of such a DC-DC converter.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist auf einem Magnetkern 1 eine den zu messenden Gleichstrom h führende Meßwicklung 2 aufgebracht, die als Primärwicklung fungiert und in diesem Fall aus einem einzigen Leiter besteht. Des weiteren ist der Magnetkern 1 entsorechend einem nach dem Nullflußprinzip arbeitenden Gleichstromwandler mit einer Kompensationswicklung 3 versehen.As shown in Fig. 1, on a magnetic core 1, a measuring current to be measured h measuring coil 2 is applied, which acts as a primary winding and in this case consists of a single conductor. Furthermore, the magnetic core 1 is provided with a compensation winding 3, which operates according to a zero-flow DC-DC converter.

die sozusagen der Sekundärwicklung entspricht. Außerdem sind Indikatoreinnchtungen 4, 5, beispielsweise gleichfalls auf dem Magnetkern 1 aufgebrachte Indikatorwicklungen, vorgesehen. Ein dem vom zu messenden Gleichstrom Ii im Magnetkern 1 erzeugten magnetischen Gleichfeld H_a überlagertes trägerfrequentes magnetisches Wechselfeld H_v wird von einer Schaltung 6 erzeugt. Diese Trägerfrequenzerzeugungsschaltung 6 kann beispielsweise aus einer oder mehreren auf dem Magnetkern 1 angeordneten, von einem Wechselstromgenerator gespeisten Vormagnetisierungswicklungen bestehen oder aber eine Oszillatorschaltung sein, falls die Indikatorwicklung als frequenzbestimmende Induktivität eines Schwingkreises genutzt wird. Die Indikatoreinrichtungen 4, 5 arbeiten schließlich über eine elektronische Auswerteschaltung 7 auf einen Kompensationsverstärker 8, der einen Strom I₂ durch die Kompensationswicklung 3 und eine hierzu in Reihe geschaltete Bürde 9 treibt, so daß ein proportionales Abbild des Stromes I₁ entsteht.which corresponds to the secondary winding, so to speak. In addition, indicator devices 4, 5, for example also indicator coils applied to the magnetic core 1, are provided. A carrier-frequency alternating magnetic field H _v superimposed on the direct magnetic field H _a generated by the direct current Ii to be measured in the magnet core 1 is generated by a circuit 6. This carrier frequency generating circuit 6 may for example consist of one or more arranged on the magnetic core 1, powered by an alternator Vormagnetisierungswicklungen or be an oscillator circuit, if the indicator winding is used as a frequency-determining inductance of a resonant circuit. The indicator devices 4, 5 finally operate via an electronic evaluation circuit 7 on a compensation amplifier 8, which drives a current I ₂ through the compensation winding 3 and a load connected in series 9, so that a proportional image of the current I ₁ is formed.

Die Arbeitsweise des vorstehend erläuterten Gleichstromwandlers ist folgendermaßen: In Abhängigkeit vom zu messenden Gleichstrom I₁, welcher die auf dem Magnetkern 1 aufgebrachte Meßwicklung 2 durchfließt und damit in Abhängigkeit der magnetischen Feldgröße H₃, die sich derträgerfrequenten Aussteuerung überlagert, erfolgt eine Arbeitspunktverschiebung auf der nichtlinearen Magnetisierungskennlinie des verwendeten Magnetmaterials. Diese Arbeitspunktverschiebung bewirkt schließlich eine Änderung des zeitlichen Verlaufs einer Spannung an den Indikatoreinrichtungen 4, 5. Die Abhängigkeit der Indikatorspannung vom Gleichfeld H_a wird dann mittels der Auswerteschaltung 7 weiterverarbeitet, so daß im Ergebnis eine Ausgangsspannung U_A entsteht, welche ein Maß für Richtung und Betrag des Gleichfeldes H_a und damit des zu messenden Gleichstromes I₁ darstellt. Das gilt jedoch nur für einen bestimmten Bereich . Übersteigt nämlich die Gleichfeldstärke H₃ einen bestimmten Betrag, so ist das Magnetmaterial gesättigt und bringt bezuglich der trägerf requenten Aussteuerung keinen Beitrag zur Flußverstärkung mehr. Dieser Sachverhalt ist unabhängig von der Richtung des Gleichfeldes H₃ und folglich ist die Ausgangsspannun U_A der elektronischen Auswertung für große positive Gleichfeldstärken H_a gleich der bei großen negativen Gleichfeldstärken H₃. Bei einem Differenzverfahren mit zwei oder mehreren Indikatoreinrichtungen müßte sich theoretisch eine Ausgangsspannung U_A gleich Null einstellen. Aufgrund von Unsymmetrien in der elektronischen Auswerteschaltung 7 wird dieser Fall praktisch nicht erreicht. Es ergibt sich somit eine kritische Gleichfeldstärke H_K, deren Betrag nicht überschritten werden darf, da sich dann die Polarität der Spannung U_A umkehrt, d. h. aus der ursprünglichen Gegenkopplung des Gleichstromwandlerregelkreises entstände eine Mitkopplung, so daß der Wandler nicht mehr arbeiten kann. Mit anderen Worten, es stellt sich ein in diesem Fall unerwünschter stabiler Arbeitspunkt ein, was im Extremfall dazu führt, daß der maximal mögliche Sekundärstrom I₂ fließt, obwohl die Eingangsgröße, d.h. der zu messende Primärstrom I₁ Null beträgt. Um diesen Fehlerfall zu beheben, ist eine Überwachungsschaltung 10 vorgesehen, die ständig überprüft, ob das Durchflutungsgleichgewicht des Magnetkernes 1 derart eingehalten ist, daß die kritische Feldstärke H_K nicht überschritten wird. Das geschieht im einfachsten Fall dadurch, daß die Veränderungen von Spannungs- und/oder Stromverläufen an den Indikatoreinrichtungen 4, 5 in Abhängigkeit vom Durchflutungsbetrag beurteilt werden. So kann beispielsweise die Amplitude der induzierten Spannung bewertet werden, da diese mit wachsendem Betrag der Gleichdurchflutung sinkt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, mittels einer zusätzlichen Indikatoreinrichtung 11 zu arbeiten.The operation of the above-described DC converter is as follows: Depending on the measured direct current I ₁ , which flows through the applied on the magnetic core 1 measuring winding 2 and thus in dependence of the magnetic field quantity H ₃ , which superimposes the derträgerfrequenten modulation, there is a shift in operating point on the nonlinear Magnetization characteristic of the magnetic material used. This shift in the operating point finally causes a change in the time course of a voltage at the indicator devices 4, 5. The dependence of the indicator voltage of the constant field H _a is then further processed by the evaluation circuit 7, so that in the result an output voltage U _A is formed, which is a measure of direction and Amount of the DC field H _a and thus of the measured direct current I ₁ represents. However, this only applies to a specific area. In fact, if the constant field strength H ₃ exceeds a certain amount, the magnetic material is saturated and, with regard to the carrier-dependent modulation, no longer contributes to the flux amplification. This situation is independent of the direction of the DC field H ₃ and consequently the output voltage U _{A of} the electronic evaluation for large positive DC field strengths H _{a is the} same for large negative DC field strengths H ₃ . In a differential method with two or more indicator devices would theoretically set an output voltage U _A equal to zero. Due to asymmetries in the electronic evaluation circuit 7, this case is practically not achieved. It thus results in a critical DC field strength H _K , the amount of which must not be exceeded, since then reverses the polarity of the voltage U _A , ie from the original negative feedback of the DC converter control loop formed a positive feedback, so that the converter can no longer work. In other words, it turns out in this case unwanted stable operating point, which in the extreme case causes the maximum possible secondary current I ₂ flows, although the input variable, ie the primary current I ₁ to be measured is zero. In order to remedy this error, a monitoring circuit 10 is provided, which constantly checks whether the flooding equilibrium of the magnetic core 1 is maintained such that the critical field strength H _{K is} not exceeded. This is done in the simplest case, characterized in that the changes of voltage and / or current curves at the indicator devices 4, 5 are assessed in dependence on the amount of flooding. Thus, for example, the amplitude of the induced voltage can be evaluated, since this decreases with increasing amount of Gleichdurchflutung. But it is also possible to work by means of an additional indicator device 11.

Ist das Durchflutungsgleichgewicht im oben genannten Sinne gestört, sorgt die Überwachungsschaltung 10 dafür, daß der Kompensationsverstärker 8 von der Kompensationswicklung 3 getrennt wird und zwar so lange, bis die kritische Feldstärke H_K wieder unterschritten wird. Für Gleichstromwandler großer Nennströme kann dieser Umstand störend sein, da nach einem solchen Fehlerfall die Primärstromstärke auf annähernd Null geregelt werden müßte. Deshalb ist es noch günstiger, statt den Kompensationsverstärker 8 von der Kompensationswicklung 3 zu trennen, im Fehlerfall im Magnetkern 1 zumindest im Bereich der Indikatoreinrichtungen 4, 5 eine Wechseldurchflutung zu erzeugen, was wie in den nachstehend erläuterten zweckmäßigen Ausführungsformen mittels Kompensationsverstärkers 8 und Kompensationswicklung 3, einem zusätzlichen Wechselspannungsgenerator im Verein mit zusätzlich auf dem Magnetkern 1 aufgebrachten Wicklungen bzw. Wicklungen der Indikatoreinrichtungen 4, 5 erreicht werden kann. Diese Maßnahmen führen dazu, daß der richtige Arbeitspunkt des Gleichstromwandlers nach allen Fehlerfällen gefunden wird. Selbstverständlich ist es auch denkbar, beide Möglichkeiten kombiniert, d. h. sowohl eine Abschaltung des Kompensationsverstärkers 8 als auch die Erzeugung einer Wechseldurchflutung im Magnetkern 1, zu nutzen.If the flooding equilibrium disturbed in the above sense, the monitoring circuit 10 ensures that the compensation amplifier 8 is separated from the compensation winding 3 and that until the critical field strength H _{K is} fallen below again. For DC converters large current ratings, this circumstance may be disturbing, since after such a fault, the primary current should be controlled to approximately zero. Therefore, instead of disconnecting the compensation amplifier 8 from the compensation winding 3, it is even better to generate an alternating current in the magnetic core 1 at least in the region of the indicator devices 4, 5, as in the functional embodiments explained below by means of compensation amplifier 8 and compensation winding 3, an additional AC voltage generator in conjunction with additionally applied to the magnetic core 1 windings or windings of the indicator devices 4, 5 can be achieved. These measures cause the correct operating point of the DC-DC converter to be found after all error cases. Of course, it is also conceivable to combine both possibilities, ie to use both a disconnection of the compensation amplifier 8 and the generation of an alternating current in the magnetic core 1.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher außer der Meßwicklung 2 und der Kompensationswicklung 3 auf dem Magnetkern 1 zwei in Reihe geschaltete Vormagnetisierungswicklungen 12,13 aufgebracht sind, die von einem Wechselstromgenerator 14 mit einem dreieckförmigen Strom gespeist werden und somit zur Erzeugung desträgerfrequenten magnetischen Wechselfeldes H_v dienen. Als Indikatoreinrichtungen 4, 5 fungieren hierbei gleichfalls auf dem Magnetkern 1 angeordnete Indikatorwicklungen 15,16. Die Ausgangsspannungen der Indikatorwicklungen 15,16 werden zunächst jeweils einem Verstärker 17,18 zugeführt, wodurch der Wickelaufwand für diese Wicklungen 15,16 entscheidend gesenkt werden kann. Die Auswerteschaltung 7 besteht hierbei aus mit der verstärkten Ausgangsspannung der Indikatorwicklungen 15,16 jeweils beaufschlagten Differenziergliedern 19,20, diesen nachgeschalteten Komparatoren 21,22 sowie einem Integrationsglied 23,24, 25, welches von beiden Komparatoren 21,22 gespeist wird. Die Überwachungsschaltung 10 setzt sich aus einem mit der 'erstärkten Ausgangsspannung der Indikatorwicklung 16 beaufschlagten Spitzenwertbildner 26 und einem Schmitt-Trigger 27 zusammen, wobei letzterer zwei Schalter 28, 29 beeinflußt. Der Spitzenwertbildner 26 registriert die Amplitude der verstärkten Indikatorspannung. Sinkt die Arrplitude unter einen bestimmten Wert, werden mittels Schmitt-Triggers 27 die Schalter 28, 29 geschlossen. Der Schalter 28 legt den Integrationskondensator 25 auf Massepotential. Mit dem Schließen des Schalters 29 wird die in einem Wechselspannungsgenerator 30 erzeugte Wechselspannung an den zweiten Eingang eines auf den Kompensationsverstärker 8 arbeitenden Summiergliedes 31 geführt, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Integrationsgliedes 23,24,25 verbunden ist. Die am Kompensatiorisverstärker 8 liegende Wechselspannung wird verstärkt, und es fließt ein Wechselstrom durch die Kompensationswicklung 3. Für den Fall, daß die aus der Amper-Windungszahl der Meßwicklung 2 und der Amper· Windungszahl der Kompensationswicklung 3 gebildete Differenz etwa Null erreicht, steigt die Induktionsspannung ander Indikatorwicklung 16 wieder an, und die beiden Schalter 28, 29 werden geöffnet. Nun gelangt nur noch die Kondensatorspannung vorn Integrationskondensator 25 an den Kompensationsverstärker 8 und der Gleichstromwandler arbeitet, d.h. die Kompensationswicklung 3 und damit auch die zu dieser Wicklung in Reihe geschaltete Bürde 9 wird von einem den die Meßwicklung 2 durchfließenden Strom I₁ abbildenden Strom I₂ durchflossen. Eine andere Ausführungsform zeigt Fig.3, die weitestgehend derjenigen gemäß Fig. 2 entspricht und auch sinngemäß arbeitet, bei welcher jedoch der Wechselspannungsgenerator 30 eingespart ist. Anstelle des Wechselspannungsgenerators 30 und des diesen Wechselspannungsgenerator 30 anschaltenden Schalters 29 ist hierbei ein vom Schmitt-Trigger 27 angesteuerter Schalter 32 vorgesehen, durch den eine den auf die Kompensationswicklung 3 arbeitenden Verstärker 8 selbsttätig zum Schwingen anregende Mitkopplung 33 einschaltbar ist.Fig. 2 shows an embodiment in which except the measuring winding 2 and the compensation winding 3 on the magnetic core 1, two series-connected bias windings 12,13 are applied, which are fed by an AC generator 14 with a triangular current and thus to generate denser frequency magnetic alternating field Serve H _v . Indicator devices 4, 5 likewise act as indicator windings 15, 16 arranged on the magnetic core 1. The output voltages of the indicator windings 15,16 are first each supplied to an amplifier 17,18, whereby the winding costs for these windings 15,16 can be decisively reduced. The evaluation circuit 7 consists here of the amplified output voltage of the indicator windings 15,16 respectively acted differentiating 19,20, these downstream comparators 21,22 and an integrator 23,24, 25, which is fed by two comparators 21,22. The monitoring circuit 10 is composed of an acted upon by the 'strengthened output voltage of the indicator winding 16 peak value generator 26 and a Schmitt trigger 27, the latter two switches 28, 29 influenced. The peaking device 26 registers the amplitude of the amplified indicator voltage. If the Arrplitude falls below a certain value, the switches 28, 29 are closed by Schmitt trigger 27. The switch 28 sets the integration capacitor 25 at ground potential. With the closing of the switch 29, the AC voltage generated in an AC voltage generator 30 is fed to the second input of a working on the compensation amplifier 8 summing 31 whose first input is connected to the output of the integrator 23,24,25. The alternating voltage applied to the compensating amplifier 8 is amplified, and an alternating current flows through the compensating winding 3. In the event that the difference formed by the number of turns of the measuring winding 2 and the number of turns of the compensation winding 3 reaches approximately zero, the induction voltage increases other indicator winding 16 again, and the two switches 28, 29 are opened. Now only the capacitor voltage from the front integration capacitor 25 to the compensation amplifier 8 and the DC converter operates, ie the compensation winding 3 and thus also connected to this winding in series load 9 is traversed by a measuring winding 2 flowing through the current I ₁ current I ₂ , Another embodiment is shown in Figure 3, which largely corresponds to that of FIG. 2 and also works analogously, in which, however, the AC voltage generator 30 is saved. Instead of the AC voltage generator 30 and this AC voltage generator 30 turning on the switch 29 in this case a Schmitt trigger 27 controlled switch 32 is provided, through which a working on the compensation winding 3 amplifier 8 automatically activating the oscillating positive feedback 33 is switched on.

Eine weitere mögliche Ausführungsform zeigt Fig.4. Abweichend von der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind hierbei die Indikatorwicklungen 15,16 in Reihe geschaltet und der Schmitt-Trigger 27 arbeitet auf einen Schalter 34, über den ein Wechselspannungsgenerator 37 an die Reihenschaltung der Indikatorwicklungen 15,16 schaltbar ist, d. h. im Fehlerfall wird hierbei eine Wechseldurchflutung im Magnetkern 1 nicht über die Kompensationswicklung 3, sondern über die ndikatorwicklungen 15,16 selbst erreicht. Damit dieser niederfrequente Anteil nicht von der aus den Differenzgliedern 19, 20, den Komparatoren 21, 22 sowie dem Integrationsglied 23, 24, 25 bestehenden Auswerteschaltung 7 erfaßt wird, wird die Induktionsspannung an den Indikatorwicklungen 15,16 jeweils über ei η Hochpaßglied 35,36 ausgekoppelt und den Verstärkern 17,18 zugeführt, wobei der Verstärker 17 auf das Differenzierglied 19 und der Verstärker 18 sowohl auf das Differenzierglied 20 als auch auf den Spitzenwertbildner 26 arbeitet, welcher den Schmitt-Trigger 27 beeinflußt.Another possible embodiment is shown in FIG. Notwithstanding the embodiment of FIG. 2, the indicator windings 15,16 are connected in series and the Schmitt trigger 27 operates on a switch 34, via which an AC voltage generator 37 to the series connection of the indicator windings 15,16 is switchable, d. H. in the event of an error this case an alternating flux in the magnetic core 1 is not reached via the compensation winding 3, but via the ndikatorwicklungen 15,16 itself. So that this low-frequency component is not detected by the evaluation circuit 7 consisting of the differential elements 19, 20, the comparators 21, 22 and the integration member 23, 24, 25, the induction voltage across the indicator windings 15, 16 is in each case via a high-pass member 35, 36 coupled and supplied to the amplifiers 17,18, the amplifier 17 operates on the differentiator 19 and the amplifier 18 to both the differentiator 20 and on the Spitzenwerter 26 which affects the Schmitt trigger 27.

Claims

1. A device for measuring direct currents, consisting of a measuring winding which carries the direct current to be measured, a magnetic core, a compensation winding which carries the current to be measured imaging current, at least one indicator device, which is followed by an evaluation circuit which drives an amplifier arrangement, which drives the current in the compensation winding and optionally one or more bias windings, which are subjected to an alternating current, characterized in that means (10; 26; 27) for monitoring the flooding in the magnetic core (1) are provided which exceeds a critical Feistärke (H _k ) by controlling a switching means (28) the shutdown of the amplifier arrangement (8) and / or by switching on a further means (30; 33; 37) the generation of an alternating flux in the magnetic core (1) at least in the region of the indicator device (4 ; 5) effect.

2. Device according to claim 1 with two indicator windings and an evaluation circuit, each having an acted upon by the output voltage of an indicator winding differentiating element with downstream comparator whose outputs are located on an integrating member, characterized in that the integrating member (23; 24; 25) on a Sumrnierglied (31) operates, which is connected to the compensation winding (3) working amplifier (8) downstream, and in that the monitoring means from a with the output voltage of the one indicator winding (16) acted peak value generator (26) with downstream Schmitt trigger (27) and that the Schmitt trigger (27) on the one hand to the switching means (28) operates, through which the output of the integration member (23; 24; 25) is switched to ground potential, and on the other hand, a switching means (29) is actuated, via which an AC voltage generator (30) to the second input of the summing element (31) is switchable.

3. Device according to claim 2, characterized in that instead of the AC voltage generator (30) and this AC voltage generator (30) switching on the switching means (29) by a Schmitt trigger (27) controlled switching means (32) is provided, through which a on the compensating winding (3) working amplifier (8) automatically to vibrate exciting positive feedback (33) is switched on.

4. Device according to claim 1 with two indicator windings and an evaluation circuit, each having an acted upon by the output voltage of an indicator winding differentiating element with downstream comparator whose outputs are located on an integrating member, characterized in that the indicator windings (15; 16) are connected in series and whose output voltages are respectively fed to the differentiator (19 or 20) via a high-pass member (35 or 36) and in that the monitoring means consist of a peak value generator (26) with a downstream Schmitt trigger (27) applied to the input voltage of the one differentiator (20) ) and that the Schmitt trigger (27) operates on a switching means (34) via which an AC voltage generator (37) to the series connection of the indicator windings (15; 16) is switchable.

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