DE1040682B

DE1040682B - DC high current watt or ampere-hour counter

Info

Publication number: DE1040682B
Application number: DES38250A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Schmiedel; Dipl-Phys Dr Herbert Weiss
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-03-20
Filing date: 1954-03-20
Publication date: 1958-10-09

Description

Gleichstrom - Hochstrom -Watt-oder -Amperestundenzähler Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrom-Hochstrom-Watt- oder -Amperestundenzähler. Gleichstromanlagen führen in gewissen Fällen so hohe Ströme, daß sie nicht unmittelbar einem Zähler zugeführt werden können, sondern in den Leiter wird ein Nebenwiderstand eingeschaltet, an dessen Klemmen der Stromkreis des Zählers angeschlossen ist.Direct current - high current watt or ampere-hour meter The invention refers to a DC high current watt or ampere-hour meter. DC systems lead in certain cases so high currents that they are not directly a counter can be fed, but a shunt resistor is switched on in the conductor, the meter's circuit is connected to its terminals.

Solche Nebenwiderstände fallen um so größer und um so teuerer aus, je höher der zu messende Strom ist. Such shunt resistances are the larger and the more expensive, the higher the current to be measured.

Auch ergeben sie für die Gleichstromanlage zusatz liche Verluste. They also result in additional losses for the DC system.

Solche und ähnliche Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß durch die Anwendung eines an sich bekannten Hallgenerators im Maul eines vom Hochstrom erregten Feldmagneten und durch Anschluß der einen Stromachse des Hallgenerators an die Netzspannung oder eine konstante Spannung und der anderen Stromachse an einen Wattstunden oder Amperestunden anzeigenden Amperestundenzähler oder durch Anschluß der einen Achse an eine konstante Spannungsquelle und der anderen an den Hauptstromkreis eines Gleichstromwattstundenzählers, dessen Spannungskreis an der Netzspannung liegt, überwunden. Such and similar difficulties are overcome according to the invention the use of a Hall generator known per se in the mouth of one of the high currents excited field magnets and by connecting one current axis of the Hall generator to the mains voltage or a constant voltage and the other current axis to one Ampere-hour meter displaying watt-hours or amp-hours or by connection one axis to a constant voltage source and the other to the main circuit a direct current watt-hour meter whose voltage circuit is connected to the mains voltage, overcome.

Insbesondere erhält der Hallgenerator einen Halbleiter mit einer Trägerbeweglichkeit größer als 6000 cm2/Voltsekunde. Dieser Generator ist in der Lage, den hohen Meßstrom in gewünschter Weise umzuformen. Solche Hallgeneratoren sind an sich bekannt. Die Hallspannung ist eine schon lange bekannte physikalische Erscheinung. Sie wird an einem von einem Strom durchflossenen Leiter im Magnetfeld beobachtet, wenn dieser Leiter in der einen Achse von dem Magnetfeld in einer dazu senkrechten Achse von einem Strom durchsetzt wird. Sie entsteht in der dritten zu den beiden ersten senkrecht stehendenAchs und ist dem Produkt aus dem genannten Strom und der magnetischen Feldstärke proportional. Während bei Metallen die Hallspannung sehr klein ist, ergeben sich bei gewissen Halbleitern, wie dies in früheren Vorschlägen auseinandergesetzt wurde, Spannungen solcher Größenordnung, daß sie für den angegebenen Meßzweck geeignet sind. Man hat Halbleiter mit einer Trägerbeweglichkeit größer als 10 000 cm2/Voltsekunde entwickelt, die beispielsweise in einem Feld von 10000 Gauß Spannungen von etwa 0,1 Volt ergeben. In particular, the Hall generator receives a semiconductor with a Vehicle mobility greater than 6000 cm2 / volt-second. This generator is in the Able to transform the high measuring current in the desired way. Such hall generators are known per se. The Hall voltage is a physical one that has been known for a long time Appearance. It is attached to a conductor through which a current flows in the magnetic field observed when this conductor is in one axis from the magnetic field in one to it vertical axis is traversed by a stream. It arises in the third too the first two vertical axes and is the product of the above Current and the magnetic field strength proportional. While with metals the Hall voltage is very small result in certain semiconductors, as in previous proposals has been dealt with, tensions of such magnitude that they are suitable for the specified Measurement purpose are suitable. One has semiconductors with carrier mobility greater than 10,000 cm2 / volt-second, for example in a field of 10,000 Gaussian voltages of about 0.1 volts result.

Besonders eignen sich halbleitende Verbindungen von der Form AIIIBV des Periodischen Systems, insbesondere Indiumantimonit, InSb, und Indiumacrenit, InAs. Semiconducting compounds of the form AIIIBV are particularly suitable of the periodic system, in particular indium antimonite, InSb, and indium acrenite, InAs.

Ein solcher Hallgenerator besteht aus einem von dem umzuformenden Strom oder der umzuformenden Spannung erregten Magneten, beispielsweise einem Hufeisenmagneten, in dessen Luftspalt ein Halbleiter, etwa in der Form eines Blättchens mit elektrischen Anschlüssen, in zwei zueinander senkrechten Achsen angebracht ist. Such a Hall generator consists of one of the to be reshaped Current or the voltage to be converted excited magnet, for example a horseshoe magnet, in its air gap a semiconductor, for example in the form of a small plate with electrical Connections, is attached in two mutually perpendicular axes.

Man hat auch schon Hallgeneratoren für die Scheinleistungsmessung in Wechselstromnetzen vorgeschlagen, aber hier liegen die Verhältnisse anders als in Gleichstrom - Hochstrom - Netzen, weil Wechselstrom durch Transformatoren ohne weiteres umgeformt werden kann. Hall generators have also been used to measure apparent power suggested in AC networks, but here the situation is different than in direct current high current networks, because alternating current through transformers without further can be reshaped.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert: Fig. 1 und 2 zeigen im Schaltbild zwei verschiedene Ausführungsformen der Erfindung für Gleichstromwattstundenzähler, Fig. 3 zeigt einen Hallgenerator. Bei 1 ist an ein nicht dargestelltes Gleichstromnetz ein Stromverbraucher 2 angeschlossen, dessen Verbrauch gezählt werden soll. Der eine Anschlußleiter 3 ist durch das Fenster eines Magneten 4 nach Einleiterart hindurchgeführt. In einem Luftspalt des Magneten ist ein Halbleiterblättchen 5 angeordnet, das der Deutlichkeit halber vergrößert dargestellt ist. An die in der einen Achse des Blättchens liegenden Klemmen 6, 7 ist über einen Vorwiderstand 8 die Netzspannung angeschlossen. Die in der anderen Achse liegenden Klemmen 9, 10 sind über einen, gegebenenfalls auch entbehrlichen Verstärker V an die Bürsten 11 eines Gleichstrom-Watt-Stundenzählers angeschlossen und laufen auf einem mit der Ankerwicklung 12 verbundenen Stromwender 13. Der Anker hat Glockenform und läuft in einem zylindrischen Luftspalt zwischen einem Dauermagnetkern 14 und einem aus Weicheisen bestehenden Rückschlußzylinder 15. Auf der Stirnseite des Kerns 14 ist eine sogenannte Wärmelegierung 16 mit negativem Temperaturkoeffizienten der magnetischen Leitfähigkeit angeordnet. The invention is explained in more detail with reference to the drawing: FIG. 1 and FIG. 2 show in the circuit diagram two different embodiments of the invention for DC watt hour meter, Fig. 3 shows a Hall generator. At 1 is on not shown direct current network connected to a power consumer 2, whose Consumption should be counted. The one connecting conductor 3 is through the window one Magnet 4 passed through the single conductor type. In an air gap of the magnet is a semiconductor wafer 5 is arranged, which is shown enlarged for the sake of clarity is. To the lying in one axis of the leaflet terminals 6, 7 is via a Series resistor 8 connected to the mains voltage. Those lying in the other axis Terminals 9, 10 are connected via an amplifier V, which may also be dispensed with the brushes 11 of a direct current watt hour meter connected and run up a commutator 13 connected to the armature winding 12. The armature has a bell shape and runs in a cylindrical air gap between a permanent magnet core 14 and a return cylinder made of soft iron 15. On the face of the core 14 is a so-called heat alloy 16 with a negative temperature coefficient of magnetic conductivity arranged.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Da der in der Achse 6, 7 fließende Strom der Netzspannung, das auf den Halbleiter 5 wirkende Feld dem Verbrauchsstrom proportional ist, ist die an der Achse 9, 10 liegende Hallspannung der Leistung, also dem Produkt beider Größen, proportional, und infolgedessen läuft auch der Zähler mit einer der Leistung proportionalen Drehzahl und zählt bei entsprechender Eichung die Kilowattstunden des Verbrauchers 2. Auf die Wirkung der Wärmelegierung 16 wird weiter unten näher eingegangen. The arrangement works as follows: Since the flowing in the axis 6, 7 Mains voltage current, that on the semiconductor 5 acting field dem Consumption current is proportional, is the Hall voltage lying on the axis 9, 10 proportional to the power, i.e. the product of both quantities, and consequently runs also the counter with a speed proportional to the power and counts with corresponding Calibration of the kilowatt hours of the consumer 2. On the effect of the heat alloy 16 is discussed in more detail below.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Ankerwicklung 120 eines wattmetrischen Gleichstromzählers über einen Vorwiderstand 17 an die Netzspannung gelegt. Der eine Anschlußleiter 3 durchsetzt hier wie in Fig. 1 wieder den Magnetkern 4 eines Hallgenerators. Das Halbleiterblättchen 5 ist jetzt aber in der Achse 6, 7 fremdgespeist. Diese Fremdspeisung ist durch eine Batterie 18 mit Vorwiderstand 19 angedeudet. Ihre Spannung soll zeitlich konstant sein. oder sie kann zwecks Fehlerkompensation, wie weiter unten erläutert wird, in bestimmter Weise variiert werden. In the embodiment of FIG. 2, the armature winding 120 is one wattmetric direct current meter via a series resistor 17 to the mains voltage placed. As in FIG. 1, one connecting conductor 3 again passes through the magnetic core 4 of a hall generator. The semiconductor wafer 5 is now in the axis 6, 7 externally fed. This external feed is provided by a battery 18 with a series resistor 19 indicated. Their tension should be constant over time. or it can be used for the purpose of error compensation, as will be explained below, can be varied in a certain way.

Die Achse 9, 10 des Halbleiters ist über einen gegebenenfalls entbehrlichen Verstärker V mit der Ständerwicklung20 des Zählers verbunden. Die Wicklung sitzt auf einem Weicheisenkern 21, an dessen Pole Bleche 26 zur Unterdrückung von Hysteresiseinflüssen od. dgl. angebracht sind. Auch auf diese Kompensationsart soll weiter unten eingegangen werden. 15 ist ein als Rückschluß für den Fluß dienender Weicheisenzylinder.The axis 9, 10 of the semiconductor can possibly be dispensed with via one Amplifier V connected to the stator winding 20 of the meter. The winding sits on a soft iron core 21, on whose poles sheets 26 for suppressing the effects of hysteresis or the like. Are attached. This type of compensation will also be discussed further below will. 15 is a soft iron cylinder serving as an inference for the flow.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Da die Ankerwicklung 120 an Spannung liegt und da die Ständerwicklung 20 von der Achse 9, 10 her eine dem Strom im Leiter 3 proportionale Spannung führt - der Strom in der Achse 6, 7 ist konstant -, ist die Drehzahl des Zählers der Leistung proportional. Der Zähler zeigt also bei entsprechender Eichung die Kilowattstunden des Verbrauchers 2 an. The arrangement works as follows: Since the armature winding 120 is on Voltage is and since the stator winding 20 from the axis 9, 10 is one of the current there is a proportional voltage in conductor 3 - the current in axis 6, 7 is constant -, the speed of the counter is proportional to the power. So the counter shows with appropriate calibration, the kilowatt hours of consumer 2.

In Fig. 3 durchsetzt eine Stromschiene 3 unter Zwischenschaltung von Isolation 22 das Fenster eines hufeisenförmigen Eisenkerns 4, in dessen übergroß gezeichneten Luftspalt 23 ein Halbleiterblättchen 5 mit den Anschlußachsen 6, 7 und 9, 10 angeordnet ist. In Fig. 3, a busbar 3 passes through with the interposition of insulation 22 the window of a horseshoe-shaped iron core 4, in its oversized Air gap 23 shown, a semiconductor wafer 5 with the connection axes 6, 7 and 9, 10 is arranged.

Durch 24 ist ein zur Beseitigung von Hysteresiswirkungen dienender magnetischer Nebenschluß, durch 25 ein Stück einer Wärmelegierung angedeutet, das ebenfalls einen magnetischen Nebenschluß bildet.Through 24 is a serving to eliminate the effects of hysteresis magnetic shunt, indicated by 25 a piece of a heat alloy, the also forms a magnetic shunt.

Das Ganze stellt einen Hallgenerator dar, wie er bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 vorausgesetzt wird.The whole is a Hall generator, as it is in the embodiments according to Fig. 1 and 2 is assumed.

Im folgenden soll nun näher auf die Fehlerkompensationsmittel 16, 26, 24 und 25 eingegangen werden. In the following, the error compensation means 16, 26, 24 and 25 are received.

Bei den beschriebenen Meßanordnungen haben an sich der Zähler und der Hallgenerator bestimmte Meßfehler. Man kann diese Fehler, wenigstens teilweise, dadurch beseitigen, daß man entweder am Zähler oder am Hallgenerator oder an beiden Teilen entsprechende Kompensationsmittel anbringt. Meist wird es einfacher sein, Zähler und Hallgenerator gemeinsam auf günstigste Meßeigenschaften abzugleichen. Dies ist jedoch nicht möglich, wenn Zähler und Hallgenerator austauschbar sein sollen. Dann muß jedes Gerät für sich entsprechend abgeglichen werden.In the measuring arrangements described, the counter and the Hall generator certain measurement errors. One can make these mistakes, at least in part, eliminate by either working on the counter or on the Hall generator or on both Share appropriate compensation means. Mostly it will be easier To adjust the counter and Hall generator together for the most favorable measurement properties. However, this is not possible if the counter and Hall generator are to be interchangeable. Then each device has to be adjusted accordingly.

Eine erste Fehlerart ist durch den Temperaturgang des Hallgenerators bedingt. Die Hall spannung wird mit steigender Temperatur kleiner. Damit nun, unabhängig von der Temperatur, die Hallspannung stets proportional dem Strom in der Schiene 3 der Fig. 3 ist, ist eine Wärmelegierung 25 mit negativem Temperaturkoeffizientenparallel zum Luftspalt 13 angebracht. A first type of error is caused by the temperature response of the Hall generator conditional. The Hall voltage decreases with increasing temperature. So now, regardless on the temperature, the Hall voltage is always proportional to the current in the rail 3 of Fig. 3 is a negative temperature coefficient thermal alloy 25 in parallel attached to the air gap 13.

Bei niedrigen Temperaturen ist sie magnetisch besser leitfähig als bei höheren Temperaturen. Sie entzieht also im kalten Zustand dem Luftspalt 13 einen größeren Fluß anteil als im warmen Zustand, und dieser Anteil ist so abgeglichen, daß durch die Erhöhung des den Halbleiter 5 durchsetzenden Magnetfeldes gerade das durch Temperaturerhöhung bedingte Nachlassen der Hallspannung ausgeglichen wird.At low temperatures it is magnetically better conductive as at higher temperatures. In the cold state, it therefore withdraws one from the air gap 13 greater proportion of the flow than in the warm state, and this proportion is so balanced that that by increasing the magnetic field penetrating the semiconductor 5 just that The decrease in Hall voltage caused by a rise in temperature is compensated for.

Auch wenn für den Eisenkern 4 Speziallegierungen mit besonders kleiner Hysteresis verwendet werden. wie dies bei Gleichstromzählern mit Eisen im Hauptstromfeld üblich ist, macht sich bei höheren Ansprüchen an die Meßgenauigkeit die Remanenz doch störend bemerkbar. Zwecks Beseitigung dieser Störung wird der Luftspalt durch einen magnetischen Leiter 24 überbrückt, der das remanente Feld entweder aufnimmt oder infolge eigener Hysteresis ein das remanente Feld ausgleichendes Gegenfeld erzeugt. Meist wird es nötig sein, die magnetischen Eigenschaften des Teils 24 auf die des Kerns 4 abzustimmen. Ein näheres Eingehen dürfte sich erübrigen, da solche Kompensationsmittel und ihre Wirkungsweise an sich bekannt sind, beispielsweise unter der Bezeichnung »Remanenzbügel« bei elektrischen Maschinen. Even if for the iron core 4 special alloys with a particularly small one Hysteresis can be used. as is the case with direct current meters with iron in the main current field is common, the remanence makes itself with higher demands on the measurement accuracy but annoyingly noticeable. In order to eliminate this disturbance, the air gap is through a magnetic conductor 24 bridged, which either picks up the remanent field or as a result of its own hysteresis, an opposing field compensating for the remanent field generated. Mostly it will be necessary to use the magnetic properties of the part 24 to match those of the core 4. A closer look should be unnecessary, since such Compensation means and their mode of action are known per se, for example under the designation "remanence bracket" in electrical machines.

Die Kompensationsmittel 24, 25 in Fig.3 wirken auf den magnetischen Kreis des Hallgenerators ein. The compensation means 24, 25 in Figure 3 act on the magnetic Circle of the hall generator.

Statt dessen kann man auch Kompensationsmittel in den Stromkreis einschalten, indem man z. B. dem Vorwiderstand 8 in Fig. 1 zwecks Temperaturkompensation eine mit Temperaturzunahme fallende Widerstandscharakteristik gibt. Da auch solche Widerstandsanordnungen, die dabei verwendeten Kunstschaltungen usw. an sich bekannt sind, erübrigt sich ein näheres Eingehen. Genauso könnte man auch dem Verstärker V (Fig. 1) einen entsprechenden Temperaturgang geben, oder man kann auch den Temperaturfehler des Hallgenerators erst im Zähler, beispielsweise durch die Wärmelegierung 16 (Fig. 1) ausgleichen. Im kalten Zustand schwächt der Teil 16 das Luftspaltfeld des Zählers und gleicht dadurch hinsichtlich des Zählerdrehmoments den Zuwachs der Hall spannung bei sinkender Temperatur aus. Analog kann, wenigstens in gewissen Grenzen, ein Hysteresiseinfluß des Hallgenerators durch die Eisenteile 26 (Fig. 2) hinsichtlich des Zählerdrehmoments ausgeglichen werden. Es lassen sich also die für die Fehlerkompensation des Hallgenerators erforderlichen Mittel wenigstens teilweise im Zähler unterbringen, und analog könnten die zur Fehlerkompensation des Zählers dienenden Mittel wenigstens teilweise am Hallgenerator angebracht werden, so z. B. ein Mittel zur Erzeugung eines sogenannten Vortriebes des Zählers, der zur Kompensation der Ankerreibung dient.Instead, you can switch on compensation means in the circuit, by z. B. the series resistor 8 in Fig. 1 for the purpose of temperature compensation there is a falling resistance characteristic with an increase in temperature. Since such resistor arrangements, the art circuits etc. used are known per se, is unnecessary a closer look. In the same way, the amplifier V (FIG. 1) could also have a corresponding one Give temperature drift, or you can also see the temperature error of the Hall generator only equalize in the counter, for example by the heat alloy 16 (Fig. 1). In the cold state, the part 16 weakens the air gap field of the meter and is equal As a result, with regard to the counter torque, the increase in the Hall voltage as it decreases Temperature off. An analogous effect, at least within certain limits, can be an influence of hysteresis of the Hall generator through the iron parts 26 (FIG. 2) with regard to the counter torque be balanced. So it can be used for the error compensation of the Hall generator at least partially accommodate the necessary resources in the meter, and could analogously the means used to compensate for errors in the counter are at least partially on Hall generator are attached, so z. B. a means of generating a so-called Propulsion of the meter, which is used to compensate for armature friction.

So kann man z. B. auf den Halbleiter außer dem Elektromagneten 4 noch einen kleinen Dauermagneten einwirken lassen. Es bleibt dann nach dem Verschwinden des Magneterregerstroms noch ein gewisser Rest der Hallspannung bestehen, der auf das Dauermagnetfeld zurückzuführen ist und dieser Rest ist so abgestimmt, daß er gerade die Reibung des Zählerankers ausgleicht.So you can z. B. on the semiconductor other than the electromagnet 4 yet let a small permanent magnet act. It then remains after disappearing of the magnetic excitation current, a certain amount of the Hall voltage still exists the permanent magnetic field is due and this remainder is tuned so that he just compensates for the friction of the meter armature.

Ist das Feld um den Gleichstromleiter 3 so groß, daß man das Eisenjoch weglassen kann, so fallen die Kompensationsmittel zur Beseitigung des Hysteresiseinflusses weg. Auf die sonstigen, bei Gleichstromzählern bekannten Fehlerkompensationsmittel sei hier nicht näher eingegangen. If the field around the direct current conductor 3 is so large that the iron yoke can be omitted, the compensation means to eliminate the hysteresis influence are omitted path. The other error compensation means known from DC meters was not discussed in detail here.

Da bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Umformer einen der Leistung proportionalen Strom führt, kann der Motorzähler 11 bis 16 auch durch einen Elektrolytzähler, der entsprechend geeicht ist, ersetzt werden. Diese Anordnung ermöglicht es erstmalig, Kilowattstunden auch bei in weiten Grenzen schwankender Spannung mittels eines Elektrolytzählers in einfacher Weise zu zählen. Since in the embodiment of FIG. 1, the converter is one of the power carries proportional current, the motor counter 11 to 16 can also be supplied with an electrolyte counter, which is appropriately calibrated, must be replaced. This arrangement makes it possible for the first time Kilowatt hours even if the voltage fluctuates within wide limits by means of an electrolyte counter in a simple way to count.

Da man, wie oben erwähnt, auf den Halbleiter außer einem dem Strom proportionalen Feld auch noch ein konstantes Feld einwirken lassen kann und die Richtung und Größe dieses Feldes frei wählbar ist, kann man der dem Meßstrom oder -spannung proportionalen Komponente der Hallspannung auch eine positive oder negative, aber konstante Hallspannungskomponente überlagern und dadurch an Meßgeräten oder Zählern einstellbare und zusätzliche positive oder negative Drehmomente hervorbringen. So läßt sich bei Verwendung von Zählern ein sogenannter Spitzentarif durchführen, bei dem der Zähler erst bei einer bestimmten einstellbaren Leistungsgrenze zu laufen beginnt. Der Anker des Zählers ist dabei durch eine Rücklaufhemmung gegen Rückdrehung gesperrt. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß die sogenannte Anlaufgrenze in weiten Grenzen durch Beeinflussung des konstanten Feldes, also beispielsweise durch Verstellen des Dauermagneten, verlagert werden kann. Since one, as mentioned above, depends on the semiconductor besides one on the current proportional field can also have a constant field act and the Direction and size of this field is freely selectable, one can use the measuring current or -voltage proportional component of the Hall voltage also a positive or negative, but superimpose constant Hall voltage components and thereby on measuring devices or Counters produce adjustable and additional positive or negative torques. A so-called peak tariff can be carried out when using meters, in which the counter only runs at a certain adjustable power limit begins. The armature of the counter is prevented from rotating backwards locked. This arrangement offers the advantage that the so-called start-up limit in wide limits by influencing the constant field, for example by Adjusting the permanent magnet, can be relocated.

Natürlich braucht das für solche Zwecke benötigte konstante Magnetfeld nicht auf denselben Halbleiterkörper einzuwirken wie das dem Meßstrom proportionale Feld, sondern man kann dafür einen besonderen Halbleiterkörper verwenden, der je nach den Verhältnissen mit dem ersteren, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Widerstandskombinationen, in Reihe oder parallel geschaltet ist. Of course, the constant magnetic field required for such purposes is needed not to act on the same semiconductor body as that proportional to the measuring current Field, but you can use a special semiconductor body for it, ever according to the circumstances with the former, if necessary with the interposition of resistor combinations, connected in series or in parallel.

Natürlich kann bei wattmetrischer Messung sowohl für den Meßstrom wie auch für die Meßspannung je ein Hallgenerator verwendet werden. Of course, with wattmetric measurement both for the measuring current as well as a Hall generator each can be used for the measurement voltage.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß man unter Zuhilfenahme eines Hallgenerators ohne Verzicht auf hohe Meßgenauigkeit mit verhältnismäßig einfachen Mitteln meßtechnisch auch hohe Gleichströme und -spannungen beherrschen kann. Bei Gleichstrom-Hochstrom-Anlagen ergibt sich der besondere Vorteil, daß der Hallgenerator wesentlich kleiner und billiger ausfällt als die bisher gebräuchlichen großen Nebenwiderstände oder die als Magnetverstärker ausgebildeten Gleichstromwandler. The invention offers the advantage that with the aid of a Hall generator without sacrificing high measurement accuracy with relatively simple Means can also measure high DC currents and voltages. at Direct current high current systems have the particular advantage that the Hall generator is much smaller and cheaper than the previously used large shunt resistors or the direct current converters designed as magnetic amplifiers.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. DC high-current watt or ampere-hour meter, characterized by the use of a Hall generator known per se (5; Fig. 1 to 3) in the mouth (23; Fig. 3) of one of the high current excited field magnets (4) and by connecting one current axis (6, 7; Fig. 1) of the Hall generator (5) to the Mains voltage or a constant voltage and the other current axis (9, 10) an ampere-hour meter (11 to 15) showing watt-hours or amp-hours or by connecting one axis (6, 7; Fig. 2) to a constant voltage source (18) and the other (9, 10) to the main circuit (20) of a direct current watt hour meter, whose voltage circuit (120) is connected to the mains voltage.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that for the Hall generator a semiconducting compound of the form AIIIBV, in particular InSb and InAs, is used.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that for Error compensation of the measuring arrangement serving means at least partially on the Hall generator or attached to the meter or both devices.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized by a magnetic Shunt part (24; Fig. 3) for the air gap (23) of the field magnet for suppression of hysteresis effects.

5. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized by a heat alloy part (25) at the air gap of the field magnet to compensate for temperature errors.

6. Arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that on the semiconductor of the Hall generator or one with it in series or in parallel switched semiconductor body in addition to a field proportional to the current a constant field, in particular a permanent magnetic field, acts to achieve this an additional torque for the connected measuring device, in particular for the purpose Achieving a forward or reverse drive for the counter.

7. Arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that at least a measuring current conductor (3; Fig. 3) passed through the field magnet (4) according to the single conductor type is.

References considered: U.S. Patent No. 2,585 707; British Patent No. 705,248; Journal for Nature Research, 1952, Issue 11, p. 744 ff.