KR20230001551A - 션트 저항기를 통한 전류를 결정하기 위한 측정 방법 - Google Patents

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마틴 에브너
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바트리온 아게
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Abstract

제안된 것은 감소된 기술적 경비로 전류(Iin, Iin,0)를 정확히 결정하기 위한 방법이며, 방법은 부정확하지만 전류 로드가능 션트 저항기(Rsh)와 병렬로 회로 분기(2, 12)를 연결하는 단계 - 션트 저항기(Rsh)와 비교하여 더 정확하지만 더 적은 전류 로드가능한 참조 저항기(Rref)는 회로 분기(2, 12) 내로 연결되어, 회로 분기(2, 12)는 각각의 경우에 션트 저항기의 상류 및 하류의 노드 지점(K)에서 분기함 -, 회로 분기(2, 12)를 통해 시간적 변경가능 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)를 발생시키는 단계, 션트 저항기(Rsh)에 걸쳐 그리고 참조 저항기(Rref)에 걸쳐 전압들(V'sh, V"sh, V'ref, V"ref)을 측정하는 단계, 노드 지점(K)의 상류 및 하류에서 전류 세기(Iin, Iin,0)를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

션트 저항기를 통한 전류를 결정하기 위한 측정 방법{MEASURING METHOD FOR DETERMINING THE CURRENT THROUGH A SHUNT RESISTOR}
본 발명은, 특히 1000 A를 상당히 초과할 때까지의 높은 전류 세기들의 경우에, 전류를 정확히 결정하기 위한 측정 디바이스 및 측정 방법에 관한 것이다.
다양한 방법들은 높은 전류 세기들을 측정 또는 결정할 수 있기 위한 선행 기술로부터 공지되어 있다. AC 전류들을 결정하기 위해, 예를 들어 로고스키(Rogowski) 코일로서 공지된 것이 종래에 이용되고 있으며, 여기서 전압은 결정될 AC 전류에 의해 흐르는 전도체의 교번 자장(alternating field)에 의해 유도된다. 자기장의 설명된 직접 측정에 더하여, 결정은 또한 자기장 보상을 통해 달성될 수 있다. DC 및 AC 전류들을 위한 그러한 보상 전류 센서는 DE 42 30 939 A1에 개시된 바와 같이, 예를 들어 홀 센서들을 사용하여 동작한다. 보상 원리에 따라 동작하는 추가 센서는 EP 2 669 688 A1에 설명된 바와 같이, 플럭스 게이트 센서이지만; 언급되는 마지막 센서, 즉 DCCT 센서로서 공지된 것은 입자 가속기들과 관련하여 특정 애플리케이션들에 사용된다.
본 발명의 목적은 전류 세기의 정확한 결정을 허용하고 동시에 임의의 큰 기술적 경비 없이 구현될 수 있는 디바이스 및 방법을 제공하는 것이다.
시초에 언급된 유형의 방법 및 디바이스에 기초하여, 목적은 청구항 1 및 청구항 6의 특징들에 의해 각각 달성된다.
본 발명의 유리한 실시예들 및 개발들은 종속항들에 언급된 특징들로서 가능하다.
아래에 설명되는 본 발명이 사용될 수 있는 하나의 특정 애플리케이션은 리튬 이온 배터리들의 쿨롱(Coulombic) 효율을 결정하는 것이며, 이로서 셀의 유효 수명은 짧은 측정 지속기간 후에도 좋게 추정될 수 있다. 이것은 쿨롱 효율을 측정함으로써, 짧은 시간에 유효 수명에 관한 온도, 충전 전류, 동작 전략 등과 같은 중요한 인자들의 영향을 확인하는 것이 가능하기 때문에 특히 유리하다. 하나의 전형적인 애플리케이션은 또한 션트 저항기의 저항을 정확히 결정하는 것인 한편 이것은 전류 측정을 위해 사용되고 있다.
본 발명은 매우 정확히 측정될 수 있는 변수들에 근거하여 전류 세기를 공식화함으로써 전류 세기를 결정하는 아이디어에 기초한다. 그러나, 제안된 디바이스 및 제안된 방법이 100 A보다 훨씬 더 높은, 심지어 1000 A를 초과하는 매우 높은 전류 세기들을 측정하는 것으로 의도되기 때문에, 작은 체계적 에러들은 측정의 정확도를 어떤 식으로 이미 파괴할 수 있었다. 결정될 전류 세기의 크기로 인해, 직접 측정들은 거의 가능하지 않다. 더욱이, 심지어 작은 에러들은 예를 들어 임의의 전류계의 고유 저항의 온도 드리프트로 인해, 허용불가능 에러들을 이미 초래하였을 것이다. 본 발명을 사용하면, 예를 들어 1 mA보다 더 좋은 정확도로 100 A의 전류 세기들을 결정하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 회로 분기는 부정확하지만 전류 로드가능 션트 저항기와 병렬로 연결되며, 션트 저항기의 저항은 결정과 동시에 자체 결정될 수 있다. 이러한 회로 분기는 션트 저항기와 비교하여 가능한 정확하지만 더 적은 전류 로드가능한 참조 저항기를 포함하며, 즉 참조 저항기는 일반적으로 션트 저항기가 로드되는 것들보다 더 낮은, 특히 상당히 더 낮은 전류 세기들을 운반한다.
- 본 발명은 예를 들어 측정 정확도가 전도체에 관하여 코일의 위치결정 및 따라서 자기장의 필드 분포에 의존하지 않는다는 종래의 로고스키 코일에 비해 장점을 갖는다.
- 더욱이, 자기장 측정들을 이용할 때, 그 중에서도 로고스키 코일에 의해 제공되는 바와 같이, 특히 지구 자기장에 의한 것을 포함하여, 다른 외부 자기장들에 의해 측정이 왜곡되는 강한 경향이 있다. 이러한 간섭 효과는 또한 본 발명에 따라 제외될 수 있다.
- 더욱이, 본 발명은 - 유도 기반으로 동작하는 다른 센서들과 달리 - 임의의 유도 전압을 발생시키는 것이 필요하지 않기 때문에 DC 전류들을 측정하는 것을 가능하게 한다. 대체로, 본 발명에서의 측정 결과들은 또한 일반적으로 유리하게 시간적 전류 프로파일에 독립적이다.
- 본 발명은 게다가 (오프셋) 안정성, 선형 작용으로부터의 편차들 등의 연관된 단점들을 갖는 임의의 추가 증폭기 또는 적분기 회로들과 독립적으로 동작할 수 있는 장점을 갖는다.
- 본 발명은 또한 전류 측정이 매우 빠르게 발생할 수 있는 장점을 갖는다.
병렬 회로는 션트 저항기의 상류 및 하류에 노드 지점을 형성한다.
예를 들어 노드 지점의 상류 및 하류의 전류 세기가 션트 저항기의 알려지지 않은 또는 적어도 정확히 알려지 않은 저항의 값과 독립적으로 변수로서 공식화되는 연립 방정식을 형성할 수 있기 위해, 시간적 변경가능 참조 전류는 회로 분기를 통해 발생된다.
따라서, 2개의 상호 대향 전류는 션트 저항기를 통해 흐르며, 즉:
- 노드 지점에서 분기하는 전류의 흐름, 여기서 션트 저항기를 통해 흐르는 부분은 참조 저항기를 통해 흐르는 부분보다 훨씬 더 크고,
- 참조 전류원에 의해 발생되는 전류, 이는 (노드 지점을 통과하고) 션트 저항기를 통해 다시 환류된다.
본 발명에 따른 이러한 특징은 예를 들어 션트 저항기 및 참조 저항기에 걸쳐 강하되는 전압들에 근거하여 그리고 참조 저항기의 비교적 정확히 알려진 저항에 근거하여 전류 세기를 공식화하는 것을 가능하게 한다. 전압 측정들은 일반적으로 매우 정확히 수행될 수 있다. 전압계들의 고유 저항들은 너무 높아서 전압계를 통한 전류의 흐름에 의해 야기되는 손실은 무시가능하다.
참조 전류는 연립 방정식을 풀 수 있는 충분한 변수들을 갖기 위해 본 발명에 따라 수정된다. 참조 전류를 수정하기 위한 하나의 옵션은 회로 분기를 비활성화하는 것이다. 이것은 기계 스위치에 의해 수행될 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 대신에, 또한 전자 스위치, 예를 들어 트랜지스터, 특히 전계 효과 트랜지스터를 사용하는 것이 가능하여, 스위칭 동안의 전압 피크들, 부식된 접점들 등은 회피될 수 있다.
추가 참조 전류원은 대신에 또한 회로 분기 내로 연결될 수 있다. 그것에 의해, 단지 쌍들보다 훨씬 더 많은 값들을 발생시키는 것이 가능하며; 정확도는 증가될 수 있다.
정확도를 훨씬 더 증가시키기 위해, 추가 간섭원들은 참조 전류원을 갈바니전기식으로(galvanically) 절연함으로써 제거될 수 있다. 주요 부분들(mains)에서 독립적인 전류원은 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 또한 절연 변압기 또는 유사한 회로를 통해 에너지를 전류원에 공급하는 것이 원칙적으로 상상가능하다. 그러나, 독립형 전원을 허용하는 전류원은 완전히 독립적이다. 본 발명의 하나의 개발에서, 태양 전지는 이를 위해 매우 적절하다. 안정된 전류원을 획득하기 위해, 태양 전지는 전용 광원에 의해 조명될 수 있다. 제안된 것은 예를 들어 회로 보드 및 고강도 적외선 발광 다이오드(IR-LED) 상에 사전 장착된 태양 전지의 조합이다. 전류원은 이러한 경우에 완전히 갈바니전기식으로 절연된다. 그러한 전류원은 단락 조건들을 포함하여, 높은 전류들을 전달한다.
수정가능 전류 세기를 갖는 참조 전류를 획득하기 위해, 태양 전지를 조명하기 위해 사용되는 광원은 수정될 수 있다. 더욱이, 2개의 태양 전지는 또한 서로 독립적으로 조명되고 반대로 스위칭 또는 동작될 수 있어, 참조 전류 세기 및 또한 전류 방향은 하나 또는 둘 다의 광원들의 밝기를 변경함으로써 변경될 수 있다. 2개의 광원은 예를 들어 교대로 조명될 수 있다. 병렬 연결된 회로 분기가 전류 세기를 수정하기 위해 분리된 것으로 의도되면, 이때 회로 분기는 또한 트랜지스터를 통해 또는 전계 효과 트랜지스터를 통해 라우팅될 수 있는 다음, 이는 태양 전지의 전류의 흐름에 의해 오프 상태에 들어가게 된다.
본 발명의 하나의 유리한 실시예에서, 브리지 회로는 션트 저항기의 저항을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 저항이 결정되어야 하는 션트 저항기는 브리지 분기 내로 연결된다. 브리지 회로는 또한 유리하게는 참조 전류의 극성을 반전시키기 위해 사용될 수 있다. 저항은 서브 브랜치들에서 전류 세기들를 결정함으로써 결정된다.
교번 극성을 갖는 참조 전류는 그로 인해 약 0 V에서 고도로 대칭되도록 선택될 수 있어, 측정 정확도를 증가시키는 것을 가능하게 한다. 극성은 매우 빠르게 그리고 정확히, 특히 전계 효과 트랜지스터들을 사용하여 스위칭하는 경우에 반전될 수 있다.
브리지 회로의 장점들은 참조 전류의 극성 반전의 더 정확한 대칭 또는 더 정확한 50% 듀티 사이클을 가능하게 하는 것들일 수 있다. 그 다음, 하나의 태양 전지만이 또한 원칙적으로 참조 전류원에 필요하다.
예시적인 실시예:
본 발명의 예시적인 실시예들은 도면들에 예시되고 추가 상세들 및 장점들이 주어지면서 아래에 더 상세히 설명된다. 도면들에서:
도 1은 연결될 수 있는 회로 분기를 갖는 본 발명에 따른 측정 디바이스의 개략 회로도를 도시한다.
도 2는 변경가능 참조 전류원을 갖는 본 발명에 따른 측정 디바이스의 개략 회로도를 도시한다.
도 3은 도 1에 따른 측정 디바이스에 대한 스위치를 구현하기 위한 개략 회로도를 도시한다.
도 4 내지 도 5는 도 2에 따른 측정 디바이스들에 대한 참조 전류원을 구현하기 위한 개략 회로도들을 도시하며, 여기서 태양 전지들은 갈바니 절연을 위한 것이다.
도 1은 회로 분기(2)를 연결하거나 분리하기 위한 스위치(SW1)를 갖는 본 발명에 따른 측정 디바이스(1)의 개략 회로도를 도시한다.
회로 분기(2)가 연결되며, 즉 스위치(SW1)가 폐쇄되는 상황은 "대시(')"에 의해 표시되고, 개방 스위치(SW1)를 갖는 상황은 변수들에서 "2개의 대시(")"에 의해 표시된다. 개방 스위치(SW1)의 경우:
Figure pat00001
이다.
폐쇄 스위치(SW1)의 경우:
Figure pat00002
이다.
저항기들, 즉 션트 저항기 및 참조 저항기의 저항들은 스위칭 교번들 사이에서 짧은 시간 동안 일정한 것으로 가정된다:
Figure pat00003
및
Figure pat00004
회로는 또한 동작되어(스위칭 교번들은 매우 빠르게 수행되어) 전류 세기들(Iin)은 경로가 션트 저항기를 통해 그리고 참조 저항기 분기를 포함하는 회로 분기를 통해 분기 내로 있는 노드 지점의 상류 및 하류에서 일정한 것으로 가정될 수 있으며, 즉:
Figure pat00005
이다.
폐쇄 스위치들(SW1)에 대해, 이것은 이하를 제공한다:
Figure pat00006
한편, 개방 스위치(SW1)의 경우:
Figure pat00007
이다.
이것은 궁극적으로 Iin에 대한 전체를 제공한다:
Figure pat00008
계산은 여기서 스위치(SW1)가 기계 스위치와 같이 작용하고 개방 상태에서 실제로 무한히 큰 저항을 갖고 폐쇄 상태에서 어떠한 오믹 저항도 갖지 않는 것을 가정하여 수행된다.
나머지에 대해, 높은 전류 세기들(Iin)이 일반적으로 예상되어야 한다.
도 2는 도 1과 유사한 일 실시예(측정 디바이스(11))를 도시하지만, 여기서 회로 분기(12)를 통한 전류의 흐름은 완전히 중단되는 것이 아니라, 오히려 참조 전류(Iref)의 극성은 교번한다("대시(')"에 의해 식별되는 위상 1은 "대시(")"에 의해 식별되는 위상 2로 반전됨), 즉
Figure pat00009
및
Figure pat00010
이러한 목적을 위해, 참조 저항기(Rref)와 직렬로 회로 분기(12) 내로 연결되는 전류원(13)이 이용되고 그의 극성은 교변될 수 있다. 더욱이, 전류의 흐름은 Iin이 일정하게 유지되도록 설정되며, 즉:
Figure pat00011
회로 상황에 관계없이, 션트 저항기 및 참조 저항기의 저항은 스위칭 교번들 사이에서 짧은 시간 동안 일정한 것으로 가정되며, 즉
Figure pat00012
및
Figure pat00013
이것은 궁극적으로 참조 전류 세기의 상이한 극성을 갖는 2개의 위상에 대해, 이하를 제공한다:
Figure pat00014
및
Figure pat00015
재배열들은 궁극적으로 이하를 제공한다:
Figure pat00016
및 또한
Figure pat00017
이로부터 이하는 전류 세기(Iin)에 대해 단정된다:
Figure pat00018
따라서, 이것은 1/2의 인자 내까지, 도 1에 따른 예시적인 실시예와 유사한 공식들을 제공한다.
도 1 및 도 2에 따른 예시적인 실시예들은 또한 매우 정확히 측정될 수 있는 전압들만이 요구되고 측정되어야 하는 공통 특징을 갖는다. 참조 저항기의 저항은 마찬가지로 매우 정확히 알려져 있다.
또한 2개의 위상 동안 참조 전류의 절대 값들이 동일하지 않을 때 측정 전류(Iin,0) 및 션트 저항기의 저항(Rsh,0)을 정확히 결정하는 것이 가능하며, 즉:
Figure pat00019
이다.
이하의 관계들은 여기서 적용된다:
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
이것은 이하를 제공한다:
Figure pat00023
따라서, 각각의 스위칭 사이클에 대해, 션트 저항기의 현재 저항은 측정가능 전압들 및 참조 저항기의 알려진 저항으로부터 순전히 결정될 수 있다.
시간들(t=t1, t=t2 등)에서 확인되는, 다수의 스위칭 사이클에 걸친 션트 저항기의 저항의 확인된 값들이 함께 결합되면, 이때 션트 저항기 신호(Rsh,0(t))를 형성하는 것이 가능하다:
Figure pat00024
이러한 션트 저항기 신호는 V'sh, V"sh, V'ref, 및 V"ref를 결정하기 위한 전압 측정들의 잡음으로 인해, 잡음, 즉 빠르고 작은 임의의 변화들을 차례로 포함할 것으로 예상되어야 한다. 그러나, 전류 로딩에 의해 야기된 션트 저항기의 가열로 인해 예상되는 저항 변화는 비교적 느리게, 예를 들어 몇 초의 시간 간격에 걸쳐 발생할 것으로 예상되어야 하기 때문에, 션트 저항기 신호는 또한 정확도를 개선하기 위해 필터링될 수 있다. 필터 함수(f)를 션트 저항기 신호(Rsh,0(t))에 적용하는 것은 필터링된 션트 저항기 신호(R* sh,0(t))를 제공한다:
Figure pat00025
신호 처리에 공통적인 평균값 필터, 중간값 필터, 저역 통과 필터 또는 다른 필터 함수는 예를 들어, 적절한 필터 함수(f)로서 사용될 수 있다.
그 다음, 측정 전류(Iin,0)는 이하의 방정식을 사용하여 확인될 수 있다:
Figure pat00026
또는:
Figure pat00027
따라서, 본 발명에 따른 측정 디바이스는,
- 전류 세기를 매우 정확히 결정하고,
- 매우 높은 전류 세기가 수반될 때에도,
- 또한 션트 저항기의 알려지지 않은 저항을 정확히 측정하기 위해
사용될 수 있다.
도 3은 도 1에 따른 실시예에 필요한 스위치(SW1)를 구현하는 것이 가능한 방법의 개략적인 예시를 도시한다: 발광 다이오드(31)(적외선 영역에서의 방출)는 전압원(32)에 의해 공급되며; 회로는 전계 효과 트랜지스터(A)를 통해 스위칭된다.
완전한 갈바니 절연을 수행하기 위해, 태양 전지는 예를 들어 전류원으로서 사용될 수 있다. 옵토커플러 회로와 유사한 방식으로, 발광 다이오드(31)는 태양 전지(34)를 조명하며, 이는 차례로 전계 효과 트랜지스터(B)를 스위칭하여, 이것은 오프 상태 또는 온 상태를 야기한다.
최종적으로, 도 4 및 도 5는 전류의 극성을 교번함으로써 참조 전류원(13)이 그의 전류 세기의 점에서 수정될 수 있는 예시적인 실시예들을 각각 도시한다. 도 4에 따른 변형 실시예는 극성을 교번하기 위해 브리지 회로(또한 H 회로로 칭함)를 사용한다. 전계 효과 트랜지스터 쌍들(A-A' 또는 B-B')이 온 상태 또는 오프 상태에 각각 있는지에 따라, 태양 전지의 전류는 참조 전류 세기(Iref)를 증가시키는 것 또는 감소시키는 것에 기여한다. 이러한 경우에도, 태양 전지(34)는 적외선 발광 다이오드에 의해 조명된다. 참조 전류 세기(Iref)를 수정하기 위한 스위칭은 또한 태양 전지(34)를 포함하는 회로 분기 내의 트랜지스터들(A-A' 또는 B-B')를 통해 단독으로 발생한다.
그러나, 2개의 태양 전지(54, 55)는 또한 대신에 병렬로 연결될 수 있다. 참조 전류(Iref)의 관점에서, 극성은 태양 전지들(54, 55) 중 어느 것이 조명되는지에 의존한다.
참조 부호들의 리스트:
1: 측정 디바이스
2: 회로 분기
11: 측정 디바이스
12: 회로 분기
13: 참조 전류원
31: 발광 다이오드
32: 전압원
34: 태양 전지
51: 적외선 발광 다이오드
52: 적외선 발광 다이오드
54: 태양 전지
55: 태양 전지
A: 전계 효과 트랜지스터
A': 전계 효과 트랜지스터
B: 전계 효과 트랜지스터
B': 전계 효과 트랜지스터
Iref,0: 참조 전류 세기
I'ref: 참조 전류 세기(위상 1)
I"ref: 참조 전류 세기(위상 2)
I'in: 전류 세기(위상 1)
I"in: 전류 세기(위상 2)
Iin: 전류 세기
Iin,0: 전류 세기
K: 노드 지점
R'sh: 션트 저항기의 저항(위상 1)
R"sh: 션트 저항기의 저항(위상 2)
Rsh,0: 션트 저항기의 저항
Rsh: 션트 저항기
Rsh,0(t): 션트 저항기 신호
R* sh,0(t): 필터링된 션트 저항기 신호
f: 필터 함수
R'ref: 참조 저항기의 저항(위상 1)
R"ref: 참조 저항기의 저항(위상 2)
Rref,0: 참조 저항기의 저항
Rref: 참조 저항기
V'sh: 션트 저항기에 걸친 전압(위상 1)
V"sh: 션트 저항기에 걸친 전압(위상 2)
SW1: 스위치

Claims (15)

  1. 전류(Iin, Iin,0)를 정확히 결정하기 위한 방법으로서,
    Figure pat00028
    부정확하지만 전류 로드가능 션트 저항기(Rsh)와 병렬로 회로 분기(2, 12)를 연결하는 단계 - 상기 션트 저항기(Rsh)와 비교하여 더 정확하지만 더 적은 전류 로드가능한 참조 저항기(Rref)는 상기 회로 분기(2, 12) 내로 연결되어, 상기 회로 분기(2, 12)는 각각의 경우에 상기 션트 저항기의 상류 및 하류의 노드 지점(K)에서 분기함 -,
    Figure pat00029
    상기 회로 분기(2, 12)를 통해 시간적 변경가능 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)를 발생시키는 단계,
    Figure pat00030
    상기 션트 저항기(Rsh)에 걸쳐 그리고 상기 참조 저항기(Rref)에 걸쳐, 전압들(V'sh, V"sh, V'ref, V"ref)을 측정하는 단계,
    Figure pat00031
    상기 노드 지점(K)의 상류 및 하류에서 상기 전류 세기(Iin, Iin,0)를 결정하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)는 상기 션트 저항기(Rsh)와 병렬로 상기 회로 분기(2, 12)를 연결하고 이를 다시 분리함으로써 수정되고/되거나, 상기 전압들(V'sh, V"sh, V'ref, V"ref)은 상기 회로 분기(2, 12)가 연결되고 연결되지 않은 상태에서 측정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 참조 전류원(13)은 상기 회로 분기(2, 12) 내로 연결되고, 상기 회로 분기(2, 12) 내의 전류(Iref, I'ref, I"ref)의 흐름은 그로 인해 증가되고 상기 션트 저항기(Rsh)를 통한 전류(Ish, I'ref, I"ref)의 흐름은 감소되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 상기 노드 지점(K)의 상류 및 하류의 전류 세기(Iin, Iin,0)는 상기 회로 분기(2, 12)를 통한 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)의 일시적 수정의 경우에서도 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 한 항에 있어서, 상기 션트 저항기의 저항 및/또는 상기 전류 세기에 대한 일련의 값들은 상기 션트 저항기 및 상기 참조 저항기에 걸쳐 강하되고 그 다음, 특히 평균값 필터 및/또는 중간값 필터 및/또는 저역 통과 필터를 사용하여 필터링되는 측정된 전압들에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 전류(Iin)를 정확히 결정하기 위한 측정 디바이스(1)로서, 부정확하지만 전류 로드가능 션트 저항기(Rsh)를 갖는 회로 및 상기 션트 저항기(Rsh)와 병렬로 부착 및/또는 연결될 수 있는 회로 분기(2, 12)를 포함하며, 상기 션트 저항기(Rsh)와 비교하여 더 정확하지만 더 적은 전류 로드가능한 참조 저항기(Rref) 및 적어도 하나의 스위치(SW1) 및/또는 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)를 발생시키기 위한 전류원(13)은, 상기 회로 분기(2, 12)가 상기 션트 저항기(Rsh)와 병렬로 연결되는 노드 지점(K)에서의 전류(Iin, Iin,0)의 흐름이 상기 션트 저항기(Rsh) 및 상기 참조 저항기(Rref)를 통해 2개의 경로 내로 분기하고 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)가 상기 회로 분기(2, 12)를 통해 흐를 수 있도록 상기 회로 분기(2, 12) 내로 연결되고, 상기 회로 분기(2, 12)는 시간적 변경가능 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)를 초래하도록 설계되고, 상기 측정 디바이스(1)는 상기 회로 분기(2, 12)가 분기하는 각각의 노드 지점(K)을 향해 그리고/또는 상기 노드 지점에서 떨어져서 흐르는 전류 세기(Iin, Iin,0)를 결정하기 위해 상기 션트 저항기(Rsh)에 걸쳐 그리고 상기 참조 저항기(Rref)에 걸쳐 각각 강하되는 전압들(V'sh, V"sh, V'ref, V"ref)을 측정하도록 설계되는, 측정 디바이스(1).
  7. 제5항에 있어서, 상기 회로 분기(2, 12)는 상기 회로 분기(2, 12)를 통한 전류(Iref, I'ref, I"ref)의 흐름을 중단 및/또는 활성화하며 그로 인해 상기 시간적 변경가능 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)를 초래하기 위해 스위치(SW1)를 갖는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스(1).
  8. 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회로 분기(2, 12)는 참조 전류원(13)을 포함하며 그로 인해 상기 시간적 변경가능 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)를 초래하는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스(1).
  9. 제5항 내지 제7항 중 한 항에 있어서, 상기 참조 전류원(13)은 상기 회로 분기(2, 12) 내의 참조 저항기(Rref)와 직렬로 연결되며 그로 인해 상기 시간적 변경가능 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)를 초래하는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스(1).
  10. 제5항 내지 제8항 중 한 항에 있어서, 상기 스위치(SW1)는 적어도 하나의 트랜지스터(A, A', B, B'), 특히 전계 효과 트랜지스터에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스(1).
  11. 제5항 내지 제9항 중 한 항에 있어서, 상기 측정 디바이스(1)는 상기 노드 지점(K)의 상류 및 하류의 전류 세기(Iin, Iin,0)가 상기 회로 분기(2, 12)를 통한 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)의 일시적 수정의 경우에서도 일정하게 유지되도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스(1).
  12. 제5항 내지 제10항 중 한 항에 있어서, 상기 참조 전류원(13)은 갈바니전기식으로 절연되는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스(1).
  13. 제5항 내지 제11항 중 한 항에 있어서, 상기 회로 분기 내의 참조 전류원(13)은 적어도 하나의 태양 전지(34, 54, 55), 특히 발광 다이오드(LED, 31, 51)에 의해 발생된 적외선 방사에 노출되는 태양 전지(34, 54, 55)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스(1).
  14. 제5항 내지 제12항 중 한 항에 있어서, 상기 시간적 변경가능 참조 전류(Iref, I'ref, I"ref)는 적어도 하나의 스위치(SW1), 바람직하게는 트랜지스터, 특히 전계 효과 트랜지스터(A, A', B, B'), 특히 시간에 따라 거의 변하지 않는 전류원으로 구성되는 브리지 회로 내의 다수의 트랜지스터, 특히 태양 전지(34, 54, 55)에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스(1).
  15. 제5항 내지 제13항 중 한 항에 있어서, 상기 참조 전류원(13)은 상기 회로 분기(2, 12) 내의 전류(Iref, I'ref, I"ref)의 흐름이 증가되고 상기 션트 저항기(Rsh)를 통한 전류(Ish, I'ref, I"ref)의 흐름이 감소되도록 연결되는 것을 특징으로 하는, 측정 디바이스(1).
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