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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Beschreibung betrifft das Gebiet der Stromsensoren, insbesondre der sogenannten Kompensationsstromsensoren.
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HINTERGRUND
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Es sind verschiedene Typen von Stromsensoren bekannt und kommerziell erhältlich. Ein Typ von Stromsensoren sind sogenannte Kompensationsstromsensoren. Diese sind so aufgebaut, dass der zu messende Strom (Primärstrom) einen magnetischen Fluss in einem weichmagnetischen Kern erzeugt und die Sensorelektronik einen Kompensationsstrom (Sekundärstrom) bereitstellt, der durch eine Kompensationsspule fließt, die in dem weichmagnetischen Kern einen Fluss in entgegengesetzter Richtung verursacht. Die Überlagerung (Summe) der von Primärstrom und Kompensationsstrom verursachten magnetischen Flusskomponenten wird (mittels eines geschlossenen Regelkreises) auf null geregelt. Dies geschieht mittels einer Magnetfeldsonde. Eine mögliche Implementierung eines Kompensationsstromsensors mit einer Magnetfeldsonde ist z.B. in der Publikation
DE 10331883 B4 beschrieben. Auch aus der Publikation
DE 69833953 T2 ist ein Stromsensor nach dem Kompensationsprinzip bekannt. In Bezug auf den Stand der Technik wird weiter auf die Publikation
DE 10045194 A1 verwiesen, in der eine Auswerteschaltung für einen Kompensationsstromsensor beschrieben ist.
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In manchen Stromsensoren werden Magnetfeldsonden verwendet, die einen Streifen aus magnetischem Material umfassen (Sensorstreifen). Geeignet sind beispielweise Sensorstreifen aus Vitrovac
®, der zwar eine nichtlineare, jedoch eine Magnetisierungskennlinie mit sehr symmetrischer Hysterese aufweist (vgl. z.B.
DE 10045194 A1 , entspricht
US2004/0204875A1 ). Bekannte Stromsensorvorrichtungen weisen einen Spulenträger für die Kompensationsspule sowie einen Träger für den Sensorstreifen auf. Bei der Fertigung werden Spulenträger und Sensorstreifenträger zunächst vorbereitet und danach zusammengefügt, was vergleichsweise aufwändig ist und oft manuell durchgeführt werden muss. Dabei wird zuerst der Sensorstreifen auf einen Klebefilm aufgebracht, der anschließend teilautomatisiert auf dem Träger montiert wird. Der Träger mit dem Sensorstreifen wird nun mit der Sondenspule bewickelt, und die Enden der Wicklungen werden selektiv gelötet. Darauf wird ein Schrumpfschlauch aufgebracht. Der Spulenträger wird ebenfalls bewickelt und die Spulenenden anschließend selektiv gelötet. Anschließend müssen beide Komponenten ineinander gefügt werden und der weichmagnetische Kern wird eingebaut. Die ganze Prozedur ist in der Herstellung vergleichsweise komplex und daher kostenintensiv und fehleranfällig.
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Die Erfinder haben es sich zur Aufgabe gemacht, den mechanischen Aufbau eines Stromsensors mit Kompensationswicklung zu verbessern, um eine einfachere und kosteneffizientere Fertigung zu ermöglichen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die oben genannte Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst. Ausführungsbeispiel und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Im Folgenden wird eine Vorrichtung beschrieben, die für die Strommessung verwendet werden kann. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung folgendes auf: einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden Spulenträger mit einem Grundkörper, der in einem zentralen Bereich einen Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als die Querschnittsfläche außerhalb des zentralen Bereichs, sowie eine Magnetfeldsonde mit einem ferromagnetischen Sensorstreifen, der in dem Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche am Spulenträger befestigt ist, und mit einer Sensorspule, die in dem zentralen Bereich so um den Spulenträger gewickelt ist, dass sie den Sensorstreifen umschließt. Die Vorrichtung weist weiter eine Folie auf, welche den Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche zumindest teilweise abdeckt. Eine Sekundärwicklung ist um den Spulenträger gewickelt, wobei in dem Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche die Sekundärwicklung um die Folie gewickelt ist.
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Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer Strommessvorrichtung beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren das Bereitstellen eines sich entlang einer Längsachse erstreckenden Spulenträgers mit einem Grundkörper, der in einem zentralen Bereich einen Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als die Querschnittsfläche außerhalb des zentralen Bereichs. Das Verfahren umfasst weiter das Befestigen eines ferromagnetischen Sensorstreifens am Spulenträger in dem Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche und das Wickeln einer Sensorspule um den zentralen Bereich des Spulenträgers, sodass diese den Sensorstreifen umschließt. Eine Folie wird an dem Spulenträger so befestigt, dass diese den Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche zumindest teilweise abdeckt. Das Verfahren umfasst des Weiteren das Wickeln einer Sekundärwicklung um den Spulenträger, wobei in dem Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche die Sekundärwicklung um die Folie gewickelt wird.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Darstellungen sind nicht zwangsläufig maßstabsgetreu und die Ausführungsbeispiele sind nicht nur auf die dargestellten Aspekte beschränkt. Vielmehr wird Wert darauf gelegt, die den Ausführungsbeispielen zugrunde liegenden Prinzipien darzustellen. In den Abbildungen zeigt:
- 1 enthält Ansicht und Draufsicht eines Spulenträgers mit integriertem Sensorstreifenträger gemäß einem Ausführungsbeispiel sowie eine zugehörige Schnittdarstellung.
- 2 illustriert die Montage des Sensorstreifens auf dem Spulenträger mit integriertem Sensorstreifenträger (Diagramm (a)) sowie die Bewicklung des Sensorstreifens mit einer Sondenspule (Diagramm (b)).
- 3 illustriert den Aufbau aus 2 mit eingefügtem weichmagnetischen Kern.
- 4 illustriert die Anordnung aus 4 mit um den Spulenträger gewickelter Kompensationsspule.
- 5 ist ein Flussdiagramm zur Illustration eines Beispiels eines Verfahrens zur Herstellung der hier beschriebenen Stromsensorvorrichtungen.
- 6 ist ein Blockschaltbild zur Illustration der Verwendung der hier beschrieben Ausführungsbeispiele als Stromsensor.
- 7 ist eine Explosionsdarstellung von Spulenträger (inkl. Wicklungen) und weichmagnetischen Kern.
- 8 illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel, das eine Alternative zu dem Beispiel aus 4 darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen eine Stromsensorvorrichtung mit Kompensationsspule. Das Funktionsprinzip eines solchen Stromsensors ist an sich bekannt und wird hier nicht im Detail diskutiert, sondern nur kurz zusammengefasst (vgl. z.B.
DE 10045194 A1 , entspricht
US2004/0204 875 A1 ). Wie üblich umfasst ein derartiger Stromsensor einen weichmagnetischen Kern mit einer Primärwicklung (meist nur eine Windung), welche den zu messenden Strom (Primärstrom) führt, eine Kompensationswicklung (Sekundärwicklung), welche einen als Kompensationsstrom bezeichneten Sekundärstrom führt, sowie eine Magnetfeldsonde. Letztere umfasst einen als Sensorstreifen bezeichneten ferromagnetischen Metallstreifen sowie eine Sondenspule (auch als Sensorwicklung bezeichnet). Der Sensorstreifen besteht beispielsweise aus einer Kobalt-Eisen-(CoFe-) oder einer Nickel-Eisen (NiFe-) Legierung (beispielsweise Vitrovac
®) oder ähnlichen magnetischen Legierungen.
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Ein von einem Oszillator bereitgestellter Erregerstrom fließt durch die Sensorwicklung, wodurch der Sensorstreifen periodisch mit wechselnder Polarität meist bis zum Erreichen der Sättigung magnetisiert wird. Die Hysteresekennlinie ist (materialbedingt) hochsymmetrisch, und durch den magnetischen Fluss in dem oben erwähnten weichmagnetischen Kern entsteht eine Unsymmetrie, welche ausgewertet wird (ist keine Unsymmetrie vorhanden, ist der magnetische Fluss null). Der Stromsensor umfasst eine Ansteuerelektronik, welche den Kompensationsstrom so einstellt, dass der magnetische Fluss in dem weichmagnetischen Kern null wird. Dieser Nullpunkt wird mittels der Magnetfeldsonde detektiert. In diesem Zustand ist der Kompensationsstrom proportional zu dem Primärstrom, wobei der Proportionalitätsfaktor von dem Verhältnis der Windungszahlen von Primärwicklung und Kompensationswicklung abhängt. Der geregelte Kompensationsstrom kann sehr genau z.B. mittels eines Messwiderstandes gemessen werden und der resultierende Messwert repräsentiert auch aufgrund der erwähnten Proportionalität den Primärstrom. Genau genommen ist die Primärwicklung kein Bestandteil des Stromsensors, sondem der Primärleiter ist im Betrieb mit der Kompensationswicklung (mit Hilfe des weichmagnetischen Kerns) magnetisch gekoppelt.
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Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zielen darauf ab, einen Spulenträger für die Kompensationswicklung so zu gestalten, dass er gleichzeitig auch als Träger für den Sensorstreifen der Magnetfeldsonde dienen kann. Spulenträger und Sensorstreifenträger sind also ein integrales Bauteil, was die Fertigung der Stromsensorvorrichtung insgesamt vereinfacht. Die Stromsensorvorrichtung ist dadurch weniger teuer und weniger fehleranfällig. Ein Beispiel des hier beschriebenen Spulenträgerdesigns ist in 1 dargestellt.
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Gemäß 1 hat der Spulenträger 1 eine prismatische oder zylindrische Grundform (z.B. mit rechteckiger bzw. runder Grundfläche) die sich entlang einer Längsachse L erstreckt, die auch die Längsachse der Kompensationsspule definiert. Diagramm (a) der 1 zeigt eine Seitenansicht, Diagramm (b) die korrespondierende Draufsicht und Diagramm (c) eine Querschnittsdarstellung (Schnittebene A-A). Der Spulenträger 1 ist hohl, um ein Durchstecken eines weichmagnetischen Kerns zu ermöglichen (vgl. 7). Das heißt der Hohlraum 10, in dem später der weichmagnetische Kern Platz findet, verläuft entlang der Längsachse L durch den Spulenträger 1 hindurch.
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Der Spulenträger 1 weist weiter in einem zentralen Bereich 11 eine Verjüngung (d.h. einen Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche) auf. In der Darstellung in 1 ist die erwähnte Verjüngung in einem in Bezug auf die Länge 1 des Spulenträgers 1 symmetrisch (mittig) angeordneten Abschnitt des Spulenträgers, in dem die Querschnittsfläche des Spulenträgers 1 von der Querschnittsfläche der oben erwähnten Grundform abweicht. Im zentralen Bereich 11 des Spulenträgers 1 ist die Querschnittfläche kleiner als außerhalb des zentralen Bereichs 11 und weist aufgrund der Verjüngung beispielsweise einen flachen, z.B. rechteckigen Querschnitt (normal zur Längsachse L) auf, wobei in dem in 1 dargestellten Beispiel die Länge a der Querschnittsfläche deutlich größer ist als die Breite b. Der zentrale Bereich 11 liegt nicht notwendigerweise symmetrisch in der Mitte des Spulenträgers 1 (in Bezug auf dessen Länge 1), sondern kann auch (unsymmetrisch) an einer beliebigen Position zwischen den beiden Stirnseiten des Spulenträgers liegen.
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In dem Beispiel aus 1 verjüngt sich der Spulenträger 1 im zentralen Bereich 11 (von außen zur Mitte hin) in zwei Stufen. Außerhalb des zentralen Bereichs 11 weist der Spulenträger 11 eine quadratische Querschnittsfläche mit Seitenlänge d auf (Querschnittsfläche d×d). Am Rand des zentralen Bereichs 11 ist die Querschnittsfläche des Spulenträgers ebenfalls quadratisch, jedoch mit einer kleineren Seitenlänge c (d.h. c < d). Weiter zur Mitte hin verjüngt sich der Querschnitt des Spulenträgers 1 noch einmal; er weist in der Mitte des zentralen Bereichs eine rechteckige Querschnittsfläche mit den Seitenlängen b (längere Seite) und a (kürzere Seite). Im dargestellten Beispiel gilt a < b < c < d. An den beiden Enden (Stirnseiten) weist der Spulenträger 1 jeweils einen umlaufenden Kragen 12a bzw. 12b (Steg) auf, der ein Herunterrutschen der Kompensationswicklung verhindern soll.
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Beim Zusammenbau der Stromsensorvorrichtung wird zunächst der in 1 dargestellte Spulenträger 1 bereitgestellt. Dieser kann beispielsweise in einem Stück aus Kunststoff mittels Spritzguss gefertigt werden. In jenem Bereich, in dem die Querschnittsfläche des Spulenträgers am kleinsten ist (in dem dargestellten Beispiel in dem Bereich mit der Breite b) ist außen auf dem Spulenträger 1 der Sensorstreifen 21 befestigt. Im vorliegenden Beispiel ist der Sensorstreifen 21 an dem Spulenträger 1 festgeklebt, nämlich mittels eines kurzen Klebebands 20. Diese Situation ist in 2, Diagramm (a), dargestellt, welches eine Seitenansicht des Spulenträgers 1 mit daran geklebten Sensorstreifen 21 zeigt. Andere Methoden der Befestigung sind möglich, jedoch können Klebebänder mit herkömmlichen Wickelmaschinen, mit denen auch Sensorspule und Kompensationsspule gewickelt werden, einfach gehandhabt werden.
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Beim Zusammenbau der Stromsensorvorrichtung wird in einem nächsten Schritt eine Sensorspule 22 um den Spulenträger 1 gewickelt, und zwar so, dass die Sensorspule 22 den Sensorstreifen 21 umschließt. Diese Situation ist in 2, Diagramm (b), dargestellt. Im dargestellten Beispiel ist die größere Außenabmessung der Sensorspule 22 ungefähr gleich der Seitenlänge c (vgl. 1). Die Wicklungsenden der Sensorspule 22 können durch eine geeignete Führung direkt bis zu einem Pin geführt werden und anschließend direkt mit diesem verschweißt werden (siehe auch 7). Der Schweißvorgang kann beispielsweise von der Wicklungsmaschine durchgeführt werden.
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Durch den Hohlraum 10 (vgl. 1) kann der weichmagnetische Kern 3 in den Spulenträger 1 eingeführt und entlang des Sensorstreifens 21 (z.B. parallel zu diesem) durch den Spulenträger 1 hindurchgeführt werden. Damit die Magnetfeldsonde, insbesondere die Sensorspule 22, geschützt ist und nicht beschädigt werden kann, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel die Magnetfeldsonde noch mit einem Schrumpfschlauch oder einer anderen geeigneten Abdeckung 23 umschlossen. Alternativ kann als Abdeckung 23 auch ein weiteres Klebeband verwendet werden. Diese Situation ist in 3, dargestellt, welches eine Draufsicht des Spulenträgers 1 mit eingebautem weichmagnetischen Kern 3 zeigt. Die Verwendung eines zweiten Klebebandes als Abdeckung 23 hat den Vorteil, dass dieses automatisiert durch die Wicklungsmaschine aufgebracht werden kann.
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Der weichmagnetische Kern 3 ist in 3 nur der Vollständigkeit halber dargestellt. Es versteht sich, dass während des Bewickelns des Spulenträger 1 durch die Wicklungsmaschine der Kern noch nicht in den Spulenträger 1 eingesetzt ist. Deshalb muss sichergestellt werden, dass jener Bereich, in dem sich später der magnetische Kern 3 befindet, frei bleibt. Vor dem Bewickeln des Spulenträgers 11 mit der Kompensationsspule 4, wird der zentrale Bereich 11 mit einer Folie 12 geeigneter Dicke abgedeckt. Die Folie 12 gewährleistet einen gleichmäßigen Querschnitt der Kompensationswicklung 4 entlang der Längsachse L und verhindert, dass beim Bewickeln des Spulenträgers 4 die Windungen der Kompensationswicklung 4 diese in den Raum (Teil des Hohlraums 10, vgl. 1) eindringen, in den später der der magnetische Kern 3 eingeführt werden soll. Diese Situation (mit bereits eingeführtem Kern 3) ist in 4 dargestellt. Die Dicke der Folie 12 entspricht beispielsweise ungefähr der Differenz der Abstände d/2-c/2 (vgl. 1), sodass der Querschnitt der Kompensationsspule 4 entlang der Längsachse L im Wesentlichen gleich bleibt und sich nicht verändert. Die Folie 12 liegt an jenem Teil des zentralen Bereichs 11 des Spulenträgers 1 an, dessen Querschnitt (Seitenlänge c) etwas geringer ist, als außerhalb des zentralen Bereichs (Seitenlänge d). Auch das Montieren der Folie 12 kann mit einer Wicklungsmaschine automatisiert durchgeführt werden. Die Folie 12 kann aus Kunststoff bestehen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel besteht die Folie 12 aus einem Metall, um die Magnetfeldsonde abzuschirmen. In diesem Fall dient die Folie 12 als Abschirmung z.B. gegen externe Magnetfelder, welche die Messung stören könnten. Beispielsweise kann die Folie 12 aus einer ferromagnetischen Legierung mit hoher relativer Permeabilität gemacht sein, beispielsweise aus einer weichmagnetischen Nickel-Eisen-Legierung wie Mu-Metall, Permenorm®, Vitrovac® oder Vitroperm®. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Folie aus einem Laminat bestehen, welches eines oder mehrere der oben genannten ferromagnetischen Legierungen aufweist (z.B. Vitrolam®). In diesem Fall ist die (Abschirm-) Folie aus sehr festem, z.B. kristallinem, dünn gewalztem Material. Die so geschützte Magnetfeldsonde (Sensorstreifen und Sensorspule) hat eine vergleichsweise hohe Empfindlichkeit und kann daher durch externe Felder beeinflusst werden. Durch die Abschirmfolie 12 ist es daher möglich externe Felder direkt am Sensorstreifen 21 abzuschirmen. Die Folie 12 kann auch aus mehreren verschiedenen Materialien bestehen.
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Beispielsweise bei Differenzstromsensoren (mit zwei Primärleitern, wobei die jeweiligen Primärströme sich zumindest teilweise destruktiv überlagernde Magnetfelder erzeugen) kann diese zusätzliche Abschirmung durch die Folie 12 zur Folge haben, dass auf eine deutlich komplexere vollumfängliche Abschirmung der ganzen Stromsensorvorrichtung verzichtet werden kann, da die Abschirmung direkt an der Magnetfeldsonde erfolgt. Auch der Offset durch das Erdmagnetfeld, welches direkt auf die Magnetfeldsonde wirkt, kann auf diese Weise reduziert werden. Des Weiteren werden externe magnetische Felder im Bereich der Sonde homogenisiert, sodass keine Sättigungseffekte auftreten können und damit ein direkter Einfluss auf das Ausgangssignal, welches den Primär- bzw. Differenzstrom repräsentiert, vermieden wird.
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Im Folgenden wird ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Stromsensorvorrichtung anhand des Flussdiagrams aus 5 zusammengefasst. Demnach umfasst das Verfahren das Bereitstellen eines sich entlang einer Längsachse L erstreckenden Spulenträgers mit einem Grundkörper, der z.B. in einem zentralen Bereich einen Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche (a×b im Falle eines rechteckigen Querschnitts, vgl. 1) aufweist, die kleiner ist als die Querschnittsfläche (d×d) außerhalb des zentralen Bereichs (siehe 5, Schritt 100). Wie erwähnt bedeutet „zentraler Bereich“ nicht notwendigerweise, dass dieser Bereich in der Mitte des Spulenträgers liegt. Das Verfahren umfasst weiter das Befestigen eines ferromagnetischen Sensorstreifens am Spulenträger in dem Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche (siehe 5, Schritt 101) sowie das Wickeln einer Sensorspule um den zentralen Bereich des Spulenträgers (d.h. den Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche), sodass die Sensorspule den Sensorstreifen umschließt (siehe 5, Schritt 102). Der Sensorstreifen und die Sensorspule bilden die weiter oben erwähnte Magnetfeldsonde. Das Verfahren umfasst weiter das Befestigen einer Abdeckung beispielsweise in Form einer Folie an dem Spulenträger, sodass diese den Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche zumindest teilweise abdeckt (siehe 5, Schritt 103) und das Wickeln einer Sekundärwicklung um den Spulenträger, wobei in dem Abschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche die Sekundärwicklung um die Abdeckung (z.B. die Folie 12, vgl. 4) gewickelt ist (siehe 5, Schritt 104). Die Abdeckung (vgl. 4, Fole 12) kann z.B. als Schirmung gegen externe, störende Magnetfelder dienen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird anschließend ein weichmagnetischer Kern in einen Hohlraum eingeführt, der entlang der Längsachse durch den Spulenträger hindurch verläuft (siehe auch 7). Die Verwendung der so hergestellten Stromsensorvorrichtung als Stromsensor wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild in 6 zusammengefasst.
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Gemäß 6 umfasst der Stromsensor einen weichmagnetischen Kern 3, der mit einer Primärwicklung 5 (meist nur eine einzige Windung), und einer Sekundärwicklung/Kompensationswicklung 4 (vgl. auch 4) magnetisch gekoppelt ist. Die Primärwicklung 5 führt den zu messenden Primärstrom ip und die Kompensationswicklung 4 führt den Kompensationsstrom iS (Sekundärstrom). Die von Primärstrom ip und Sekundärstrom iS verursachten magnetischen Flusskomponenten überlagern sich in dem Kern 3 destruktiv, wobei der resultierende magnetische Fluss im Kern 3 auf null geregelt wird. Der magnetische Fluss wird mittels einer Magnetfeldsonde gemessen, die wie oben erläutert aus dem Sensorstreifen 21 und der Sensorspule 22 gebildet wird. Die Sensorspule 22 ist mit einer Auswerteschaltung 41 verbunden, die einen den magnetischen Fluss repräsentierenden Messwert B bereitstellt. Verschiedene geeignete Auswerteschaltungen sind an sich bekannt und werden daher hier nicht weiter erläutert. Meist umfasst die Auswerteschaltung 41 einen Oszillator, der einen Erregerstrom iM erzeugt, der in die Sensorspule 22 eingespeist wird und diese periodisch mit wechselnder Polarität bis zur Sättigung magnetisiert. Aufgrund der symmetrischen, idealerweise rechteckigen Hysteresekennlinie des Sensorstreifens 21, weist eine eventuell vorhandene Unsymmetrie beim abwechselnden Magnetisieren der Sensorspule 22 auf einen magnetischen Fluss im Kern 3 hin, der ungleich null ist. Diese Unsymmetrie kann ausgewertet werden. Die Auswerteschaltung ist mit dem Stromregler 42 gekoppelt, der den Sekundärstrom is so einstellt, dass die erwähnte Unsymmetrie verschwindet bzw. der Messwert B (idealerweise) null wird.
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In diesem Zustand (Messwert B ist null) ist der Kompensationsstrom is proportional zu dem Primärstrom ip, wobei der Proportionalitätsfaktor von dem Verhältnis der Windungszahlen von Primärwicklung und Kompensationswicklung abhängt. Der geregelte Kompensationsstrom kann sehr genau z.B. mittels eines Messwiderstandes Rs gemessen werden und der resultierende Messwert (z.B. die Ausgangsspannung VO=RM×iS) repräsentiert aufgrund der erwähnten Proportionalität den Primärstrom ip.
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7 zeigt als Explosionsdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines bewickelten Spulenträgers 1 und den weichmagnetischen Kern 3, welcher im vorliegenden Beispiel zweiteilig ausgeführt ist. Beim Zusammenbau können die beiden Kernteile 3a und 3b, mit jeweils einem Schenkel an den gegenüberliegenden Enden des Spulenträgers 1 in den durchlaufenden Hohlraum 10 (siehe 1) eingeführt werden. Im eingebauten Zustand berühren sich die beiden Kernteile, sodass ein geschlossener Magnetkreis ohne nennenswerten Luftspalt entsteht. Im Betrieb ist der Primärleiter durch den weichmagnetischen Kern 3 hindurchgeführt. Ebenfalls dargestellt in 7 sind die Pins P4 der Kompensationswicklung 4 und die Pins P22 der Sondenwicklung.
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8 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Spulenträgers 1, bei dem sich der Querschnitt von außen hin zum zentralen Bereich 11 in einer Stufe verringert. In dem Beispiel aus 8, Diagramm (a), ist die Querschnittsfläche des Spulenträgers außerhalb des zentralen Bereichs 11 gleich d×d und innerhalb des zentralen Bereichs 11 gleich a×b (wobei a<b<d). Im Gegensatz dazu verjüngt sich der Querschnitt in dem Beispiel aus 1 (Diagramm (b)) erst von d×d auf c×c und anschließend von c×c auf a×b. Die Folie 12, welche auch als Abschirmung dienen kann (jedoch nicht notwendigerweise muss), deckt in dem Beispiel aus 8 den gesamten Spulenträger 1 zwischen den Krägen 12a, 12b ab. Diese Situation ist in 8, Diagramm (b), dargestellt. Die Sekundärspule 4 ist in diesem Beispiel ausschließlich um die Folie 12 gewickelt.
