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Die Erfindung betrifft eine Magnetfeldkompensationseinrichtung.
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Aus D. Heuman et al, Closed loop current Sensors with magentic probe, EPCE Seminar Sensors in Power electronic, 15. März 2007, Erlangen, Germany ist eine weitere Magnetfeldkompensationseinrichtung bekannt.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung anzugeben, die den Stand der Technik weiterbildet.
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Die Aufgabe wird durch eine Magnetfeldkompensationseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Gemäß dem Gegenstand der Erfindung wird eine Magnetfeldkompensationseinrichtung bereitgestellt, aufweisend ein erstes stabförmiges Flussleitstück mit einer in eine X-Richtung ausgebildeten Längsachse und mit einem ersten kopfseitigen Ende, und ein zweites stabförmiges Flussleitstück mit einer in die X-Richtung ausgebildeten Längsachse.
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Das erste Flussleitstück und das zweite Flussleitstück sind zueinander in einer Y-Richtung beabstandet, wobei die Längsachse des ersten Flussleitstücks und die Längsachse des zweiten Flussleitstücks im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
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Auch umfasst die Magnetfeldkompensationseinrichtung einen Magnetfeldsensor und eine um das erste Flussleitstück und / oder um das zweite Flussleitstück ausgebildete Kompensationsspule und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit in einer elektrischen Wirkverbindung mit dem Magnetfeldsensor und der Kompensationsspule steht.
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Die Steuereinheit ist eingerichtet, anhand eines Messsignals des Magnetfeldsensors ein Kompensationsstrom durch die Kompensationsspule derart zu regeln, dass für ein in die X-Richtung ausgebildetes äußeres Magnetfeld an dem Ort des Magnetfeldsensors das Magnetfeld im Wesentlichen kompensiert ist.
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In dem zweiten Flussleitstück ist das Magnetfeld in Richtung der X-Achse ausgebildet.
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Der Magnetfeldsensor ist an dem kopfseitigen Ende des ersten Flussleitstückes angeordnet.
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Der Magnetfeldsensor und das erste Flussleitstück und das zweite Flussleitstück und die Kompensationsspule und die Steuereinheit sind jeweils überwiegend in einem Halbleitersubstrat integriert.
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Mittels der Kompensationsspule wird zur Kompensation des äußeren Magnetfeldes in dem ersten Flussleitstück ein in dem Vergleich zu dem zweiten Flussleitstück entgegengesetztes Magnetfeld induziert. Anders ausgedrückt, die Kompensationsspule weist einen entgegengesetzten Wicklungsverlauf bei an den beiden Flusssleitstücken auf.
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Es sei angemerkt, dass die Steuereinheit vorzugsweise auch eingerichtet ist, aus der Höhe des Kompensationsstroms die Stärke des äußeren Magnetfeldes zu ermitteln. Im Folgenden wird das äußere Magnetfeld, welches außerhalb der physischen Erstreckung der Magnetfeldkompensationseinrichtung seine Quelle hat, auch als primäres Magnetfeld bezeichnet. Die Ermittlung der Stärke des primären Magnetfelds wird vorzugsweise mittels Referenzwerten durchgeführt.
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Die beiden Flussleitstücke können sowohl in nur einer oder in verschiedenen Leiterbahnebenen ausgebildet sein. Auch lässt sich die Kompensationsspule mittels Leiterbahnen und Vias realisieren, so dass das zweite oder auch beide Flussleitstücke umschlossen sind. Insbesondere ist die Steuereinheit als integrierte Schaltung ausgebildet. Vorzugsweise sind die einzelnen Bauelemente alle gemeinsam auf einem Halbleiterbaustein monolithisch integriert.
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Es sei angemerkt, dass mittels der Kompensation des Magnetfelds an dem Ort des Magnetfeldsensors nahezu oder genau ein magnetisches Nullfeld erzeugt wird. Es versteht sich, dass vorliegend eine Ermittlung der Stärke des Magnetfeldes in Richtung der X-Achse durchgeführt wird, jedoch lässt sich insbesondere durch eine Drehung der Anordnung in eine andere Raumrichtung genauso die Stärke des Magnetfeldes in einer anderen Raumrichtung ermitteln.
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Auch sei angemerkt, dass je größer das äußere d.h. das primäre Magnetfeld ist, desto höher muss das mittels der Kompensationsspule erzeugte Magnetfeld werden. Die Feldlinien des magnetischen Feldes der Kompensationsspule sind in dem zweiten Flussleitstück in die positive X-Richtung ausgebildet. Anders ausgedrückt, das äußere Magnetfeld und das Magnetfeld der Kompensationsspule überlagern sich gleichsinnig. Hingegen überlagert sich das äußere Magnetfeld und das Magnetfeld der Kompensationsspule entgegengesetzt und kompensieren sich.
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Es versteht sich, dass die Flussleitstücke aus einem geeigneten, insbesondere ferromagnetischen Material ausgebildet sind. Vorzugsweise werden weichmagnetische Materialien mit geringer Hysterese verwendet. Anders ausgedrückt, wenigstens ein Teil der Flussleitstücke fungiert als Spulenkern der Kompensationsspule.
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Auch versteht es, dass die Flussleitstücke alle Magnetfeldkomponenten der Kompensationsspule sammeln, und hierdurch die Effizienz, d.h. das Verhältnis aus Kompensationsfeld in mT/ Kompensationsstrom in mA zu verbessern.
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Gleichzeitig können Teile der Flussleitstücke das externe Feld schwächen oder verbessern. Hierdurch erhöht sich die Effizienz, d.h. das Verhältnis von Primärfeld in mT/ Kompensationsstrom in mA.
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Ein Vorteil der Magnetfeldkompensationseinrichtung ist es, dass sich primäre Magnetfelder von stromdurchflossenen Leitern mittels der Magnetfeldkompensationseinrichtung aus der Größe des Kompensationsstromes auf genaue und zuverlässige Weise ermitteln lassen. Hierbei sind die Leiter nicht innerhalb der Magnetfeldkompensationseinrichtung angeordnet.
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Ein weiterer Vorteil ist es, dass sich ein Betriebsstrom durch den Magnetfeldsensor jeweils sehr klein halten lässt. Hierdurch lässt sich eine Erwärmung der Kompensationsspule und des Magnetsensors vermeiden und die Genauigkeit der Ermittlung steigt.
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Es sei auch angemerkt, dass sofern die beiden Flussleitstücke nicht magnetisch oder nur wenig magnetisch verkoppelt sind, ein Teil der Kompensationsspule auch um das erste Flussleitstück angeordnet ist. Hierbei weist der um das erste Flussleitstück angeordnete Teil der Kompensationsspule im Vergleich zu dem um das zweite Flussleitstück ausgebildete Teil der Kompensationsspule einen entgegengesetzten Wicklungsverlauf auf.
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Bei einer Bestromung der Kompensationsspule wird in dem ersten Flussleitstück im Vergleich zu dem zweiten Flussleitstück ein entgegengesetztes Magnetfeld induziert oder anders ausgedrückt, die magnetische Flussrichtung ist in einem der Flussleitstücke in der positiven X-Richtung und in dem anderen Flussleitstück in der negativen X-Richtung ausgebildet, je nach Richtung des Kompensationsstromes in der Kompensationsspule. Vorliegend ist die Magnetfeldkompensationseinrichtung durch die Kompensationsspule jedoch derart ausgebildet, dass in dem ersten Flussleitstück ein in eine negative X-Richtung ausgebildete Flussrichtung induziert wird und das in die positive X-Richtung ausgebildete Magnetfeld zu kompensieren.
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Vorzugsweise ist das zweite Flussleitstück überwiegend oder vollständig von der Kompensationsspule umschlossen.
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In einer Weiterbildung ist in der X- Richtung die Länge des zweiten Flussleitstücks größer als die Länge des ersten Flussleitstücks. Über das Verhältnis der Längen der beiden Flussleitstücke kann eine Dämpfung oder eine Verstärkung eingestellt werden.
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Mit dem angeführten dargestellten Längenverhältnis ist das Verhalten zwischen Dämpfung und Verstärkung in etwa gleich groß. In einer Ausführungsform ist das erste Flussleitstück kürzer als das zweite Flussleitstück
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In einer Weiterbildung sind die Längen der beiden Flussleitstücke in et gleich lang oder genau gleich lang.
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In einer anderen Weiterbildung durchdringt das zweite Flussleitstück die Kompensationsspule vollständig.
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In einer Ausführungsform ist ein drittes stabförmiges Flussleitstück mit einer in die Y- Richtung ausgebildeten Längsachse vorgesehen. Vorzugsweise ist das dritte Flussleitstück mit dem ersten Flussleitstück und / oder mit dem zweiten Flussleitstück magnetisch verbunden.
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In einer anderen Ausführungsform ist die Kompensationsspule um die das dritte Flussleitstück und / oder um das erste Flussleitstück ausgebildet.
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In einer Weiterbildung ist ein viertes stabförmiges Flussleitstück mit einer in die X-Richtung ausgebildeten Längsachse vorgesehen, wobei das vierte Flussleitstück entgegengesetzt zu der Y-Richtung von dem ersten Flussleitstück beabstandet ist und die Längsachse des ersten Flussleitstücks und die Längsachse des das vierten Flussleitstücks im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet sind.
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In einer anderen Weiterbildung ist ein fünftes stabförmiges Flussleitstück mit einer in die Y- Richtung ausgebildeten Längsachse vorgesehen. Vorzugsweise ist des fünfte Flussleitstück mit dem ersten Flussleitstück und / oder mit dem vierten Flussleitstück magnetisch verbunden.
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In einer Ausführungsform sind die Anordnung der Flussleitstücke und die Anordnung der Kompensationsspule spiegelsymmetrisch zu einer Y-Z Fläche ausgebildet ist, so dass zwei zusammengehörige Teilanordnungen ausgebildet sind.
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In einer anderen Weiterbildung sind die beiden Anordnungen miteinander magnetisch verbunden.
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Vorzugsweise sind die Flussleitstücke jeweils einstückig ausgebildet.
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In einer Ausführungsform sind der Magnetfeldsensor und das erste Flussleitstück und das zweite Flussleitstück und die Kompensationsspule und die Steuereinheit in dem gleichen Halbleitersubstrat integriert.
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In einer anderen Ausführungsform ist der Magnetfeldsensor als ein in dem Halbleitersubstrat ausgebildeter MR-Sensor oder als ein Hallsensor oder als ein Fluxgate-Sensor ausgebildet.
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In einer Weiterbildung sind die Flussleitstücke miteinander magnetisch leitfähig verbunden oder zwischen den Flussleitstücken ist ein Spalt ausgebildet, wobei der Spalt zwischen den Flussleitstücken kleiner als der 4 fache Durchmesser oder kleiner als der einfache Durchmesser des ersten Flussleitstückes ausgebildet ist.
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Vorzugsweise sind alle Flussleitstücke sowie der Magnetsensor von der Kompensationsspule vollständig oder nahezu vollständig umschlossen.
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In einer anderen Ausführungsform ist das zweite Flussleitstück von der Kompensationsspule nicht umschlossen.
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In einer Ausführungsform weisen die Windungen der Kompensationspule entlang der Erstreckung einen unterschiedlichen Querschnitt auf. Vorzugsweise ist in einer Mitte der Kompensationsspule der Windungsquerschnitt am Kleinsten. In einer Weiterbildung nimmt der Windungsquerschnitt zu beiden Enden der Kompensationspule im Vergleich zu dem Windungsquerschnitt in der Mitte der Kompensationsspule zu, d.h. an den beiden Enden der Kompensationspule ist der Windungsquerschnitt am Größten.
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Vorzugsweise ist in der Nähe des Magnetfeldsensors der Windungsquerschnitt der Kompensationsspule am Kleinsten und an den beiden Enden der beiden Teile des ersten Flussleitstückes am Größten ist.
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In einer Weiterbildung ist nur das erste Flussleitstück und der Magnetfeldsensor vollständig oder nahezu vollständig umschlossen, jedoch nicht das zweite Flussleitstück oder gegebenenfalls die anderen Flussleitstücke.
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In einer Weiterbildung sind zwei unterschiedliche Arten von Magnetfeldsensoren ausgebildet. Hierbei sind beide Arten von Magnetfeldsensoren an dem kopfseitigen Ende des ersten Flussleitstückes oder in einem Spalt zwischen zwei Flussleitstücken angeordnet.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Hierbei werden gleichartige Teile mit identischen Bezeichnungen beschriftet. Die dargestellten Ausführungsformen sind stark schematisiert, d.h. die Abstände und die lateralen und die vertikalen Erstreckungen sind nicht maßstäblich und weisen, sofern nicht anders angegeben, auch keine ableitbaren geometrischen Relationen zueinander auf. Darin zeigen, die
- 1a einen Querschnitt auf eine erste Ausführungsform,
- 1b einen Querschnitt auf die erste Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld,
- 2 einen Querschnitt auf eine zweite Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld,
- 3 einen Querschnitt auf eine dritte Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld,
- 4 einen Querschnitt auf eine vierte Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld,
- 5 einen Querschnitt auf eine fünfte erfindungsgemäße Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld,
- 6 einen Querschnitt auf eine sechste Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld,
- 7 einen Querschnitt auf eine siebente Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld,
- 8 einen Querschnitt auf eine achte Ausführungsform,
- 9 einen Querschnitt auf eine neunte Ausführungsform,
- 10 einen Querschnitt auf eine zehnte Ausführungsform,
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Die Abbildung der 1a zeigt einen Querschnitt auf eine erste Ausführungsform einer Magnetfeldkompensationseinrichtung 10 in einem unbestromten Zustand. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist ein kartesisches Koordinatensystem eingezeichnet.
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Die Magnetfeldkompensationseinrichtung 10 umfasst ein erstes stabförmiges Flussleitstück 20, mit einem kopfseitigen Ende 22 und ein zweites stabförmiges Flussleitstück 30 und eine Kompensationsspule 40 und einen Magnetfeldsensor 50 und eine nicht dargestellte Steuereinheit. An dem kopfseitigen Ende 22 des ersten Flussleitstückes 20, nachfolgend auch als Stirnseite bezeichnet, ist der Magnetfeldsensor 50 angeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind bei der Kompensationsspule 40 nur der obere Windungsteile veranschaulicht.
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Es sei angemerkt, dass der Magnetfeldsensor 50 und das erste Flussleitstück 20 und das zweite Flussleitstück 30 und die Kompensationsspule40 und die nicht dargestellte Steuereinheit jeweils überwiegend oder vollständig in einem Halbleitersubstrat integriert sind. Die Flussleitstücke 20 und 30 sind in der gleichen oder in verschiedenen Leiterbahnebenen ausgebildet. Die Kompensationsspule 40 lässt sich mittels Leiterbahnen und Vias realisieren. Die Steuereinheit ist als integrierte Schaltung ausgebildet. In einer Ausführungsform sind die einzelnen Bauelemente alle gemeinsam auf einem Halbleiterbaustein vorzugsweise monolithisch integriert.
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Das erste Flussleitstück 20 und das zweite Flussleitstück 30 weisen jeweils eine in die X-Richtung ausgebildete Längsachse auf, wobei das erste Flussleitstück und das zweite Flussleitstück 30 zueinander in der Y-Richtung beabstandet und die Längsachse des ersten Flussleitstücks 20 und die Längsachse des zweiten Flussleitstücks 30 im Wesentlichen parallel zueinander an-geordnet sind. In die X- Richtung ist die Länge des zweiten Flussleitstücks größer als die Länge des ersten Flussleitstücks.
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Die Kompensationsspule 40 umschließt das zweite Flussleitstück 30 nahezu vollständig. Vorzugsweise umschließt die Kompensationsspule 40 zumindest teilweise auch das erste Flussleitstück 20 sowie in einer nicht dargestellten Ausführungsform auch den Magnetfeldsensor 50.
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Der um das erste Flussleitstück 20 und den Magnetfeldsensor angeordnete Teil der Kompensationsspule 40 weist im Vergleich zu dem um das zweite Flussleitstück 30 ausgebildete Teil der Kompensationsspule 40 einen entgegengesetzten Wicklungsverlauf auf.
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Hierdurch bewirkt ein Kompensationsstrom durch die Kompensationsspule, dass in dem ersten Flussleitstück 20 im Vergleich zu dem zweiten Flussleitstück 30 ein entgegengesetztes Magnetfeld induziert wird oder anders ausgedrückt, die magnetische Flussrichtung ist in einem der beiden Flussleitstücke 20, 30 in der positiven X-Richtung und in dem anderen der beiden Flussleitstück 20, 30 in der negativen X-Richtung ausgebildet, je nach Richtung des Kompensationsstromes in der Kompensationsspule.
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Die Magnetfeldkompensationseinrichtung 10 ist einem äußeren in der positiven X-Richtung ausgebildeten primären Magnetfeld HP angeordnet. In dem ersten Flussleitstück 20 und in dem zweiten Flussleitstück 30 wird dementsprechend jeweils ein in der positiven X-Richtung ausgebildeter primärer magnetischer Fluss BP induziert.
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Die 1b zeigt einen Querschnitt auf die erste erfindungsgemäße Ausführungsform, dargestellt in der 1a, mit einem anliegendem Kompensationsfeld, d.h. in einem bestromten Zustand.
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Die Steuereinheit steht in der elektrischen Wirkverbindung mit dem Magnetfeldsensor 50 und der Kompensationsspule 40 und ist eingerichtet, anhand eines Messsignals des Magnetfeldsensors 50 die Stärke des primären Magnetfelds BP zu erfassen und mittels eines Kompensationsstroms IFB die Kompensationsspule 40 zu bestromen, so dass das in die X-Richtung ausgebildete äußere primäre Magnetfeld BP an dem Ort des Magnetfeldsensors 50 mittels eines durch des Kompensationsstroms IFB in dem ersten Flussleitstück 20 ein sekundäre Magnetfeld BFB induziert wird und die Höhe des Kompensationsstromes IFB derart zu regeln, dass an dem Ort des Magnetfeldsensors 50 in X-Richtung ein sogenanntes Nullfeld entsteht.
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Anders ausgedrückt, vorliegend wird in dem ersten Flussleitstück 20 ein in der negativen X-Richtung und in dem zweiten Flussleitstück 30 in der positiven X-Richtung ausgebildeter sekundärer magnetischer Fluss BFB induziert. Das primäre Magnetfeld BP und das sekundäre Magnetfeld BFB zeigen bei dem zweiten Flussleitstück 30 in die gleiche Richtung.
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Die Steuereinheit ist des Weiteren eingerichtet, aus der Höhe des Kompensationsstroms IFB die Größe des primären Magnetfeldes BP zu ermitteln.
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In der 2 ist ein Querschnitt auf eine zweite Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsformen erläutert.
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Zwischen dem ersten Flussleitstück 20 und dem zweiten Flussleitstück 30 ein drittes stabförmiges Flussleitstück 100 mit einer in die Y- Richtung ausgebildeten Längsachse vorgesehen. Das dritte Flussleitstück 100 ist mit dem ersten Flussleitstück 20 und mit dem zweiten Flussleitstück 30 magnetisch leitfähig, d.h. stoffschlüssig verbunden, um die Effizienz der Kompensationsspule zu verbessern.
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Die Kompensationsspule 40 ist um das zweite Flussleitstück 30 und teilweise um das dritte Flussleitstück 100 ausgebildet. Die drei Flussleitstücke 20, 30 und 100 sind u-förmig angeordnet.
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In der 3 ist ein Querschnitt auf eine dritte Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu der Ausführungsform der 2 erläutert.
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Das dritte Flussleitstück 100 ist mit dem zweiten Flussleitstück 30 magnetisch verbunden, während zwischen dem dritten Flussleitstück 100 und dem ersten Flussleitstück ein Spalt kleiner als der Durchmesser des ersten Flussleitstückes ausgebildet ist. Indem der Spalt zwischen dem ersten Flussleitstück und dem dritten Flussleitstück sehr gering ist, sind die beiden Flussleitstücke weiterhin magnetisch verkoppelt.
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In der 4 ist ein Querschnitt auf eine vierte Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu der Ausführungsform der 2 erläutert.
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Die Kompensationsspule 40 ist um alle drei Flussleitstücke 20, 30 und 100 und vorzugsweise auch um den Magnetfeldsensor ausgebildet.
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In der 5 ist ein Querschnitt auf eine fünfte Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu der Ausführungsform der 3 erläutert.
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Die Anordnung der 3 ist spiegelsymmetrisch zu einer in der Y-Z Ebene ausgebildeten Fläche erweitert, wobei die Spiegelfläche in der X-Richtung derart angeordnet, dass eine Verdoppelung der in der 3 dargestellten Struktur sich ausgebildet. Der Magnetfeldsensor 50 ist zwischen den beiden kopfseitigen Enden der beiden Teile der ersten Flussleitstücke 20 angeordnet ist. Anders ausgedrückt, die Spiegelfläche durchdringt den Magnetfeldsensor 50 in dessen Mitte.
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Die Kompensationsspule 40 umschließt ausschließlich das nunmehr verlängerte zweite Flussleitstück 30 vollständig. Zwischen den beiden Teilen der ersten Flussleitstücke 20 ist jeweils ein geringer Spalt zu den beiden Teilen der dritten Flussleitstücke 100 ausgebildet.
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In der 6 ist ein Querschnitt auf eine sechste Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu der Ausführungsform der 5 erläutert.
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Die Anordnung der 2 ist spiegelsymmetrisch zu der in der Y-Z Ebene ausgebildeten Fläche erweitert, wobei die Spiegelfläche in der X-Richtung derart angeordnet ist, dass eine Verdoppelung der in der 2 dargestellten Struktur sich ausbildet. Der Magnetfeldsensor 50 ist zwischen den beiden kopfseitigen Enden der beiden Teile der ersten Flussleitstücke 20 angeordnet.
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Die Kompensationsspule 40 umschließt ausschließlich das nunmehr verlängerte zweite Flussleitstück 30 vollständig. Das zweite Flussleitstück 30 weist zwei Teile mit einem an der Stelle der Spiegelfläche ausgebildeten geringen Spalt auf. Jedoch sind die beiden Teile des zweiten Flussleitstückes miteinander magnetisch gekoppelt.
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In der 7 ist ein Querschnitt auf eine siebente Ausführungsform mit anliegendem Kompensationsfeld dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu der Ausführungsform der 6 erläutert.
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Die beiden Teile des zweiten Flussleitstückes 30 sind nunmehr miteinander verbunden. Die Kompensationsspule 40 umschließt das verlängerte zweite Flussleitstück 30 und die beiden Teile des dritten Flussleitstückes 100 nahezu vollständig.
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Die 8 zeigt einen Querschnitt auf eine achte Ausführungsform. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsformen erläutert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur die Flussleitstücke dargestellt.
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Die Anordnung der 2 ist spiegelsymmetrisch zu einer in der X-Z Ebene ausgebildeten Fläche erweitert, wobei die Spiegelfläche in der Y-Richtung derart angeordnet ist, dass eine Verdoppelung der in der 2 dargestellten Struktur ausbildet, und wobei die Spiegelfläche den Magnetfeldsensor 50 in dessen Mitte durchdringt.
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Anders ausgedrückt ist ein viertes stabförmiges Flussleitstück 300 mit einer in die X-Richtung ausgebildeten Längsachse vorgesehen. Das vierte Flussleitstück 300 ist entgegengesetzt zu der Y-Richtung von dem ersten Flussleitstück 20 beabstandet ist und die Längsachse des ersten Flussleitstücks 20 und die Längsachse des das vierten Flussleitstücks 300 sind im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet. Ein fünftes stabförmiges Flussleitstück 400 ist mit einer in die Y- Richtung ausgebildeten Längsachse vorgesehen. Das fünfte Flussleitstück 400 ist mit dem ersten Flussleitstück 20 und mit dem vierten Flussleitstück 300 magnetisch leitfähig, d.h. unmittelbar verbunden.
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Die 9 zeigt einen Querschnitt auf eine neunte Ausführungsform. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu der Ausführungsform, dargestellt in Zusammenhang mit der Abbildung der 8, erläutert.
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Die Anordnung der 8 ist spiegelsymmetrisch zu einer in der Y-Z Ebene ausgebildeten Fläche erweitert, wobei die Spiegelfläche in der X-Richtung derart angeordnet ist, dass eine Verdoppelung der in der 8 dargestellten Struktur ausbildet, und wobei die Spiegelfläche den Magnetfeldsensor 50 in dessen Mitte durchdringt. Zwischen den beiden Teilen des vierten Flussleitstückes 300 ist ein geringer Spalt ausgebildet. Jedoch sind die beiden Teile des vierten Flussleitstückes 300 magnetisch gekoppelt.
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Die 10 zeigt einen Querschnitt auf eine zehnte Ausführungsform. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu der Ausführungsform, dargestellt in Zusammenhang mit der Abbildung der 5, erläutert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist eine nichtbestromte Darstellung gewählt.
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Die beiden Teile des ersten Flussleitstückes 20 sind kürzer als das zweite Flussleitstück 30. Die Kompensationsspule 40 umschließt vorliegend nur das erste Flussleitstück 20 sowie den Magnetfeldsensor 50 und weist Windungen mit verschiedenen Querschnitten auf. Hierbei ist der Querschnitt in der Nähe des Magnetfeldsensors 50 am Kleinsten und an den beiden Enden der beiden Teile des ersten Flussleitstückes 20 am Größten ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8754642 B2 [0002]
- US 8519704 B2 [0002]
- US 3323056 [0002]
- EP 2833109 A1 [0002]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- D. Heuman et al, Closed loop current Sensors with magentic probe, EPCE Seminar Sensors in Power electronic, 15. März 2007 [0003]
