DE3443460C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Strommeßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Strommeßein­ richtung wurde bereits in der älteren Anmeldung P 34 35 267.8 vorgeschlagen.

Bei der Strommeßeinrichtung gemäß P 34 35 267.8 sind zwei ge­ paarte Steuerdrosseln vorgesehen, die beide mit einer Hilfs­ wechselspannung beaufschlagt sind. Mittels einer Brücken­ schaltung und einer Vergleichseinrichtung wird eine Differenz­ spannung gebildet. Ein zu dieser Differenzspannung proportio­ naler Strom wird auf die zweite Steuerdrossel über deren Sekundärwicklung rückgeführt. Mit dieser Einrichtung gelingt es zwar, Ströme zu messen, die von Drifterscheinungen der Magnetmaterialien der Kerne für die Steuerdrosseln unabhängig sind, jedoch treten im Meßergebnis immer noch Restfehler auf, die ihre Ursache in Unterschieden der Kernpaarung beider Steuer­ drosseln haben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Strommeßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 einfach aufzubauen und so auszubilden, daß Restfehler durch unterschiedliche Kern­ paarungen nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Strommeßeinrichtung durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Die Unter­ ansprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen auf.

Die Erfindung weist mehrere Vorteile auf. Eine verlust­ leistungsarme, driftfreie und galvanisch getrennte Messung von Gleichströmen oder Gleichströmen mit Wechselanteil ist möglich. Eine zweite Steuerdrossel wie bei der Einrichtung gemäß P 34 35 267.8 ist nicht erforderlich. Damit können auch durch Unterschiede in den Kernpaarungen von Steuerdrosseln be­ dingte Restfehler nicht mehr auftreten.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nun näher erläutert.

Diese zeigt ein Prinzipschaltbild der Einrichtung nach der Erfindung.

Es ist eine Steuerdrossel Dr mit Magnetkern vorgesehen, deren erste Wicklung w I allein durch den nichtunterbrochenen Leiter L gebildet wird, durch den der zu messende Gleich­ strom J fließt. Der Strom J kann hierbei ein Gleich-/Wechsel-/ oder Gemischtstrom sein. Vorzugsweise wird der Leiter L einfach durch das Kernloch der Steuerdrossel Dr gesteckt, so daß die Primärwicklung w I nur eine Windung aufweist. In Serie zur Sekundärwicklung w II der Steuerdrossel Dr liegt eine Impedanz Z. In der Zeichnung ist die Impedanz Z als rein ohmscher Widerstand dargestellt.

Die Impedanz Z kann aber auch anders gestaltet sein; bei­ spielsweise kann ein komplexer Widerstand mit ohmschem, induktivem und/oder kapazitivem Anteil eingesetzt werden. Gegebenenfalls über einen Kondensator C wird die zweite Wicklung w II, die die Hauptinduktivität der Steuerdrossel Dr darstellt, mit einer Hilfswechselspannung U _H beaufschlagt. An der Impedanz Z bildet sich demzufolge ein Spannungsab­ fall, der sowohl vom Strom J als auch von der Hilfswechsel­ spannung U _H abhängt. An den Verbindungspunkt von zweiter Wicklung w II und Impedanz Z sind zwei Gleichrichter G 1 und G 2 angeschlossen, und zwar bezüglich ihrer Elektroden anti­ parallel, d. h. wenn beispielsweise die Anode des Gleich­ richters G 1 an den Verbindungspunkt angeschlossen ist, ist die Kathode des Gleichrichters G 2 ebenfalls an diesen Ver­ bindungspunkt angeschlossen. Die impedanzfernen Elektroden der Gleichrichter G 1 und G 2 sind jeweils über Kondensatoren C 1 und C 2 mit jenem Ende der Impedanz Z verbunden, das keinen gemeinsamen Verbindungspunkt mit der zweiten Wicklung w II der Steuerdrossel aufweist. Außerdem sind die impedanz­ fernen Elektroden der Gleichrichter G 1 und G 2 jeweils über Widerstände R 1 und R 2 zusammengeschaltet. Der gemeinsame Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände R 1 und R 2 ist mit dem ersten Eingang einer als Differenzverstärker DV auf­ gebauten Vergleichsstufe verbunden, und der gemeinsame Ver­ bindungspunkt der Kondensatoren C 1 und C 2 ist an den zweiten Eingang dieses Differenzverstärkers DV angeschlossen. Der Ausgang des Differenzverstärkers DV ist mit einem Widerstand RM beschaltet, der in Serie zur weiteren Wicklung w III der Steuerdrossel Dr liegt. Das widerstandsferne Wicklungsende der weiteren Wicklung w III ist an die Verbindungsleitung der Impedanz Z mit dem zweiten Eingang des Differenzver­ stärkers DV angeschlossen.

Nachfolgend wird die Funktion der Strommeßeinrichtung be­ schrieben. An der Impedanz Z entsteht ein vom zu messenden Strom J und von der Hilfswechselspannung U _H abhängiger Spannungsabfall. Dieser Spannungsabfall wird mittels der Gleichrichter G 1, G 2, Kondensatoren C 1 und C 2, sowie Wider­ ständen R 1, R 2 nach beiden Seiten spitzenintegriert. Beide Amplitudenwerte dieser Spitzenintegration werden durch den Differenzverstärker DV miteinander verglichen. Bei Unter­ schieden in den beiden Amplitudenwerten wird ein Strom der­ art in die als Kompensationswicklung geschaltete weitere Wicklung w III eingeprägt, daß beide Amplitudenwerte wieder gleich werden. Dieser eingeprägte Strom J _K im Kompensations­ kreis ist proportional zum zu messenden Strom J. Am Wider­ stand RM ist ein Signal U _RM proportional zu diesem Strom abgreifbar.

Claims (3)

1. Strommeßeinrichtung zur potentialgetrennten Messung von Gleich-/Wechsel-/ oder Gemischtströmen, bestehend aus einer Steuerdrossel mit zwei Wicklungen, von denen die erste Wicklung allein durch den vom zu messenden Strom durch­ flossenen nichtunterbrochenen Leiter gebildet ist, von denen die zweite Wicklung in Reihe mit einer Impedanz geschaltet und von einer Hilfswechselspannung beaufschlagt ist, wobei die Impedanz über einen ersten Gleichrichter mit einem ersten Eingang einer Vergleichseinrichtung verbunden ist und die Vergleichseinrichtung ausgangsseitig mit einem Widerstand beschaltet ist, an welchem ein Signal proportio­ nal zum zu messenden Strom abgreifbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuerdrossel (Dr) eine weitere Wicklung (w III) aufweist, daß an die Impedanz (Z) ein weiterer Gleichrichter (G 2) angeschlossen ist, daß die beiden Gleich­ richter (G 1, G 2) bezüglich ihrer gemeinsam mit der Impedanz (Z) verbundenen Anschlußelektroden antiparallel geschaltet sind, daß die impedanzferne Elektrode des weiteren Gleich­ richters ebenso wie die impedanzferne Elektrode des ersten Gleichrichters (G 1) über jeweils einen Widerstand (R 1 , R 2) an den ersten Eingang der Vergleichseinrichtung (DV) ange­ schlossen ist, daß das den Gleichrichtern (G 1, G 2) abge­ wandte Ende der Impedanz (Z) mit dem zweiten Eingang der Vergleichseinrichtung (DV) verbunden ist und daß die weitere Wicklung (w III) der Steuerdrossel (Dr) mit dem Widerstand (RM) am Ausgang der Vergleichseinrichtung (DV) derart ver­ bunden ist, daß bei einer Differenz der an den Ausgängen der Gleichrichter (G 1, G 2) gebildeten Amplitudenwerte ein Strom als Kompensationsstrom in der Steuerdrossel (Dr) erzeugt wird, der im Sinne der Gleichheit der Amplitudenwerte wirkt.

2. Strommeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gleichrichter (G 1, G 2) als Spitzenwert­ gleichrichter ausgebildet sind.

3. Strommeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vergleichsstufe (DV) als Differnz­ verstärker ausgebildet ist.