DE4142342C2 - Verfahren und Vorrichtung zur digitalen Strommessung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur digitalen StrommessungInfo
- Publication number
- DE4142342C2 DE4142342C2 DE19914142342 DE4142342A DE4142342C2 DE 4142342 C2 DE4142342 C2 DE 4142342C2 DE 19914142342 DE19914142342 DE 19914142342 DE 4142342 A DE4142342 A DE 4142342A DE 4142342 C2 DE4142342 C2 DE 4142342C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- current
- counter
- magnetic flux
- counting
- converter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
- G01R15/183—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using transformers with a magnetic core
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur digitalen Strommessung mit einem induktiven Stromwand
ler, wobei ein Meßstrom durch eine Primärwicklung des Wand
lers fließt.
Induktive Wandler gewährleisten eine galvanische Trennung
zwischen dem Stromkreis, der den zu messenden Strom führt
und der weiteren Meßanordnung. Eine solche galvanische
Trennung ist beispielsweise bei der Strommessung an Elek
tromotoren wünschenswert, da dort hohe Ströme und Span
nungen auftreten können.
Einen induktiven Wandler als Stromwandler für Wechselströ
me einzusetzen ist bekannt. Hierbei verhält sich der Se
kundärstrom praktisch proportional zum Primärstrom. Eine
Transformation der Spannung ist nicht wesentlich.
Des weiteren ist aus der DE 26 32 377 C2 eine Vorrichtung
zur digitalen Strommessung bekannt, bei der ein induktiver
Wandler sekundärseitig mit einem Analog-Digital-Wandler
verbunden ist. Um auch Gleichstromanteile messen zu können,
ist ein Sensor für den Fluß im Kern des Wandlers vorge
sehen, der über eine Regelung eine in Reihe zur Sekundär
wicklung geschaltete Spannungsquelle ansteuert. Die Rege
lung ist so ausgelegt, daß der Fluß im Kern des Wandlers
nur sehr geringe Werte aufweist und insbesondere keine
magnetische Sättigung eintritt; somit besteht stets
eine transformatorische Kopplung zwischen der Primär-
und der Sekundärwicklung des Wandlers. Als nachteilig
ist dabei anzusehen, daß schnelle Analog/Digital-Wand
ler, die für eine hohe zeitliche Auflösung erforderlich
sind, sehr teuer sind.
So liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfah
ren und eine Vorrichtung zur digitalen Strommessung der
oben genannten Art zu schaffen, wobei eine einfache und
preisgünstige Realisierung gewährleistet wird und die
Verwendung eines Analog/Digital-Wandlers nicht erforder
lich ist.
Die Aufgabe wird für ein Verfahren dadurch gelöst, daß
richtungsabhängig vom magnetischen Fluß im Kern des Wand
lers die Zählrichtung eines getakteten Zählers gesteuert
wird, und der Zählerstand einen Strom durch eine Sekun
därwicklung des Wandlers steuert, so daß der von diesem
Strom im Kern des Wandlers verursachte Teil des magneti
schen Flusses den vom Meßstrom verursachten Teil des mag
netischen Flusses kompensiert und der Zählerstand einen
dem Meßstrom entsprechenden Meßwert bildet. Eine erfin
dungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß
ein Flußsensor zur Detektion der Polarität des magneti
schen Flusses im Kern des Wandlers, ein vom Sensor in
seiner Zählrichtung gesteuerter, digitaler Zähler mit
einem Taktgenerator und eine vom Zählerstand gesteuerte,
an eine Sekundärwicklung des Wandlers angeschlossene
Stromregeleinheit vorgesehen sind, so daß der von die
sem Strom im Kern des Wandlers verursachte Teil des
magnetischen Flusses dem vom Meßstrom verursachten
Teil des magnetischen Flusses entgegengerichtet ist
und der Zählerstand einen zum Meßstrom korrespondieren
den Meßwert bildet.
Der Erfindung liegt die wesentliche Idee zugrunde, aus
gehend vom magnetischen Fluß im Kern des Wandlers in be
sonders einfacher Weise einen digitalen Stellwert zu bil
den, der vermöge der Gegenkopplung des Sekundärstromes
einen zum Meßstrom korrespondierenden Meßwert darstellt.
So wird ein einfacher und preisgünstiger digitaler Zäh
ler verwendet, dessen Zählrichtung in Abhängigkeit von
der Polarität des magnetischen Flusses gesteuert wird.
Eine weitere wesentliche Idee ist darin zu sehen, daß
nicht die transformatorische Kopplung von Primär- und
Sekundärwicklung ausgenutzt wird, sondern vielmehr ei
ne Überlagerung der durch die Ströme in den beiden Wick
lungen verursachten Teile des magnetischen Flusses ent
scheidend ist. Daher ist das erfindungsgemäße Verfahren
für Wechsel- und Gleichstrommessungen gut geeignet.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß zur Steuerung des Stromes
der Sekundärwicklung der Zählerstand in ein analoges
Stellsignal gewandelt und damit eine steuer- oder regel
bare Stromquelle angesteuert wird. Dies wird bei einer
Vorrichtung dadurch realisiert, daß die Stromregelein
heit durch einen D/A-Wandler und eine davon angesteuer
te, steuer- oder regelbare Stromquelle gebildet ist. So
wird in einfacher Weise mit handelsüblichen Komponenten
eine Regelung des Stroms im Sekundärstromkreis realisiert.
Ein Digital/Analog-Wandler ist dabei wesentlich preisgün
stiger als ein vergleichbarer Analog/Digital-Wandler.
Bevorzugterweise verhält sich der Strom der Sekundär
wicklung etwa linear zum Zählerstand bzw. Stellsignal.
Hierdurch wird erreicht, daß der Zählerstand etwa pro
portional vom Meßstrom abhängt.
Um Streuverluste, das Windungszahlenverhältnis, die
Steuerfunktion der steuer- oder regelbaren Stromquelle
und sonstige Abweichungen zu berücksichtigen, ist vorge
sehen, daß Meßwerte durch Korrektur des Zählerstandes
mit einer Eichfunktion erhalten werden.
Eine übermäßig hohe Spannungsbeanspruchung der steuer-
oder regelbaren Stromquelle sowie der Sekundärwicklung
wird dadurch vermieden, daß die an der Sekundärwicklung
anliegende Spannung begrenzt wird. Dies wird dadurch
realisiert, daß parallel zur Sekundärwicklung des Wand
lers ein Spannungs-Begrenzungs-Zweipol geschaltet ist.
Bevorzugt wird dieser durch zwei in Reihe entgegenge
setzt geschaltete Zenerdioden gebildet.
In einer Variante ist vorgesehen, daß der Wandler im we
sentlichen nur in magnetischer Sättigung betrieben wird.
Dadurch wird die transformatorische Wirkung des Wandlers
weitgehend aufgehoben. Dies kann dadurch erreicht werden,
daß der Kern des Wandlers nur einen sehr geringen Quer
schnitt aufweist, so daß im Bereich der Kompensation, d. h.
beim Wechsel der Polarität des magnetischen Flusses, ein
Zählschritt des Zählers ein vollständiges Ummagnetisieren
des Kerns von einer Richtung in die andere Richtung zur
Folge hat. So ergeben sich nur zwei magnetische Zustände
des Kerns, die leicht zu detektieren sind.
Bevorzugt ist ein Hall-Generator als Flußsensor vorgese
hen. Diesem ist gegebenenfalls zur Detektion der Polari
tät des magnetischen Flusses ein Komparator nachgeschal
tet.
In einer weiteren Verfahrensvariante ist vorgesehen, daß
die Zählgeschwindigkeit des Zählers abhängig vom Betrag
des magnetischen Flusses verändert wird. Dabei ist ins
besondere vorgesehen, daß die Zählgeschwindigkeit erhöht
wird, wenn der Betrag des magnetischen Flusses einen
Grenzwert überschreitet. So wird die Zeit des Einschwing
vorgangs reduziert und damit die zeitliche Auflösung der
Messungen verbessert.
Zur Realisierung ist dabei vorgesehen, daß dem Flußsensor
ein weiterer Komparator zum Vergleich des Betrages des
Sensorsignals mit einem Festwert zur Steuerung der Zähl
geschwindigkeit nachgeschaltet ist.
Um die Zählgeschwindigkeit variieren zu können, ist vor
gesehen, daß die Zählfrequenz und/oder die Zählschritt
weite verändert werden. Eine Veränderung der Zählschritt
weite wird bevorzugt dadurch realisiert, daß die Gesamt
heit der Stufen des Zählers in zwei Gruppen unterteilt
wird, und die erste Gruppe die niederwertigen Stufen
enthält, und die zweite Gruppe die höherwertigen Stu
fen enthält, und daß eine Veränderung der Zählschritt
weite dadurch herbeigeführt wird, daß wahlweise die Ge
samtheit der Stufen des Zählers oder nur die zweite
Gruppe von Stufen des Zählers mit der Zählfrequenz ge
taktet werden.
Bevorzugte Ausgestaltungen zeichnen sich dadurch aus, daß
der Zähler mit zwei Generatoren unterschiedlicher Takt
frequenz verbindbar ist, oder daß die Zählschrittweite
steuerbar ist.
Eine sehr einfache Fehlererkennung wird dadurch reali
siert, daß Zeiten unveränderter Polarität des magneti
schen Flusses gemessen werden und bei Überschreiten ei
ner einstellbaren Grenzzeit ein Alarmsignal gesetzt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung meh
rerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer er
findungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine erste Ausführungsform ei
ner Sensoreinheit;
Fig. 3 eine erste Ausführungsform ei
ner Zählereinheit;
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform ei
ner Sensoreinheit;
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform ei
ner Zählereinheit; und
Fig. 6 eine dritte Ausführungsform ei
ner Zählereinheit.
Eine Vorrichtung zur digitalen Strommessung nach Fig. 1
weist einen Stromwandler 1 mit einem Kern 2, einer Pri
märwicklung 3 und einer Sekundärwicklung 4 auf. Eine Sen
soreinheit 5 ist zur Messung des magnetischen Flusses im
Kern 2 vorgesehen. Die Sensoreinheit 5 steuert die Zähl
richtung einer getakteten Zählereinheit 7 in Abhängigkeit
von der Polarität des magnetischen Flusses.
Ein digitaler Ausgang der Zählereinheit 7 ist mit einem
Digital/Analog-Wandler 8 verbunden, der den aktuellen
digitalen Zählerstand in ein analoges Stellsignal zur
Ansteuerung einer regelbaren Stromquelle 9 umsetzt. Die
se bildet einen Stromkreis mit der Sekundärwicklung 4
des Stromwandlers 1.
Ein zu messender Strom IM fließt durch die Primärwick
lung 3 des Wandlers 1, welche zur Minimierung ohmscher
Widerstände nur wenige Windungen aufweist oder im Grenz
fall aus einem nur einmal durch den Wandler 1 geführten
Leiter besteht. Der Strom IM erzeugt im Kern 2 des Wand
lers 1 einen Teil des magnetischen Flusses, der abhängig
von der Stromrichtung und dem Wicklungssinn der Primär
wicklung 3 orientiert ist. Die Sensoreinheit 5 detektiert
die Orientierung des magnetischen Flusses im Kern 2 und
steuert die Zählereinheit 7 so an, daß diese ihre Zähl
richtung wechselt, wenn der magnetische Fluß seine Pola
rität ändert. Der aktuelle Digitalwert D der Zählerein
heit 7 wird vom D/A-Wandler 8 in ein Steuersignal für
die steuer- oder regelbare Stromquelle 9 umgesetzt. Die
se beaufschlagt die Sekundärwicklung 4 mit einem Kompen
sationsstrom IK, so daß im Kern 2 ein zu dem vom Meß
strom IM verursachten Teil des magnetischen Flusses
entgegengesetzter Teil des magnetischen Flusses erzeugt
wird. Durch diese Gegenkopplung wird erreicht, daß sich
die von den beiden Wicklungen 3 und 4 erzeugten Teile
des magnetischen Flusses im eingeschwungenen Zustand
kompensieren und der Digitalwert D der Zähleinheit 7
einen zum Meßstrom IM korrespondierenden Meßwert dar
stellt.
Bevorzugt weist die Stromquelle 9 eine etwa lineare Steu
ercharakteristik auf, damit sich der Digitalwert D der
Zählereinheit 7 zum Meßstrom IM möglichst linear ver
hält. Gegebenenfalls werden Eichkurven mit der Meßvor
richtung aufgenommen, mit denen dann der Digitalwert D
bei Messungen korrigiert wird.
An die Sensoreinheit 5 ist auch eine Fehlererkennung 6
angeschlossen. Hierbei handelt es sich um einen Logik-
Baustein, der die Zeit von einem Polaritätswechsel bis
zum nächsten mißt und bei Überschreiten einer bestimmten
Grenzzeit ein Fehlersignal abgibt. So wird sehr einfach
eine hohe Änderungsgeschwindigkeit des Meßstromes IM,
wie sie beispielsweise bei einem Kurzschluß auftritt,
oder ein Ausfall der Meßvorrichtung registriert.
Um eine übermäßig hohe Spannungsbeanspruchung der steu
er- oder regelbaren Stromquelle sowie der Sekundärwick
lung zu vermeiden, ist parallel zu dieser ein Spannungs-
Begrenzungs-Zweipol 10 geschaltet. Dieser weist bei nied
rigen Spannungen einen hohen differenziellen Widerstand
auf. Oberhalb einer Grenzspannung wird dieser jedoch sehr
klein, so daß diese Grenzspannung in etwa die maximal an
der Sekundärwicklung 4 anliegende Spannung darstellt. Im
Ausführungsbeispiel wird der Zweipol 10 durch zwei in
Reihe entgegengesetzt geschaltete Zenerdioden gebildet.
Größere Spannungen an der Primärwicklung 4 können insbe
sondere bei zeitlich stark variierenden Meßströmen IM
als Induktionsspannungen auftreten. Unter diesem Gesichts
punkt ist es günstig, den Kern 2 so zu dimensionieren,
daß dieser fast ausschließlich in Sättigung betrieben
wird und lediglich bei einem Polaritätswechsel des mag
netischen Flusses ummagnetisiert wird.
Fig. 2 zeigt die Sensoreinheit 5 in einer ersten Ausfüh
rungsform mit einem Flußsensor 12, der hier durch einen
Hall-Generator 13 mit einer angeschlossenen Stromquelle
14 gebildet wird. Selbstverständlich können auch andere
bekannte Flußsensoren verwendet werden. Der Ausgang des
Generators 13 (Hall-Spannung) ist mit einem Komparator 15
verbunden.
Durch den magnetischen Fluß des Kerns 2 wird im Hall-Ge
nerator 13 eine Hall-Spannung verursacht. Diese wird von
dem Komparator 15, der einen Schwellwert Null hat, in ein
Steuersignal umgesetzt, welches das Vorzeichen der Hall-
Spannung und damit die Polarität des magnetischen Flus
ses angibt. Das Steuersignal wird über eine Steuerleitung
16 der Zählereinheit 7 zugeführt.
Eine erste Ausführungsform der Zählereinheit 7 ist in
Fig. 3 dargestellt. Steuersignale der Sensoreinheit 5
werden über die Steuerleitung 16 einem Gate-Eingang 17
eines Zählers 18 zugeführt. Weiterhin ist ein Taktgene
rator 19 vorgesehen, der mit Clock-Eingängen 20 des Zäh
lers 18 verbunden ist.
Durch das am Gate-Eingang 17 anliegende Steuersignal wird
die Zählrichtung des Zählers 18 bestimmt, wobei in beide
Richtungen mit der Taktfrequenz des Generators 19 gezählt
wird. Der digitale Zählerstand D des Zählers 18 wird zum
einen an die Stromregeleinheit, gebildet aus dem Digital/
Analog-Wandler 8 und der Stromquelle 9, und zum anderen
an eine nicht dargestellte Meßwerterfassung oder Auswer
tung weitergeleitet.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Sensorein
heit 5, wobei zusätzlich zur ersten Ausführungsform ein
weiterer Komparator 21 an den Hall-Generator 13 ange
schlossen ist. Der Komparator 21 vergleicht den Betrag
der Hall-Spannung mit einem Festwert und gibt ein ent
sprechendes Steuersignal ab. Die Steuersignale der Kom
paratoren 15 und 21 werden zur weiteren Verarbeitung
über Steuerleitungen 16 an eine Zählereinheit 7 weiter
geleitet, bei der auch der Betrag des magnetischen Flus
ses berücksichtigt wird. Im folgenden werden zwei Ausfüh
rungsformen für eine derartige Zählereinheit 7 erläutert.
Die Zählereinheit 7 nach Fig. 5 weist einen Zähler 18'
mit vier Clock-Eingängen 20 auf, die von einem Logik-Bau
stein 22 angesteuert werden. Der Logik-Baustein 22 schal
tet abhängig von den vier möglichen Zuständen, definiert
durch die Steuersignale der beiden Komparatoren 15 und 21,
das Taktsignal des Takt-Generators 19 auf einen der Clock-
Eingänge 20. Je nach beaufschlagtem Clock-Eingang 20 zählt
der Zähler 18' vorwärts, rückwärts und in kleinen oder
größeren Schritten. Es ergeben sich also vier Möglichkei
ten für die Kombination der Zählrichtung und der Zählge
schwindigkeit, die jeweils eindeutig einem Clock-Eingang
20 zugeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel wird eine Erhö
hung der Zählschrittweite und damit eine Steigerung der
Zählgeschwindigkeit dadurch erreicht, daß anstatt nieder
wertiger Bits höherwertige Bits weitergezählt werden.
Anstatt die Zählgeschwindigkeit durch Erhöhung der Zähl
schrittweite zu steigern, wird in einer weiteren Ausfüh
rungsvariante der Zählereinheit 7 nach Fig. 6 die Zähl
frequenz geändert. Hierzu weist die Zählereinheit 7 ei
nen weiteren Taktgenerator 19' auf. Abhängig vom Steu
ersignal des Komparators 21 werden die beiden Generato
ren 19 und 19' durch einen Logik-Baustein 23 mit den
Clock-Eingängen 20 des Zählers 18 verbunden. Die Genera
toren 19 und 19' weisen unterschiedliche Taktfrequenzen
auf, so daß sich zwei verschiedene Zählgeschwindigkeiten
des Zählers 18 ergeben. Das Steuersignal des Komparators
15 steuert hierbei wiederum den Gate-Eingang 17 des Zäh
lers 18, um die Zählrichtung festzulegen.
Bei den beiden Ausführungsformen der Zählereinheit 7
nach den Fig. 5 und 6 wird jeweils das Steuersignal
des Komparators 21 der Sensoreinheit 5 nach Fig. 4 da
zu benutzt, um die Zählgeschwindigkeit in Abhängigkeit
vom Betrag des magnetischen Flusses so zu steuern, daß
bei einem hohen Betrag der Zähler 18 bzw. 18' mit einer
erhöhten Zählgeschwindigkeit zählt, um den Einschwing
vorgang des Regelkreises zu verkürzen. Die dargestellten
Möglichkeiten zur Veränderung der Zählgeschwindigkeit
durch Ändern der Zählschrittweite oder der Zählfrequenz
können selbstverständlich auch kombiniert werden.
Claims (21)
1. Verfahren zur digitalen Strommessung mit einem in
duktiven Stromwandler, wobei ein zu messender Strom
(Meßstrom) durch eine Primärwicklung des Wandlers
fließt, dadurch gekennzeichnet, daß richtungsabhän
gig vom magnetischen Fluß im Kern des Wandlers die
Zählrichtung eines getakteten Zählers gesteuert wird,
und der Zählerstand einen Strom durch eine Sekun
därwicklung des Wandlers steuert, so daß der von
diesem Strom im Kern des Wandlers verursachte Teil
des magnetischen Flusses den vom Meßstrom verur
sachten Teil des magnetischen Flusses kompensiert
und der Zählerstand einen dem Meßstrom entsprechen
den Meßwert bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Steuerung des Stromes durch die Sekundär
wicklung der Zählerstand in ein analoges Stellsig
nal gewandelt und damit eine steuer- oder regelbare
Stromquelle angesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich der Strom durch die Sekundärwick
lung etwa linear zum Zählerstand bzw. Stellsignal
verhält.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Meßwerte durch Korrek
tur des Zählerstandes mit einer Eichfunktion erhal
ten werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die an der Sekundär
wicklung anliegende Spannung begrenzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler im wesent
lichen nur in magnetischer Sättigung betrieben wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zählgeschwindig
keit des Zählers abhängig vom Betrag des magneti
schen Flusses im Kern des Wandlers verändert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zählgeschwindigkeit des Zählers gleichsin
nig mit dem Betrag des magnetischen Flusses im Kern
des Wandlers verändert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zählgeschwindigkeit erhöht wird, wenn der
Betrag des magnetischen Flusses einen Grenzwert
überschreitet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Zählgeschwin
digkeit die Zählfrequenz und/oder die Zählschritt
weite verändert werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtheit der Stufen des Zählers in zwei Gruppen unterteilt wird, und daß die erste Gruppe die niederwertigen Stufen enthält, und daß die zwei te Gruppe die höherwertigen Stufen enthält, und
daß eine Veränderung der Zählschrittweite dadurch erreicht wird, daß wahlweise die Gesamtheit der Stufen des Zählers oder nur die zweite Gruppe von Stufen des Zählers mit der Zählfrequenz getaktet werden.
daß die Gesamtheit der Stufen des Zählers in zwei Gruppen unterteilt wird, und daß die erste Gruppe die niederwertigen Stufen enthält, und daß die zwei te Gruppe die höherwertigen Stufen enthält, und
daß eine Veränderung der Zählschrittweite dadurch erreicht wird, daß wahlweise die Gesamtheit der Stufen des Zählers oder nur die zweite Gruppe von Stufen des Zählers mit der Zählfrequenz getaktet werden.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Zeiten unveränderter
Polarität des magnetischen Flusses gemessen werden
und bei Überschreiten einer einstellbaren Grenzzeit
ein Alarmsignal gesetzt wird.
13. Vorrichtung zur digitalen Strommessung, mit einem
induktiven Stromwandler, wobei ein zu messender
Strom (Meßstrom) durch eine Primärwicklung des
Wandlers fließt, insbesondere zur Durchführung ei
nes Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flußsensor (12)
zur Detektion der Polarität des magnetischen Flusses
im Kern (2) des Wandlers (1), ein vom Sensor (12)
in seiner Zählrichtung gesteuerter, digitaler Zäh
ler (18, 18') mit einem Taktgenerator (19, 19') und
eine vom Zählerstand (D) gesteuerte, an eine Sekun
därwicklung (4) des Wandlers (1) angeschlossene
Stromregeleinheit vorgesehen sind, so daß der vom
Ausgangsstrom dieser Stromregeleinheit im Kern des
Wandlers verursachte Teil des magnetischen Flusses
den vom Meßstrom (IM) verursachten Teil des magne
tischen Flusses kompensiert und der Zählerstand
einen zum Meßstrom (IM) korrespondierenden Meß
wert bildet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß die Stromregeleinheit durch einen Digital/
Analog-Wandler (8) und eine davon angesteuerte,
steuer- oder regelbare Stromquelle (9) gebildet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß parallel zur Sekundärwicklung
(4) des Wandlers (1) ein Spannungs-Begrenzungs-
Zweipol (10) geschaltet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß der Zweipol (10) durch zwei in Reihe ent
gegengesetzt geschaltete Zenerdioden gebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Hall-Generator (13)
als Bestandteil des Sensors (12) zur Detektion des
magnetischen Flusses vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Fluß
sensor (12) und dem Zähler (18) ein Komparator (15)
zur Detektion der Polarität des magnetischen Flusses
befindet.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich
net, daß dem Flußsensor (12) ein weiterer Kompa
rator (21) zum Vergleich des Betrags des Sensor
signals mit einem Festwert zur Steuerung der Zähl
geschwindigkeit nachgeschaltet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (18, 18')
wahlweise mit zwei Taktgeneratoren (19, 19') un
terschiedlicher Taktfrequenz verbindbar ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zählschrittweite
des Zählers (18, 18') steuerbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914142342 DE4142342C2 (de) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Verfahren und Vorrichtung zur digitalen Strommessung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914142342 DE4142342C2 (de) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Verfahren und Vorrichtung zur digitalen Strommessung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4142342A1 DE4142342A1 (de) | 1993-06-24 |
DE4142342C2 true DE4142342C2 (de) | 1998-12-10 |
Family
ID=6447740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914142342 Expired - Lifetime DE4142342C2 (de) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Verfahren und Vorrichtung zur digitalen Strommessung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4142342C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10045194A1 (de) * | 2000-09-13 | 2002-03-28 | Siemens Ag | Auswerteschaltung für einen Stromsensor nach dem Kompensationsprinzig, insbesondere zur Messung von Gleich- und Wechselströmen, sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Stromsensors |
DE10145415A1 (de) * | 2001-09-14 | 2003-04-03 | Aloys Wobben | Messwandler, insbesondere für einen Wechselrichter einer Windenergieanlage |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19616946C2 (de) * | 1996-04-27 | 1998-12-10 | Knick Elektronische Mesgeraete | Vorrichtung zum indirekten Messen von Wechselströmen und -spannungen |
FR2831258B1 (fr) * | 2001-10-09 | 2004-01-02 | Thales Sa | Procede et dispositif de mesure magnetique de la position et de l'orientation d'un objet mobile par rapport a une structure fixe |
FR2846749B1 (fr) | 2002-11-04 | 2005-01-07 | Siemens Vdo Automotive | Dispositif de mesure de l'intensite d'un courant electrique |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2632377C2 (de) * | 1976-07-19 | 1987-10-01 | Richard Dr.-Ing. Friedl |
-
1991
- 1991-12-20 DE DE19914142342 patent/DE4142342C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2632377C2 (de) * | 1976-07-19 | 1987-10-01 | Richard Dr.-Ing. Friedl |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10045194A1 (de) * | 2000-09-13 | 2002-03-28 | Siemens Ag | Auswerteschaltung für einen Stromsensor nach dem Kompensationsprinzig, insbesondere zur Messung von Gleich- und Wechselströmen, sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Stromsensors |
US6990415B2 (en) | 2000-09-13 | 2006-01-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Evaluation circuit for a current sensor using the compensation principle, in particular for measuring direct and alternating currents, and a method for operating such a current sensor |
DE10145415A1 (de) * | 2001-09-14 | 2003-04-03 | Aloys Wobben | Messwandler, insbesondere für einen Wechselrichter einer Windenergieanlage |
US7057384B2 (en) | 2001-09-14 | 2006-06-06 | Aloys Wobben | Measuring transformer utilizing a reference current |
US7193409B2 (en) | 2001-09-14 | 2007-03-20 | Aloys Wobben | Measuring transformer utilizing a reference current |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4142342A1 (de) | 1993-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0691544B1 (de) | Nach dem Kompensationsprinzip arbeitender Stromsensor | |
DE4230939C2 (de) | Schaltungsanordnung zum Ändern oder Prüfen elektrischer Eigenschaften eines Stromwandlers mit Magnetfeldkompensation | |
DE102008029477A1 (de) | Stromsensoranordnung zur Messung von Strömen in einem Primärleiter | |
EP2666023B1 (de) | Strommessvorrichtung | |
AT393421B (de) | Stromwandleranordnung fuer dreileiter- drehstromsysteme zur stromistwerterfassung | |
DE3040316C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontaktlosen Messung von Gleich- und Wechselströmen, insbesondere von Strom-Augenblickswerten | |
DE4142342C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur digitalen Strommessung | |
DE102014216404B4 (de) | Strommessvorrichtung und Verfahren zum Erfassen eines Stroms | |
DE3207146C2 (de) | Anordnung zum Bestimmen der Flußrichtung der über eine Starkstromversorgungsleitung bewirkten Energieübertragung | |
EP0806674B1 (de) | Stromkompensierter Stromsensor | |
DE102012216554B4 (de) | Gleichstrommessung | |
EP0501200B1 (de) | Elektrische Anlage mit Stromsensoren nach dem Kompen- sationsprinzip | |
EP0343392B1 (de) | Anordnung zum Nachbilden einer Wechselgrösse bei einem gesteuerten Halbleiter | |
DE102016110187B4 (de) | Messvorrichtung und Messverfahren zur Strommessung | |
WO2021151785A1 (de) | Strommessumformer zum messen des durch einen elektrischen leiter fliessenden stroms und verfahren zur ausgabe von messwerten bei einem strommessumformer mit ausgabe der energieflussrichtung bei wechselströmen | |
DE527676C (de) | Vorrichtung zur Messung elektrischer Groessen und ihrer Summen am fernen Ort mit Hilfe von Wechselstrom | |
DE112021006051T5 (de) | Stromerfassungsschaltung und Strommesssystem zur Messung eines Stroms in einer elektrischen Leitung | |
DE102012217472A1 (de) | Bestimmung von gleichanteilsbehafteten Strömen in einem Stromrichter mit Wechselstromwandlern | |
DE2260441B2 (de) | Analog-digital-wandler | |
DE102018109876A1 (de) | Luftspule | |
DE19844729A1 (de) | Stromsensor | |
DE3207147A1 (de) | Gleichstrommessung mit geringem spannungsabfall | |
DD258666A1 (de) | Verfahren zur erfassung von windungsschluessen in staenderwicklungen von drehstrommaschinen | |
DE3428208A1 (de) | Pruefschaltungsanordnung zur ermittlung der windungszahl einer luftspule | |
DE2658958A1 (de) | Schaltungsanordnung zur dehnung des anfangsbereiches eines messwerkes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |