DE10310503A1

DE10310503A1 - Einrichtung und Verfahren zur Messung eines elektrischen Stroms

Info

Publication number: DE10310503A1
Application number: DE2003110503
Authority: DE
Inventors: Henning Hauenstein; Wolfgang Feiler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung 1 zur Messung eines elektrischen Stroms mit einem von dem zu messenden Strom durchflossenen Messwiderstand 10 und einer Messeinrichtung 12 zur Messung des an dem Messwiderstand 10 infolge des Stromflusses entstehenden Spannungsabfalls. Die Einrichtung 1 umfasst eine Stromquelle 13, die mit den Anschlüssen des Messwiderstands 10 verbunden ist und durch die der Messwiderstand 10 mit einem Teststrom bestrombar ist. Weiterhin wird ein Verfahren zur Messung eines elektrischen Stroms mit dieser Einrichtung beschrieben.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und Verfahren zur Messung eines elektrischen Stroms nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 10, beziehungsweise 11. Bekannte Verfahren zur Messung eines elektrischen Stroms bedienen sich eines Mess- oder Shuntwiderstands, der in den Stromkreis eingeschaltet ist. Bei Stromfluss durch den Messwiderstand entsteht an diesem ein messbarer Spannungsabfall. Bei bekanntem Messwiderstand R kann mittels des Ohmschen Gesetzes U = R·I aus dem gemessenen Spannungsabfall U auf den Strom I geschlossen werden. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist, dass der durch den Strom I in den Anschlussleitungen hervorgerufene zusätzliche Spannungsabfall den Messwert verfälscht. Um dies zu verhindern, ist es weiterhin bekannt, den Messwiderstand nicht nur mit zwei Forceanschlüssen für die Zu- und Abführung des Laststroms, sondern zusätzlich auch noch mit zwei Senseanschlüssen auszustatten, über die der zu messende Laststrom nicht fließt. Über diese Senseanschlüsse wird der Spannungsabfall U abgegriffen. Bei bekanntem Widerstandswert R des Messwiderstands wird dann, wie oben schon erwähnt, nach dem Ohmschen Gesetz der Laststrom I ermittelt. Der Widerstandswert R des Messwiderstands ist nun jedoch im Allgemeinen infolge von Fertigungstoleranzen, Alterungseffekten und seiner Temperaturabhängigkeit nicht genau bekannt. Dies hat aber zur Folge, dass sich der Wert des Laststroms I nur mit einem nicht zu vernachlässigenden Fehler bestimmen lässt.
Aus DE 200 04 909 U1 ist es weiterhin bekannt, die Fertigungstoleranzen und die Temperaturabhängigkeit eines Messwiderstands zu kompensieren. Dabei wird ein Korrekturfaktor für die Fertigungstoleranz des Messwiderstands vor Inbetriebnahme der Einrichtung für die Strommessung über eine Eichmessung bestimmt und in einem Datenspeicher abgespeichert. Während einer nachfolgenden Strommessung kann dieser gespeicherte Korrekturwert ausgelesen und zur Korrektur des Messergebnisses herangezogen werden. Durch die zusätzliche Verwendung eines Temperatursensors kann auch noch die jeweilige Temperatur gemessen, ebenfalls gespeichert und als Korrekturwert für das Messergebnis des Stromwertes wieder aus dem Speicher ausgelesen werden. Nachteilig an diesem bekannten Verfahren ist die Tatsache, dass es sich nicht eines Regelkreises bedient. Da lediglich ein Korrekturwert für die Fertigungstoleranz des Messwiderstands mit Hilfe eines Eichverfahrens vor Inbetriebnahme der Messeinrichtung gewonnen wird, bleiben Änderungen des Widerstandswertes infolge von Alterungsprozessen unberücksichtigt.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass eine noch höhere Messgenauigkeit zu erzielen ist, wenn neben der Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen, und der Temperaturabhängigkeit auch noch Alterungseffekte kontinuierlich berücksichtigt werden, die sich auf den Widerstandswert des Messwiderstands auswirken. Dazu schlägt die Erfindung eine in der Praxis sehr einfach und kostengünstig zu realisierende Einrichtung vor, die auf vorteilhafte Weise auch kompatibel zu standardisierten Aufbau- und Verbindungstechniken von Leistungsmodulen ist. Kern der erfinderischen Lösung ist ein Messwiderstand mit zwei Force- und zwei Senseanschlüssen. Über die zwei Forceanschlüsse wird dabei nicht nur der zu messende Laststrom sondern auch ein bekannter Testrom zu- und abgeführt. Bei den von diesen genannten Strömen nicht durchflossenen Senseanschlüssen des Messwiderstands wird ein Spannungsabfall gemessen, der von dem zu messenden Laststrom und dem bekannten Teststrom herrührt. Die Aufspaltung dieses Spannungsabfalls in einen von dem zu messenden Laststrom stammenden Anteil und in einen von dem Teststrom stammenden Anteil wird in vorteilhafter Weise durch eine Filter- und Lock-in-Technik ermöglicht.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Es zeigen 1 eine bekannte Schaltungsanordnung zur Strommessung mit einem Messwiderstand, 2 eine weitere bekannte Schaltungsanordnung mit einem Messwiderstand und speziellen Abgriffen für die zu messende Spannung, 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgestalteten Einrichtung mit einem Messwiderstand und zusätzlichen Forceanschlüssen zur Einprägung eines Teststroms, 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Schaltungsträger, 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Schaltungsträger, 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer integrierten Stromquelle und einem integrierten Messmittel und 7 ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Hochstrommodul.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Zunächst werden jedoch bekannte Lösungen kurz beschrieben. So zeigt beispielsweise 1 eine bekannte Einrichtung 1 zur Strommessung, bei der ein Messwiderstand 10 in Serie zu einer Strom verbrauchenden elektrischen Schaltung 11 geschaltet ist. Diese Serienschaltung ist mit den Polen einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden. Bei Stromfluss kann an dem Messwiderstand 10 die Spannung U abgegriffen werden. Mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes kann, bei bekanntem Widerstandswert R des Messwiderstands 10, dann daraus die Stromstärke I nach der Beziehung I =U/Rermittelt werden. Nachteilig bei dieser bekannten Einrichtung ist die Tatsache, dass die Zuleitungen zu dem Messwiderstand 10 einen unbekannten parasitären Widerstand aufweisen, der zudem Alterungseffekten unterworfen ist und auch noch temperaturabhängig sein kann. Somit ist eine Fehlerquelle gegeben, die zu einem ungenauen Messergebnis führt.
Um dies möglichst zu vermeiden, ist es gemäß einer weiteren Lösung aus dem Stand der Technik bereits bekannt (2), den Messwiderstand 10 neben den Forceanschlüssen für die Zu- und Abführung des Laststroms zusätzlich auch noch mit zwei Senseanschlüssen auszustatten, über die der zu messende Laststrom I nicht fließt. Über diese zusätzlichen Senseanschlüsse wird dann die Messspannung U abgegriffen, aus der dann, wie zuvor schon beschrieben, bei bekanntem Widerstandswert R des Messwiderstands 10 der Strom I ermittelt wird. Auch hierbei bestehen jedoch die eingangs schon beschriebenen Nachteile weiter.
Anhand des in 3 dargestellten Blockschaltbildes wird nun das Prinzip der erfindungsgemäß ausgestalteten Einrichtung zur Messung eines elektrischen Stroms erläutert, die die Fehlerquellen bekannter Einrichtungen weitgehend vermeidet und dadurch wesentlich genauere Messungen zulässt. Dort ist wiederum ein Messwiderstand 10 dargestellt, der in Serie zu einer Strom verbrauchenden elektrischen Schaltung 11 geschaltet ist, deren Strom I gemessen werden soll. Diese Serienschaltung ist mit den Polen einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden. Die Anschlüsse des Messwiderstands 10 sind weiterhin über Senseanschlüsse 12a, 12b mit einem Messgerät 12 für Spannungsmessungen verbunden. Bei Stromfluss durch den Messwiderstand 10 kann an diesem eine dem Stromfluss entsprechende Spannung abgegriffen und an dem Messgerät 12 angezeigt werden. Die Anschlüsse des Messwiderstands 10 sind weiterhin über Forceanschlüsse 13a, 13b mit einer Stromquelle 13 verbunden, die einen Teststrom I_Test abgeben kann. Im Folgenden wird die Wirkungsweise dieser erfindungsgemäßen Einrichtung bei der Messung eines Laststroms I durch die Schaltung 12 beschrieben. Neben dem durch die Schaltung 12 fließenden unbekannten Laststrom I wird dem Messwiderstand 10 über die Forceanschlüsse 13a, 13b zusätzlich auch noch ein bekannter Teststrom I_Test der Stromquelle 13 zugeführt. An den nicht von diesen Strömen durchflossenen Senseanschlüssen 12a, 12b liegt dann eine Spannung U_Ges = U + U_Test an, die von dem Messgerät 12 gemessen wird. Nach dem Ohmschen Gesetz gilt: UGes = U + UTest an = R (I + ITest) = RI + RITest
Vorteilhaft gibt die Stromquelle 13 einen Teststrom ab, dessen Frequenz sich von der Frequenz des zu messenden Laststroms unterscheidet. Beispielsweise könnte der Laststrom I ein Gleichstrom sein. Dann würde als Teststrom ein Wechselstrom mit geeigneter Frequenz gewählt. Falls es sich bei dem zu messenden Laststrom ebenfalls um einen Wechselstrom handelt, wird als Teststrom ein Wechselstrom mit einer von der Frequenz des Laststroms abweichenden Frequenz gewählt. Der Teststrom kann dann auf einfache Weise mittels eines angepassten Verstärkers, insbesondere eines Lock-in-Verstärkers, phasen- und/oder frequenzselektiv detektiert werden. Bei einem Messvorgang wird dem Messwiderstand 10 zweckmäßig zunächst der bekannte Teststrom zugeführt. Das Messgerät 12 misst dann die an dem Messwiderstand 10 anstehende Spannung. Über die Beziehung R = UTest / ITest wird sodann der genaue Widerstandswert R des Messwiderstands 10 ermittelt. Da dieser Widerstandswert nun bekannt ist, kann nach Messung der durch den Laststrom an dem Messwiderstand abfallenden Spannung U der Laststrom I nach der Beziehung I = U/Rermittelt werden.
Neben dieser getrennten Zuführung von Testrom und Laststrom zu dem Messwiderstand 10, können beide Ströme auch gleichzeitig angelegt werden. In diesem Fall sind jedoch R und I und damit auch die Aufteilung der an dem Messwiderstand 10 abfallenden Gesamtspannung in die von dem Teststrom und dem Laststrom stammenden Komponenten zunächst nicht bekannt. Zur Ermittlung dieser beiden Spannungsanteile werden erfindungsgemäß die zwei folgenden Ausführungsvarianten vorgeschlagen. Wenn der Teststrom bestimmte Frequenzanteile nicht enthält, also beispielsweise bandbreitenbegrenzt ist, kann der Teststrom derart gewählt werden, dass er nur Frequenzkomponenten enthält, die in dem Laststrom nicht vorkommen. In diesem Fall kann der auf den Teststrom zurückgehende Spannungsabfall U_Test mittels einer entsprechenden Filtertechnik aus dem Gesamtspannungsabfall extrahiert werden. Als Filterung eignet sich, je nach Anwendungsfall, ein Bandpass, ein Hoch- oder Tiefpass oder eine Kombination verschiedener Filtermittel. Nach Ermittlung des auf den Teststrom zurückgehenden Anteils des Spannungsabfalls kann dann, durch Differenzbildung, der auf den Laststrom selbst zurückgehende Anteil des Spannungsabfalls aus dem gesamten Spannungsabfall an dem Messwiderstand 10 ermittelt werden. Alternativ kann auch ein Teststrom zugeführt werden, der nicht speziell frequenz- oder phasenkorreliert zu dem Laststrom gewählt ist. Der gesamte Spannungsabfall und der Teststrom werden dann in einer Lock-in-Technik miteinander verarbeitet. Damit kann wiederum der auf den Teststrom zurückgehende Anteil des Spannungsabfalls aus dem gesamten Spannungsabfall und letztlich auch wieder der auf den Laststrom zurückgehende Anteil des Spannungsabfalls ermittelt werden.
In beiden Varianten sind somit die auf den Teststrom und den Laststrom zurückgehenden Anteile des Spannungsabfalls extrahierbar. Damit lassen sich auf einfache Weise der unbekannte Widerstandswert R des Messwiderstands 10 und der zu messende Laststrom mit großer Genauigkeit ermitteln.
Während eines Messvorgangs weist die Messschaltung zweckmäßig einen wesentlich höheren Widerstand als der Messwiderstand 10 auf, um sicherzustellen, dass der Teststrom nahezu ausschließlich über den Messwiderstand 10 fließt und nicht über dazu parallele Pfade.
Die den Teststrom liefernde Stromquelle 13 und die den Spannungsabfall erfassende Messeinrichtung werden in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zweckmäßig monolithisch integriert in einem Schaltkreis angeordnet. Bis zu einem Grenzwert des Laststroms von einigen Ampere könnte auch der Messwiderstand 10 selbst noch monolithisch integriert und damit baulich mit der Stromquelle 13 und der Messeinrichtung zusammengefasst werden.
Für größere Lastströme dagegen, insbesondere für eine Anwendung bei einem sogenannten Leistungsmodul, eignen sich Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung besser, die im Folgenden unter Bezug auf die 4, 5 und 6 dargestellt sind.
4 zeigt zunächst ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Schaltungsträger. Als Schaltungsträger eignet sich besonders eine Leiterplatte oder ein DBC Keramiksubstrat (DBC = Direct Bonded Copper). Der in 4 dargestellte Leitungsträger ist nur beispielhaft zu verstehen. Er kann als Teilbereich oder Ausschnitt eines flächenmäßig wesentlich größeren Schaltungsträgers angesehen werden. Die dargestellte Schaltungsgeometrie kann auch an beliebigen geeigneten Stellen in ein Schaltungslayout integriert und nach Bedarf angepasst werden. Der Schaltungsträger ist mit Bezugsziffer 40 bezeichnet. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um ein Keramiksubstrat (DCB), auf dem aus Kupfer bestehende Leiterbahnen angeordnet sind. Ein in einem zentralen Bereich des Schaltungsträgers 40 liegendes Teilstück der Leiterbahnen bildet den Messwiderstand 10. Die Senseanschlüsse für die Messung des Spannungsabfalls sind wiederum mit 12a, 12b bezeichnet. Die Forceanschlüsse für den zu messenden Laststrom sind mit 41a und 41b bezeichnet. Die Forceanschlüsse für den Teststrom sind mit 13a, 13b bezeichnet. Diese Ausführungsform der Erfindung ist für sogenannte Hochstrom- oder Leistungsmodule besonders geeignet, die häufig als Endstufen eingesetzt werden, da sie einfach und kostengünstig allein über das Schaltungslayout ohne Verwendung von zusätzlichen Widerstandsbauelementen realisierbar ist. Hierbei ist der Messwiderstand 10 als Teilstück einer Leiterbahn ausgeführt, die auf einem keramischen Substrat oder Schaltungsträger angeordnet ist. Vorzugsweise wird dafür eine sogenannte DBC-Keramik eingesetzt, bei der die gewünschten Leiterbahnen, beispielsweise durch Ätzverfahren, aus der ursprünglich den keramischen Schaltungsträger vollständig bedeckenden Kupferschicht geformt werden. Der Widerstandswert R des Messwiderstands 10 wird auf einfache Weise durch die geometrischen Abmessungen des entsprechenden Leiterbahnabschnitts festgelegt. Typische Widerstandswerte für die erwähnte Anwendung bei Hochstrom- beziehungsweise Leistungsmodulen liegen unter 1 mOhm und betragen beispielsweise 0,25 mOhm oder 0,5 mOhm. Die Anwendung der genannten DBC-Keramik ist eine bei Leistungsmodulen gut eingeführte und zuverlässig beherrschte Technologie. Üblicherweise werden Leistungshalbleiterbauelemente dabei auf einer Oberfläche der DBC-Keramik angeordnet und über strukturierte Leiterbahnen untereinander und mit weiteren elektronischen Komponenten, beziehungsweise Schaltungsträgern verbunden. Die Herstellung eines Messwiderstands 10 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist daher ohne weiteres kompatibel zu bereits beherrschten Fertigungsverfahren für Leistungsmodule und daher kostengünstig realisierbar. Ein wesentlicher zusätzlicher Vorteil dieser Ausführungsform besteht noch darin, dass ein derart auf einer DBC-Keramik integrierter Messwiderstand 10 gleichzeitig optimal gekühlt wird, da das Keramiksubstrat gut wärmeleitend ist und zudem üblicherweise noch mit Wärmesenken, wie Kühlkörpern oder dergleichen verbunden ist, um die Verlustwärme der Leistungsbauelemente zuverlässig abzuführen.
5 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die sich durch eine besonders kompakte Bauform und zudem durch eine geringe Induktivität des Messwiderstands 10 auszeichnet. Dies wird dadurch erreicht, dass der den Messwiderstand 10 bildende Leiterbahnabschnitt mäanderförmig ausgebildet ist.
Der Anschluss der Sense- und Forceanschlüsse an externe Schaltungselemente kann bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen zweckmäßig über Bondverbindungen, oder durch direktes Anlöten eines entsprechend gestalteten Stanzgitters oder aber auch durch massive Anschlussfinger erfolgen, die ihrerseits durch Löten, Schweißen oder Einpressen mit der externen Beschaltung elektrisch verbunden sind.
Wie oben schon erwähnt, können die den Teststrom liefernde Stromquelle 13 und die den Spannungsabfall erfassende Messeinrichtung 12 in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zweckmäßig auch monolithisch integriert in einem Schaltkreis mit dem Messwiderstand zusammengefasst angeordnet sein. Dies ist bis zu einem Grenzwert des Laststroms von einigen Ampere möglich. Dieses Ausführungsbeispiel wird durch 6 verdeutlicht, die zeigt, dass der Messwiderstand 10, eine Messeinrichtung 12 für die Messung des Spannungsabfalls an dem Messwiderstand 10 und eine Stromquelle 13 zusammen auf einem gemeinsamen Schaltungsträger 40 angeordnet sind.
Wie ein letztes, in 7 dargestelltes, Ausführungsbeispiel verdeutlicht, eignet sich die erfindungsgemäße Lösung hervorragend für eine Integration in Hochstrommodule mit DBC-Keramiken. Die Figur zeigt ein Hochstrommodul 70 mit einem aus DBC-Keramik bestehenden Schaltungsträger 40, mit aus Kupfer bestehenden Leiterbahnen und Leistungsbauelementen 71, wie beispielsweise MOSFETS. In dieser Explosionszeichnung ist ein Deckel 72 des Hochstrommoduls 70 mit Abstand über dem Schaltungsträger 40 angeordnet gezeichnet. Durch entsprechende Strukturierung von Leiterbahnen, analog zu den zuvor schon beschriebenen Ausführungsbeispielen, können Messwiderstände integriert werden, die aufgrund ihrer flachen Ausgestaltung keinen vertikalen Bauraum beanspruchen. Das Hochstrommodul 70 kann daher besonders kompakt und flach bauend konstruiert werden.
Aufgrund der beschriebenen Vorteile lässt sich die erfindungsgemäße Einrichtung auch besonders günstig bei Aktuatoren, insbesondere Elektromotoren, sowie bei einer Regelungseinrichtung für Beleuchtungs- und/oder Heizeinrichtungen verwenden.

1: Einrichtung
10: Messwiderstand
11: Schaltung
12: Messgerät
12a: Senseanschluss
12b: Senseanschluss
13: Stromquelle
13a: Forceanschluss
13b: Forceanschluss
40: Schaltungsträger
41a: Forceanschluss
41b: Forceanschluss
70: Hochstrommodul
71: Leistungsbauelement
72: Deckel
R: Widerstandswert

Claims

Einrichtung (1) zur Messung eines elektrischen Stroms mit einem von dem zu messenden Strom durchflossenen Messwiderstand (10) und einer Messeinrichtung (12) zur Messung des an dem Messwiderstand (10) infolge des Stromflusses entstehenden Spannungsabfalls, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) eine Stromquelle (13) umfasst, die mit den Anschlüssen des Messwiderstands (10) verbunden ist und durch die der Messwiderstand (10) mit einem Teststrom (I_Test) bestrombar ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (10) als Leiterbahnabschnitt auf einem Schaltungsträger (40) ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsträger (40) eine DBC-Keramik ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (10), die Stromquelle (13) und die Messeinrichtung (12) auf einem Leitungsträger (40) integriert sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (10) aus einem im Wesentlichen linear sich erstreckenden Leiterbahnabschnitt gebildet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (10) mäanderförmig ausgestaltet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (10) Bestandteil eines Hochstrommoduls (70) ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Messwiderständen (10) auf einem Schaltungsträger (40) angeordnet sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandswert (R) des Messwiderstands (10) im Bereich von mOhm liegt, und vorzugsweise kleiner als 1 mOhm, insbesondere kleiner oder gleich 0,5 mOhm ist.
Verfahren zur Messung eines elektrischen Stroms, bei dem der zu messende Laststrom durch einen Messwiderstand (10) geleitet, der an dem Messwiderstand (10) abfallende Spannungsabfall gemessen und der Laststrom dann aus dem gemessenen Spannungsabfall, unter Anwendung des Ohmschen Gesetzes nach der Beziehung (I = U/R) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Messwiderstand (10) zunächst ein bekannter Teststrom zugeführt wird, dass der an dem Messwiderstand (10) durch den Teststrom entstehende Spannungsabfall gemessen wird, dass nach dem Ohmschen Gesetz der Widerstandswert (R) des Messwiderstands (10) berechnet wird, und dass anschließend dem Messwiderstand (10) der zu messende Laststrom zugeführt, der durch den Laststrom entstehende Spannungsabfall gemessen und schließlich, nach dem Ohmschen Gesetz, der Laststrom aus dem gemessenen Spannungsabfall berechnet wird.
Verfahren zur Messung eines elektrischen Stroms, bei dem der zu messende Laststrom durch einen Messwiderstand (10) geleitet, der an dem Messwiderstand (10) abfallende Spannungsabfall gemessen und der Laststrom dann aus dem gemessenen Spannungsabfall, unter Anwendung des Ohmschen Gesetzes, nach der Beziehung (I = U/R) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Messwiderstand (10) zusätzlich zu dem zu messenden Laststrom ein bekannter Teststrom aufgeprägt wird, dass der an dem Messwiderstand (10) durch den Laststrom und den Teststrom entstehende Spannungsabfall gemessen wird, dass die dem Teststrom und dem Laststrom zuzuordnenden Anteile des Spannungsabfalls ermittelt werden, dass aus dem auf den Teststrom zurückzuführenden Anteil des Spannungsabfalls und dem bekannten Teststrom nach dem Ohmschen Gesetz der Widerstandswert (R) des Messwiderstands (10) ermittelt wird, und dass schliesslich aus dem auf den Laststrom zurückzuführenden Anteil des Spannungsabfalls an dem Messwiderstand (10) und dem bekannten Widerstandswert (R) des Messwiderstands (10) mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes der Wert des zu messenden Laststroms ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Messwiderstand (10) ein Teststrom zugeführt wird, dessen Frequenz sich von der Frequenz des zu messenden Laststroms unterscheidet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Teststrom, beziehungsweise den Laststrom zurückzuführenden Anteile des an dem Messwiderstand (10) bei dessen Bestromung entstehenden Spannungsabfalls durch elektrische Filtermittel erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Teststrom, beziehungsweise den Laststrom zurückzuführenden Anteile des an dem Messwiderstand (10) bei dessen Bestromung entstehenden Spannungsabfalls durch einen Lock-in-Verstärker ermittelt werden.
Verwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei elektrischen Aktuatoren, insbesondere Elektromotoren.
Verwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei einer Regelungseinrichtung für Beleuchtungs- und/oder Heizeinrichtungen.