Claims (3)
Patentansprüche: 1. Ausfall-Warnvorrichtung für elektrische Verbraucher
in einem Stromkreis mittels eines zur Stromüberwachung eingesetzten Hallelementes,
dadurch gekennzeichnet, daß das Hallelement (5) in das Gehäuse (3) eines im Stromkreis
des zu überwachenden Verbrauchers (1) liegenden elektrischen Bauteils (4) integriert
und so angeordnet ist, daß es das von dem durch das Bauteil (4) fließenden Strom
erzeugte elektromagnetische Feld sensiert, und daß die in oder durch das Gehäuse
(3) führenden elektrischen Zu- und Ableitungen des Bauteils (4) und des Hallelementes
(5) als steckbare Anschlüsse (a bis e) ausgebildet sind. Claims: 1. Failure warning device for electrical consumers
in a circuit by means of a Hall element used for current monitoring,
characterized in that the Hall element (5) in the housing (3) one in the circuit
of the consumer to be monitored (1) lying electrical component (4) integrated
and is arranged so that it is of the current flowing through the component (4)
generated electromagnetic field sensed, and that in or through the housing
(3) leading electrical supply and discharge lines of the component (4) and the Hall element
(5) are designed as pluggable connections (a to e).
2. Ausfall-Warnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hall element (5) in einem auf den zu sensierenden Leiter (9) aufclipbaren
Element (8) aus magnetisch leitendem oder magnetisch nicht leitendem Material angeordnet
ist. 2. Failure warning device according to claim 1, characterized in that
that the Hall element (5) can be clipped onto a conductor (9) to be sensed
Element (8) made of magnetically conductive or magnetically non-conductive material arranged
is.
3. Ausfall-Warnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hallelement (5) im Luftspalt eines aus magnetisch leitendem Material bestehenden
Kernes (11) liegt, der vom zu sensierenden Leiter (9) mit wenigstens einer Windung
(10) umschlungen ist Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausfall-Warnvorrichtung
für elektrische Verbraucher in einem Stromkreis. 3. Failure warning device according to claim 1 or 2, characterized in that
that the Hall element (5) in the air gap of a magnetically conductive material
Core (11) is located from the conductor (9) to be sensed with at least one turn
(10) is entwined The invention relates to a failure warning device
for electrical consumers in a circuit.
Bei vielen Verbrauchern kommt es vor, daß sie infolge einer durchgeschmolzenen
Sicherung oder eines anderen Defektes ausgefallen sind, ohne daß dies bemerkt wird,
beispielsweise bei diversen Lampen in Kraftfahrzeugen. For many consumers it happens that they melted as a result of a
Fuse or another defect has failed without being noticed,
for example with various lamps in motor vehicles.
Warnvorrichtungen für den Ausfall von Verbrauchern sind bekannt Bisher
üblich waren Widerstände; in Reihe mit dem Verbraucher geschaltet, mittels deren
Spannungsabfalls der durchfließende Strom ermittelt wurde (DE-OS 26 05 114); oder
an deren Stelle Relais, z. B. Reedrelais, an deren Erregerwicklung aber ebenfalls
ein relativ hoher Spannungsabfall auftritt (DE-OS 30 41 206). Warning devices for the failure of consumers are known so far
Resistance was common; connected in series with the consumer, by means of which
Voltage drop of the current flowing through was determined (DE-OS 26 05 114); or
instead of relays, e.g. B. Reed relays, but also on their excitation winding
a relatively high voltage drop occurs (DE-OS 30 41 206).
Einen sehr geringen oder keinen Spannungsabfall kann man erzielen,
wenn man Hallsensoren verwendet. Very little or no voltage drop can be achieved
when using hall sensors.
In »industrieelektrik + elektronik«, 25. Jahrgang 1980, Nr.20, S.633-634
ist - ein derartiger Hallsensor, bestehend aus integriertem Hallgenerator mit Verstärker,
beschrieben und seine Verwendung - u. a. als Strom-Spannungswandler aufgezeigt.
Ein konkreter Anwendungsfall, wo- Hallsensoren zur Strommessung eingesetzt sind,
ist der DE-OS 25 05 504 zu entnehmen, die eine Schutzeinrichtung für elektrische
Maschinen oder Transformatoren beschreibt.In »industrieelektrik + elektronik«, 25th year 1980, no.20, pp.633-634
is - such a Hall sensor, consisting of an integrated Hall generator with amplifier,
and its use - i.a. shown as a current-voltage converter.
A specific application where Hall sensors are used to measure current,
can be found in DE-OS 25 05 504, which provides a protective device for electrical
Describes machines or transformers.
Der erstmalige oder nachträgliche Einbau sowie der Austausch derartiger
Hallsensoren ist infolge dergeringen Abmessungen und der Zahl der Anschlüsse jedoch
umständlich, insbesondere in Kraftfahrzeug-Bordnetzen. The initial or subsequent installation as well as the exchange of such
Hall sensors is due to the small dimensions and the number of connections
awkward, especially in vehicle electrical systems.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine komDakte und robuste Ausfall-Warnvorrichtung
mittels solcher Hallsensoren herzustellen und so auszugestalten, daß ihr Ein- und
Ausbau schnell und einfach zu bewerkstelligen ist und von jedermann durchgeführt
werden kann. It is the object of the invention to provide a compact and robust failure warning device
to produce by means of such Hall sensors and to design them so that their input and
Expansion is quick and easy to accomplish and can be carried out by anyone
can be.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst. According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of the patent claim
1 specified features solved.
Eine solche Anordnung hat einerseits die vom Hallelement selbst bekannten
Vorteile eines äußerst kleinen Spannungsabfalls am zu überwachenden Verbraucher
- wichtig bei Leuchten, wo wenige Zehntel Volt bereits eine Verringerung der Lichtausbeute
von 20% und mehr bedeuten können - sowie die einer galvanischen Trennung vom Verbraucher
und des Fehlens verschleißender, mechanischer Schaltelemente. Such an arrangement has on the one hand that known from the Hall element itself
Advantages of an extremely small voltage drop on the consumer to be monitored
- important for lights where a few tenths of a volt already reduce the light output
of 20% and more - as well as galvanic isolation from the consumer
and the lack of mechanical switching elements that wear out.
Andererseits ergeben sich weitere Vorteile dadurch, daß solche Bauteile
bzw. Gehäuse mittels der steckbaren Anschlüsse einfach eingebaut, leicht ausgewechselt
und auch einfach nachgerüstet werden können. Bei den niedrigen Kosten von Hallelementen,
insbesondere in integrierter Form, ist es auch von geringer Bedeutung, daß sie bei
einem Defekt des Bauteils, in welchem sie integriert sind, mit diesem ausgetauscht
werden; höher zu bewerten sind hier der schnelle und einfache Ein- und Ausbau. Zum
Einbau eignen sich alle Gehäuse von im zu überwachenden Stromkreis liegenden Bauteile,
wie Schalter, Sicherungen, Relais, Lampen usw. On the other hand, there are further advantages in that such components
or housing simply installed and easily replaced by means of the plug-in connections
and can also be easily retrofitted. With the low cost of Hall elements,
especially in integrated form, it is also of little importance that they are at
a defect of the component in which they are integrated, exchanged with this
will; The quick and easy installation and removal should be rated higher here. To the
All housings of components in the circuit to be monitored are suitable for installation,
such as switches, fuses, relays, lamps, etc.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands des Anspruchs 1 sind
in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the subject matter of claim 1 are
specified in the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele,
die sich auf den Einbau eines Hallelements in eine Sicherung bzw. deren Gehäuse
beziehen, näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 ein prinzipielles elektrisches
Schaltbild, F i g. 2 den Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig.3 ein
Detail zum Ausführungsbeispiel nach Fig.2, F i g. 4 ein Alternativbeispiel zum Detail
nach F i g. 3 und F i g. 5 den Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel. The invention is explained below using several exemplary embodiments,
which relate to the installation of a Hall element in a fuse or its housing
related, explained in more detail. In the drawing, F i g. 1 a principle electrical
Circuit diagram, FIG. 2 shows the section through a first exemplary embodiment, FIG
Detail of the embodiment according to Figure 2, F i g. 4 an alternative example to the detail
according to FIG. 3 and F i g. 5 shows the section through a second embodiment.
Fig. 1 zeigt ein prinzipielles elektrisches Schaltbild. Fig. 1 shows a basic electrical circuit diagram.
Ein Verbraucher, hier eine Glühlampe 1, liegt in einem Stromkreis
in Reihe mit einem Einschalter 2 und einer in einem Gehäuse 3 angeordneten Sicherung
4 zwischen den Polen einer Gleichspannungsquelle. Im Gehäuse 3 ist ein Hallelement
5 so angeordnet, daß es das vom durch die Sicherung 4 bzw. die Zuleitung zur Glühlampe
1 fließenden Strom hervorgerufene elektromagnetische Feld erfassen kann. Dieses
Hallelement wird von einer Gleichspannungsquelle, die mit der des Verbrauchers identisch
sein kann, über einen Konstantstromgenerator 6 mit einem konstanten Strom gespcist.
Dadurch ist die sogenannte Hallspannung als Ausgangsgröße im wesentlichen proportional
zu dem auf das Hallelement einwirkenden Magnetfeld. Diese Hallspannung wird erforderlichenfalls
in einem Verstärker 7 verstärkt, dessen Ausgangssignal zur weiteren Verarbeitung
zur Verfügung steht, beispielsweise zur Anzeige eines Signals: »Lampe brennt/brennt
nicht«.A consumer, here an incandescent lamp 1, is in a circuit
in series with a power switch 2 and a fuse arranged in a housing 3
4 between the poles of a DC voltage source. In the housing 3 is a Hall element
5 arranged so that it is from the fuse 4 or the lead to the incandescent lamp
1 can detect flowing current induced electromagnetic field. This
Hall element is from a DC voltage source that is identical to that of the consumer
can be fed via a constant current generator 6 with a constant current.
As a result, the so-called Hall voltage is essentially proportional as an output variable
to the magnetic field acting on the Hall element. This Hall voltage becomes if necessary
amplified in an amplifier 7, the output signal for further processing
is available, for example to display a signal: »Lamp burns / burns
not".
Es können auch mehrere Verbraucher mittels eines solchen »Stromsensors«
überwacht werden. Je nach Stromstärke besteht der zu sensierende Teil der Zuleitung
aus dem geraden Leiter bei großen Strömen. Several consumers can also be used by means of such a "current sensor"
be monitored. Depending on the current strength, there is the part of the supply line to be sensed
from the straight ladder with large currents.
Der letztere Fall ist in F i g. 1 angedeutet; Die Anschlüsse der Schaltung
an dem durch unterbrochene Linien angedeuteten Gehäuse 3 sind mit a bis e bezeichnet.The latter case is shown in FIG. 1 indicated; The connections of the circuit
on the housing 3 indicated by broken lines are denoted by a to e.
F i g.2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel im Schnitt. F i g.2 shows a first embodiment in section.