DE102015002890B4 - Device for measuring electric currents in electrical components - Google Patents

Device for measuring electric currents in electrical components Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Bestimmen elektrischer Kenngrößen bei elektronischen Bauteilen (10) mit einem wenigstens zeitweise von einem elektrischen Strom durchflossenen Bauteil (10) und mit einer Sensoreinrichtung (4) zur Erfassung eines Magnetfeldes, welches von dem durch das elektrische Bauteil (10) fließenden Strom erzeugt wird, wobei
die Vorrichtung (1) eine Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) aufweist, welche geeignet und dazu bestimmt ist, wenigstens einen vorgegebenen Anteil des Magnetfeldes umzuleiten, wobei die Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) die Sensoreinrichtung (4) wenigstens teilweise umgibt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensoreinrichtung an einem Träger (12) angeordnet ist, wobei die Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) an dem Träger (12) angeordnet ist.

Figure DE102015002890B4_0000
Device (1) for determining electrical parameters in electronic components (10) having a component (10) through which an electric current flows at least intermittently and with a sensor device (4) for detecting a magnetic field which flows from that through the electrical component (10) Electricity is generated, where
the device (1) has a magnetic field deflection device (6) which is suitable and intended to divert at least a predetermined proportion of the magnetic field, the magnetic field deflection device (6) at least partially surrounding the sensor device (4),
characterized in that
the sensor device is arranged on a carrier (12), wherein the magnetic field deflection device (6) is arranged on the carrier (12).
Figure DE102015002890B4_0000

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen von elektrischen Kenngrößen und insbesondere von elektrischen Strömen, welche beim Betrieb elektrischer Bauteile auftreten. Im Stand der Technik ist es bekannt, dass bei vielen elektrischen Bauteilen laufend oder zeitweise elektrische Kenngrößen, wie beispielsweise Spannungen und Ströme gemessen werden. Insbesondere ist das adäquate Messen von Strömen eine der grundlegendsten Aufgaben innerhalb einer elektronischen Anwendung. So ist es beispielsweise erforderlich, Ströme, mit denen Motoren betrieben werden oder auch andere Ströme zu bestimmen. Dabei ist es aus dem Stand der Technik seit langem bekannt, die Stromstärke durch den Spannungsabfall über einen ohmschen Widerstand zu bestimmen. Daneben ist jedoch in jüngerer Zeit auch die Möglichkeit bekannt, die Stromstärke anhand des Magnetfeldes, welches der fließende Strom erzeugt, zu messen. Neben dem Vorteil der Potentialtrennung entstehen so durch die Strommessung praktisch keine zusätzlichen Leitungsverluste im stromführenden Leiter.The present invention relates to an apparatus and a method for measuring electrical characteristics and in particular of electrical currents which occur during the operation of electrical components. In the prior art, it is known that electrical parameters, such as voltages and currents are measured continuously or temporarily in many electrical components. In particular, the adequate measurement of currents is one of the most basic tasks within an electronic application. For example, it is necessary to determine currents with which motors are operated or other currents. It has long been known from the prior art to determine the current through the voltage drop across an ohmic resistance. In addition, however, the possibility has recently been known to measure the current intensity based on the magnetic field generated by the flowing current. In addition to the advantage of potential separation, the current measurement results in virtually no additional line losses in the live conductor.

Aus der EP 0 294 636 A2 ist beispielweise ein Stromsensor mit beabstandeten Polen und einem magnetischen Nebenschluss, der die Pole innerhalb eines isolierenden Gehäuses überbrückt. Weiter ist ein magnetoresistiver Wandler und eine Schaltung zum Erfassen einer Magnetfeldstärke zwischen den Polen vorgesehen.From the EP 0 294 636 A2 For example, a current sensor with spaced poles and a magnetic shunt bypasses the poles within an insulative housing. Further, a magnetoresistive transducer and a circuit for detecting a magnetic field strength between the poles is provided.

Die US 2010/ 0 264 905 A1 beschreibt eine Anordnung zum potentialfreien Messen von Strömen, die in zwei parallel angeordneten Leitern in zueinander entgegengesetzter Richtung fließen, wobei ein magnetisches Differenzfeld mittels eines Differenzfeldsensors erfasst wird.US 2010/0 264 905 A1 describes an arrangement for the potential-free measurement of currents which flow in two mutually parallel conductors in mutually opposite directions, wherein a differential magnetic field is detected by means of a differential field sensor.

Die US 5 221 894 A zeigt einen Schweißstromschalter mit einem kanalförmigen Kern, einem Nebenanschluss und einem magnetischen Reedschalter. Der Magnetschalter und der Nebenanschluss sind über die Kernpole angeordnet. Nach Abschalten des elektrischen Stroms verbleibt ein Restmagnetismus im Kern, welcher in der Regel hoch genug ist, um ein Öffnen des Reedschalters zu verhindern.The US 5 221 894 A shows a welding power switch with a channel-shaped core, a shunt and a magnetic reed switch. The magnetic switch and the auxiliary connection are arranged over the core poles. After switching off the electrical current remains a residual magnetism in the core, which is usually high enough to prevent opening of the reed switch.

Die US 4 506 214 A beschreibt einen Messwandler, der eine Messleiter, der den zu messenden Strom trägt, eine Vormagnetisierungswicklung, die einen Vormagnetisierungsstrom trägt und ein Magnetfeldvergleichsmittel, da dem durch den Strom erzeugten Magnetfeld ausgesetzt ist und abwechselnd in beiden Sättigungsrichtungen gesteuert wird umfasst.The US Pat. No. 4,506,214 A describes a transducer comprising a measuring conductor carrying the current to be measured, a bias winding carrying a bias current and a magnetic field comparing means exposed to the magnetic field generated by the current and controlled alternately in both saturation directions.

In jüngerer Zeit ist man jedoch bestrebt, insbesondere auch bei der Entwicklung von Leistungselektronik die Miniaturisierung voranzutreiben. Aus diesem Grund kann oftmals nicht auf altbekannte und bewährte Lösungsansätze zurückgegriffen werden, sondern es sind neue Ansätze zu entwickeln, um die geltenden Anforderungen zu erfüllen. So ist aus dem Stand der Technik beispielsweise der Einsatz von kleinen Stromwandlern-ICs bekannt, welche die Messung dieser Ströme vornehmen. Das von dem Stromfluss erzeugte Magnetfeld durchsetzt diesen Schaltkreis bzw. das IC, sodass - insbesondere nach einer Kalibrierung des so entstandenen Messsystems die Stromstärke anhand der Magnetfeldstärken gemessen werden kann.Recently, however, efforts have been made to promote miniaturization, especially in the development of power electronics. For this reason, it is often not possible to resort to well-known and proven solutions, but new approaches have to be developed in order to meet the applicable requirements. For example, the use of small current transformer ICs which measure the currents is known from the prior art. The magnetic field generated by the current flow passes through this circuit or the IC, so that - especially after calibration of the resulting measuring system, the current strength can be measured on the basis of the magnetic field strengths.

Diese Messung verläuft dabei zufriedenstellend, andererseits entstehen Probleme bei dieser Art der Strommessung, wenn der zu messende Strom sehr klein oder sehr groß ist und die Empfindlichkeit des Sensors bzw. Wandlers nicht mehr durch eine Kalibrierung ausreichend angepasst werden kann. Bei einer aus dem internen Stand der Technik der Anmelderin bekannten Vorgehensweise wird der stromführende und zu untersuchende Leiter mehrmals unter einem Messwandler durchgeführt bzw. durchgeschleift. Auf diese Weise kann die Empfindlichkeit der Messung erhöht werden.This measurement is satisfactory, on the other hand, problems arise in this type of current measurement when the current to be measured is very small or very large and the sensitivity of the sensor or converter can not be sufficiently adjusted by a calibration. In a procedure known from the applicant's internal state of the art, the current-carrying conductor and conductor to be examined is repeatedly passed through or looped through under a measuring transducer. In this way, the sensitivity of the measurement can be increased.

Müssen jedoch sehr große Ströme gemessen werden, besteht die Gefahr, dass der Messwandler wegen der großen Magnetfeldstärke in die Sättigung gerät und keine brauchbare Strommessung erfolgen kann. Eine Möglichkeit bestünde darin, eine Vergrößerung des räumlichen Abstands zwischen dem Sensor bzw. IC und dem stromdurchflossenen Leiter vorzunehmen, sodass das für den Wandler zu messende Magnetfeld geschwächt wird, und so eine Sättigung vermieden werden kann. Durch einen derartigen erhöhten Abstand wird jedoch auch die Messanordnung empfindlicher auf störende Magnetfelder von außen. Auch wird auf diese Weise der Platzbedarf des Strommesssystems erhöht, was dem eigentlichen Zweck, nämlich der Miniaturisierung der Elektronik entgegentritt.However, if very large currents have to be measured, there is a risk that the transducer will saturate due to the large magnetic field strength and that no useful current measurement can be carried out. One possibility would be to increase the spatial distance between the sensor or IC and the conductor through which current flows, so that the magnetic field to be measured for the transducer is weakened and so saturation can be avoided. By such an increased distance, however, the measuring arrangement is more sensitive to disturbing magnetic fields from the outside. Also, the space requirement of the current measuring system is increased in this way, which counteracts the actual purpose, namely the miniaturization of the electronics.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einerseits eine zuverlässige Messung auch relativ hoher Ströme zu ermöglichen, andererseits jedoch, hierbei auch eine weitergehende Miniaturisierung zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The present invention is therefore based on the object, on the one hand to enable a reliable measurement of relatively high currents, on the other hand, however, to ensure a more extensive miniaturization. This object is achieved by the subject of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen elektrischer Kenngrößen bei elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen weist ein wenigstens zeitweise von einem elektrischen Strom durchflossenes Bauteil auf, sowie eine Sensoreinrichtung zur Erfassung eines Magnetfeldes, welches von dem durch das elektrische Bauteil fließenden Stromes erzeugt wird.A device according to the invention for determining electrical parameters in electrical and / or electronic components has at least at times an electrical current through-flowed component, as well as a sensor device for detecting a magnetic field, which is generated by the current flowing through the electrical component current.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Magnetfeldumleitungseinrichtung auf, welche geeignet und dazu bestimmt ist, wenigstens einen vorgegebenen Anteil des Magnetfelds umzuleiten.According to the invention, the device has a magnetic field deflection device which is suitable and intended to divert at least a predetermined portion of the magnetic field.

Insbesondere dient die Magnetfeldumleitungseinrichtung dazu, wenigstens einen Anteil des Magnetfeldes, welches von dem durch das elektrische Bauteil fließenden Strom verursacht wird, von der Sensoreinrichtung abzulenken, sodass dieser Anteil des Magnetfeldes die Strommessung bzw. die Magnetfeldmessung nicht beeinflusst. Durch die Umleitung eines vorgegeben Anteils des Magnetfeldes, insbesondere weg von der Sensoreinrichtung, kann auf diese Weise der Messbereich der Sensoreinrichtung erhöht werden. Dabei kann diese Magnetfeldumleitungseinrichtung auch wie eine Absorptionseinrichtung wirken, welche einen vorgegebenen Anteil eines Magnetfeldes aufnimmt und daher von der Sensoreinrichtung abzieht. Es wäre jedoch auch denkbar, die Magnetfeldumleitungseinrichtung bewusst derart anzuordnen, dass der Anteil des magnetischen Feldes, welches die Sensoreinrichtung durchsetzt, erhöht wird. Auf diese Weise könnte der Messbereich verringert, dafür aber auch die Messgenauigkeit erhöht werden. So könnte beispielsweise die Sensoreinrichtung an einer Seite des Trägers angeordnet werden und die Magnetfeldumleitungseinrichtung bzw. der Bypass an der gegenüberliegenden Seite so dass ein größerer Anteil des Magnetfeldes „in die Sensoreinrichtung hineingezogen wird“.In particular, the magnetic field deflection device serves to divert at least a portion of the magnetic field which is caused by the current flowing through the electrical component from the sensor device, so that this portion of the magnetic field does not influence the current measurement or the magnetic field measurement. By diverting a predetermined portion of the magnetic field, in particular away from the sensor device, the measuring range of the sensor device can be increased in this way. In this case, this magnetic field deflection device can also act as an absorption device, which receives a predetermined portion of a magnetic field and therefore subtracts from the sensor device. However, it would also be conceivable to intentionally arrange the magnetic field deflection device such that the proportion of the magnetic field which passes through the sensor device is increased. In this way the measuring range could be reduced, but also the measuring accuracy could be increased. Thus, for example, the sensor device could be arranged on one side of the carrier and the magnetic field deflection device or the bypass on the opposite side so that a larger proportion of the magnetic field is "drawn into the sensor device".

Es wird daher vorgeschlagen, dass insbesondere durch eine geeignetere Platzierung eines magnetisch leitfähigen Bauteils ein Teil des Magnetfeldes am Strommesswandler vorbeigeleitet wird. Diese Magnetfeldumleitungseinrichtung, die im Folgenden auch als magnetischer By-Pass bezeichnet wird, verhindert die Sättigung des Strommesswandlers bei hohen Strömen und den daraus resultierenden Magnetfeldern. Auf diese Weise besteht keine Notwendigkeit, die räumliche Distanz zwischen dem Strom bzw. der Stromquelle und der Sensoreinrichtung bzw. dem Messwandler zu erhöhen, was den Aufbau eines störunempfindlichen und kleinen Messsystems ermöglicht. Die Anmelderin konnte herausfinden, dass auch die Linearität eines so aufgebauten Messsystems bestehen bleibt. In Versuchsanwendungen konnte dabei der Messbereich auf bis zu ± 200 A (sogar ± 300 A) erweitert werden. Es gelang außerdem der Nachweis, dass die Dynamik bzw. die Bandbreite des IC's, welche zur Messung schneller zeitlich veränderlicher Ströme entscheidend ist, durch die vom Anmelder vorgeschlagene Modifikation der Messeinrichtung mit einem magnetischen By-Pass, nicht negativ beeinflusst wird.It is therefore proposed that, in particular by a more suitable placement of a magnetically conductive component, a part of the magnetic field is conducted past the current measuring transducer. This magnetic field bypass device, which is also referred to below as a magnetic bypass, prevents the saturation of the current measuring transducer at high currents and the resulting magnetic fields. In this way, there is no need to increase the spatial distance between the current or the current source and the sensor device or the transducer, which allows the construction of a noise-insensitive and small measuring system. The Applicant was able to find out that the linearity of a measuring system constructed in this way also remains. In test applications, the measuring range could be extended up to ± 200 A (even ± 300 A). It was also possible to prove that the dynamics or the bandwidth of the IC, which is crucial for measuring fast time-varying currents, is not adversely affected by the applicant's proposed modification of the measuring device with a magnetic by-pass.

Bei dem elektrischen oder elektronischen Bauteil kann es sich um beliebige elektronische bzw. elektrische Bauteile handeln, welche von einem Strom durchflossen und/oder betrieben werden können. Im einfachsten jedoch auch bevorzugten Fall handelt es sich bei dem elektronischen Bauteil um eine Leitung, durch welche ein Strom fließen kann.The electrical or electronic component can be any electronic or electrical components which can be traversed by a current and / or operated. In the simplest but also preferred case, the electronic component is a line through which a current can flow.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung in einer vorgegebenen und festen Position gegenüber dem elektrischen Bauteil angeordnet. Durch diese definierte bzw. feste Anordnung kann auch ein definierter Effekt eines Stromflusses auf die Sensoreinrichtung sichergestellt werden. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Position der Magnetfeldumleitungseinrichtung gegenüber der Sensoreinrichtung und/oder dem zu messenden Bauteil veränderbar ist, insbesondere um den Anteil des umzuleitenden Magnetfeldes und die Beeinflussung des Messbereichs gezielt zu verändern.In a further advantageous embodiment, the sensor device is arranged in a predetermined and fixed position relative to the electrical component. By this defined or fixed arrangement, a defined effect of a current flow to the sensor device can be ensured. However, it would also be conceivable that the position of the magnetic field deflection device relative to the sensor device and / or the component to be measured is variable, in particular to change the proportion of the magnetic field to be redirected and the influence of the measuring range.

Es wäre ebenfalls denkbar, die magnetischen Eigenschaften eines fest montierten magnetischen By-Pass zu verändern, um den Messbereich bzw. die Eigenschaften des Messsystems zu beeinflussen. Dies kann z.B. durch Erhöhung der Temperatur des magn. By-Pass und/oder durch anlegen von externen magnetischen Feldern am magn. Bypass und/oder durch mechanisches „verspannen“ des magn. By-Pass erfolgen.It would also be conceivable to change the magnetic properties of a permanently mounted magnetic By-Pass in order to influence the measuring range or the properties of the measuring system. This can e.g. by increasing the temperature of the magn. By-pass and / or by applying external magnetic fields on the magn. Bypass and / or mechanical "tensing" of the magn. By-pass done.

Erfindungsgemäß ist die Sensoreinrichtung an einem Träger angeordnet. Dabei kann die Sensoreinrichtung beispielsweise an diesem Träger angelötet, angeschweißt und/oder angeklebt sein. Vorteilhaft weist die Sensoreinrichtung selbst eine Vielzahl von Kontaktierungselementen, d. h. insbesondere elektrischen Kontaktierungselementen auf. So können beispielsweise elektrische Kontaktierungselemente für eine Stromversorgung der Sensoreinrichtung vorgesehen sein, beispielsweise um diese mit einer konstanten Spannung (etwa von 5V) zu versorgen.According to the invention, the sensor device is arranged on a carrier. In this case, the sensor device can be soldered, welded and / or glued to this carrier, for example. Advantageously, the sensor device itself has a plurality of contacting elements, d. H. in particular electrical contacting elements. Thus, for example, electrical contacting elements can be provided for a power supply of the sensor device, for example in order to supply them with a constant voltage (for example of 5V).

Vorteilhaft ist die Sensoreinrichtung dazu geeignet und/oder dazu bestimmt, einen für ein diese Sensoreinrichtung durchsetzendes magnetisches Feld charakteristischen Wert zu bestimmen. Dabei kann die Sensoreinrichtung weiterhin eine Prozessoreinrichtung aufweisen, welche auf Basis dieses charakteristischen Werts einen für die zu bestimmende elektrische Größe charakteristischen Wert, etwa einen Stromwert zu bestimmt. Weiterhin kann die Vorrichtung auch eine Anzeigeeinrichtung aufweisen, welche wenigstens einen Wert ausgibt, der für die zu bestimmende Größe charakteristisch ist.Advantageously, the sensor device is suitable and / or intended to determine a value characteristic of a magnetic field passing through this sensor device. In this case, the sensor device can furthermore have a processor device which, on the basis of this characteristic value, determines a value which is characteristic of the electrical variable to be determined, for example a current value. Furthermore, the device can also have a display device which outputs at least one value that is characteristic of the variable to be determined.

Vorteilhaft handelt es sich bei dem Träger, auf dem die Sensoreinrichtung angeordnet ist, um den gleichen Träger an oder in dem auch das elektrische Bauteil angeordnet ist. Bevorzugt ist das elektrische Bauteil in dem besagten Träger angeordnet und insbesondere wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig von einem Material dieses Trägers umgeben. Es wäre jedoch ebenfalls möglich, dass das elektrische Bauteil etwa an einer Außenseite einer Platine oder allgemein an einem Träger angeordnet ist. Advantageously, the carrier on which the sensor device is arranged is arranged around the same carrier or in which the electrical component is also arranged. Preferably, the electrical component is arranged in the said carrier and in particular at least partially, preferably completely surrounded by a material of this carrier. However, it would also be possible for the electrical component to be arranged approximately on an outer side of a circuit board or generally on a carrier.

Erfindungsgemäß ist auch die Magnetfeldumleitungseinrichtung an einem Träger angeordnet. Bevorzugt handelt es sich bei demjenigen Träger, an dem die Magnetfeldumleitungseinrichtung angeordnet ist, um den gleichen Träger, an dem auch die Sensoreinrichtung angeordnet ist. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Magnetfeldumleitungseinrichtung an der Sensoreinrichtung selbst angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist an der Sensoreinrichtung und/oder auch innerhalb des Gehäuses der Sensoreinrichtung eine magnetische Schicht aufgetragen sein, welche einen Teil des Magnetfelds umleitet bzw. von der Sensoreinrichtung weglenkt. Daneben wäre es auch denkbar, dass die Magnetfeldumleitungseinrichtung unmittelbar an der Sensoreinrichtung angeordnet, etwa an dieser angeklebt ist.According to the invention, the magnetic field deflection device is also arranged on a carrier. Preferably, that carrier on which the magnetic field deflection device is arranged is the same carrier on which the sensor device is also arranged. However, it would also be conceivable for the magnetic field deflection device to be arranged on the sensor device itself. According to the invention, a magnetic layer which diverts part of the magnetic field or deflects it away from the sensor device is applied to the sensor device and / or also within the housing of the sensor device. In addition, it would also be conceivable for the magnetic field deflection device to be arranged directly on the sensor device, for example glued to it.

Bevorzugt ist die Magnetfeldumleitungseinrichtung an dem Träger befestigt und damit besonders bevorzugt in einer festen Position gegenüber dem Träger und der Sensoreinrichtung angeordnet.Preferably, the magnetic field deflection device is attached to the carrier and thus particularly preferably arranged in a fixed position relative to the carrier and the sensor device.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Magnetfeldumleitungseinrichtung gegenüber dem Träger elektrisch und/oder magnetisch isoliert. So ist es beispielsweise möglich, dass die Magnetfeldumleitungseinrichtung zwei Enden aufweist, welche an dem Träger angeschweißt, angelötet oder angeklebt sind. So kann beispielsweise die Magnetfeldumleitungseinrichtung ein magnetisch leitendes Blech sein, welches mit seinen beiden Endabschnitten an dem Träger angeklebt oder angelötet ist, beispielsweise an Kupferinseln, welche sich an dem Träger befinden, angelötet ist. Vorteilhaft kann es sich dabei bei dem Träger um eine Platine handeln.In a further advantageous embodiment, the magnetic field redirecting device is electrically and / or magnetically insulated from the carrier. For example, it is possible for the magnetic field deflection device to have two ends which are welded, soldered or glued to the carrier. Thus, for example, the magnetic field deflection device may be a magnetically conductive metal sheet which is glued or soldered with its two end portions to the carrier, for example, to copper islands, which are located on the carrier is soldered. Advantageously, the carrier may be a printed circuit board.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Magnetfeldumleitungseinrichtung ein ferromagnetisches Material auf und/oder besteht aus einem ferromagnetischen Material. So könnte es sich beispielsweise bei der Magnetfeldumleitungseinrichtung um einen Eisenbügel handeln, der bevorzugt an dem Träger befestigt ist. Damit ist bevorzugt das Material der Magnetfeldumleitungseinrichtung magnetisch leitend.In a further advantageous embodiment, the magnetic field deflection device has a ferromagnetic material and / or consists of a ferromagnetic material. For example, the magnetic field redirecting device could be an iron bracket, which is preferably fastened to the carrier. Thus, the material of the magnetic field deflection device is preferably magnetically conductive.

Bevorzugt ist die Magnetfeldumleitungseinrichtung einteilig ausgebildet, etwa als Blechbügel. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Magnetfeldumleitungseinrichtung aus mehreren Komponenten aufgebaut ist, etwa einem Träger aus einem nicht magnetischen Kunststoff und dem daran angeordneten magnetischen Material.Preferably, the magnetic field deflection device is integrally formed, for example as a sheet metal bracket. However, it would also be conceivable that the magnetic field deflection device is constructed from a plurality of components, such as a carrier made of a non-magnetic plastic and the magnetic material arranged thereon.

Bevorzugt umgibt die Magnetfeldumleitungseinrichtung wenigstens teilweise die Sensoreinrichtung. So könnte die Magnetfeldumleitungseinrichtung etwa eine Längsseite und zwei hierzu senkrechte Querseiten aufweisen und die Sensoreinrichtung könnte zwischen diesen beiden senkrechten Querseiten bzw. Querstegen angeordnet sein.Preferably, the magnetic field redirecting device at least partially surrounds the sensor device. Thus, the magnetic field deflection device could have approximately one longitudinal side and two transverse sides perpendicular thereto, and the sensor device could be arranged between these two vertical transverse sides or transverse webs.

Bevorzugt ist die Magnetfeldumleitungseinrichtung derart dimensioniert, dass der Messbereich für durch das elektrische Bauteil fließenden Ströme in der gewünschten Weise modifiziert bzw. angepasst wird. Dabei wird der Anteil des umzuleitenden bzw. umgeleiteten Magnetfelds u.a. durch zwei Größen bestimmt, nämlich einerseits einem Querschnitt der Magnetfeldumleitungseinrichtung, beispielsweise einem Querschnitt des magnetischen Leiters und durch einen Abstand der Magnetfeldumleitungseinrichtung von der Sensoreinrichtung.Preferably, the magnetic field deflection device is dimensioned such that the measuring range for currents flowing through the electrical component is modified or adapted in the desired manner. In this case, the proportion of the magnetic field to be redirected or diverted is u.a. determined by two sizes, namely on the one hand a cross section of the magnetic field deflection device, for example a cross section of the magnetic conductor and by a distance of the magnetic field redirecting device of the sensor device.

Allgemein beeinflussen den Messbereich der Querschnitt und die Geometrie der Magnetfeldumleitungseinrichtung, weiterhin die Materialeigenschaften der Magnetfeldumleitungseinrichtung (wie insbesondere deren elektrische Leitfähigkeit und Permeabilität) sowie die geometrische Positionierung gegenüber der Sensoreinrichtung.In general, the measuring range is influenced by the cross section and the geometry of the magnetic field deflection device, furthermore by the material properties of the magnetic field deflection device (such as, in particular, its electrical conductivity and permeability) and the geometric positioning relative to the sensor device.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Magnetfeldumleitungseinrichtung derart gestaltet, dass der Anteil des durch die Magnetfeldumleitungseinrichtung umgeleiteten Magnetfeldes verändert werden kann. Dies könnte beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Winkel der Magnetfeldumleitungseinrichtung gegenüber der Sensoreinrichtung oder einem Träger, auf dem die Sensoreinrichtung angeordnet ist, verändert werden kann. Auf diese Weise kann auch der Anteil der Magnetfeldumleitungseinrichtung, welcher von dem magnetischen Feld durchsetzt wird, verändert werden.In a further advantageous embodiment, the magnetic field redirecting device is designed such that the proportion of the magnetic field diverted by the magnetic field redirecting device can be changed. This could be done, for example, by changing the angle of the magnetic field deflection device relative to the sensor device or a carrier on which the sensor device is arranged. In this way, the proportion of the magnetic field deflection device, which is penetrated by the magnetic field, can be changed.

Auch wäre es, wie oben gesagt möglich, dass ein Abstand zwischen der Magnetfeldumleitungseinrichtung oder von Abschnitten der Magnetfeldumleitungseinrichtung einerseits und der Sensoreinrichtung andererseits veränderbar ist. Auch diese Weise könnte die Magnetfeldumleitungseinrichtung als Bauteil konzipiert werden, mit dem unterschiedliche elektronische Bauteile bestückt werden und der Benutzer kann durch Einstellung der Magnetfeldumleitungseinrichtung indirekt den Messbereich der Sensoreinrichtung verändern.It would also be possible, as stated above, that a distance between the magnetic field deflection device or sections of the magnetic field deflection device on the one hand and the sensor device on the other hand can be changed. In this way too, the magnetic field deflection device could be designed as a component with which different electronic components are fitted and the user can indirectly change the measuring range of the sensor device by adjusting the magnetic field deflection device.

Bevorzugt liegt ein Abstand zwischen der Magnetfeldumleitungseinrichtung und der Sensoreinrichtung zwischen 0,5 mm und 4 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 3 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 2 mm und besonders bevorzugt in einem Bereich von 1 mm.Preferably, there is a distance between the magnetic field deflection device and the Sensor device between 0.5 mm and 4 mm, preferably between 0.5 mm and 3 mm, preferably between 0.5 mm and 2 mm and particularly preferably in a range of 1 mm.

Besonders bevorzugt weist die Magnetfeldumleitungseinrichtung einen rechteckigen Querschnitt auf. So kann beispielsweise ein Querschnitt von 5 x 10 mm vorgesehen sein.Particularly preferably, the magnetic field deflection device has a rectangular cross section. For example, a cross section of 5 × 10 mm may be provided.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Sensoreinrichtung um einen Hall-Effekt Stromsensor. Derartige Hall-Effekt Stromsensoren sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung als Stromsensor-IC (integrierter Schaltkreis) ausgebildet. Diese können dabei unmittelbar oder mittelbar über dem zu untersuchenden Bauteil beispielsweise einer elektrischen Leitung angeordnet werden.In a further advantageous embodiment, the sensor device is a Hall effect current sensor. Such Hall-effect current sensors are known per se from the prior art. Preferably, the sensor device is designed as a current sensor IC (integrated circuit). These can be arranged directly or indirectly above the component to be examined, for example, an electrical line.

Generell handelt es sich bei der Sensoreinrichtung um einen Stromsensor, mit dem die Stromstärke beispielsweise in Kabeln und Stromleitungen oder allgemein in elektrischen Leitungen, insbesondere galvanisch getrennt, d. h. berührungslos anhand der durch elektrische Ströme ausgelösten magnetischen Feldern, gemessen werden kann. Dabei sind sowohl Sensoreinrichtungen bekannt, welche nur Wechselstrom erfassen können, als auch solche, welche Gleich- und Wechselströme erfassen können.In general, the sensor device is a current sensor, with which the current intensity, for example in cables and power lines or generally in electrical lines, in particular galvanically isolated, d. H. Non-contact based on the triggered by electrical currents magnetic fields, can be measured. Both sensor devices are known which can only detect alternating current, as well as those which can detect direct and alternating currents.

Der Vorteil in der Verwendung einer Sensoreinrichtung mit einer Hall-Sonde bzw. einem Hall-Sensor besteht darin, dass diese sehr kompakt herstellbar sind und auch in platzsparender Weise an dem zu untersuchenden Bauteil angeordnet werden können. Dabei können beispielsweise auch direkt abbildende Stromsensoreinrichtungen vorgesehen sein. Das Messsignal eines derartigen Hall-Sensors ist proportional zu dem Magnetfeld und somit zu dem Strom. Bei sehr kleinen Strömen ist die Abbildung teilweise nicht exakt linear und sogar das Erdmagnetfeld kann sich störend bemerkbar machen. Aus diesem Grund wird vorgeschlagen, das elektrische Bauteil, beispielsweise einen stromdurchflossenen Leiter, mehrfach im Bereich der Sensoreinrichtung zu führen, sodass ein entsprechend stärkeres Magnetfeld entsteht.The advantage of using a sensor device with a Hall probe or a Hall sensor is that they are very compact and can be arranged in a space-saving manner to the component to be examined. In this case, for example, direct-imaging current sensor devices can also be provided. The measurement signal of such a Hall sensor is proportional to the magnetic field and thus to the current. For very small currents, the image is sometimes not exactly linear and even the Earth's magnetic field can be disturbing. For this reason, it is proposed to guide the electrical component, for example a current-carrying conductor, several times in the region of the sensor device, so that a correspondingly stronger magnetic field is produced.

So kann einerseits der Messbereich erhöht werden, andererseits können jedoch auch die Einflüsse anderer magnetischer Felder unterdrückt werden.Thus, on the one hand the measuring range can be increased, on the other hand, however, the influences of other magnetic fields can be suppressed.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der elektrischen zu messenden Kenngröße um einen elektrischen Strom, insbesondere den Strom, der durch das elektrische Bauteil fließt. Dabei kann dieser Strom beispielsweise zum Betrieb eines Elektromotors dienen. Prinzipiell kann dieser Strom in jeder elektrischen Leitung gemessen werden, etwa einer Zuleitung, welche einen Motor versorgt.In a further advantageous embodiment, the electrical parameter to be measured is an electric current, in particular the current flowing through the electrical component. In this case, this stream can be used for example for operating an electric motor. In principle, this current can be measured in any electrical line, such as a supply line, which supplies a motor.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen dem elektrischen Bauteil und der Sensoreinrichtung ein elektrisch isolierendes Material angeordnet. Dabei kann beispielsweise ein FR4-Material (hierbei handelt es sich um eine Klasse von schwer entflammbaren und flammenhemmenden Verbundwerkstoffen bestehend aus Epoxidharz und Glasfasergewebe) oder ein Glasepoxidmaterial eingesetzt werden.In a further advantageous embodiment, an electrically insulating material is arranged between the electrical component and the sensor device. In this case, for example, a FR4 material (this is a class of flame-retardant and flame-retardant composite materials consisting of epoxy resin and glass fiber fabric) or a glass epoxy material can be used.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Messvorrichtung zum Bestimmen elektrischer Kenngrößen und insbesondere elektrischen Strömen bei elektronischen Bauteilen gerichtet. Diese Messvorrichtung weist eine an einem Träger angeordneten Sensoreinrichtung zur Erfassung eines Magnetfeldes, welches von einem durch ein elektrisches Bauteil fließenden Strom erzeugt wird, auf.The present invention is further directed to a measuring device for determining electrical characteristics and in particular electrical currents in electronic components. This measuring device has a sensor device arranged on a carrier for detecting a magnetic field, which is generated by a current flowing through an electrical component current.

Erfindungsgemäß weist die Messvorrichtung eine Magnetfeldumleitungseinrichtung bzw. einen magnetischen Bypass auf, welche geeignet und dazu bestimmt ist, wenigstens einen vorgegebenen Anteil des Magnetfeldes zu umzuleiten und insbesondere von der Sensoreinrichtung wegzuleiten (denkbar wäre jedoch auch eine gezielte Umleitung mehrerer Feldlinien in die Sensoreinrichtung und damit eine gezielte Verkleinerung des Messbereichs.According to the invention, the measuring device has a magnetic field bypass device or magnetic bypass which is suitable and intended to redirect at least a predetermined portion of the magnetic field and, in particular, to divert it away from the sensor device (however, it would also be conceivable to divert a plurality of field lines into the sensor device and thus one targeted reduction of the measuring range.

Bevorzugt ist die Messvorrichtung in der oben beschriebenen Weise ausgeführt. Besonders bevorzugt ist auch die Magnetfeldumleitungseinrichtung auf dem Träger angeordnet, auf dem auch die Sensoreinrichtung angeordnet ist. Dabei wäre es auch denkbar, dass die Magnetfeldumleitungseinrichtung mittels einer Steckverbindung an dem Träger angeordnet ist, so dass entsprechend der gewünschten Messbereichsanpassung die Magnetfeldumleitungseinrichtung auch durch eine andere Magnetfeldumleitungseinrichtung ausgetauscht werden kann.Preferably, the measuring device is designed in the manner described above. The magnetic field redirecting device is also particularly preferably arranged on the carrier, on which the sensor device is also arranged. It would also be conceivable for the magnetic field deflection device to be arranged on the carrier by means of a plug connection, so that the magnetic field deflection device can also be replaced by another magnetic field deflection device in accordance with the desired measuring range adaptation.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Messen von elektrischen Kenngrößen bei elektrischen Bauteilen gerichtet. Dabei wird ein Magnetfeld, welches von einem durch das elektrische Bauteil fließenden Strom erzeugt wird, mittels einer Sensoreinrichtung gemessen.The present invention is further directed to a method for measuring electrical characteristics in electrical components. In this case, a magnetic field, which is generated by a current flowing through the electrical component current, measured by a sensor device.

Erfindungsgemäß wird wenigstens ein Teil des von dem Strom erzeugten Magnetfeldes mittels einer Magnetfeldumleitungseinrichtung umgeleitet, beispielsweise von der Sensoreinrichtung weggeleitet. Dabei erfolgt die Wegleitung bevorzugt derart, dass der weggeleitete Anteil die Sensoreinrichtung nicht mehr erreicht und daher die Sensoreinrichtung nicht mehr auf diesen Anteil des Magnetfelds reagiert. Auf diese Weise kann der Messbereich der Sensoreinrichtung erweitert werden. Insbesondere können so auch größere Ströme gemessen werden. Bevorzugt sind die Magnetfeldumleitungseinrichtung und die Sensoreinrichtung auf der gleichen Seite eines Trägers angeordnet und/oder befestigt.According to the invention, at least part of the magnetic field generated by the current is diverted by means of a magnetic field redirecting device, for example, away from the sensor device. In this case, the routing preferably takes place in such a way that the part conducted away no longer reaches the sensor device and therefore the sensor device is no longer limited to this component of the sensor Magnetic field reacts. In this way, the measuring range of the sensor device can be extended. In particular, larger currents can be measured in this way. The magnetic field deflection device and the sensor device are preferably arranged and / or fixed on the same side of a carrier.

Es wäre jedoch auch denkbar, dass durch die Magnetfeldumleitungseinrichtung bewusst ein höherer Anteil in die Sensoreinrichtung geleitet wird. Auf diese Weise wäre es möglich, den Messbereich (gezielt) zu verringern, damit jedoch auch die Messgenauigkeit zu erhöhen.However, it would also be conceivable that a higher proportion is deliberately conducted into the sensor device by the magnetic field deflection device. In this way, it would be possible to (specifically) reduce the measuring range, but also to increase the measuring accuracy.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:Further advantages and embodiments will be apparent from the attached drawings:

Darin zeigen:

  • 1 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Problematiken im Stand der Technik; und
  • 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Show:
  • 1 a representation to illustrate the problems in the prior art; and
  • 2 a schematic representation of the device according to the invention.

1 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung des Standes der Technik. Dabei kennzeichnet das Bezugszeichen 10 ein zu untersuchendes elektrisches Bauteil, beispielsweise hier eine Vielzahl von stromführenden Leitungen 14. Die Stromflussrichtung ist hier aus der Figurenebene heraus gegeben. Durch diese stromführenden Leitungen wird ein magnetisches Feld mit den hier gezeigten Feldlinien B erzeugt. 1 shows a diagram for illustrating the prior art. In this case, the reference numeral 10 an electrical component to be examined, for example, here a plurality of current-carrying lines 14 , The current flow direction is given here from the figure level out. These current-carrying lines become a magnetic field with the field lines shown here B generated.

Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet eine Sensoreinrichtung, welche hiervon dem magnetischen Feld durchsetzt wird und welche entsprechend einen Wert ausgibt, der für dieses Magnetfeld charakteristisch ist. Damit ist dieser Wert jedoch auch charakteristisch für eine Stromstärke des durch die einzelnen Leitungen 14 fließenden elektrischen Stroms. Das Bezugszeichen 42 kennzeichnet elektrische Leitungsverbindungen, mit denen die Sensoreinrichtung 4 elektrisch angeschlossen wird. Dabei kann es sich beispielsweise um Stromzuführungsleitungen handeln, aber etwa auch um elektrische Leitungen, über welche die Sensoreinrichtung 4 mit einer (nicht gezeigten) Steuereinheit kommuniziert, so dass auf diese Weise für den Strom charakteristische Werte ausgegeben werden können.The reference number 4 denotes a sensor device which is penetrated by the magnetic field and which outputs a value which is characteristic of this magnetic field. However, this value is also characteristic of a current through the individual lines 14 flowing electric current. The reference number 42 indicates electrical line connections with which the sensor device 4 is electrically connected. This may be, for example, power supply lines, but also about electrical lines, via which the sensor device 4 is communicated with a control unit (not shown) so that characteristic values for the current can be output.

Das Bezugszeichen 12 kennzeichnet einen Träger, in welchen hier das elektrische Bauteil 10 eingebettet ist. Dieser Träger 12 ist hier auch als Isolator ausgeführt, d.h. die Sensoreinrichtung 4 ist gegenüber dem elektrischen Bauteil 10 isoliert.The reference number 12 indicates a carrier, in which here the electrical component 10 is embedded. This carrier 12 is here also designed as an insulator, ie the sensor device 4 is opposite the electrical component 10 isolated.

Bei Auftreten hoher Ströme werden entsprechend hohe Magnetfelder induziert. Dies bedeutet, dass die Sensoreinrichtung 4 bei dem in 1 veranschaulichten Stand der Technik auch mit sehr hohen Magnetfeldern beaufschlagt wird und sich daher im Sättigungsbereich befinden kann. In diesem Falle ist eine korrekte Messung des Stroms nicht mehr möglich.When high currents occur, correspondingly high magnetic fields are induced. This means that the sensor device 4 at the in 1 illustrated state of the art is also applied to very high magnetic fields and therefore may be in the saturation region. In this case, a correct measurement of the current is no longer possible.

2 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 1 auf die gesamte Vorrichtung einschließlich des zu messenden Bauteils 10. Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet die eigentliche Messvorrichtung, welche zur Bestimmung der Ströme dient. 2 shows a diagram for illustrating the present invention. In this case, the reference numeral refers 1 on the entire device including the component to be measured 10 , The reference number 2 indicates the actual measuring device which is used to determine the currents.

Bei dieser Vorrichtung ist zusätzlich eine Magnetfeldumleitungseinrichtung 6 vorgesehen. Dabei kann es sich hier um einen abgewinkelten Blechstreifen handeln. Dieser Blechstreifen ist dabei so angeordnet, dass von ihm eine Ebene F ausgespannt wird, welche senkrecht zur Stromrichtung des elektrischen Stromes in dem elektrischen Bauteil 10 steht. Auf diese Weise durchsetzen die gezeigten Feldlinien B des magnetischen Feldes auch die Magnetfeldumleitungseinrichtung und - wie in 2 gezeigt - wird bewirkt, dass ein erheblicher Anteil B1 des Magnetfeldes über die Magnetfeldumleitungseinrichtung umgeleitet wird und damit entsprechend auch von der Sensoreinrichtung 4 weggeleitet wird.In this device, in addition, a magnetic field deflection device 6 intended. This can be an angled sheet metal strip. This sheet metal strip is arranged so that from him a plane F is stretched, which is perpendicular to the current direction of the electric current in the electrical component 10 stands. In this way, the field lines shown enforce B the magnetic field and the magnetic field deflection device and - as in 2 shown - will cause a significant proportion B1 the magnetic field is redirected via the magnetic field deflection device and thus also from the sensor device 4 is routed away.

Auf diese Weise wird die Sensoreinrichtung nur ein geringeres Magnetfeld feststellen als bei Abwesenheit der Magnetfeldumleitungseinrichtung 6. Dies bedeutet jedoch umgekehrt, dass die Sensoreinrichtung auch höhere Magnetfelder bestimmen kann und damit auch höhere Ströme gemessen werden können.In this way, the sensor device will only detect a lower magnetic field than in the absence of the magnetic field deflection device 6 , However, this conversely means that the sensor device can also determine higher magnetic fields and thus higher currents can be measured.

Die Magnetfeldumleitungseinrichtung 6 ist gegenüber dem Träger 12 - wie oben erwähnt - isoliert. Auf diese Weise kann sich die Magnetfeldumleitungseinrichtung auch nicht störend auf den Betrieb anderer elektrischer Elemente auswirken. Wie oben erwähnt, kann die Magnetfeldumleitungseinrichtung in mehrfacher Weise modifiziert werden, um ihre Wirkung auf das Magnetfeld zu beeinflussen. Wie erwähnt, könnte die Magnetfeldumleitungseinrichtung näher an die Sensoreinrichtung herangeführt werden und damit mehr magnetisches Feld von der Sensoreinrichtung 4 umleiten. Auch könnte der Querschnitt der Magnetfeldumleitungseinrichtung modifiziert werden, um mehr Feldlinien von der Sensoreinrichtung 4 wegzuleiten.The magnetic field redirecting device 6 is opposite the carrier 12 - as mentioned above - isolated. In this way, the magnetic field deflection device can not interfere with the operation of other electrical elements. As mentioned above, the magnetic field bypass device can be modified in a number of ways to affect its effect on the magnetic field. As mentioned, the magnetic field deflection device could be brought closer to the sensor device and thus more magnetic field from the sensor device 4 redirect. Also, the cross section of the magnetic field redirector could be modified to include more field lines from the sensor device 4 divert.

Die Bezugszeichen 62, 64 und 66 beziehen sich auf unterschiedliche Abschnitte der Magnetfeldumleitungseinrichtung. Durch eine Anpassung der Geometrien auch dieser Abschnitte kann der Anteil des magnetischen Feldes, das die Sensoreinrichtung 4 durchsetzt verändert werden. So könnte etwa der horizontale Abschnitt 64 näher an die Sensoreinrichtung bewegt werden, so dass ein größerer Anteil des magnetischen Feldes die Sensoreinrichtung 4 durchsetzt. Auch könnte etwa dieser horizontale Abschnitt 64 um eine Längsachse dieses Abschnitts gedreht werden, so dass nur ein geringerer Anteil der magnetischen Feldlinien umgeleitet wird. Auch könnten die beiden hier vertikalen Abschnitte 62, 66 verschoben oder getrennt werden.The reference numerals 62 . 64 and 66 refer to different sections of the magnetic field bypass device. By adapting the geometries also of these sections, the proportion of the magnetic field that the sensor device 4 to be changed. So could about the horizontal section 64 be moved closer to the sensor device, so that a larger proportion of the magnetic field, the sensor device 4 interspersed. Also could be about this horizontal section 64 be rotated about a longitudinal axis of this section, so that only a smaller portion of the magnetic field lines is redirected. Also, the two could be vertical sections here 62 . 66 be moved or separated.

Weiterhin wäre es auch denkbar, dass die Magnetfeldumleitungseinrichtung, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, unterhalb des Trägers 12 angeordnet ist, bzw. allgemein auf der anderen bzw. gegenüberliegenden Seite als die Sensoreinrichtung 4. In diesem Falle werden mehr Feldlinien in die Sensoreinrichtung 4 „hineingezogen“ und der Messbereich wird verkleinert aber auch die Messgenauigkeit erhöht.Furthermore, it would also be conceivable that the magnetic field deflection device, as indicated by the dashed lines, below the carrier 12 is arranged, or generally on the other or opposite side than the sensor device 4 , In this case, more field lines in the sensor device 4 "Drawn in" and the measuring range is reduced but also increases the accuracy of measurement.

Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.The Applicant reserves the right to claim all features disclosed in the application documents as essential to the invention, provided that they are novel individually or in combination with respect to the prior art. It is further pointed out that features have also been described in the individual figures, which in themselves can be advantageous. The person skilled in the art immediately recognizes that a particular feature described in one figure can also be advantageous without taking over further features from this figure. Furthermore, the person skilled in the art recognizes that advantages can also result from a combination of several features shown in individual or in different figures.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtungcontraption
22
Messvorrichtungmeasuring device
44
Sensoreinrichtungsensor device
66
MagnetfeldumleitungseinrichtungMagnetic bypass means
1010
elektrisches Bauteilelectrical component
1212
Trägercarrier
1414
Leitungmanagement
4242
elektrische Leitungsverbindungelectrical line connection
62, 64,6662, 64, 66
Bestandteile der Magnetfeldumleitungseinrichtung Components of the magnetic field bypass device
BB
magnetisches Feldmagnetic field
B1B1
Anteil des magnetischen FeldesProportion of the magnetic field
FF
Ebenelevel

Claims (10)

Vorrichtung (1) zum Bestimmen elektrischer Kenngrößen bei elektronischen Bauteilen (10) mit einem wenigstens zeitweise von einem elektrischen Strom durchflossenen Bauteil (10) und mit einer Sensoreinrichtung (4) zur Erfassung eines Magnetfeldes, welches von dem durch das elektrische Bauteil (10) fließenden Strom erzeugt wird, wobei die Vorrichtung (1) eine Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) aufweist, welche geeignet und dazu bestimmt ist, wenigstens einen vorgegebenen Anteil des Magnetfeldes umzuleiten, wobei die Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) die Sensoreinrichtung (4) wenigstens teilweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung an einem Träger (12) angeordnet ist, wobei die Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) an dem Träger (12) angeordnet ist.Device (1) for determining electrical parameters in electronic components (10) having a component (10) through which an electric current flows at least intermittently and with a sensor device (4) for detecting a magnetic field which flows from that through the electrical component (10) The device (1) comprises a magnetic field deflection device (6) which is suitable and intended to divert at least a predetermined portion of the magnetic field, the magnetic field deflection device (6) at least partially surrounding the sensor device (4), characterized in that the sensor device is arranged on a carrier (12), wherein the magnetic field deflection device (6) is arranged on the carrier (12). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (4) in einer vorgegebenen und festen Position gegenüber dem elektrischen Bauteil (10) angeordnet ist.Device (1) according to Claim 1 , characterized in that the sensor device (4) is arranged in a predetermined and fixed position relative to the electrical component (10). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) gegenüber dem Träger (12) elektrisch isoliert ist.Device (1) according to Claim 1 , characterized in that the magnetic field deflection device (6) is electrically insulated from the carrier (12). Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) ein ferromagnetisches Material aufweist.Device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the magnetic field deflection device (6) comprises a ferromagnetic material. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (4) ein Hall-Effekt Stromsensor (4) ist.Device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sensor device (4) is a Hall effect current sensor (4). Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kenngröße ein elektrischer Strom ist.Device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electrical characteristic is an electric current. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem elektrischen Bauteil (10) und der Sensoreinrichtung (4) ein elektrisch isolierendes Material angeordnet (12) ist.Device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the electrical component (10) and the sensor device (4) arranged an electrically insulating material (12). Messvorrichtung (2) zum Bestimmen elektrischer Kenngrößen bei elektronischen Bauteilen (10) mit einer an einem Träger (12) angeordneten Sensoreinrichtung (4) zur Erfassung eines Magnetfeldes, welches von einem durch ein elektrisches Bauteil (10) fließenden Strom erzeugt wird, wobei die Messvorrichtung (2) eine Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) aufweist, welche geeignet und dazu bestimmt ist, wenigstens einen vorgegebenen Anteil des Magnetfeldes zu umzuleiten wobei die Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) die Sensoreinrichtung (4) wenigstens teilweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung an einem Träger (12) angeordnet ist, wobei die Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) an dem Träger (12) angeordnet ist.Measuring device (2) for determining electrical parameters in electronic components (10) with a sensor device (4) arranged on a carrier (12) for detecting a magnetic field which is generated by a current flowing through an electrical component (10), wherein the measuring device (2) a magnetic field deflection device (6), which is suitable and intended to at least a predetermined proportion the magnetic field deflection device (6) at least partially surrounds the sensor device (4), characterized in that the sensor device is arranged on a carrier (12), the magnetic field deflection device (6) being arranged on the carrier (12). Verfahren zum Messen von elektrischen Kenngrößen bei elektrischen Bauteilen (10), wobei ein Magnetfeld, welches von einem durch das elektrische Bauteil (10) fließenden Strom erzeugt wird mittels einer Sensoreinrichtung (4) gemessen wird, wobei wenigstens ein Teil des von dem Strom erzeugten Magnetfeldes mittels einer Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) umgeleitet wird wobei die Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) die Sensoreinrichtung (4) wenigstens teilweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung an einem Träger (12) angeordnet ist, wobei die Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) an dem Träger (12) angeordnet ist.A method for measuring electrical characteristics in electrical components (10), wherein a magnetic field generated by a current flowing through the electrical component (10) current is measured by means of a sensor device (4), wherein at least a portion of the magnetic field generated by the current wherein the magnetic field deflection device (6) at least partially surrounds the sensor device (4), characterized in that the sensor device is arranged on a carrier (12), the magnetic field deflection device (6) being arranged on the carrier (12). is arranged. Vorrichtung (1) zum Bestimmen elektrischer Kenngrößen bei elektronischen Bauteilen (10) mit einem wenigstens zeitweise von einem elektrischen Strom durchflossenen Bauteil (10) und mit einer Sensoreinrichtung (4) zur Erfassung eines Magnetfeldes, welches von dem durch das elektrische Bauteil (10) fließenden Strom erzeugt wird, wobei die Vorrichtung (1) eine Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) aufweist, welche geeignet und dazu bestimmt ist, wenigstens einen vorgegebenen Anteil des Magnetfeldes umzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sensoreinrichtung (4) und/oder auch innerhalb eines Gehäuses der Sensoreinrichtung (4) eine magnetische Schicht aufgetragen ist, welche einen Teil des Magnetfeldes umlenkt, oder die Magnetfeldumleitungseinrichtung (6) unmittelbar an der Sensoreinrichtung angeordnet ist.Device (1) for determining electrical parameters in electronic components (10) having a component (10) through which an electric current flows at least intermittently and with a sensor device (4) for detecting a magnetic field which flows from that through the electrical component (10) Power is generated, wherein the device (1) comprises a magnetic field deflection device (6) which is suitable and intended to redirect at least a predetermined proportion of the magnetic field, characterized in that on the sensor device (4) and / or within a housing of the Sensor device (4), a magnetic layer is applied, which deflects a portion of the magnetic field, or the magnetic field deflection device (6) is arranged directly on the sensor device.
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