DE2918483A1 - Messwandler zum potentialfreien messen von stroemen oder spannungen - Google Patents
Messwandler zum potentialfreien messen von stroemen oder spannungenInfo
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Description
; J-π r. w
eil te
v,.n ,.. ... - 3-Jargen Müller
D?. rer."im! TiiWßaa Berendt ^ £. _ 9Q18A83
D?. rer."im! TiiWßaa Berendt ^ £. _ 9Q18A83
Dr -Ing. Haas Leyh ά 3 IO^OO
Lucile-Grahn-Slraße 38 D 8 München 80
/——r\ LGZ LANDIS & GYR ZUG AG
(LANDIS & GYR) CH_6301 ZUG<
Schweiz
Messwandler zum potentialfreien Messen von Strömen oder Spannungen
030043/0580
PA 2070
Messwandler zum potentialfreien Messen von Strömen oder
Spannungen
Es ist ein Messwandler der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten
Art bekannt (DE-PS 27 34 729), bei dem ein Magnetkern einen Messleiter zangenförmig umschliesst und eine Vormagnetisierungswicklung
trägt. Ausserhalb der Vormagnetisierungswicklung weist der magnetische Rückschluss des Magnetkerns einen
Luftspalt auf, welcher durch einen sehr dünnen Magnetfilm überbrückt ist. Beim Nulldurchgang des durch den Vormagnetisierungsstrom
und durch den Messstrom erzeugten Magnetfeldes wird der Magnetfilm jeweils in die andere Sättigungsrichtung
ummagnetisiert, wodurch in der Vormagnetisierungswicklung
ein Ausgangsimpuls induziert wird. Der durch den Ausgangsimpuls markierte Zeitpunkt des Magnetfeld-Nulldurchgangs stellt
ein analoges Mass für die Grosse des Messstromes dar.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
die mit dem Messwandler erzielbare Messgenauigkeit weiter zu steigern.
Beim Messwandler nach der Erfindung wird die durch den Vor-
magnetisierungsstrom und durch den Messstrom erzeugte magnetische
Durchflutung unmittelbar am Ort des Magnetfilms in das den Magnetfilm ummagnetisierende Magnetfeld umgesetzt. Das
Magnetfeld, in dem sich der Magnetfilm befindet, ist deshalb
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PA 2Ο7Ο
sowohl zum Messstrom als auch zum Vormagnetisierungsstrom
streng proportional, so dass sich eine sehr hohe Messgenauigkeit ergibt.
Die Ummagnetisierungsgeschwindigkeit des Magnetfilms ist sehr
hoch und ein Magnetisierungswechsel vollzieht sich in beispielsweise 5 Mikrosekunden. Der resultierende schnelle Induktionswechsel
muss beim bekannten Messwandler vom Magnetkern bis zur Vormagnetisierungswicklung geleitet werden, um
sich dort als entsprechende Spannungsänderung auswirken zu können. Die endliche Grenzfrequenz des weichmagnetischen
Materials des Magnetkerns wirkt sich in einer scheinbaren Erhöhung der dynamischen Koerzitivfeidstärke, einer verminderten
Signalspannung, einer geringeren Signalsteilheit und einer grösseren Impulsbreite aus. Der Messwandler nach der
Erfindung erweist sich diesbezüglich als bedeutend besser. Es ergeben sich grössere, steilere Ausgangsimpulse, die mit
grösserer Genauigkeit detektiert werden können.
Mit der Ausgestaltung des Messwandlers nach Anspruch 2 wird
der Magnetfilm von äusseren Störfeldern abgeschirmt und dadurch die Messgenauigkeit weiter verbessert. Ausserdem wird
durch diese Massnahme verhindert, dass der Messwandler selber Störfelder ausstrahlt.
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen: 30 Fig. 1
einen Messwandler in auseinandergezogener Darstellung,
Fig. 2
ein Einsatzteil mit einem Magnetfilm in auseinandergezogener Darstellung
,
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Fig. 3 eine Vormagnetisierungswicklung und
einen Messleiter,
Fig. 4 und 5 weitere Einsatzteile,
Fig. 6 das Einsatzteil nach Fig. 5 in aus
einandergezogener Darstellung,
Fig. 7 einen weiteren Messwandler in auseinandergezogener Darstellung,
Fig. 8 einen Schalenkern im Schnitt,
Fig. 9 und 1O weitere Einsatzteile,
Fig. 11 bis 13 Schalenkerne mit bewickeltem Mit-/[^
telkern im Schnitt,
Fig. 14 den Schalenkern nach der Fig. 13 in
der Draufsicht,
Fig. 15 einen Messwandler im Schnitt,
Fig. 16 eine Schalenhälfte des Messwandlers
nach der Fig. 15 in der Draufsicht,
Fig. 17 einen Messwandler mit einem magneto-
resistiven Magnetfilm, 25
Fig. 18 ein Einsatzteil mit einem magneto-
resistiven Magnetfilm und
Fig. 19 ein weiteres Einsatzteil in verschiedenen Herstellungsstufen.
In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Messleiter, der den zu messenden
Strom führt und im dargestellten Beispiel eine einzige Windung 2 um den Mittelkern eines weiter unten beschriebenen
Schalenkerns bildet. Bei zusammengebautem Messwandler liegt
die Windung 2 koaxial zwischen zwei Spulenkörpern 3, 4, die
eine scheibenförmige Wicklung 5, 6 tragen. Diese Wicklungen
5, 6 werden elektrisch in Reihe geschaltet und bilden eine
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Vormagnetisierungswicklung. Ein ringförmiger Ansatz 7 des
Spulenkörpers 4 zentriert die Windung 2 des Messleiters 1.
Eine obere Schalenhälfte 8, eine koaxiale untere Schalenhälfte
9 und zwei koaxiale zylindrische, stumpfhalbkegelförmig zugespitzte
Polstücke 10, 11 bilden einen Schalenkern aus Ferrit. Der aus den Schalenhälften 8, 9 gebildete Schalenteil dieses
Schalenkerns umschliesst die Windung 2 und die Vormagnetisierungswicklung
5, 6, wobei Oeffnungen 12 den Durchtritt der Wicklungsanschlüsse und des Messleiters 1 ermöglichen. Die
Polstücke 10, 11 bilden den die Spulenkörper 3, 4 durchdringenden Mittelkern des Schalenkerns. Ihre Polflächen sind in
geringem Abstand voneinander angeordnet, so dass zwischen ihnen ein Luftspalt 13 liegt, welcher von einem Magnetfilm
14 überbrückt ist. Die Polstücke 10, 11 können zur optimalen Konzentration des Magnetfeldes im Luftspalt 13 mit Polschuhen
aus hochpermeablem Material bestückt sein. Die Vormagnetisierungswicklung
5, 6, die Windung 2 des Messleiters 1, der den Luftspalt 13 aufweisende Mittelkern des Schalenkerns und der
den Luftspalt 13 überbrückende Magnetfilm 14 sind also im
wesentlichen konzentrisch angeordnet.
Die Polstücke 1O, 11 und der Magnetfilm 13 sind zu einem Einsatzteil
15 vereinigt, dessen durch den zylindrischen Teil der Polstücke 1O, 11 gebildeten Enden spielfrei in entsprechenden
Oeffnungen 16 der Schalenhälften 8, 9 liegen. Dies hat den Vorteil, dass das Einsatzteil 15 mit dem mechanisch
empfindlichen Magnetfilm 14 nach erfolgtem Zusammenbau der übrigen Teile des Messwandlers in den Schalenteil des Magnetkerns
eingeführt werden kann.
Im Beispiel der Fig. 1 und 2 ist der Magnetfilm 14 auf ein Substrat
17 aus magnetisch nichtleitendem Material aufgetragen
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und mit diesem zusammen auf eine plane Fläche 18 des stumpfhalbkegelförmigen
Teils der Polstücke 10, 11 aufgeklebt.
Der Magnetfilm 14 ist vorzugsweise sehr dünn und magnetisch anisotrop. Einzelheiten sind aus der DE-PS 27 34 729 bekannt
und werden daher hier nicht erläutert. Es ist auch möglich, den Magnetfilm 14 aus magnetoresistivem Material herzustellen
und mit Kontakten zum Anschluss an eine Strom- oder Spannungsquelle zu versehen.
Je nach der Grosse des zu messenden Stromes kann der Messleiter
1 eine oder mehrere Windungen 2 bilden. Zur Messung sehr grosser Ströme kann er Bestandteil eines Stromteilers sein.
Spannungsmessungen sind z.B. durch Reihenschaltung des Messleiters 1 mit einem hochohmigen Widerstand möglich.
Anstelle der beiden Wicklungen 5, 6, die die Windung 2 des Messleiters 1 zwischen sich einschliessen, kann gemäss der
Fig. 3 eine auf einen Spulenkörper 19 gewickelte Vormagnetisierungswicklung 20 dienen, die von einer Windung 21 eines
Messleiters 22 umschlungen ist. Der Messleiter 22 ist vorteilhaft ein gebogener Flachdraht, der Messleiter 1 dagegen
ein Stanzteil.
Die Fig. 4 zeigt ein anstelle des Einsatzteils 15 verwendbares Einsatzteil 23, dessen Polstücke 24, 25 mittels eines den Luftspalt
26 ausfüllenden,magnetisch nichtleitenden Materials 27
miteinander verbunden sind, aus einem zylindrischen und einem halbzylindrischen Teil bestehen und eine gemeinsame plane
Fläche 28 aufweisen, auf die der Magnetfilm 14 aufgetragen ist. Als Material 27 kann Glas dienen, mit dem die Polstücke
24, 25 verlötet oder durch ein Sinterverfahren verbunden sind.
Ein in der Fig. 5 zusammengebaut dargestelltes Einsatzteil besteht gemäss der Fig. 6 aus zwei zylindrischen Polstücken
3O, 31 mit einer quaderförmigen Ausnehmung 32, aus dem den
Magnetfilm 14 tragenden Substrat 17 und aus einer Blattfeder
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Die Enden des Substrats 17 tauchen in die Ausnehmungen 32 der
Polstücke 30 und 31 ein, wobei der Magnetfilm 14 durch die Kraft der Blattfeder 33 gegen eine plane Innenfläche der Polstücke
3O, 31 gedrückt wird.
In der Fig. 7 ist ein Messwandler auseinandergezogen dargestellt,
dessen Einsatzteil 34 wiederum den Mittelkern eines Schalenkerns bildet, jedoch zwei quaderfö'rmige Polstücke 35,
36 besitzt. Diese sind mit einem den Luftspalt 37 ausfüllenden Material 27 miteinander verbunden und der Luftspalt 37
ist mit dem Magnetfilm 14 überbrückt. Der Schalenteil des Schalenkerns besteht aus zwei Schalenhälften 38, 39, die seitlich
zusammengefügt werden, so dass ihre Berührungsflächen
im Gegensatz zu jenen der Schalenhälften 8, 9 (Fig. 1) nicht
senkrecht zum magnetischen Fluss, sondern in dessen Richtung liegen und somit keinen magnetisch wirksamen Luftspalt einschliessen.
Einschnitte 41 der Schalenhälften 38, 39 bilden Oeffnungen zur Aufnahme der Enden des Einsatzteils 34 und
Einschnitte 42 ermöglichen den Durchtritt des Messleiters 22 und der Anschlüsse der Vormagnetisierungswicklung 20, die
hier auf einem Spulenkörper 43 mit rechteckförmiger Kernöffnung
44 angeordnet ist.
Die Herstellung des Messwandlers nach der Fig. 7 ist besonders einfach, weil nur wenige Flächen, nämlich die Berührungsflächen
zwischen den Schalenhälften 38, 39 und den Polstücken 35, 36, eine hohe Oberflächengüte aufweisen müssen und weil diese
Flächen plan sind. Das Einsatzteil 34 eignet sich besonders für die Massenherstellung, da eine Vielzahl solcher Einsatzteile
an einem Stück hergestellt werden kann, wobei die Einsatzteile erst nach dem Auftragen der Magnetfilme 14 z.B.
durch Brechen vereinzelt werden.
Die Fig. 8 zeigt einen aus zwei koaxialen Schalenhälften 45,
46 bestehenden Schalenkern, dessen Mittelkern durch je einen an der Schalenhälfte 45 bzw. 46 angeformten Hohlzapfen 47 bzw.
48 gebildet ist. Zwischen den fluchtenden Hohlzapfen 47, 48
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befindet sich ein Luftspalt 49. Ein in der Fig. 9 dargestelltes
Einsatzteil 5O besteht aus einem zylinderförmigen Substrat 51
und einem Magnetfilm 52, der die Mantelfläche des Substrats
bedeckt. Dieses Einsatzteil wird nach dem Zusammenfügen der
Schalenhälften 45, 46 in eine axiale Oeffnung 53 der Hohlzapfen
47, 48 eingeführt und von dieser spielfrei aufgenommen.
Anstelle des Einsatzteils 50 kann auch das in der Fig. 10 mit
54 bezeichnete Einsatzteil dienen, dessen stabförmiges Substrat
55 einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist. Ein Magnetfilm
56 bedeckt nur einen verhältnismässig schmalen Längsstreifen
auf der Mantelfläche des Substrates 55. Das Einsatzteil 54 kann zusammen mit einer nicht dargestellten Feder in die Oeffnung
53 eingeführt werden, so dass die Feder den Magnetfilm 56 gegen die Wandung der Oeffnung 53 drückt.
Ebenso möglich ist die Verwendung des quaderförmigen Substrats
17 mit dem Magnetfilm 14 (Fig. 2) als Einsatzteil, wenn die Oeffnung 53 der Hohlzapfen 47, 48 entsprechend ausgestaltet ist,
Der magnetische Kreis des gemäss den Fig. 8 bis 1O ausgestalteten
Messwandlers zeichnet sich durch eine minimale Anzahl von Bauelementen aus und ist in magnetischer Hinsicht optimal.
Der Schalenkern nach der Fig. 11 unterscheidet sich in der 25
Schnittdarstellung praktisch nicht vom Schalenkern nach der Fig. 8, besteht jedoch aus drei Schalenkernteilen 57, 58, 59.
Die Schalenkernteile 57 und 58 weisen die Hohlzapfen 47 und 48 auf, sind mit einem magnetisch nichtleitenden Material, das
den Luftspalt 49 ausfüllt, miteinander verbunden und dienen als Spulenkörper für die Vormagnetisierungswicklung 2O und die
Windung 21 des Messleiters. Der Schalenkernteil 59 besitzt die Form eines Topfes mit einer zentralen Oeffnurg und ist auf die
aus den Schalenkernteilen 57 und 58 bestehende Einheit aufgesteckt.
In der Fig. 12 ist ein Schalenkern dargestellt, der aus einem
topfförmigen Schalenkernteil 60 und einem einen Hohlzapfen 61 und einen Ringflansch aufweisenden Schalenkernteil 62 besteht.
Der Schalenkernteil 62 dient wiederum als Spulenkörper. Der
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Luftspalt 49 befindet sich zwischen der Stirnfläche des Hohlzapfens
61 und dem Boden des Schalenkernteils 6O, der eine mit einer Oeffnung 63 des Hohlzapfens 61 fluchtende Qeffnung
64 aufweist.
Die Fig. 13 und 14 zeigen einen vierteiligen Schalenkern, dessen Mittelkern durch zwei gleiche, als Spulenkörper dienende
Schalenkernteile 57 gebildet ist. Die Hohlzapfen 47 der Schalenkernteile
57 sind mit einem magnetisch nichtleitenden Material miteinander verbunden, das den Luftspalt 49 ausfüllt. Zwei
seitlich zusammengefügte Schalenhälften 65, 66 umschliessen
die beiden Schalenkernteile 57.
Es versteht sich, dass das Einsatzteil 50 bzw. 54 (Fig. 9 und 10) nach dem Zusammenbau der in den Fig. 8 bis 14 dargestellten
Anordnungen in deren zentrale Oeffnung eingeführt wird.
Der in den Fig. 15 und 16 dargestellte Messwandler vereinigt
die Vorteile eines einfachen, nur zweiteiligen Schalenkerns
und eines planen, leicht herstellbaren Magnetfilms. Der Scha-2O
lenkern dieses Messwandlers besteht aus zwei axial zusammengefügten
Schalenhälften 67, 68 mit angeformten Mittelzapfen 69, 7O, die den Mittelkern bilden und deren Stirnflächen einen
Luftspalt 71 einschliessen. Die Enden der Mittelzapfen 69,
weisen einen halbkreisförmigen Querschnitt und somit eine
25
plane Fläche 72 auf. Eine Feder 73 drückt den Magnetfilm 14,
der auf das Substrat 17 aufgetragen ist, gegen die Flächen
Beim Zusammenbau dieses Messwandlers werden der Spulenkörper
19 mit der Vormagnetisierungswicklung 2O und der Windung 21
30
des Messleiters, das Substrat 17 mit dem Magnetfilm 14 und die Feder 73 in die untere Schalenhälfte 68 eingeführt. Die
Feder 73 ist so beschaffen, dass sie vorerst noch keinen Druck auf das Substrat 17 ausübt, so dass die obere Schalenhälfte
leicht aufgesteckt werden kann. Beim Zusammendrücken der bei-35
den Schalenhälften 67, 68 wird die Feder 73 in Längsrichtung
gestaucht, so dass sie sich seitlich ausbuchtet.
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Der Magnetfilm 14, 52 oder 56 kann, wie bereits erwähnt, aus
magnetoresistivem Material hergestellt und an eine Stromoder
Spannungsquelle angeschlossen werden. Ein solcher magnetoresistiver
Magnetfilm ändert jeweils im Nulldurchgang des Magnetfeldes seinen Widerstand sprunghaft. Diese Widerstandsänderung
äussert sich in einen nadeiförmigen Spannungs- oder
Stromimpuls, der den Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Magnetfeldes
eindeutig und mit grosser Genauigkeit markiert.
In der Fig- 17 ist ein Messwandler dargestellt, der ähnlich
aufgebaut ist wie der Messwandler nach der Fig. 7, dessen
Einsatzteil 74 jedoch einen solchen magnetoresistiven Magnetfilm 75 aufweist. Dieses Einsatzteil 74 besteht aus Polstücken
76, 77, die mit einem den Luftspalt 37 ausfüllenden, magnetisch
nichtleitenden Material 27 miteinander verbunden sind, und aus dem Magnetfilm 75, der unmittelbar auf das durch die Polstücke
76, 77 und das Material 27 gebildete Substrat 76, 27, 77 aufgetragen
ist und den Luftspalt 37 überbrückt.
Es wäre auch möglich, den Magnetfilm 75 auf ein gesondertes
Substrat aus magnetisch und elektrisch nichtleitendem Material, z.B. auf das Substrat 17 (Fig. 1 und 2), aufzutragen und mit
diesem zusammen auf die Teile 76, 77, 27 zu kleben. Zwischen den Polstücken 76, 77 und den Magnetfilm 75 sowie zwischen dem
Magnetfilm 75 und der Schalenhälfte 39 kann eine dünne Isolationsschicht
angeordnet werden. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da der elektrische Widerstand der Polstücke 76,
77 und der Schalenhälfte 39 im allgemeinen gross ist im Vergleich
zu jenem des Magnetfilms 75.
Im dargestellten Beispiel weist der Magnetfilm 75 die Form
eines U auf, dessen Schenkel den Luftspalt 37 überbrücken und dessen Schenkelenden als elektrische Kontakte dienen. Das Polstück
77 ragt unten etwas aus den Schalenhälften 38, 39 heraus
und ist in eine E-förmige Aussparung 78 einer Leiterplatte 79 eingesteckt. Durch die Aussparung 78 bilden sich federnde Zungen
8Or die z.B. auf der oberen Fläche sowie auf der Stirn-
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flache elektrische Leiterbahnen 81 aufweisen, welche gegen die Schenkelenden des Magnetfilms 75 gepresst werden und allenfalls
mit diesen verlötet sind.
Die Fig. 18 zeigt ein Einsatzteil 82, dessen magnetoresistiver Magnetfilm 83, 84 zwei als Stromzuführung und Kontakte dienende
parallele Streifen 83 sowie eine als magnetoresistives Element wirkende mäanderförmige Leiterbahn 84 bildet. Die im Vergleich
zu den Streifen 83 sehr schmale Leiterbahn 84 überquert den Luftspalt 37 mehrmals in einer gegenüber dem Luftspaltfluss
um 45° geneigten Richtung. Die Herstellung der Streifen 83 und der Leiterbahn 84 kann durch Aufdampfen eines Magnetfilms auf
das Substrat 76, 27, 77 und nachträgliche teilweise Entfernung dieses Magnetfilms durch ein photolithographisches Verfahren
erfolgen. Durch entsprechende Wahl der Breite der Leiterbahn 84 kann der gewünschte elektrische Widerstand dieser Leiterbahn
bei einheitlicher Schichtdicke des Magnetfilms 83, 84 realisiert werden. Durch die Schrägstellung der Leiterbahn
wird die Widerstandsänderung beim Schalten des Magnetfilms maximal.
Das Einsatzteil 85 nach der Fig. 19a besteht vorerst aus dem Substrat 76, 27, 77 und einem magnetoresistivem Magnetfilm
84, 86, der die Leiterbahn 84 und zwei Kontaktflächen 86 bildet.
Gemäss der Fig. 19b wird eine sehr dünne Isolationsschicht
87, z.B. eine Glasschicht, aufgetragen, welche die Leiterbahn 84 bedeckt, die Kontaktflächen 85 jedoch frei lässt. Sodann
werden gemäss der Fig. 19c in einem Arbeitsgang drei Magnetschichten
88, 89, 90 aufgetragen, die wesentlich dicker sind als der Magnetfilm 84, 86 und sich gegenseitig nicht berühren.
Die Magnetschicht 88 liegt auf der Isolierschicht 87 und dient in an sich bekannter Weise der Einkopplung des Magnetfeldes in
die als magnetoresistives Element wirkende Leiterbahn 84. Die Magnetschichten 89, 9O liegen zum Teil auf den Kontaktflächen
86 des Magnetfilms 84, 86 und dienen als Stromzuführung.
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Z U SA MMENFASSUNG - (Hierzu Fig. 7)
Der Messwandler besteht aus einem Messleiter (22), einer Vormagnetisierungswicklung
(20), einem Magnetkern (35, 36, 38, 39) und einem Magnetfilm (14), der einen Luftspalt (37) des
Magnetkerns (35, 36, 38, 39) überbrückt und abwechselnd in beide Sättigungsrichtungen gesteuert wird. Zur Erzielung einer
hohen Messgenauigkeit sind die Vormagnetisierungswicklung (2θ),
die durch den Messleiter (22) gebildete Windung (21) und der Magnetfilm (14) im wesentlichen konzentrisch angeordnet. Der
Magnetkern (35, 36, 38, 39) ist ein Schalenkern, dessen Schalenteil (38, 39) der Messleiter (22) und die Vormagnetisierungswicklung
(2O) umschliesst und dessen Mittelkern (35, 36) den Luftspalt (37) aufweist. Zwei Polstücke (35, 36) und der
den Luftspalt (37) zwischen diesen überbrückende Magnetfilm
(14) sind zu einem Einsatzteil (34) vereinigt, das den Mittelkern des Schalenkerns (35, 36, 38, 39) bildet und dessen Enden
spielfrei in entsprechenden Oeffnungen (41) des Schalenteils (38, 39) liegen.
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Claims (14)
1.Messwandler zur potentidlfreien Messung von Strömen oder
^Spannungen, mit einem den Messstrom führenden Messleiter, einer einen Vormagnetsierungsstrom führenden Vormagnetisierungswicklung,
einem Magnetkern und einem Magnetfilm/, der einen Luftspalt
des Magnetkerns überbrückt und durch das vom Vormagnetisierungsstrom und vom Messstrom erzeugte Magnetfeld abwechselnd
in beide Sättigungsrichtungen gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vormagnetisierungswicklung (5, 6; 20) , die .. durch den Messleiter (1; 22) gebildete Windung (2; 21) oder
Wicklung, der den Luftspalt (13; 26; 37; 49; 71) aufweisende Teil (10, 11; 24, 25; 30, 31; 35, 36; 47, 48; 69, 70) des Magnetkerns
und der den Luftspalt überbrückende Magnetfilm (14; 52; 56) im wesentlichen konzentrisch angeordnet sind,
2. Messwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Magnetkern ein Schalenkern ist, dessen Schalenteil (8, 9;
38, 39; 45, 46; 59; 60; 65, 66; 67, 68) den Messleiter (1; 22)
und die Vormagnetisierungswicklung (5, 6; 2O) umschliesst und dessen Mittelkern (10, 11; 24, 25; 3O, 31; 35, 36; 47, 48; 61;
69, 70) den vom Magnetfilm (14; 52; 56) überbrückten Luftspalt (13; 26; 37; 49; 71) aufweist.
3. Messwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Polstücke (1O; 11; 24; 25; 3O; 31; 35; 36) und der den Luftspalt
(13; 26; 37) zwischen diesen überbrückende Magnetfilm (14) zu einem Einsatzteil (15; 23; 29; 34) vereinigt sind, das den
Mittelkern des Schalenkerns bildet und dessen Enden spielfrei in entsprechenden Oeffnungen (16; 41) des Schalenteils (8, 9;
38, 39) liegen.
4. Messwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Magnetfilm (14) auf ein Substrat (17) aus magnetisch nichtleitendem
Material aufgetragen und mit diesem zusammen auf eine plane Fläche (18) der beiden Polstücke (1O; 11) aufgeklebt ist.
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5. Messwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstücke (24, 25; 35, 36) mittels eines magnetisch nichtleitenden,
den Luftspalt (26; 37) ausfüllenden Materials (27) miteinander verbunden sind und eine gemeinsame plane Fläche
(28) aufweisen, auf die der Magnetfilm (14) aufgetragen ist.
6. Messwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Magnetfilm (14) auf ein Substrat (17) aus magnetisch nichtleitendem
Material aufgetragen ist, dass die Enden des Substrats (17) und des Magnetfilms (14) jeweils in eine Ausnehmung
(32) der Polstücke (30; 31) eintauchen und dass der
Magnetfilm (14) in der Ausnehmung (32) mittels einer Feder (33) gegen eine plane Fläche der Polstücke (3O; 31) gedruckt
wird.
7. Messwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelkern (47, 48; 61) des Schalenkerns eine axiale Oeffnung
(53; 63) aufweist, dass der Magnetfilm (52; 56) auf mindestens einen Teil der Mantelfläche eines stabförmigen Substrates
(51; 55) aus magnetisch nichtleitendem Material aufgetragen ist und dass das Substrat (51; 55) mit dem Magnetfilm
(14) spielfrei in der Oeffnung (53; 63) liegt.
8. Messwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Mittelkern (69, 7O) des Schalenkerns beidseitig des Luftspaltes
(71) eine plane Fläche (72) aufweist und dass der Magnetfilm (14) auf ein Substrat (17) aufgetragen ist und mittels
einer Feder (73) gegen die Fläche (72) gedrückt wird.
9. Messwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass der Schalenteil des Schalenkerns aus zwei Schalenhälften (38; 39; 65; 66) besteht, deren Berührungsflächen
(40) in Richtung des magnetischen Flusses liegen.
1O. Messwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass der Mittelkern (47, 48; 61) des Schalenkerns als Spulenkörper für die Vormagnetisierungswicklung (2O)
ausgebildet ist. 030043/0580
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11. Messwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der Magnetfilm (75; 83, 84; 84, 86) als magnetoresistives Element (84) ausgebildet ist und zugleich
Kontakte (83, 86) zur Stromzuführung bildet.
12. Messwandler nach Anspruch 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (74; 82 j 85) in eine Aussparung (78)
einer Leiterplatte (79) eingesteckt ist.
13. Messwandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetoresistive Element (84) eine Leiterbahn ist,
die den Luftspalt (37) mehrmals in einer gegenüber dem Luftspaltfluss
um 45° geneigten Richtung überquert.
14. Messwandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass auf Kontaktflächen (86) des Magnetfilms (84, 86)eine Magnetschicht (89; 90) und auf dem magnetoresistiven Element
(84) eine weitere, von diesem isolierte Magnetschicht (88) liegt.
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PA 2O7O
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