DE3817299A1

DE3817299A1 - Messwertaufnehmer fuer ein zangenamperemeter

Info

Publication number: DE3817299A1
Application number: DE19883817299
Authority: DE
Inventors: Masanobu Higami
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1989-11-30
Also published as: DE3817299C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßwertaufnehmer für ein Zangenampèremeter zum Messen eines elektrischen Stromes, indem ein zu vermessender elektrischer Draht durch einen Meßwertaufnehmer umgriffen wird, bestehend aus einem Kern, der frei geöffnet und geschlossen werden kann, und einen elektrischen Stromsensor. Sie betrifft insbesondere den Meßwertaufnehmer eines Zangenampère meters, das zum Messen eines Gleichstroms und eines Wechselstroms gebraucht wird, indem es mit einem Digitalmultimeter verbunden wird, etc., und das nicht das Trennen eines elektrischen Stromkreises zum Zwecke der Messung benötigt.

Im allgemeinen wird, um einen elektrischen Strom zu messen, der elektrische Strom direkt gemessen, indem ein Ampèremeter in den elektrischen Stromkreis eingeschleift wird.

Die direkte Messung jedoch benötigt Handlungen wie das Auftrennen des elektrischen Kreises, und kann nicht einfach angewendet werden.

Um solchen Umstand zu mildern, kann eine bestimmte Einheit die Messung ausführen, ohne den elektrischen Kreis zu trennen, indem mit einem Meßwertaufnehmer eine elektro-dynamische Kraft gemessen wird, die durch ein wechselndes magnetisches Feld erzeugt wird.

Diese Methode, solche elektro-dynamische Kraft zu messen, kann jedoch nur Wechselströme messen.

Deshalb gibt es bestimmte zangenartige Vorrichtungen, in denen ein elektrischer Stromsensor (ein Hall-Element) in einem geschichteten Ringkern so angeordnet ist, daß er frei geöffnet und geschlossen werden kann, wobei die Messung durch Zählen der Anzahl Feldlinien einer magnetischen Kraft mit Hilfe eines elektrischen Stromsensors erfolgt.

Solch eine zangenartige Vorrichtung weist verschiedene Vorteile auf, wie leichte Handhabung, verkürzte Meßzeit, oder Anwendbarkeit am Einsatzort, und ist außerdem fähig, sowohl einen Gleichstrom als auch einen Wechselstrom zu messen. Die Anordnung des elektrischen Stromsensors ist jedoch schwierig, da der Sensor störungsempfindlich-, und die Meßgenauigkeit gering ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Nachteil eines solchen bekannten Meßwertaufnehmers für Zangenampèremeter, wie oben beschrieben, zu überwinden.

Bei Messungen mit solchen zangenartigen Geräten, nämlich durch Zählen der Anzahl Feldlinien einer magnetischen Kraft, war es bisher eine allgemein bekannte Tatsache, daß solch eine Messung nur auf große Ströme (über 10 Ampère) begrenzt anwendbar war, und der Meßgenauigkeit wurde keine Beachtung geschenkt. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Meßwertaufnehmer für ein Zangenampèremeter bereitzustellen, der fähig ist, sogar kleine Ströme (0 bis ca. 5 Ampère) präzise mit Hilfe der Zangenmessung zu ermitteln, um das oben genannte technische Vorurteil zu überwinden, und auch den Vorteilen der Zangenmessung Aufmerksamkeit zu schenken.

Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Meßwertaufnehmer für ein Zangenampèremeter zum Messen eines elektrischen Stroms, indem ein zu vermessender elektrischer Draht durch einen Meßwertsaufnehmer umgriffen wird, bestehend aus einem Kern, der frei geöffnet und geschlossen werden kann, und einen elektrischen Stromsensor bereit, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Stromsensor mittels Halterungsplatten aus nicht-magnetischem Material gehaltert ist, das leitend und auch elastisch ist, und wobei der elektrische Stromsensor sowohl gegen Störungen geschützt, als auch elastisch gehaltert wird.

Einer bevorzugten Ausführung entsprechend der vorliegenden Erfindung können die Halteplatten aus Phosphorbronze bestehen.

Es ist dann möglich, eine einfache und kostengünstige Ausführung anzubieten.

Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter durch die folgende detaillierte Beschreibung mit zugehörigen Zeichnungen verständlich.

Die Figuren stellen eine Ausführung eines Meßwertsaufnehmers für ein Zangenampèremeter entsprechend der vorliegenden Erfindung dar, wobei:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht davon ist;

Fig. 2 eine teilweise gebrochene Aufsicht darstellt, die davon einen wesentlichen Teil zeigt; und

Fig. 3 eine teilweise gebrochene Frontansicht darstellt, die davon den wesentlichen Teil zeigt.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Meßwertaufnahmekörper, der an einem nicht gezeichneten Digitalampèremeter mittels eines abgeschirmten Kabels 12 angeschlossen ist.

Die Bezugsziffer 2 bezeichnet einen Kern, der durch eine Anzahl halbkreisförmiger, geschichteter Platten gebildet wird, wobei der Kern 2 so ausgebildet ist, daß er frei geöffnet und geschlossen werden kann, indem er mit der Grundkörperplatte 7 und einer Öffnungs- und Schließplatte 13 verbunden ist, die so geformt ist, daß sie frei um die Achse 8 als Bezug geöffnet und geschlossen werden kann.

Die Bezugsziffer 3 bezeichnet einen mit einem Lötdraht 9 ausgerüsteten elektrischen Stromsensor, bestehend aus einem Hall- Element, wobei der elektrische Stromsensor 3 mit dem obengenannten Verbindungskabel 12 verbunden ist und an einem Ende des Öffnungs und Schließteils des kreisförmig ausgebildeten Kerns 2 angeordnet ist.

Die Bezugsziffer 4 bezeichnet aus Phosphorbronzeplatten bestehende Halterungsplatten. Die Halterungsplatten 4 haltern den elektrischen Stromsensor 3 zwischen sich und bedecken genauso den Lötdraht 9, wobei sie an einer aus synthetischem Harz bestehenden Montageplatte 10 angebracht sind, die zwischen einem Paar der Grundkörperplatten 7 angeordnet ist.

Die Halterungsplatten drücken mit ihrer Federkraft den Stromsensor 3 gegen die Endfläche des Kerns 2 und halten den Stromsensor 3 durch Druck und in seiner Position.

Die Bezugsziffer 14 bezeichnet eine gedruckte Leiterplatte, die auch von ihrer Unterseite eine Kupferplatte aufweist. Die Leiterplatte 14 ist auf der Montageplatte 10 angeordnet und verbindet den Lötdraht 9 mit dem Verbindungskabel 12 auf ihrer Oberfläche.

Die Bezugsziffer 11 bezeichnet eine Deckplatte aus Phosphorbronze. Die Deckplatte 11 ist angebracht, um die Leiterplatte abzudecken.

Dadurch wird ein Teil, der nicht durch die Halterungsplatten 4 gehaltert wird, bzw. der Verbindungsteil zwischen dem Lötdraht 9 und dem Verbindungskabel 12 sowohl gehalten als auch durch die Kupferplatte der gedruckten Leiterplatte 14 und der Deckplatte 11 abgedeckt.

Die Bezugsziffer 6 bezeichnet eine Abdeckplatte zum Abdecken der Halterungsplatten 4, die zwischen sich den elektrischen Stromsensor 3 halten. Die Deckplatte 6 fixiert die Halterungsplatten 4, die aus Phosphorbronze bestehen, an dem elektrischen Stromsensor 3, und weist auch einen Erdungsschutz 5 auf. Die Halterungsplatten 4 sind zum Kern 2 dadurch geerdet, daß dieser Erdungsschutz 5 eine leitende Verbindung zu der aus Metall bestehenden Grundkörperplatte 7 aufweist.

Außerdem kann dieser Erdungsschutz 5 auch unterbleiben. Es ist jedoch erstrebenswert, die Halterungsplatten 4, falls möglich, zum Kern 2 zu erden.

Erstens kann entsprechend der vorliegenden Erfindung der elektrische Stromsensor gegen Öffnen und Schließen des Meßwertaufnehmers, Stöße bei der Handhabung und ähnliches, geschützt werden, und der elektrische Stromsensor kann in einer festen Lage in Bezug auf den Kern festgehalten werden. Die Meßgenauigkeit des elektrischen Stromsensors wird dadurch erhöht, daß ein elektrischer Stromsensor durch Halteplatten positioniert und gehaltert wird, die, wie oben beschrieben, eine elastische Funktion aufweisen.

Und zweitens wird der Einfluß von Störungen im Meßwertaufnehmer dadurch, daß der elektrische Stromsensor mit Halteplatten aus nicht-magnetischem und leitfähigem Material gehaltert ist, ausgeschlossen. Die mit dem elektrischen Stromsensor gemessenen Zahlenwerte können so wie sie sind, einem Ampèremeter übermittelt werden. Beispielsweise wird sogar in dem Falle, daß ein kleiner Strom bei hoher Meßgenauigkeit durch Multiplikation der Zahlenwerte zu messen versucht wird, kein Störeffekt bewirkt.

In anderen Worten, sogar ein elektrischer Strom in Mikroampèrestärke kann genau gemessen werden, und deutliche Meßgrößen werden bei Messungen an Automobilen erhalten, welche außerhalb viel Gleichstrom verbrauchen, sowie an Flugzeugen, die besondere Genauigkeit erfordern, um nicht solche verbleibenden Effekte zu nennen, daß die Messung leicht mit hervorragender Beweglichkeit für Wechselstrom- und Gleichstrom durchgeführt werden kann, was ein Vorteil eines Zangenampèremeters zum Ermitteln der Anzahl magnetischer Feldlinien ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obengenannten Ausführungen beschränkt. Beispielsweise kann der elektrische Stromsensor und der Lötdraht vollständig mit einer Phosphorbronzeplatte abgedeckt sein, und außerdem sind weitere Abwandlungen innerhalb des Erfindungsgedankens möglich, wie er in den Ansprüchen niedergelegt ist.

Claims

1. Meßwertaufnehmer für ein Zangenampèremeter zum Messen eines elektrischen Stromes, indem ein zu vermessender elektrischer Draht durch einen Meßwertaufnehmer umgriffen wird, bestehend aus einem Kern (2), der frei geöffnet und geschlossen werden kann, und elektrischer Stromsensor, dadurch gekennzeich net, daß der elektrische Stromsensor (3) mittels Halterungsplatten (4) aus nicht-magnetischem Material gehaltert ist, das leitend und auch elastisch ist, und wobei der elektrische Stromsensor (3) sowohl gegen Störungen geschützt als auch elastisch gehaltert ist.

2. Meßwertaufnehmer für ein Zangenampèremeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsplatten (4) aus Phosphorbronze bestehen.