DE102009022135A1 - Switch arrangement for measuring e.g. direct current to detect and control current flow in lamp, has control and evaluation device determining average current value from measuring current based on measured voltage - Google Patents

Switch arrangement for measuring e.g. direct current to detect and control current flow in lamp, has control and evaluation device determining average current value from measuring current based on measured voltage Download PDF

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Werner Brockmann
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OSNABRUECK, University of
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/003—Measuring mean values of current or voltage during a given time interval

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Abstract

The arrangement has a current transformer (4) converting measuring current (Imess) flowing towards a reference point (BP1) in a load circuit into converted current (Iwandel) in a direction towards another reference point (BP2). A switch element (T) e.g. FET, allows a capacitor (C2) to be discharged during a switching process. A control and evaluation device (3) releases the process to discharge the capacitor, measures a capacitor voltage (Uc) at a preset time point after the process is released and determines an average current value from the measuring current based on the measured voltage. An independent claim is also included for a method for measuring electrical current using a switch arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Messung von elektrischem Strom sowie ein entsprechendes Messverfahren.The The invention relates to a circuit arrangement for measuring electrical Electricity and a corresponding measuring method.

Die Messung von elektrischem Strom ist in einer Vielzahl von technischen Anwendungsgebieten von Bedeutung, z. B. um den Kraftzustand von elektromechanischen Aktoren oder Stellgliedern, wie Motoren, Elektromagneten und dergleichen, zu erfassen und zu regeln. Ebenso wird eine Strommessung auch zur Erfassung und Regelung von Stromfluss in Lampen, LED-Scheinwerfern und dergleichen eingesetzt. Herkömmlicherweise erfolgt eine Strommessung in einem Lastkreis über einen niederohmigen Messwiderstand, der in der stromführenden Leitung des Lastkreises liegt. Dieser Widerstand erzeugt eine zum Strom proportionale Messspannung, die dann beispielsweise mittels Analog-Digital-Wandlung digital erfasst werden kann.The Measurement of electric current is in a variety of technical Application areas of importance, z. B. to the force state of electromechanical actuators or actuators, such as motors, electromagnets and the like, to detect and control. Likewise, a current measurement also for detecting and controlling the flow of current in lamps, LED headlamps and the like used. Conventionally done a current measurement in a load circuit via a low-impedance Measuring resistor, in the current-carrying line of the load circuit lies. This resistor generates a measuring voltage proportional to the current, then, for example, by means of analog-to-digital conversion digital can be detected.

In einer Vielzahl von Anwendungen, wie z. B. bei der Regelung von Aktoren, werden gepulste Ströme eingesetzt. Dabei werden gepulste Ströme insbesondere basierend auf Pulsweitenmodulation erzeugt. Herkömmlichen Messverfahren, welche den mo mentanen Stromwert ermitteln, eignen sich nur bedingt zur Messung gepulster Ströme, denn der Augenblickswert des Stroms entspricht nicht dem mittleren effektiven Stromwert, der bei gepulsten Strömen die relevante Messgröße darstellt.In a variety of applications, such. B. in the control of actuators, pulsed currents are used. This will be pulsed Currents, in particular based on pulse width modulation generated. Conventional measuring methods, the mo mentanen Determine current value, are only conditionally suitable for measuring pulsed Currents, because the instantaneous value of the current corresponds not the mean effective current value that is with pulsed currents represents the relevant measure.

Um gepulsten Strom zu messen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die bei der Strommessung ermittelte Messspannung einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, um hierdurch den Stromverlauf zu glätten. Eine Tiefpassfilterung kann beispielsweise in einfacher Weise durch einen Kondensator erfolgen, der geeignet in den Signalweg geschaltet ist und zusammen mit einem ohmschen Widerstand einen Tiefpassfilter bildet. Um eine hinreichende Glättung zu erzielen, muss dabei die Grenzfrequenz des Filters um ein Vielfaches kleiner sein als die entsprechende Pulsfrequenz des modulierten Stroms. Die Verwendung einer Tiefpassfilterung weist den Nachteil auf, dass unerwünschte Verzögerungen zwischen der Änderung des Stroms und der daraus resultierenden Änderung der Messspannung entstehen.Around measuring pulsed current, it is known from the prior art the measured voltage of low-pass filtering determined during the current measurement subjected to thereby smooth the current flow. A Low-pass filtering can be achieved, for example, in a simple manner Capacitor done, which is suitably connected in the signal path and a low-pass filter together with an ohmic resistor forms. To achieve a sufficient smoothing, must while the cutoff frequency of the filter be many times smaller as the corresponding pulse rate of the modulated current. The usage Low pass filtering has the disadvantage that undesired Delays between the change of the current and the resulting change in the measurement voltage arise.

Bei der Messung von pulsweiten-modulierten Strömen ist es ferner bekannt, einen Stromwert basierend auf einer mit der Pulsung synchronisierten Strommessung zu ermitteln. Dabei erfolgt die Abtastung des Stroms bzw. der Messspannung dann, wenn ein Stromfluss sichergestellt ist. Abhängig von der Pulsdauer der Modulation ist die Zeit hierfür unter Umständen jedoch relativ kurz. Der Messvorgang muss daher per hart zeitkritischer Softwaresynchronisation umgesetzt werden. Die hierfür verwendete Software ist komplex und anfällig gegen Messfehler und Laufzeitverletzungen. Außerdem führen dynamische Einschwing- und Ausschwingvorgänge des zu messenden Stroms insbesondere bei kurzen Einschaltzeiten zu Messfehlern.at It is also more useful to measure pulse width modulated currents known, a current value based on a synchronized with the pulse Determine current measurement. The current is sampled or the measuring voltage when a current flow is ensured. Depending on the pulse duration of the modulation is the time but this may be relatively short. Of the Measurement must therefore be done by hard-time critical software synchronization be implemented. The software used for this is complex and prone to measurement errors and runtime violations. In addition, dynamic transient and decay processes result of the current to be measured, in particular with short turn-on times to measurement errors.

Die Druckschrift DE 198 03 722 C2 zeigt eine Austastschaltung für analoge, kapazitiv zwischenzuspeichernde Signalwerte, die über einen Analog-Digital-Wandler digitalisiert werden. Dabei wird ein entsprechender Kondensator, der zur Zwischenspeicherung der analogen Signalwerte verwendet wird, nach vorbestimmten Zeitintervallen entladen.The publication DE 198 03 722 C2 shows a blanking circuit for analog, capacitive intermediate signal values to be digitized via an analog-to-digital converter. In this case, a corresponding capacitor, which is used for the intermediate storage of the analog signal values, is discharged after predetermined time intervals.

In der Druckschrift DE 40 41 845 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Messung kleiner Ströme beschrieben, bei der zur Strommessung ein Relais geöffnet wird und hierdurch der Messstrom in einem Kondensator aufintegriert wird.In the publication DE 40 41 845 A1 a circuit arrangement for measuring small currents is described in which a relay is opened for current measurement and thereby the measuring current is integrated in a capacitor.

In dem Dokument DE 2 308 788 ist ein Strommessgerät offenbart, bei dem der Strom einem Integrator zugeführt wird, wobei mittels eines nachgeschalteten Differenzierers eine zum Strom proportionale Spannung erzeugt wird.In the document DE 2 308 788 discloses a current measuring device, wherein the current is supplied to an integrator, wherein a voltage proportional to the current is generated by means of a downstream differentiator.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Messung von elektrischem Strom und ein entsprechendes Messverfahren zu schaffen, mit denen auf einfache Weise und mit vernachlässigbarer Zeitverzögerung ein mittlerer Strom in einem Lastkreis gemessen werden kann.task The invention is a circuit arrangement for measuring electrical To provide electricity and a corresponding measuring method with which in a simple way and with negligible time delay a mean current in a load circuit can be measured.

Diese Aufgabe wird durch die Schaltungsanordnung gemäß Patentanspruch 1 sowie das Verfahren gemäß Patentanspruch 19 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.These Task is achieved by the circuit arrangement according to claim 1 and the method according to claim 19 solved. Further developments of the invention are in the dependent Claims defined.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung umfasst einen Stromwandler zur Wandlung eines in einem Lastkreis hin zu einem ersten Bezugspotential fließenden Messstroms in einen gewandelten Strom mit Stromrichtung hin zu einem zweiten Bezugspotential. Die Stromwandlung kann dabei unter Verwendung eines Messwiderstands erfolgen. Es können jedoch auch andere Prinzipien zur Stromwandlung ohne Messwiderstand verwendet werden, wie z. B. eine Stromwandlung mit Hall-Elementen oder basierend auf elektromagnetischer Induktionswirkung des Messstroms. In der Schaltungsanordnung ist ferner ein Kondensator zur Integration des gewandelten Stroms zu einer Kondensatorspannung vorgesehen. Der Kondensator ist mit einem Schaltelement verbunden, welches durch einen Schaltvorgang das Entladen des Kondensators bewirkt. Eine Steuer- und Auswerteeinrichtung dient zur Messung und Auswertung der Kondensatorspannung und zum Auslösen eines Schaltvorgangs des Schaltelements zum Entladen des Kondensators. Dabei ist die Steuer- und Auswerteeinrichtung derart ausgestaltet, dass sie zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach ei nem ausgelösten Schaltvorgang, der zum Entladen des Kondensators führt, die Kondensatorspannung misst und hieraus einen mittleren Stromwert für den Messstrom ermittelt. Dieser mittlere Stromwert ist dabei der Mittelwert des Messstroms innerhalb des Zeitraums zwischen dem Auslösen des Schaltvorgangs und dem vorbestimmten Messzeitpunkt.The circuit arrangement according to the invention comprises a current transformer for converting a measuring current flowing in a load circuit to a first reference potential into a converted current with a current direction toward a second reference potential. The current conversion can be done using a Measuring resistance done. However, other principles for power conversion can be used without measuring resistor, such. B. a current conversion with Hall elements or based on electromagnetic induction effect of the measuring current. In the circuit arrangement, there is further provided a capacitor for integrating the converted current into a capacitor voltage. The capacitor is connected to a switching element, which causes the discharge of the capacitor by a switching operation. A control and evaluation device is used to measure and evaluate the capacitor voltage and to trigger a switching operation of the switching element for discharging the capacitor. In this case, the control and evaluation device is designed such that it measures the capacitor voltage at a predetermined time after egg nem triggered switching operation, which leads to the discharge of the capacitor, and determined therefrom a mean current value for the measuring current. This mean current value is the mean value of the measuring current within the period between the triggering of the switching operation and the predetermined measuring time.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass universell und flexibel unter Zwischenschaltung eines Stromwandlers der mittlere Strom in einem Lastkreis basierend auf einem gewandelten Strom ermittelt werden kann. Durch die Integration über einen Kondensator kann dabei ohne Verzögerung ein gemittelter Stromwert bestimmt werden. Insbesondere kann dabei unabhängig von der Ausgestaltung des Lastkreises und dessen Betriebsweise ein Stromwert sowohl für gepulste als auch nicht gepulste Ströme ermittelt werden. Darüber hinaus muss bei einem pulweiten-modulierten Strom die Messung nicht synchron auf Zeitpunkte abgestimmt sein, zu denen ein Stromfluss im Abtastintervall der Modulation sichergestellt ist. Aufgrund der Proportionalität der Kondensatorspannung zum mittleren gewandelten Strom, dessen Wert wiederum eindeutig einem Messstromwert zuordenbar ist, kann auf einfache Weise der mittlere Messstrom berechnet werden, ohne dass Kompensationsrechnungen erforderlich sind.The Circuit arrangement according to the invention characterized by being universal and flexible with interposition a current transformer based on the average current in a load circuit can be determined on a converted current. Through integration over a capacitor can be an averaged without delay Current value can be determined. In particular, it can be independent from the design of the load circuit and its operation Current value for both pulsed and non-pulsed currents be determined. In addition, in a pulse width-modulated Current the measurement will not be synchronized synchronously at times to which a current flow is ensured in the sampling interval of the modulation. Due to the proportionality of the capacitor voltage to mean converted current, the value of which is clearly one Messstromwert can be assigned, can easily the middle Measuring current can be calculated without requiring compensation calculations are.

Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird bei einem pulsweitenmodulierten Strom der mittlere Stromwert während der Zeitdauer zwischen Entladung des Kondensators und Messung der Kondensatorspannung unabhängig von der aktuellen Einschaltdauer des Stroms gemäß der Pulsweitenmodulation und unabhängig von der Lage des Einschaltimpulses während der Abtastperiode der Modulation gemessen. Es muss somit auch kein Mindestwert für die Einschaltdauer des pulsweiten-modulierten Stroms für eine verlässliche Strommessung sichergestellt werden.With the circuit arrangement according to the invention is at a pulse width modulated current, the average current value during the time between discharge of the capacitor and measurement of the Capacitor voltage independent of the current duty cycle of the current according to the pulse width modulation and regardless of the position of the switch-on pulse during the sampling period of the modulation measured. It does not have to be Minimum value for the duty cycle of the pulse-width-modulated Electricity for a reliable current measurement ensured become.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann einfach und kostengünstig mit wenigen Bauelementen realisiert werden, wobei insbesondere auch Standardbauelemente, z. B. für den Stromwandler, das Schaltelement und den Kondensator, verwen det werden können. Die Schaltungsanordnung kann ferner weitestgehend in integrierte Schaltungen integriert werden, d. h. es ist lediglich ein Minimum an zusätzlichen externen Bauelementen bzw. IC-Pins erforderlich.The inventive circuit arrangement can be simple and cost-effectively realized with few components, in particular, standard components, eg. For example the current transformer, the switching element and the capacitor verwen det can be. The circuit arrangement can further largely integrated into integrated circuits, d. H. it is only a minimum of additional external components or IC pins required.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist das zweite Bezugspotential vom ersten Bezugspotential entkoppelbar bzw. entkoppelt. Durch die Entkopplung des zweiten Bezugspotentials vom ersten Bezugspotential wird eine vom ersten Bezugspotential des Lastkreises unabhängige Strommessung ermöglicht, welche gegen Störungen im Lastkreis robust ist. Insbesondere sind für die Strommessung Spannungsschwankungen auf der Masseleitung des Lastkreises sowie Einstrahlungen und dadurch induzierte Spannungen nicht mehr kritisch.In a particularly preferred embodiment of the invention Circuit arrangement is the second reference potential of the first reference potential decoupled or decoupled. By decoupling the second Reference potential of the first reference potential is one of the first Reference potential of the load circuit independent current measurement allows, which against disturbances in the load circuit is robust. In particular, the current measurement voltage fluctuations on the ground line of the load circuit as well as radiation and thereby induced voltages no longer critical.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden an sich aus dem Stand der Technik bekannte High-Side-Stromsensoren als Stromwandler verwendet. Diese Sensoren messen den Messstrom über einen Messwiderstand in der Zuleitung der Stromversorgung zum Verbraucher. Es können dabei sowohl Stromwandler verwendet werden, welche unmittelbar einen zum gemessenen Strom proportionalen Strom erzeugen als auch solche Stromwandler, welche mittelbar zunächst eine zum Messstrom proportionale Spannung erzeugen, die in der Schaltungsanordnung wiederum zu einem entsprechend gewandelten Strom führt. Anstatt eines High-Side-Stromsensors können gegebenenfalls auch andere Elemente zur Wandlung des Messstroms verwendet werden, beispielsweise ein entsprechend verschaltetes Hall-Element.In a particularly preferred embodiment of the invention become known from the prior art high-side current sensors used as a current transformer. These sensors measure the measuring current a measuring resistor in the supply line of the power supply to the consumer. It can be used both current transformer, which directly generate a current proportional to the measured current as well as such current transformers, which indirectly first generate a voltage proportional to the measuring current, in the circuit arrangement in turn leads to a correspondingly transformed current. Optionally, instead of a high-side current sensor other elements are used to convert the measuring current, For example, a corresponding interconnected Hall element.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuer- und Auswerteeinrichtung derart ausgestaltet, dass sie periodisch in Messzyklen vorgegebener Zeitlänge die Kondensatorspannung zu einem festen Messzeitpunkt innerhalb des jeweiligen Messzyklus misst und den Schaltvorgang des Schaltelements zum Entladen des Kondensators zu einem festen Auslösezeitpunkt innerhalb des jeweiligen Messzyklus auslöst. Auf diese Weise kann kontinuierlich der mittlere Strom ge messen werden, ohne dass explizit die Zeitdauer zwischen der Entladung des Kondensators und der Messung der Kondensatorspannung eingestellt werden muss. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Messzykus dabei durch eine Abtastperiode vorgegeben, wobei ein Messzyklus eine oder mehrere Abtastperioden umfasst. Auf diese Weise kann die Empfindlichkeit der Vorrichtung in geeigneter Weise dadurch verändert werden, dass die Länge des Messzyklus durch Veränderung der Anzahl der darin enthaltenen Abtastperioden variiert wird.In a particularly preferred embodiment of the invention, the control and evaluation device is designed such that it measures periodically in measuring cycles of predetermined time length, the capacitor voltage at a fixed measurement time within the respective measurement cycle and the switching operation of the switching element for discharging the capacitor at a fixed trip time within the respective Measuring cycle triggers. In this way, the average current can be measured continuously without explicitly having to set the time duration between the discharge of the capacitor and the measurement of the capacitor voltage. In a further embodiment of the invention, a measuring cycle is in this case by means of a scan predetermined period, wherein a measuring cycle comprises one or more sampling periods. In this way, the sensitivity of the device can be suitably changed by varying the length of the measurement cycle by varying the number of sampling periods contained therein.

In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung löst die Steuer- und Auswerteeinheit in einem jeweiligen Messzyklus unmittelbar nach der Messung der Kondensatorspannung den Schaltvorgang des Schaltelements zum Entladen des Kondensators aus. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine im Wesentlichen über die Gesamtlänge des Messzyklus aufintegrierte Kondensatorspannung gemessen wird.In a further, particularly preferred embodiment of the Invention solves the control and evaluation in one respective measurement cycle immediately after the measurement of the capacitor voltage the switching operation of the switching element for discharging the capacitor out. In this way it is ensured that a substantially over the total length of the measurement cycle on integrated capacitor voltage is measured.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann zur Messung beliebiger Ströme verwendet werden, welche beispielsweise im Bereich von einigen Milliampere bis zu einigen Ampere liegen. In einer bevorzugten Variante der Erfindung dient die Schaltungsanordnung zur Messung eines pulsweiten-modulierten Messstroms. In diesem Fall entspricht die Zeitdauer zwischen dem Schaltvorgang des Schaltelements zum Entladen des Kondensators und dem vorbestimmten Zeitpunkt, an dem die Kondensatorspannung gemessen wird, vorzugsweise einer oder mehrerer Perioden der Pulsweitenmodulation. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass immer der Mittelwert des pulsweiten-modulierten Stroms gemessen wird. Gegebenenfalls besteht auch die Möglichkeit, dass die Zeitdauer zwischen Entladung des Kondensators und Spannungsmessung wesentlich größer als die Periode der Pulsweitenmodulation gewählt wird, wodurch Messfehler, welche daraus resultieren, dass die Zeitdauer zwischen Entladen des Kondensators und Messung nicht auf die Periode der Pulsweitenmodulation abgestimmt ist, gering gehalten werden.The Circuit arrangement according to the invention can be used for Measurement of any currents are used, which, for example ranging from a few milliamperes to several amps. In a preferred variant of the invention, the circuit arrangement is used for measuring a pulse-width-modulated measuring current. In this case corresponds to the time duration between the switching operation of the switching element for discharging the capacitor and the predetermined time at the capacitor voltage is measured, preferably one or several periods of pulse width modulation. This way will ensured that always the mean of the pulse width modulated Current is measured. If necessary, it is also possible that the time between discharge of the capacitor and voltage measurement much larger than the period of the pulse width modulation is selected, resulting in measurement errors resulting from that the time between discharging the capacitor and measuring not tuned to the period of the pulse width modulation, low being held.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist das Schaltelement parallel zu dem Kondensator geschaltet und der Schaltvorgang des Schaltelements zum Entladen des Kondensators entspricht einem Umschalten des Schaltelements von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand für eine vorbestimmte Zeitspanne, die sehr kurz sein kann, aber zum Entladen des Kondensators ausreicht. Der Schaltvorgang des Schaltelements umfasst somit das Schalten vom geöffneten in den geschlossenen Zustand und das anschließende Schalten vom geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne.In a particularly preferred embodiment of the invention Circuitry is the switching element parallel to the capacitor switched and the switching operation of the switching element for discharging of the capacitor corresponds to a switching of the switching element from an open state to a closed state for a predetermined period of time, which can be very short but sufficient to discharge the capacitor. The switching process of the switching element thus comprises the switching from the open in the closed state and the subsequent switching from the closed state to the open state Expiration of the predetermined period of time.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird als Schaltelement ein Feldeffekttransistor eingesetzt, der schnelle Schaltzeiten durch Ansteuerung der Gate-Spannung des Transistors ermöglicht. Es können dabei Entladezeiten durch Umschalten des Transistors im Bereich von unter 1 μs erreicht werden, so dass Verfälschungen der Integrationszeit durch die Entladezeit des Kondensators praktisch vernachlässigbar sind.In a preferred embodiment of the invention Circuit arrangement is a switching element, a field effect transistor used, the fast switching times by controlling the gate voltage of the Transistor allows. It can thereby unloading by switching the transistor in the range of less than 1 μs be achieved, so that distortions of the integration time practically negligible due to the discharge time of the capacitor are.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist zwischen Kondensator und Schaltelement ein Element zur Begrenzung des Entladestroms beim Entladen des Kondensators, insbesondere ein ohmscher Widerstand, vorgesehen. Auf diese Weise wird eine Beschädigung des Schaltelements durch einen zu hohen Entladestrom verhindert.In a further preferred embodiment of the invention Circuitry is between capacitor and switching element Element for limiting the discharge current when discharging the capacitor, in particular an ohmic resistance provided. In this way is a damage of the switching element by a too high discharge current prevented.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Mittel zur Begrenzung der Kondensatorspannung vorgesehen, um hierdurch eine Beschädigung der Steuer- und Auswerteeinheit durch zu hohe Spannungen am Kondensator zu vermeiden. Das Mittel zur Begrenzung der Kondensatorspannung kann dabei beispielsweise eine Zener-Diode und/oder eine Schottky-Diode und/oder einen Operationsverstärker umfassen.In a further embodiment of the invention Device is a means of limiting the capacitor voltage intended to damage the control system. and to avoid evaluation unit due to excessive voltages at the capacitor. The means for limiting the capacitor voltage can be, for example a Zener diode and / or a Schottky diode and / or an operational amplifier include.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Stromwandler und zumindest das Schaltelement in einem einzigen Bauteil integriert, wobei gegebenenfalls auch die oben beschriebenen Elemente zur Begrenzung des Entladestroms bzw. zur Begrenzung der Kondensatorspannung in diesem Bauteil integriert sein können.In Another embodiment of the invention is the current transformer and at least the switching element integrated in a single component, optionally also the elements described above for limitation of the discharge current or for limiting the capacitor voltage in This component can be integrated.

Die Steuer- und Auswerteeinrichtung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird vorzugsweise durch einen Analog-Digital-Wandler und einen Mikrocontroller gebildet, in den der Analog-Digital-Wandler integriert sein kann. Der Analog-Digital-Wandler wandelt die analoge Messspannung in einen entsprechenden digitalen Wert, aus dem dann der Messstrom mit dem Mikrocontroller bestimmt wird. Der Mikrocontroller übernimmt ferner die Aufgabe der geeigneten Ansteuerung des Schaltelements zum Auslösen des Schaltvorgangs und die darauf abgestimmte Durchführung des Messvorgangs.The Control and evaluation of the invention Circuitry is preferably implemented by an analog-to-digital converter and a microcontroller formed, in which the analog-to-digital converter integrated can be. The analog-to-digital converter converts the analog measuring voltage in a corresponding digital value, from which then the measuring current determined with the microcontroller. The microcontroller takes over Furthermore, the task of suitable control of the switching element for triggering the shift and the matched Carrying out the measuring process.

Neben der soeben beschriebenen Schaltungsanordnung betrifft die Erfindung ferner eine Messeinrichtung umfassend eine Mehrzahl solcher Schaltungsanordnungen, wobei jede Schaltungsanordnung zur Messung eines separaten Messstroms vorgesehen ist. Dabei sind die Schaltungsanordnungen vorzugsweise derart verschaltet, dass alle gewandelten Ströme der jeweiligen Schaltungsanordnungen eine Stromrichtung hin zu dem gleichen zweiten Bezugspotential aufweisen, wobei das zweite Bezugspotential von den ersten Bezugspotentialen, zu denen die jeweiligen Messströme fließen, entkoppelt ist. Auf diese Weise wird ein einheitliches, von Störungen in der Masseleitung der jeweiligen Lastkreise entkoppeltes Bezugspotential für alle Strommessungen geschaffen.In addition to the circuit arrangement just described, the invention further relates to a Messeinrich tion comprising a plurality of such circuitry, wherein each circuit arrangement is provided for measuring a separate measuring current. In this case, the circuit arrangements are preferably connected such that all converted currents of the respective circuit arrangements have a current direction towards the same second reference potential, the second reference potential being decoupled from the first reference potentials to which the respective measuring currents flow. In this way, a uniform reference potential, which is decoupled from disturbances in the ground line of the respective load circuits, is created for all current measurements.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Messeinrichtung werden die Steuer- und Auswerteeinrichtungen aller Schaltungsanordnungen durch eine gemeinsame Steuer- und Auswerteeinheit gebildet. Die gemeinsame Steuer- und Auswerteeinheit umfasst dabei vorzugsweise einen mehrkanaligen Analog-Digital-Wandler, wobei jeder Kanal zur Messung und Auswertung der Kondensatorspannung einer der Schaltungsanordnungen vorgesehen ist.In a particularly preferred embodiment of the measuring device become the control and evaluation of all circuits formed by a common control and evaluation. The common control and evaluation unit preferably comprises a multi-channel analog-to-digital converter, each channel for Measurement and evaluation of the capacitor voltage of one of the circuit arrangements is provided.

Neben der oben beschriebenen Schaltungsanordnung betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur Messung von elektrischem Strom mit einer solchen Schaltungsanordnung. Dabei wird mit einem Stromwandler ein durch einen Messwiderstand in einem Lastkreis hin zu einem ersten Bezugspotential fließender Messstrom in einen gewandelten Strom mit Stromrichtung hin zu einem zweiten Bezugspotential gewandelt. Der gewandelte Strom wird durch einen Kondensator zu einer Kondensatorspannung aufintegriert. Schließlich wird mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung die Kondensatorspannung gemessen und ausgewertet und ein Schaltvorgang des Schaltelements zum Entladen des Kondensators ausgelöst, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach einem ausgelösten Schaltvorgang die Kondensatorspannung misst und hieraus einen mittleren Stromwert für den Messstrom ermittelt.Next The circuit arrangement described above relates to the invention Furthermore, a method for measuring electric current with a such circuitry. This is done with a current transformer by a measuring resistor in a load circuit to a first Reference potential flowing measuring current in a converted Current with current direction converted to a second reference potential. The converted current becomes a capacitor voltage through a capacitor integrated. Finally, with a control and evaluation the capacitor voltage is measured and evaluated and a switching operation the switching element is triggered to discharge the capacitor, wherein the control and evaluation device to a predetermined Time after a triggered switching operation measures the capacitor voltage and from this an average current value for the measuring current determined.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sowie die darauf basierende Messeinrichtung bzw. das darauf basierende Verfahren können zur Messung von beliebigen Strömen in beliebigen Anwendungen eingesetzt werden. Insbesondere können bei entsprechender Anordnung der Messeinrichtung sowohl Gleichströme als auch Wechsel- bzw. Drehströme gemessen werden. Anwendungsgebiete sind z. B. die elektrische Antriebstechnik, z. B. für Gleichstrommotoren in der Kraftfahrzeug- oder Medizintechnik, oder die Beleuchtungstechnik, z. B. die Steuerung von LEDs.The inventive circuit arrangement and the based thereon measuring device or the method based thereon can be used to measure any currents in any Applications are used. In particular, at appropriate arrangement of the measuring device both DC currents as also AC or three-phase currents are measured. application areas are z. B. the electric drive technology, z. B. for DC motors in the automotive or medical technology, or the lighting technology, z. B. the control of LEDs.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.embodiments The invention will be described below with reference to the attached Figures detailed.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung zur Strommessung gemäß dem Stand der Technik; und 1 a schematic representation of a circuit arrangement for current measurement according to the prior art; and

2 eine schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung zur Strommessung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 a schematic representation of a circuit arrangement for current measurement according to an embodiment of the invention.

1 zeigt eine herkömmliche Schaltungsanordnung zur Messung von elektrischem Strom Imess, der in einem Lastkreis mit einer Stromversorgung 1 und einem Verbraucher 2 hin zu einem Bezugspotential BP1 fließt. Die Strommessung erfolgt dabei in der Leitung für den Rückfluss des Laststroms vom Verbraucher zum Bezugspotential über den Messwiderstand Rshunt. Zur Ermittlung des Messstroms wird der Spannungsabfall Umess in Bezug auf das Potential BP1 über den Widerstand Rshunt gemessen und anschließend durch eine Auswerteeinrichtung 3 umfassend einen Analog-Digital-Wandler ausgewertet. In 1 ist ferner durch eine gestrichelte Linie die optionale Verwendung einer Schottky-Diode D als Freilaufdiode angedeutet, welche bei zu hohen Werten der Messspannung Umess Strom auf die positive Spannungsreferenz des Analog-Digital-Wandlers in der Auswerteeinrichtung 3 umlenkt, wodurch eine Spannungsbegrenzung zum Schutz des Wandlers vor zu hohen Spannungen erreicht wird. 1 shows a conventional circuit for measuring electric current I mess , in a load circuit with a power supply 1 and a consumer 2 towards a reference potential BP1 flows. The current measurement takes place in the line for the return flow of the load current from the load to the reference potential via the measuring resistor R shunt . To determine the measuring current, the voltage drop U mess is measured with respect to the potential BP1 via the resistor R shunt and then by an evaluation device 3 comprehensively evaluated an analog-to-digital converter. In 1 is also indicated by a dashed line the optional use of a Schottky diode D as freewheeling diode, which at too high values of the measuring voltage U mess current to the positive voltage reference of the analog-to-digital converter in the evaluation 3 deflects, whereby a voltage limit is achieved to protect the transducer from excessive voltages.

Die Schaltungsanordnung gemäß 1 weist den Nachteil auf, dass sie nicht zur Messung von schnell schwankenden Strömen, wie z. B. von über Pulsweitenmodulation gepulsten Strömen, geeignet ist, da der Augenblickswert der Messspannung Umess erfasst wird und nicht der effektiv wirksame Strom, der bei einer Pulsweitenmodulation durch den Mittelwert über eine Abtastperiode der Modulation repräsentiert wird. Ebenso werden starke Schwankungen durch ein kurzfristig veränderliches dynamisches Verhalten der Last nicht berücksichtigt. Darüber hinaus können weitere Messfehler dadurch auftreten, dass das Bezugspotential für den Analog-Digital-Wandler in der Auswerteeinrichtung 3 dem Bezugspotential des Lastkreises entspricht. Somit führen Störungen, z. B. induzierte Spannungen und Spannungsschwankungen auf der Leitung vom Verbraucher zum Bezugspotential, zu verfälschten Messergebnissen.The circuit arrangement according to 1 has the disadvantage that it is not for measuring rapidly fluctuating currents, such. B. pulse width modulation pulsed currents, is suitable, since the instantaneous value of the measuring voltage U mess is detected and not the effective effective current, which is represented in a pulse width modulation by the mean over a sampling period of the modulation. Likewise, strong fluctuations due to short-term variable dynamic behavior of the load are not taken into account. In addition, further measurement errors can occur because the reference potential for the analog-to-digital converter in the evaluation device 3 corresponds to the reference potential of the load circuit. Consequently lead disturbances, z. B. induced voltages and voltage fluctuations on the line from the consumer to the reference potential, to falsified measurement results.

Die nachfolgend anhand von 2 beschriebene Ausführungsform einer Schaltungsanordnung zur Strommessung behebt die in der Messanordnung der 1 auftretenden Probleme. Analog zur Schaltungsanordnung der 1 wird auch in der in 2 gezeigten Schaltungsanordnung der hin zu einem Bezugspotential BP1 fließende Laststrom Imess in einem entsprechenden Lastkreis mit Stromversorgung 1 und Verbraucher 2 gemessen. Im Unterschied zu 1 erfolgt die Strommessung nunmehr in der Zuleitung der Stromversorgung vor dem Verbraucher 2 über einen entsprechenden Messwiderstand Rshunt.The following are based on 2 described embodiment of a circuit arrangement for current measurement fixes in the measuring arrangement of 1 occurring problems. Analogous to the circuit arrangement of 1 will also be in the in 2 shown circuit arrangement of the toward a reference potential BP1 flowing load current I mess in a corresponding load circuit with power supply 1 and consumers 2 measured. In contrast to 1 the current measurement now takes place in the supply line of the power supply in front of the consumer 2 via a corresponding measuring resistor R shunt .

Die Messung des Laststroms Imess erfolgt in der Ausführungsform der 2 unter Verwendung eines Stromwandlers in der Form eines sog. High-Side-Stromsensors 4, der den Strom über den Widerstand Rshunt in der Zuleitung der Stromversorgung erfasst. Der High-Side-Stromsensor 4 ermöglicht eine Wandlung des Laststroms Imess in einen gewandelten Strom Iwandel, der proportional zum Strom Imess ist und gemäß der Ausführungsform der 2 hin zu einem separaten zweiten Bezugspotential BP2 fließt. Dieses zweite Bezugspotential ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform entkoppelt vom Bezugspotential BP1 des Lastkreises, was in 2 durch eine entsprechende gestrichelte Linie L1 angedeutet ist. Durch eine solche Entkopplung wird eine vom Bezugspotential BP1 unabhängige Messung des Stroms Imess beruhend auf dem gewandelten Strom Iwandel erreicht. Es müssen deshalb keine besonderen Restriktionen bezüglich der Ausgestaltung der Masseleitung vom Verbraucher 2 zum Bezugspotential BP1 beachtet werden. Die Masseleitung kann insbesondere stromführend sein und auch Masseschleifen aufweisen. Ebenfalls sind Einstrahlungen auf die Masseleitung unkritisch. Somit kann die Messanordnung gemäß 2 auch gut in elektromagnetisch verschmutzter Umgebung eingesetzt werden.The measurement of the load current I mess takes place in the embodiment of 2 using a current transformer in the form of a so-called high-side current sensor 4 , which detects the current through the resistor R shunt in the supply line of the power supply. The high-side current sensor 4 allows a conversion of the load current I mess in a converted current I conversion , which is proportional to the current I mess and according to the embodiment of the 2 towards a separate second reference potential BP2 flows. This second reference potential is decoupled in a particularly preferred embodiment of the reference potential BP1 of the load circuit, which in 2 is indicated by a corresponding dashed line L1. By such a decoupling independent of the reference potential BP1 measurement of the current I mess based on the converted current I conversion is achieved. There are therefore no special restrictions on the design of the ground line from the consumer 2 to the reference potential BP1. The ground line may in particular be live and also have ground loops. Also, irradiations on the ground line are not critical. Thus, the measuring arrangement according to 2 also be used well in electromagnetically polluted environment.

Wie oben erwähnt, wird in der Ausführungsform der 2 ein sog. High-Side-Stromsensor 4 zur Wandlung des Laststroms Imess in einen gewandelten Strom Iwandel verwendet. Es können dabei beliebige aus dem Stand der Technik bekannte High-Side-Stromsensoren eingesetzt werden, beispielsweise der High-Side-Stromsensor ZXCT1009 der Firma ZETEX SEMICONDUCTORS. Anstatt eines High-Side- Stromsensors kann gegebenenfalls auch ein Hall-Element zur Stromwandlung verwendet werden. Üblicherweise weisen Hall-Elemente einen Spannungsausgang auf. Jedoch können derartige Elemente auch problemlos mit einem Stromausgang anstatt eines Spannungsausgangs hergestellt werden. Insbesondere ist auch nicht zwingend ein einzelner Widerstand Rshunt separat zum Stromwandler nötig, sondern dieser Widerstand kann auch in dem Stromwandler integriert sein. Ebenso können andere Prinzipien zur Strom-Strom-Wandlung eingesetzt werden, welche keinen Messwiderstand Rshunt benötigen, wie z. B. eine Stromwandlung basierend auf dem oben erwähnten Hall-Element oder über elektromagnetische Induktionswirkung. In diesem Fall ist der Stromwandler unmittelbar in den Lastkreis geschaltet und ersetzt dort den Widerstand Rshunt.As mentioned above, in the embodiment of the 2 a so-called high-side current sensor 4 for converting the load current I mess used in a converted current I conversion . It is possible to use any high-side current sensors known from the prior art, for example the ZXCT1009 high-side current sensor from ZETEX SEMICONDUCTORS. Instead of a high-side current sensor, it is also possible to use a Hall element for current conversion if necessary. Usually, Hall elements have a voltage output. However, such elements can also be readily manufactured with a current output rather than a voltage output. In particular, it is not absolutely necessary to have a single resistor R shunt separately from the current transformer, but this resistor can also be integrated in the current transformer. Likewise, other principles for current-current conversion can be used, which need no shunt resistor R shunt , such. As a current conversion based on the above-mentioned Hall element or electromagnetic induction effect. In this case, the current transformer is connected directly to the load circuit and replaces the resistor R shunt there .

Der in der Anordnung der 2 gewandelte Strom Iwandel wird in einem Kondensators C2 über eine vorbestimmte Zeitspanne aufintegriert. Die Kapaität des Kondensators C2 liegt dabei beispielsweise im Bereich von 100 nF. Die aus der Integration resultierende Kondensatorspannung UC wird anschließend gemessen. Zur Messung ist eine entsprechende Steuer- und Auswerteeinheit 3 mit einem Analog-Digital-Wandler und einem Mikrocontroller vorgesehen, welche in einem vorbestimmten Abtasttakt arbeitet. Die Periode des Abtasttakts liegt dabei beispielsweise im Bereich von 1 ms und innerhalb eines Taktzyklus wird die Kondensatorspannung UC gemessen und der Kondensator entladen. Die Entladung erfolgt über einen parallel zum Kondensator C2 geschalteten Feldeffekttransistor T, wobei das Schalten des Transistors über dessen Gate-Spannung Ugate mittels der Steuer- und Auswerteeinheit 3 gesteuert wird. Die Steuerung des Transistors durch die Steuer- und Auswerteeinheit 3 ist dabei durch die gestrichelte Linie L2 angedeutet, welche von der Steuer- und Auswerteeinheit zum Anschluss der Gate-Spannung Ugate führt.The in the arrangement of 2 converted current I conversion is integrated in a capacitor C 2 over a predetermined period of time. The capacitance of the capacitor C 2 is for example in the range of 100 nF. The resulting from the integration capacitor voltage U C is then measured. To measure is a corresponding control and evaluation 3 provided with an analog-to-digital converter and a microcontroller which operates at a predetermined sampling clock. The period of the sampling clock is for example in the range of 1 ms and within one clock cycle, the capacitor voltage U C is measured and the capacitor discharged. The discharge takes place via a parallel to the capacitor C 2 connected field effect transistor T, wherein the switching of the transistor via its gate voltage U gate by means of the control and evaluation 3 is controlled. The control of the transistor by the control and evaluation unit 3 is indicated by the dashed line L2, which leads from the control and evaluation unit for connecting the gate voltage U gate .

In einer bevorzugten Variante erfolgt die Ansteuerung des Transistors und die Messung der Spannung Umess derart, dass in einem Abtastzyklus zunächst der Kondensator C2 aufgeladen wird, wobei während des Aufladevorgangs der Transistor derart angesteuert ist, dass er im geöffneten Schaltzustand ist und somit kein Strom über den Transistor fließt. Am Ende des Abtastzyklus erfolgt dann die Messung der Spannung UC und anschließend die sofortige Entladung des Kondensators, indem der Transistor T durch entsprechende Ansteuerung seines Gates in den geschlossenen Schaltzustand geschaltet wird, so dass sich der Kondensator über den Transistor entlädt. Die Entladung kann dabei mit Standard-Mikrocontrollern sehr schnell in Zeitfenstern von unter 1 μs erfolgen und ist deshalb gegenüber Abtastzyklen im Bereich von 1 ms vernachlässigbar klein. Alternativ kann die die Entladezeit auch einfach herausgerechnet werden.In a preferred variant, the control of the transistor and the measurement of the voltage U mess is carried out such that in a sampling cycle first the capacitor C 2 is charged, wherein during the charging process, the transistor is driven such that it is in the open switching state and thus no current flows through the transistor. At the end of the sampling cycle, the measurement of the voltage U C and then the immediate discharge of the capacitor by the transistor T is switched by appropriate control of its gate in the closed switching state, so that discharges the capacitor via the transistor. The discharge can be carried out very quickly with standard microcontrollers in time windows of less than 1 μs and is therefore negligible compared to scanning cycles in the range of 1 ms. Alternatively, the unloading time can also be easily eliminated.

Aufgrund der Integration des gewandelten Strom Iwandel, der unter Berücksichtigung einer entsprechenden Wandlungskonstante proportional zum Messstrom Imess ist, ergibt sich folgender Zusammengang zwischen der Kondensatorspannung UC, welche der gemessenen Spannung Umess entspricht, und dem zu messenden Strom Imess:

Figure 00130001
mit

C
= Kapazität des Kondensators C2,
T
= Dauer eines Messintervalls gemäß dem Abtastzyklus,
k
= Wandlungskonstante des Stromwandlers 4,
K
= resultierende Integrationskosntante.
Due to the integration of the converted current I convert , taking into account one If the conversion constant is proportional to the measurement current I mess , the following correlation between the capacitor voltage U C , which corresponds to the measured voltage U mess , and the current I mess to be measured results:
Figure 00130001
With
C
= Capacitance of the capacitor C 2 ,
T
= Duration of a measurement interval according to the sampling cycle,
k
= Conversion constant of the current transformer 4 .
K
= resulting integration coefficient.

Man erkennt aus obiger Beziehung, dass UC proportional zum mittleren Strom innerhalb des Messintervalls ist, so dass durch die Schaltungsanordnung in der Tat nicht mehr der Augenblickswert, sondern der mittlere Stromwert ermittelt werden kann. Hierzu wird die gemessene Spannung Umess über den Analog-Digital-Wandler digitalisiert und der digitalisierte Wert wird durch die Integrationskonstante K mittels des Mikrocontrollers geteilt, wodurch ein digitalisierter Wert des mittleren Stroms erhalten wird. Auf diese Weise kann unabhängig von entsprechenden Schaltvorgängen, welche beispielsweise bei der Pulsweitenmodulation des Stroms auftreten, oder an deren dynamischen Stromänderungen ein geeigneter mittlerer Stromwert gemessen werden. Im Gegensatz zu der aus dem Stand der Technik bekannten RC-Tiefpassfilterung, bei der zur Glättung des Stromverlaufs eine Widerstand-Kondensator-Kombination verwendet wird, erfolgt in der Schaltungsanordnung gemäß 2 wegen der Stromspeisung des Kondensators tatsächlich eine echte Integration des Messstroms und keine Filterbildung. Gegenüber der Verwendung eines Tiefpassfilters weist die Schaltungsanordung der 2 ferner den Vorteil auf, dass durch die Messung des über eine Abtastperiode integrierten Stroms keine zusätzliche Zeitverzögerung entsteht, wie dies bei einer Filterung der Fall ist.It can be seen from the above relationship that U C is proportional to the average current within the measurement interval, so that in fact no longer the instantaneous value but the average current value can be determined by the circuit arrangement. For this purpose, the measured voltage U mess is digitized via the analog-digital converter and the digitized value is divided by the integration constant K by means of the microcontroller, whereby a digitized value of the average current is obtained. In this way, regardless of corresponding switching processes, which occur for example in the pulse width modulation of the current, or at the dynamic current changes, a suitable average current value can be measured. In contrast to the known from the prior art RC low-pass filtering, in which a resistor-capacitor combination is used to smooth the current profile, takes place in the circuit according to 2 because of the current supply of the capacitor actually a true integration of the measuring current and no filter formation. Compared to the use of a low-pass filter, the circuit arrangement of the 2 Furthermore, the advantage that the measurement of the integrated over a sampling period current no additional time delay arises, as is the case with a filtering.

Um den Spannungsbereich des in der Steuer- und Auswerteeinheit 3 vorgesehenen Analog-Digital-Wandlers optimal auszuschöpfen, kann die Integrationskonstante K an die verwendete Abtastperiodendauer durch Wahl des Kondensators C2 und/oder Einstellung der Wandlungskonstante k des Stromwandlers so eingestellt werden, dass die Integration des maximal zu messenden Stroms Imess gerade den maximal für den Analog-Digital-Wandler zulässigen Spannungswert für Umess liefert. Üblicherweise liegen maximale Spannungswerte für bekannte Analog-Digital-Wandler im Bereich von einigen Volt.To the voltage range of the in the control and evaluation unit 3 provided that the integration constant K to the sampling period used by selecting the capacitor C 2 and / or setting the conversion constant k of the current transformer can be set so that the integration of the maximum current to be measured I mess just the maximum for the analog-to-digital converter admissible voltage value for U mess supplies. Usually maximum voltage values for known analog-to-digital converters are in the range of a few volts.

In der Ausführungsform der Schaltungsanordnung gemäß 2 ist zwischen dem Kondensator C2 und dem Transistor T ferner ein Widerstand R2 zwischengeschaltet. Dieser Widerstand ist optional und dient zur Begrenzung des Entladestroms. Durch den Widerstand wird die Entladezeit des Kondensators C2 beeinflusst und der Widerstand sollte passend zum kurzzeitig zulässigen Maximalstrom des Transistors T dimensioniert werden.In the embodiment of the circuit arrangement according to 2 is further connected between the capacitor C 2 and the transistor T, a resistor R 2 . This resistor is optional and serves to limit the discharge current. By the resistance, the discharge time of the capacitor C 2 is influenced and the resistance should be sized to match the short-term permissible maximum current of the transistor T.

In der Ausführungsform der 2 sind als optionale Elemente ferner eine Schottky-Diode D gezeigt, welche die gleiche Funktion wie die Schottky-Diode D in 1 erfüllt. Sie dient als Freilaufdiode, um den gewandelten Strom Iwandel auf die positive Spannungsreferenz des Analog-Digital-Wandlers umzulenken, um hierdurch eine Spannungsbegrenzung zu erreichen. Eine Spannungsbegrenzung kann ferner durch die optional vorgesehene Zener-Diode D' erreicht werden, welche parallel zu dem Kondensator C2 geschaltet ist. Darüber hinaus können entsprechende Spannungsbegrenzungen auch mit anderen Schaltelementen, insbesondere mit einer geeigneten Operationsverstärkerschaltung, gewährleistet werden.In the embodiment of the 2 are further shown as optional elements, a Schottky diode D, which has the same function as the Schottky diode D in 1 Fulfills. It serves as a freewheeling diode to divert the converted current I converter to the positive voltage reference of the analog-to-digital converter, thereby achieving a voltage limitation . A voltage limit can also be achieved by the optionally provided Zener diode D ', which is connected in parallel with the capacitor C 2 . In addition, corresponding voltage limits can be ensured with other switching elements, in particular with a suitable operational amplifier circuit.

Gemäß der Ausführungsform der 2 erfolgt das Entladen des Kondensators C2 unmittelbar nach der Messung der Spannung Umess in einem Abtastzyklus. Es ist jedoch auch möglich, dass das Entladen des Kondensators mit einem festen Zeitversatz nach der Messung erfolgt. Hierdurch wird lediglich die Integrationszeit des Kondensators verringert. Es ist aber immer noch Proportionalität zwischen der gemessenen Spannung und dem mittleren Stromwert für Imess gegeben. Es werden in dieser Variante lediglich nicht alle dynamischen Änderungen des Stroms Imess erfasst.According to the embodiment of the 2 the discharge of the capacitor C 2 takes place immediately after the measurement of the voltage U mess in a sampling cycle. However, it is also possible that the discharge of the capacitor takes place with a fixed time offset after the measurement. As a result, only the integration time of the capacitor is reduced. However, there is still proportionality between the measured voltage and the average current value for I mess . Not all dynamic changes of the current I mess are detected in this variant.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Feldeffekttransistor T inklusive Schutzwiderstand R2 und gegebenenfalls Zener- bzw. Schottky-Diode D' und D in den Stromwandler 4 integriert werden, um hierdurch den Bauteileaufwand und damit die Kosten sowie den Platzbedarf und die Auswahlwahrscheinlichkeit der Anordnung zu minimieren. Es müssen dann lediglich in dem entsprechenden Halbleiterbauteil zusätzliche Pins für die Steuerung von Ugate vorgesehen sein.In a particularly preferred embodiment, the field effect transistor T including protective resistor R 2 and optionally Zener or Schottky diode D 'and D in the current transformer 4 be integrated to thereby reduce the component count and thus the cost and space requirements and the selection probability to minimize the probability of the arrangement. It must then be provided only in the corresponding semiconductor device additional pins for the control of U gate .

In einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung wird ein mehrkanaliger Analog-Digital-Wandler in der Steuer- und Auswerteeinheit 3 verwendet. Dabei kann jeder Kanal zur Messung einer entsprechenden Spannung Umess mittels einer separaten Schaltungsanordnung mit eigenem Stromwandler, Transistor und Kondensator verwendet werden. Somit können mehrere Schaltungsanordnungen parallel zur Messung verschiedener Messströme, beispielsweise aus unterschiedlichen Lastkreisen, eingesetzt werden. Bei einem mehrkanaligen Analog-Digital-Wandler kann zur Messung in allen Kanälen einheitlich das Bezugspotential BP2 verwendet werden. Es kann somit auf eine separate Messung entsprechender Bezugspotentiale für jeden Kanal zur Bestimmung von Umess verzichtet werden, so dass jeder Eingang des Analog-Digital-Wandlers zur Messung eines Stromwerts verwendet werden kann.In a particularly preferred variant of the invention is a multi-channel analog-to-digital converter in the control and evaluation 3 used. In this case, each channel can be used to measure a corresponding voltage U mess by means of a separate circuit arrangement with its own current transformer, transistor and capacitor. Thus, several circuit arrangements can be used in parallel to the measurement of different measuring currents, for example from different load circuits. In a multi-channel analog-to-digital converter, the reference potential BP2 can be uniformly used in all channels for measurement. It can thus be dispensed with a separate measurement of corresponding reference potentials for each channel for the determination of U mess , so that each input of the analog-to-digital converter can be used to measure a current value.

Bei der Verwendung eines mehrkanaligen Analog-Digital-Wandlers ergibt sich durch die Schaltungsanordnung der 2 ein besonderer Vorteil. Erfahrungsgemäß entstehen bei mehrkanaligen Analog-Digital-Wandlern mit Analog-Multiplexer beim schnellen Umschalten zwischen den Kanälen Interferenzen zwischen zwei aufeinander folgend angesprochenen Kanälen, welche von der Spannungsdifferenz zwischen den Kanälen abhängen. Die Ursache dafür ist das Umladen des internen Kondensators des Abtast-Halte-Glieds, wenn die zu messende Spannung zu hochohmig angeschlossen ist, aber so schnell gemessen wird, dass die Einschwing-/Umladevorgänge noch nicht abgeschlossen sind. Dadurch, dass der Kondensator C2 in der Anordnung der 2 unmittelbar an den Eingang des Analog-Digital-Wandlers angeschlossen ist und in der Regel um mehrere Größenordnungen größer als der interne Halte-Kondensator des Abtast-Halte-Glieds ist, stabilisiert der Kondensator C2 auch die Messspannung in dem Zeitpunkt, zu dem der Multiplexer auf einen anderen Kanal umschaltet. Dadurch sind die Interferenzen durch Rückwirkung praktisch eliminiert, was insbesondere bei einer hohen Wandlungsgeschwindigkeit vorteilhaft ist.When using a multi-channel analog-digital converter results from the circuitry of the 2 a special advantage. Experience has shown arise in multichannel analog-to-digital converters with analog multiplexer in the fast switching between channels interference between two consecutively addressed channels, which depend on the voltage difference between the channels. The reason for this is the reloading of the internal capacitor of the sample-and-hold element, if the voltage to be measured is connected to high resistance, but is measured so fast that the transient / recharging processes are not yet completed. Characterized in that the capacitor C 2 in the arrangement of 2 is directly connected to the input of the analog-to-digital converter and is typically larger by several orders of magnitude than the internal holding capacitor of the sample-and-hold member, the capacitor C 2 also stabilizes the measurement voltage at the time the multiplexer is reached switch to another channel. As a result, the interferences are virtually eliminated by retroactivity, which is advantageous in particular at a high conversion speed.

Wie sich aus den obigen Ausführungen ergibt, weist die soeben beschriebene Ausführungsform der Erfindung eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird eine schnelle, vom Bezugspotential des Lastkreises unabhängige Messung eines gemittelten Stroms erreicht. Die Schaltungsanordnung eignet sich somit für eine Vielzahl von verschiedenen Anwendungen. Insbesondere kann die Erfindung in der Mess- und Automatisierungstechnik oder zur Absicherung von Leistungstreibern verwendet werden. Zum Beispiel kann mit der Schaltungsanordnung der mittlere Strom statt bzw. in Ergänzung zur Begrenzung des Spitzenstroms überwacht werden. Die Schaltungsanordnung kann dabei sowohl zur Messung von Gleichstrom, z. B. basierend auf Versorgungsspannungen von 10 V bis 14 V, als auch zur Messung von Wechselströmen, z. B. basierend auf Spannungen im Bereich von 230 V, eingesetzt werden.As is clear from the above, the just shows described embodiment of the invention a number of Advantages. In particular, a fast, from the reference potential the load circuit independent measurement of an average current reached. The circuit arrangement is thus suitable for a variety of different applications. In particular, the Invention in measurement and automation technology or for protection used by performance drivers. For example, with the Circuit arrangement of the average current instead of or in addition be monitored to limit the peak current. The Circuit arrangement can be used both for the measurement of direct current, z. B. based on supply voltages of 10 V to 14 V, as also for measuring alternating currents, eg. Based on Voltages in the range of 230 V, are used.

Ein Anwendungsbereich ist beispielsweise die Verwendung der Schaltungsanordnung in geregelten Wechsel- und Drehstromantrieben, welche meistens gepulst be trieben werden und für welche eine genaue Strommessung essentiell ist. Ein weiterer Einsatzbereich ist die Strommessung in der elektrischen Antriebstechnik, z. B. für geregelte oder drehmoment-begrenzte Gleichstrommotoren in der Kraftfahrzeug- und Medizintechnik, wie für Fensterheber, Sitzverstellung, Relais, Elektromagnete und dergleichen. Ebenso kann die Schaltungsanordnung zur Strommessung in der Beleuchtungstechnik verwendet werden, beispielsweise für LED-Scheinwerfer in Kraftfahrzeugen. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann sowohl mit diskreten Bauelementen als auch in integrierter Form in einem IC-Bauteil realisiert werden. Mit der Schaltungsanordnung können durch geeignete Dimensionierung seiner Komponenten auch Ströme in beliebigen Größen, z. B. im Milliampere- oder Ampere-Bereich, gemessen werden.One Scope is, for example, the use of the circuitry in regulated AC and three-phase drives, which are usually pulsed be driven and for which an accurate current measurement is essential. Another area of application is current measurement in electric drive technology, z. B. for regulated or torque-limited DC motors in the motor vehicle and medical technology, as for windows, seat adjustment, Relays, electromagnets and the like. Likewise, the circuit arrangement be used for current measurement in lighting technology, for example for LED headlights in motor vehicles. The inventive Circuitry can work with both discrete components as well be realized in an integrated form in an IC component. With the circuit arrangement can by suitable dimensioning its components also currents in arbitrary sizes, z. B. in the milliampere or ampere range, are measured.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19803722 C2 [0006] - DE 19803722 C2 [0006]
  • - DE 4041845 A1 [0007] DE 4041845 A1 [0007]
  • - DE 2308788 [0008] - DE 2308788 [0008]

Claims (19)

Schaltungsanordnung zur Messung von elektrischem Strom, umfassend: – einen Stromwandler (4) zur Wandlung eines in einem Lastkreis hin zu einem ersten Bezugspotential (BP1) fließenden Messstroms (Imess) in einen gewandelten Strom (Iwandel) mit Stromrichtung hin zu einem zweiten Bezugspotential (BP2); – einen Kondensator (C2) zur Integration des gewandelten Stroms (Iwandel) zu einer Kondensatorspannung (UC); – ein mit dem Kondensator (C2) verbundenes Schaltelement (T), welches durch einen Schaltvorgang das Entladen des Kondensators (C2) bewirkt; – eine Steuer- und Auswerteeinrichtung (3) zur Messung und Auswertung der Kondensatorspannung (UC) und zum Auslösen eines Schaltvorgangs des Schaltelements (T) zum Entladen des Kondensators (C2), wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (3) derart ausgestaltet ist, dass sie zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach einem ausgelösten Schaltvorgang die Kondensatorspannung (UC) misst und hieraus einen mittleren Stromwert für den Messstrom (Imess) ermittelt.Circuit for measuring electric current, comprising: - a current transformer ( 4 ) for converting a measuring current (I mess ) flowing in a load circuit to a first reference potential (BP1) into a converted current (I converter ) with the current direction toward a second reference potential (BP2); - A capacitor (C 2 ) for integrating the converted current (I converter ) to a capacitor voltage (U C ); - A connected to the capacitor (C 2 ) switching element (T), which causes the discharge of the capacitor (C 2 ) by a switching operation; - a control and evaluation device ( 3 ) for measuring and evaluating the capacitor voltage (U C ) and for triggering a switching operation of the switching element (T) for discharging the capacitor (C 2 ), wherein the control and evaluation device ( 3 ) is configured such that it measures the capacitor voltage (U C ) at a predetermined time after a triggered switching operation and determines therefrom a mean current value for the measuring current (I mess ). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bezugspotential (BP2) vom ersten Bezugspotential (BP1) entkoppelbar oder entkoppelt ist.Circuit arrangement according to Claim 1, characterized that the second reference potential (BP2) from the first reference potential (BP1) can be decoupled or decoupled. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromwandler (4) einen High-Side-Stromsensor umfasst.Circuit arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that the current transformer ( 4 ) comprises a high-side current sensor. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (3) derart ausgestaltet ist, dass sie periodisch in Messzyklen vorgegebener Zeitlänge die Kondensatorspannung (UC) zu einem festen Messzeitpunkt innerhalb des jeweiligen Messzyklus misst und den Schaltvorgang des Schaltelements (T) zum Entladen des Kondensators (C2) zu einem festen Auslösezeitpunkt innerhalb des jeweiligen Messzyklus auslöst.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control and evaluation device ( 3 ) is configured such that it measures the capacitor voltage (U C ) at a fixed measuring time within the respective measuring cycle periodically in measuring cycles of predetermined time length and the switching operation of the switching element (T) for discharging the capacitor (C 2 ) at a fixed trip time within the respective Measuring cycle triggers. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messzyklus durch eine Abtastperiode vorgegeben ist, wobei ein Messzyklus eine oder mehrere Abtastperioden umfasst.Circuit arrangement according to Claim 4, characterized that a measurement cycle is predetermined by a sampling period, wherein a measurement cycle comprises one or more sampling periods. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (3) in einem jeweiligen Messzyklus unmittelbar nach der Messung der Kondensatorspannung (UC) den Schaltvorgang des Schaltelements (T) zum Entladen des Kondensators (C2) auslöst.Circuit arrangement according to Claim 4 or 5, characterized in that the control and evaluation device ( 3 ) in a respective measurement cycle immediately after the measurement of the capacitor voltage (U C ), the switching operation of the switching element (T) for discharging the capacitor (C 2 ) triggers. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung zur Messung eines pulsweitenmodulierten Messstroms (Imess) vorgesehen ist, wobei die Zeitdauer zwischen dem Schaltvorgang des Schaltelements (T) zum Entladen des Kondensators (C2) und dem vorbestimmten Zeitpunkt, an dem die Kondensatorspannung (UC) gemessen wird, einer oder mehreren Perioden der Pulsweitenmodulation entspricht.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit arrangement for measuring a pulse-width modulated measuring current (I mess ) is provided, wherein the time period between the switching operation of the switching element (T) for discharging the capacitor (C 2 ) and the predetermined time at the capacitor voltage (U C ) is measured, one or more periods of the pulse width modulation corresponds. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (T) parallel zu dem Kondensator (C2) geschaltet ist und der Schaltvorgang des Schaltelements (T) zum Entladen des Kondensators (C2) einem Umschalten des Schaltelements (T) von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand für eine vorbestimmte Zeitspanne entspricht.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the switching element (T) is connected in parallel with the capacitor (C 2 ) and the switching operation of the switching element (T) for discharging the capacitor (C 2 ) switching of the switching element (T) of an open state corresponds to a closed state for a predetermined period of time. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (T) ein Feldeffekttransistor ist.Circuit arrangement according to one of the preceding Claims, characterized in that the switching element (T) is a field effect transistor. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kondensator (C2) und Schaltelement (T) ein Element zur Begrenzung des Entladestroms beim Entladen des Kondensators (C2), insbesondere ein ohmscher Widerstand (R2), vorgesehen ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that between the capacitor (C 2 ) and switching element (T), an element for limiting the discharge during discharge of the capacitor (C 2 ), in particular an ohmic resistance (R 2 ) is provided. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel (D, D') zur Begrenzung der Kondensatorspannung (UC) vorgesehen ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a means (D, D ') for limiting the capacitor voltage (U C ) is provided. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (D, D') zur Begrenzung der Kondensatorspannung (UC) eine Zener-Diode (D') und/oder Schottky-Diode (D) und/oder einen Operationsverstärker umfasst.Circuit arrangement according to claim 11, characterized in that the means (D, D ') for limiting the capacitor voltage (U C ) comprises a Zener diode (D') and / or Schottky diode (D) and / or an operational amplifier. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromwandler (4) und zumindest das Schaltelement (T) in einem Bauteil integriert sind.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the Power converter ( 4 ) and at least the switching element (T) are integrated in one component. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (3) einen Analog-Digital-Wandler und einen Mikrocontroller umfasst.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control and evaluation device ( 3 ) comprises an analog-to-digital converter and a microcontroller. Messeinrichtung, umfassend eine Mehrzahl von Schaltungsanordnungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Schaltungsanordnung zur Messung eines separaten Messstroms (Imess) vorgesehen ist.Measuring device, comprising a plurality of circuit arrangements according to one of the preceding claims, wherein each circuit arrangement for measuring a separate measuring current (I mess ) is provided. Messeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnungen derart verschaltet sind, dass alle gewandelten Ströme (Iwandel) der jeweiligen Schaltungsanordnungen eine Stromrichtung hin zu dem gleichen zweiten Bezugspotential (BP) aufweisen, wobei das zweite Bezugspotential (BP2) von den ersten Bezugspotentialen (BP1), zu denen die jeweiligen Messströme (Imess) fließen, entkoppelt ist.Measuring device according to claim 15, characterized in that the circuit arrangements are connected such that all converted currents (I converter ) of the respective circuit arrangements have a current direction to the same second reference potential (BP), wherein the second reference potential (BP2) of the first reference potentials (BP1), to which the respective measuring currents (I mess ) flow, is decoupled. Messeinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtungen (3) aller Schaltungsanordnungen durch eine gemeinsame Steuer- und Auswerteeinheit gebildet werden.Measuring device according to claim 15 or 16, characterized in that the control and evaluation devices ( 3 ) of all circuit arrangements are formed by a common control and evaluation unit. Messeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Steuer- und Auswerteeinheit einen mehrkanaligen Analog-Digital-Wandler umfasst, wobei jeder Kanal zur Messung und Auswertung der Kondensatorspannung (UC) einer der Schaltungsanordnungen vorgesehen ist.Measuring device according to claim 17, characterized in that the common control and evaluation unit comprises a multi-channel analog-to-digital converter, each channel for measuring and evaluation of the capacitor voltage (U C ) is provided one of the circuit arrangements. Verfahren zur Messung von elektrischem Strom mit einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass: – mit einem Stromwandler (4) ein in einem Lastkreis hin zu einem ersten Bezugspotential (BP1) fließender Messstroms (Imess) in einen gewandelten Strom (Iwandel) mit Stromrichtung hin zu einem zweiten Bezugspotential (BP2) gewandelt wird; – durch einen Kondensator (C2) der gewandelte Strom (Iwandel) zu einer Kondensatorspannung (UC) aufintegriert wird; – mittels einer Steuer- und Auswerteeinrichtung (3) die Kondensatorspannung (UC) gemessen und ausgewertet wird und ein Schaltvorgang des Schaltelements (T) zum Entladen des Kondensators (C2) ausgelöst wird, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (3) zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach einem ausgelösten Schaltvorgang die Kondensatorspannung (UC) misst und hieraus einen mittleren Stromwert für den Messstrom (Imess) ermittelt.Method for measuring electric current with a circuit arrangement according to one of Claims 1 to 14, characterized in that: - with a current transformer ( 4 ) a measuring current (I mess ) flowing in a load circuit to a first reference potential (BP1) is converted into a converted current (I converter ) with the current direction toward a second reference potential (BP2); - By a capacitor (C 2 ) of the converted current (I converter ) is integrated to a capacitor voltage (U C ); By means of a control and evaluation device ( 3 ) the capacitor voltage (U C ) is measured and evaluated and a switching operation of the switching element (T) for discharging the capacitor (C 2 ) is triggered, wherein the control and evaluation device ( 3 ) measures the capacitor voltage (U C ) at a predetermined time after a triggered switching operation and determines therefrom a mean current value for the measuring current (I mess ).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104597306A (en) * 2013-10-30 2015-05-06 国家电网公司 Automatic opening and closing type current clamp meter
WO2015193175A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 Conti Temic Microelectronic Gmbh Arrangement and method for sensorless position determination of a drive unit
DE102021112043A1 (en) 2021-05-07 2022-11-10 Ruhr-Universität Bochum, Körperschaft des öffentlichen Rechts Circuit arrangement for current measurement and current measuring device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2308788A1 (en) 1972-02-22 1973-08-30 Taylor Servomex Ltd CURRENT METER
JPS62201091A (en) * 1986-02-25 1987-09-04 Toshiba Corp Current detector of dc motor
DE4041845A1 (en) 1990-12-24 1992-06-25 Halbleiterwerk Frankfurt Gmbh Measuring circuitry for low currents esp. for automatic test system - has operational amplifier supplying analogue multiplexer connected to measuring input directly at inverting input and via relay at non-inverting input
DE4333660A1 (en) * 1993-10-02 1995-04-06 Abb Patent Gmbh Method for forming the mean value of an analog zero-frequency quantity
US5815391A (en) * 1996-03-19 1998-09-29 International Rectifier Corporation Current sensing circuit for pulse width modulated motor drive
DE19803722C2 (en) 1998-01-30 1999-12-30 Litef Gmbh Blanking circuit
DE69933326T2 (en) * 1998-03-31 2007-04-05 Hitachi, Ltd. Means for determining the current integral value, means for determining the current intensity and a battery unit using this means

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2308788A1 (en) 1972-02-22 1973-08-30 Taylor Servomex Ltd CURRENT METER
JPS62201091A (en) * 1986-02-25 1987-09-04 Toshiba Corp Current detector of dc motor
DE4041845A1 (en) 1990-12-24 1992-06-25 Halbleiterwerk Frankfurt Gmbh Measuring circuitry for low currents esp. for automatic test system - has operational amplifier supplying analogue multiplexer connected to measuring input directly at inverting input and via relay at non-inverting input
DE4333660A1 (en) * 1993-10-02 1995-04-06 Abb Patent Gmbh Method for forming the mean value of an analog zero-frequency quantity
US5815391A (en) * 1996-03-19 1998-09-29 International Rectifier Corporation Current sensing circuit for pulse width modulated motor drive
DE19803722C2 (en) 1998-01-30 1999-12-30 Litef Gmbh Blanking circuit
DE69933326T2 (en) * 1998-03-31 2007-04-05 Hitachi, Ltd. Means for determining the current integral value, means for determining the current intensity and a battery unit using this means

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104597306A (en) * 2013-10-30 2015-05-06 国家电网公司 Automatic opening and closing type current clamp meter
CN104597306B (en) * 2013-10-30 2016-03-09 国网浙江嵊州市供电公司 A kind of automatic folding type current pincerlike meter
WO2015193175A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 Conti Temic Microelectronic Gmbh Arrangement and method for sensorless position determination of a drive unit
DE102021112043A1 (en) 2021-05-07 2022-11-10 Ruhr-Universität Bochum, Körperschaft des öffentlichen Rechts Circuit arrangement for current measurement and current measuring device

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