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Die Erfindung betrifft eine Stromsensor und ein Verfahren zum Messen eines elektrischen Stroms, insbesondere einer Batterie, mit einem solchen Stromsensor. Der Stromsensor hat zumindest einen Messwiderstand und einen Schaltungsträger, der mit zumindest einem ersten Haltestift auf dem Messwiderstand befestigt ist. Auf dem Schaltungsträger ist eine Messschaltung zur Erfassung eines Spannungsabfalls über den Messwiderstand vorgesehen.
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Solche Stromsensoren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Mit der Messschaltung wird der Spannungsabfall über den Messwiderstand bestimmt. Bei bekanntem elektrischem Widerstand des Messwiderstandes kann über das ohmsche Gesetz mit dem ermittelten Spannungsabfall die durch den Messwiderstand fließende Stromstärke bestimmt werden, wodurch Rückschlüsse auf den Ladungszustand der Batterie gezogen werden können. Hierzu können auf dem Schaltungsträger auch zusätzliche elektrotechnische Bauteile vorgesehen sein, beispielsweise eine Auswerteeinheit, die ein Ausgangssignal, das von dem gemessenen Spannungsabfalls abhängig ist, ausgibt.
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Der elektrische Widerstand des Messwiderstandes ist aber unter anderem von der Temperatur des Messwiderstandes abhängig. Die Temperatur und somit der elektrische Widerstand des Messwiderstandes kann sich durch äußere Einflüsse oder aufgrund einer Erwärmung durch den durchfließenden Strom ändern.
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Aus dem Stand der Technik sind daher Verfahren bekannt, um die Temperatur und/oder eine Temperaturänderung des Messwiderstandes zu ermitteln und mit diesen Werten das Ausgangssignal der Auswerteeinheit zu korrigieren.
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Beispielsweise wird hierzu ein Temperaturfühler auf dem Messwiderstand aufgeklebt, dessen Temperatursignal über zusätzliche elektrische Leitungen an den Schaltungsträger, insbesondere an die Auswerteeinheit, weitergeleitet wird. Das Aufkleben des Temperaturfühlers ist aber sehr aufwändig. Zudem sind zusätzliche Leitungen erforderlich, um das Temperatursignal an den Schaltungsträger weiterzuleiten.
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Alternativ ist bekannt, den Temperaturfühler auf dem Schaltungsträger anzuordnen und über thermisch sehr gut leitende Elemente, beispielsweise einen Haltestift, mit dem Messwiderstand zu koppeln. Eine Erwärmung des Messwiderstandes führt zu einer Erwärmung des Haltestiftes bzw. der thermisch mit dem Messwiderstand und dem Temperaturfühler gekoppelten Elemente. Diese Erwärmung wird von dem Temperaturfühler gemessen und kann als Temperatursignal ausgegeben werden. Durch den langen Übertragungsweg reagiert ein solches System aber verzögert auf Temperaturänderungen. Zudem haben auch thermisch sehr gut leitende Elemente einen thermischen Widerstand, so dass die am Temperaturfühler anliegende Temperatur geringfügig von der Temperatur des Messwiderstandes abweichen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stromsensor und ein Verfahren zum Messen eines elektrischen Stromes bereitzustellen, die eine genauere Strommessung ermöglichen. Der Stromsensor soll des Weiteren einen einfachen und robusten Aufbau aufweisen und kostengünstig herzustellen sein.
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Zur Lösung der Aufgabe ist ein Stromsensor vorgesehen, insbesondere zum Messen eines elektrischen Stromes einer Batterie, insbesondere einer Fahrzeugbatterie, mit zumindest einem Messwiderstand und einem Schaltungsträger, der mit zumindest einem ersten Haltestift auf dem Messwiderstand befestigt ist. Auf dem Schaltungsträger ist eine Messschaltung zur Erfassung eines Spannungsabfalls über den Messwiderstand vorgesehen. Der erste Haltestift besteht aus einem elektrisch leitenden Material und ist thermisch leitend mit dem Messwiderstand verbunden. Des Weiteren ist zumindest eine Erfassungseinheit zur Erfassung und Ausgabe eines Temperatursignals des ersten Haltestifts vorgesehen.
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Durch die thermische Koppelung mit dem Messwiderstand wirkt sich eine Temperaturänderung des Messwiderstandes unmittelbar auf den Haltestift und dessen Eigenschaften, insbesondere dessen elektrische Eigenschaften, aus. Diese Änderung wird mit der Erfassungseinheit erfasst und unmittelbar zur Ermittlung des Temperatursignal genutzt, das zur Temperaturkompensation an den Schaltungsträger bzw. eine Auswerteeinheit weitergegeben wird. Das Ausgangssignal kann in Abhängigkeit von diesem Temperatursignal ermittelt werden.
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Der erste Haltestift wird also nicht zur Weiterleitung eines Messsignals oder einer Temperatur verwendet, sondern unmittelbar zur Ermittlung des Temperatursignals genutzt. Dadurch können Leitungsverluste oder Verzögerungen durch die Weiterleitung minimiert werden, wodurch eine genauere und schnellere Bestimmung der Temperatur bzw. des Temperatursignals und somit eine genauere Temperaturkompensation des Ausgangssignals möglich ist.
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Vorzugsweise ist der erste Haltestift ein Haltestift, der lediglich eine Haltefunktion für den Schaltungsträger, also keine Funktion zur Erfassung des Spannungsabfalls hat. Dadurch können Einflüsse auf den ersten Haltestift durch die Messung des Spannungsabfalls ausgeschlossen werden.
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Die Erfassungseinheit weist beispielsweise eine Widerstandsmesseinrichtung zur Erfassung des elektrischen Widerstandes des ersten Haltestifts auf. Das Temperatursignal ist vom erfassten elektrischen Widerstand abhängig. Wie bereits erläutert, ist der elektrische Widerstand eines elektrischen Leiters unter anderem von der Temperatur des elektrischen Leiters abhängig. Über die Bestimmung des elektrischen Widerstandes des elektrischen Leiters kann somit auf dessen Temperatur geschlossen werden. Beispielsweise wird hierzu vorab eine Abhängigkeit der Temperatur des Messwiderstandes von dessen elektrischem Widerstand ermittelt, beispielsweise in Form einer Temperatur-Widerstands-Kurve, und diese in der Erfassungseinheit oder der Auswerteeinheit gespeichert. Für einen ermittelten elektrischen Widerstand kann somit die zugehörige Temperatur bestimmt und ein entsprechendes Temperatursignal ausgegeben werden.
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Die Widerstandsmesseinrichtung kann den elektrischen Widerstand des gesamten Haltestiftes oder nur eines Teilbereich des Haltestiftes ermitteln. Es ist lediglich erforderlich, dass für die verwendete Messstrecke die Abhängigkeit von Temperatur und elektrischen Widerstand bekannt, beispielsweise vorab ermittelt und in der Auswerteeinheit gespeichert, ist, um von dem ermittelten Widerstand auf die Temperatur und/oder die Temperaturveränderung schließen zu können.
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Der erste Haltestift kann elektrisch mit dem Schaltungsträger und dem Messwiderstand verbunden sein, und der Schaltungsträger kann eine Referenzstromschaltung zum Anlegen eines Referenzstroms an den Haltestift aufweisen. Um den Widerstand des ersten Haltestiftes möglichst genau bestimmen zu können, wird ein Referenzstrom mit bekannter Größe an den Haltestift angelegt und mit der Widerstandsmesseinrichtung der Spannungsabfall über den ersten Haltestift bzw. einen Teilbereich des ersten Haltestifts erfasst. Aus dem bekannten Referenzstrom und dem erfassten Spannungsabfall kann der Widerstand des Haltestiftes ermittelt werden. Der Referenzstrom kann beispielsweise ein genau bekannter, vorgegebener Strom sein, der durch eine geeignete Schaltung mit einer hohen Genauigkeit bereitgestellt wird. Der Referenzstrom kann aber auch durch eine hochpräzise Strommessung bestimmt werden, wenn dieser durch die Referenzstromschaltung bereitgestellt wird. Es ist lediglich erforderlich, dass zur Bestimmung des genauen elektrischen Widerstandes des Haltestiftes der angelegte Referenzstrom sehr genau bekannt ist. Beispielsweise kann die Amplitude des Referenzstroms auch variiert werden. Die Referenzstromschaltung kann beispielsweise auf dem Schaltungsträger vorgesehen sein.
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Vorzugsweise ist die Widerstandsmesseinrichtung auf dem Schaltungsträger vorgesehen, um einen möglichst einfachen, kompakten und robusten Aufbau des Stromsensors zu ermöglichen. Um den Widerstand des ersten Haltestiftes bzw. den Spannungsabfall über den ersten Haltestift erfassen zu können, sind zwei voneinander beabstandete Messpunkte am ersten Haltestift erforderlich. Einer dieser Messpunkte kann durch die elektrische Kontaktierung des ersten Haltestiftes mit dem Schaltungsträger bereitgestellt werden. Der zweite Messpunkt ist beispielsweise das mit dem Messwiderstand kontaktierte Ende des ersten Haltestiftes. Um den zweiten Messpunkt mit dem Schaltungsträger bzw. der Widerstandsmesseinrichtung elektrisch zu kontaktieren, ist beispielsweise ein zweiter Haltestift vorgesehen, der elektrisch mit dem Messwiderstand und der Auswerteeinheit verbunden ist. Der erste Haltestift, der zweite Haltestift und der Messwiderstand bilden hierbei einen Stromkreis zur Erfassung des elektrischen Widerstandes bzw. des Spannungsabfalls über den ersten Haltestift. Da bereits vorhandene Haltestifte genutzt werden, sind keine zusätzlichen Bauteile erforderlich.
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Der zweite Haltestift kann ein Haltestift sein, der lediglich eine Haltefunktion für den Schaltungsträger aufweist. Der zweite Haltestift kann aber auch ein stromführender Haltestift sein, der für die Erfassung des Spannungsabfalls des Laststroms über den Messwiderstand verwendet wird.
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Der zweite Haltestift kann ebenfalls thermisch mit dem Messwiderstand verbunden sein, so dass sich auch dessen Widerstand bei einer Temperaturänderung des Messwiderstandes verändert. In dieser Ausführungsform wird der elektrische Widerstand beider Haltestifte bzw. der Spannungsabfall über beide Haltestifte ermitteln und zur Ermittlung des Temperatursignals verwendet.
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Abhängig von der Position des zweiten Haltestiftes kann die Temperatur des Messwiderstandes an zwei verschiedenen Punkten gemessen und/oder eine mittlere Temperatur des Messwiderstandes ermittelt werden.
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Die Messschaltung kann elektrisch mit dem ersten und/oder dem zweiten Haltestift verbunden sein. Die Haltestifte können also zusätzlich zur Erfassung des Laststroms genutzt werden.
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Die Messung des Laststroms, also die Erfassung des Spannungsabfalls über den Messwiderstand und die Erfassung des Widerstandes des ersten und/oder des zweiten Haltestiftes erfolgen beispielsweise zeitversetzt bzw. abwechselnd, so dass bei Nutzung der gleichen Haltestifte für beide Messungen eine gegenseitige Beeinflussung der Messungen ausgeschlossen werden kann. Optional kann die Referenzstromschaltung den Referenzstrom auch mit einer Schaltfrequenz bereitstellt, die um ein den Faktor 2 oder ein Vielfaches von 2 größer ist als eine Messfrequenz der Messschaltung, so dass der Einfluss des Referenzstroms auf die Erfassung des Spannungsabfalls über den Messwiderstand herausgefiltert oder -gerechnet werden kann.
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Die Erfassungseinheit ermittelt das Temperatursignal vorzugsweise mit einer Frequenz, die der Schaltfrequenz der Stromquelle entspricht, um eine schnelle Messung des Widerstandes des ersten und/oder des zweiten Haltestiftes sicherzustellen.
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Optional kann die Erfassungseinheit auch einen Speicher zum Zwischenspeichern des Temperatursignals aufweisen, um das Temperatursignal bei einer langsameren Signalverarbeitung zwischenspeichern zu können.
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Falls eine genauere Temperaturmessung des gesamten Messwiderstandes gewünscht ist oder die Temperaturverteilung über den Messwiderstand genau bestimmt werden soll, können auch zumindest zwei oder mehrere Erfassungseinheiten vorgesehen sein, wobei die ersten Haltestifte der Erfassungseinheiten beabstandet voneinander auf dem Messwiderstand angeordnet sind.
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Die Haltestifte, die zur Erfassung des Temperatursignals verwendet werden, bestehen vorzugsweise aus einem Material mit einem hohen Temperaturkoeffizient und/oder einem hohen Widerstand, so dass mit einem geringen Referenzstrom gut messbare Spannungsabfälle erzielt werden können.
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Zur Lösung der Aufgabe ist des Weiteren ein Verfahren zum Messen eines elektrischen Stromes einer Batterie mit einem vorstehend beschriebenen Stromsensor vorgesehen, das die folgenden Schritte aufweist:
- - Erfassung eines Spannungsabfalls über den Messwiderstand mit der Messschaltung,
- - Ermittlung eines Temperatursignals zumindest eines ersten und/oder eines zweiten Haltestiftes,
- - Ermitteln eines vom Spannungsabfall und dem Temperatursignal abhängigen Ausgangssignals.
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Mit dem Temperatursignal wird vorzugsweise eine temperaturabhängige Eigenschaft des ersten und/oder des zweiten Haltestiftes ermittelt.
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Weitere Merkmale und Vorteile finden sich der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesem zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stromsensors, und
- 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stromsensors.
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In 1 ist ein Stromsensor 10 zur Messung eines Laststromes 12 einer Batterie 14 gezeigt. Die Batterie 14 ist beispielsweise eine Fahrzeugbatterie, deren Ladungs- oder Gesundheitszustand über die Messung des Laststroms 12 bestimmt werden soll.
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Der Stromsensor 10 hat einen Messwiderstand 16, der elektrisch so mit der Batterie 14 verbunden werden kann, dass der Laststrom 12 der Batterie 14 vollständig über den Messwiderstand 16 fließt. Der Stromsensor 10 hat des Weiteren einen Schaltungsträger 18, auf dem eine Messschaltung 20 vorgesehen ist. Der Schaltungsträger 18 ist mit mehreren Haltestiften 22a, 22b, 22c, 22d auf dem Messwiderstand 16 gehalten.
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Die Messschaltung 20 hat eine ersten Messkontakt 24 und einen zweiten Messkontakt 26, die elektrisch über jeweils einen Haltestift 22c, 22d mit dem Messwiderstand 16 verbunden sind, wobei die Messkontakte 24, 26 in Stromrichtung an beabstandeten Punkten mit dem Messwiderstand 16 elektrisch kontaktiert sind.
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Über die Messkontakte 24, 26 wird ein Spannungsabfall des Laststroms 12 über den Messwiderstand 16 erfasst. Die Messschaltung 20 ist mit einem Eingang 30 einer Auswerteeinheit 32 verbunden, die aus dem erfassten Spannungsabfall ein Ausgangssignal 34 ermittelt und dieses an einem Ausgang 36 ausgibt. Aus dem Ausgangssignal 34 kann bei bekanntem elektrischem Widerstand des Messwiderstandes 16 über das ohmsche Gesetz der über den Messwiderstand 16 fließende Strom bestimmt werden.
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Der elektrische Widerstand des Messwiderstandes 16 ist temperaturabhängig. Durch den Laststrom 12 oder durch äußere Einflüsse kann es zu einer Temperaturänderung des Messwiderstandes 16 kommen, die zu einer Änderung des elektrischen Widerstandes des Messwiderstandes 16 führt.
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Um die Messergebnisse zu verbessern, weist die Auswerteeinheit 32 einen weiteren Eingang 38 für ein Temperatursignal 40 auf, wobei das Ausgangssignal 34 aus dem erfassten Spannungsabfall und dem Temperatursignal 40 ermittelt wird. Der erfasste Spannungsabfall wird also mit dem Temperatursignal 40 korrigiert.
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Zur Erfassung des Temperatursignals 40 wird ein erster Haltestift 22a verwendet, der thermisch und elektrisch mit dem Messwiderstand 16 verbunden ist. Durch die thermische Koppelung wirkt sich eine Temperaturänderung des Messwiderstandes 16 unmittelbar auf den ersten Haltestift 22a aus, das heißt, die Temperatur des ersten Haltestift 22a entspricht annähernd der Temperatur des Messwiderstandes 16.
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Des Weiteren ist eine Erfassungseinheit 42 zur Erfassung einer temperaturabhängigen Eigenschaft des ersten Haltestiftes 22a vorgesehen. Die Erfassungseinheit 42 ist auf dem Schaltungsträger 18 angeordnet. Die temperaturabhängige Eigenschaft ist in der hier gezeigten Ausführungsform der elektrische Widerstand des ersten Haltestiftes 22a. Es ist aber nicht ausgeschlossen, auch andere temperaturabhängige Eigenschaften des ersten Haltestiftes 22a zu erfassen.
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Die Erfassungseinheit 42 weist eine Spannungsmessschaltung 44 zur Erfassung eines Spannungsabfalls über den ersten Haltestift 22a auf. Der erste Haltestift 22 a ist mit einem ersten, mit dem Schaltungsträger 18 verbundenen Ende 46 elektrisch mit dem ersten Eingang 48 der Spannungsmessschaltung 44 verbunden. Das zweite, mit dem Messwiderstand 16 verbundene Ende 50 des ersten Haltestiftes 22a ist über den Messwiderstand 16 und einen zweiten Haltestift 22b elektrisch mit dem zweiten Eingang 52 der Spannungsmessschaltung 44 verbunden. Die Spannungsmessschaltung 44 kann also den Spannungsabfall über den gesamten ersten Haltestift 22a erfassen.
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Des Weiteren ist eine Referenzstromschaltung 54 vorgesehen, die einen definierten Referenzstrom an den ersten Haltestift 22a bzw. den aus dem ersten Haltestift 22a, dem Messwiderstand 16 und dem zweiten Haltestift22b gebildeten Stromkreis anlegen kann. Die Referenzstromschaltung 54 ist über eine Leitung 56 elektrisch mit der Batterie 14 verbunden, so dass keine separate Stromversorgung für die Referenzstromschaltung 54 erforderlich ist. Des Weiteren ist ein Schalter 58 zum Herstellen oder Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen der Leitung 56 und dem ersten Haltestift 22a vorgesehen.
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Eine Temperaturänderung des Messwiderstandes 16 wirkt sich durch die thermische Koppelung unmittelbar auf den ersten Haltestift 22a aus. Das heißt, der erste Haltestift 22a weist näherungsweise die Temperatur des Messwiderstandes 16 auf.
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Zur Erfassung der Temperatur des ersten Haltestifts 22a wird an den ersten Haltestift 22a durch Schließen des Schalters 48 ein Referenzstrom mit bekannter Größe angelegt. Der Referenzstrom kann beispielsweise ein genau bekannter, vorgegebener Strom sein, der durch eine geeignete Schaltung mit einer hohen Genauigkeit bereitgestellt wird. Der Referenzstrom kann aber auch durch eine hochpräzise Strommessung bestimmt werden, wenn dieser durch die Referenzstromschaltung bereitgestellt wird. Es ist lediglich erforderlich, dass zur Bestimmung des genauen elektrischen Widerstandes des Haltestiftes der angelegte Referenzstrom sehr genau bekannt ist. Beispielsweise kann die Amplitude des Referenzstroms auch variiert werden.
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Da der erste Haltestift 22a einen elektrischen Widerstand aufweist, fällt die Spannung über den ersten Haltestift 22a ab. Dieser Spannungsabfall wird über die Eingänge 48, 52 mit der Spannungsmesseinrichtung 44 erfasst. Da sowohl der Spannungsabfall wie auch die Stromstärke des Referenzstroms bekannt sind, kann über das ohmsche Gesetz R = U/I der Widerstand R des ersten Haltestiftes 22a ermittelt werden.
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Der elektrische Widerstand des Messwiderstandes 16 ist sehr gering, so dass dieser für die Erfassung des Spannungsabfalls vernachlässigt werden kann. Ebenso kann der elektrische Widerstand des zweiten Haltestiftes 22b so gewählt werden, dass dieser vernachlässigbar klein ist. Alternativ kann dieser vorab bestimmt und aus dem ermittelten Spannungsabfall herausgerechnet werden.
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Die Erfassungseinheit weist des Weiteren einen Speicher auf, in dem ein vorab ermitteltes Verhältnis zwischen Temperatur und elektrischem Widerstand des ersten Haltestiftes 22a gespeichert ist, beispielsweise in Form einer Temperatur-Widerstands-Kurve.
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Aus dem ermittelten elektrischem Widerstand des ersten Haltestiftes 22a kann die Erfassungseinheit 42 mit Hilfe der gespeicherten Daten die Temperatur des ersten Haltestiftes 22a ermitteln und ein von der Temperatur abhängiges Temperatursignal 40 an die Auswerteeinheit 32 ausgeben.
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Mit dem Temperatursignal 40 kann die Auswerteeinheit 32 die Temperatur des Messwiderstandes 16 bestimmen, so dass eine Temperaturkompensation des elektrischen Widerstandes des Messwiderstandes 16 oder eines aus dem erfassten Spannungsabfall ermittelten Spannungsmesssignals erfolgen kann. Mit dem korrigierten Spannungsmesssignal bzw. dem genauen, kompensierten elektrischen Widerstand des Messwiderstandes 16 kann ein genaues Ausgangssignal ermittelt werden, mit dem der durch den Messwiderstand 16 fließende Strom ermittelt wird.
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Es erfolgt also eine Temperaturkompensation des elektrischen Widerstandes des Messwiderstandes durch ein Temperatursignal 40, das von der Temperatur des Messwiderstands 16 abhängig ist, wobei kein separater Temperaturfühler und keine zusätzliche Messverbindung zwischen dem Schaltungsträger 18 und dem Messwiderstand 16 erforderlich sind. Zur Temperaturbestimmung wird lediglich ein erster Haltestift 22a verwendet, der eine Haltefunktion für den Schaltungsträger 18 hat.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Bestimmung des elektrischen Widerstandes des ersten Haltestiftes 22a, indem ein zweiter Haltestift, der ebenfalls nur eine Haltefunktion für den Schaltungsträger 18 hat, zur elektrischen Kontaktierung des zweiten Endes 50 des ersten Haltestiftes 22a mit der Spannungsmessschaltung 44 genutzt wird, wobei der elektrische Widerstand des Messwiderstandes 16 sowie des zweiten Haltestiftes 22b vernachlässigt bzw. aus dem erfassten Spannungsabfall herausgerechnet werden.
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Optional kann auch der zweite Haltestift 22b thermisch mit dem Messwiderstand 16 verbunden sein, so dass dieser ebenfalls annähernd die Temperatur des Messwiderstandes 16 aufweist, also auch dessen elektrischer Widerstand von der Temperatur des Messwiderstandes 16 abhängig ist. Das Temperatursignal 40 ist in dieser Ausführungsform von der Temperatur bzw. der Temperaturänderung sowohl des ersten Haltestiftes 22a wie auch des zweiten Haltestiftes 22b abhängig.
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Der erste Haltestift 22a und der zweite Haltestift 22b können in Bereichen des Messwiderstandes 16 angeordnet sein, in welchen annähernd die gleichen Temperaturen zu erwarten sind, so dass der erste Haltestift 22a und der zweite Haltestift 22b annähernd die gleiche Temperatur aufweisen. Diese Temperatur kann mit dem oben beschriebenen Verfahren ermittelt werden, wobei die Temperatur-Widerstands-Kurve basierend auf den addierten elektrischen Widerständen beider Haltestifte 22a, 22b ermittelt ist.
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Optional können der erste Haltestift 22a und der zweite Haltestift 22b in Bereichen des Messwiderstandes 16 mit unterschiedlichen Temperaturen angeordnet sein, so dass sich die Haltestifte 22a, 22b unterschiedlich erwärmen. Die ermittelte Temperatur bzw. das Temperatursignal entspricht in einer solchen Ausführungsform einem Mittelwert der Temperaturen der Haltestifte 22a, 22b, also einem Mittelwert der Temperatur des Messwiderstandes 16. Ist die relative Temperaturverteilung des Messwiderstandes 16 bzw. der relative Temperaturunterschied zwischen den Haltestiften 22a, 22b bekannt, kann auch eine Abschätzung der Temperaturverteilung auf Grundlage des Temperatursignals 40 erfolgen.
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Der Referenzstrom fließt über den ersten Haltestift 22a in den Messwiderstand 16 und fließt dort überwiegend gemeinsam mit dem Laststrom 12 ab. Darüber hinaus erzeugt der Referenzstrom aber auch einen Spannungsabfall über den Messwiderstand 16, der mit der Messschaltung 20 erfasst wird. Um den Spannungsabfall des Laststroms 12 über den Messwiderstand 16 genau zu erfassen, ist es erforderlich, den Spannungsabfall des Laststroms 12 am Messwiderstand 16 vom Spannungsabfall des Referenzstroms am Messwiderstand 16 zu trennen bzw. den Spannungsabfalls des Referenzstroms aus dem mit der Messschaltung 20 gemessenen Gesamtspannungsabfall herauszufiltern.
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Eine erste Möglichkeit zur Trennung der Signale besteht darin, den Spannungsabfall des Laststroms 12 über den Messwiderstand 16 sowie den Spannungsabfall des Referenzstroms über den ersten Haltestift 22a periodisch mit einer Messfrequenz bzw. einer Schaltfrequenz durchzuführen, wobei die Messfrequenz der Messschaltung und die Schaltfrequenz der Erfassungseinheit 42 so gewählt sind, dass jeweils nur der Spannungsabfall des Laststroms 12 über den Messwiderstand 16 oder der Spannungsabfall des Referenzstroms über den Haltestift 22a erfasst wird, also keine gleichzeitige Erfassung beider Spannungsabfälle erfolgt.
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Alternativ kann die Referenzstromschaltung 54 den Referenzstrom mit einer Schaltfrequenz bereitstellen, die ein herausfiltern des Signals aus der Laststrommessung ermöglicht. Beispielsweise kann die Schaltfrequenz um einen Faktor 2 oder ein Vielfaches von 2 größer sein als die Messfrequenz der Messschaltung 20.
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In einer alternativen Ausführungsform kann als zweiter Haltestift auch ein Haltestift 22c, 22d verwendet werden, der zur Erfassung des Spannungsabfalls des Laststroms 12 über den Messwiderstand 16 verwendet wird (2).
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Bei einer solchen Ausführungsform erzeugt der Referenzstrom einen Spannungsabfall im Haltestift 22c bzw. 22d, der mit der Messschaltung 20 gemeinsam mit dem Spannungsabfall des Laststroms 12 erfasst wird. Es muss also auch bei dieser ausführungsform sichergestellt sein, dass sich die Signale zur Erfassung des Laststroms 12 sowie zur Erfassung des elektrischen Widerstandes des erste Haltestiftes bzw. der Haltestifte 22a, 22b, 22c, 22d nicht gegenseitig beeinflussen bzw. dass eine solche Beeinflussung aus den einzelnen Signalen herausgefiltert werden kann, beispielsweise über die obenstehend bezüglich 1 erläuterten Verfahren.
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Falls eine genauere Temperaturverteilung des Messwiderstandes 16 erfasst werden soll, können auch mehrere erste Haltestifte 22a vorgesehen sein, wobei jeweils für jeden ersten Haltestift 22a ein Temperatursignal ermittelt wird.
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Alternativ zum elektrischen Widerstand des ersten Haltestiftes 22a kann das Temperatursignal 40 auch von einer anderen temperaturabhängigen Eigenschaft des ersten Haltestiftes abhängig sein.
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Es ist lediglich erforderlich, dass eine temperaturabhängige Eigenschaft des ersten Haltestiftes 22a von der Erfassungseinheit 42 erfasst wird und ein von dieser temperaturabhängigen Eigenschaft abhängiges Temperatursignal 40 ausgegeben wird, das zur Korrektur bzw. zur Anpassung des Ausgangssignals einer Auswerteeinheit verwendet wird.
