WO2019034390A1 - Measurement arrangement and method for magnetically sensing an electric current, and a vehicle having such a measurement arrangement - Google Patents

Measurement arrangement and method for magnetically sensing an electric current, and a vehicle having such a measurement arrangement Download PDF

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WO2019034390A1
WO2019034390A1 PCT/EP2018/070381 EP2018070381W WO2019034390A1 WO 2019034390 A1 WO2019034390 A1 WO 2019034390A1 EP 2018070381 W EP2018070381 W EP 2018070381W WO 2019034390 A1 WO2019034390 A1 WO 2019034390A1
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magnetic field
conductor
sensor
measuring
measuring point
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Application number
PCT/EP2018/070381
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German (de)
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Inventor
Werner Schiemann
Cyrille Brando
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • 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
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/207—Constructional details independent of the type of device used

Definitions

  • Measuring arrangement and method for magnetically sensing an electric current and a vehicle with such a measuring arrangement Measuring arrangement and method for magnetically sensing an electric current and a vehicle with such a measuring arrangement
  • the present invention relates to a measuring arrangement and a method for magnetically sensing an electric current of an electrical conductor in the presence of a disturbing magnetic field. Furthermore, the invention comprises a
  • One of the possible alternatives for measuring currents are magnetic probes, which are increasingly being used more recently, usually Hall or fluxgate probes. These can be used directly or in a compensation arrangement.
  • a flux concentrator a magnetically highly conductive material, is used to image the conductor magnetic field generated by the electrical conductor as well as possible.
  • disturbing magnetic fields are kept away from the measuring range by the flux concentrator, so that the conductor magnetic field can be determined directly by a measurement by means of probes.
  • ASIC-based measuring arrangements are used, which dispense with such a flux concentrator in whole.
  • the metrological problem that the conductor magnetic field generated by the electrical conductor can be superimposed by a disturbance magnetic field.
  • Determination error or measurement error In particular, the earth's magnetic field comes into consideration as an interference magnetic field. For example, but also interference magnetic fields of other electrical conductors into consideration, which are located in the local environment of the electrical conductor to be measured.
  • Measuring point is located at a large distance, in which the conductor magnetic field has fallen to almost zero, so that only disturbance magnetic field is measured at this measuring point. At the other measuring point, the maximum field on the electrical conductor is measured. If one now forms the difference between the two measurement results, the contribution of the disturbance magnetic field is eliminated and one obtains the amount of the pure conductor magnetic field from which the electrical current can then be determined.
  • a disadvantage of this arrangement is that the interference magnetic field can change over such large distances and the difference formation does not correctly eliminate the interference magnetic field.
  • a conductor loop is formed in which, in addition to the current to be determined of the electrical conductor, an electrical conductor is guided with the same current in the opposite direction. Then, in each case the resulting magnetic field is determined via both conductors in the region of the maximum field strength, whereby the respectively generated conductor magnetic fields have a different sign due to the opposite current direction. Also in this case, then the disturbance magnetic field can be eliminated by subtraction.
  • a serious disadvantage is in this
  • a measuring arrangement for magnetically sensing an electric current of an electrical conductor in the presence of a
  • the measuring arrangement comprises a circuit board which extends in an x-y plane. Furthermore, the measuring arrangement comprises an electrical conductor which is integrated in the printed circuit board and extends in ay direction, wherein a current flows through the electrical conductor, which generates a conductor magnetic field around the electrical conductor. Furthermore, the measuring arrangement comprises a first sensor, which is designed to measure a z-component of a resulting magnetic field, which results from superposition of the conductor magnetic field with the interference magnetic field, in a first measuring point located within the conductor magnetic field. Furthermore, the measuring arrangement comprises a second sensor, which is designed to measure a z-component of the resulting magnetic field in a second measuring point located within the generated conductor magnetic field, which is spatially separated from the first measuring point.
  • the conductor magnetic field is the field generated by the electrical conductor.
  • the resulting magnetic field which at the
  • Measuring points corresponds to the superposition of the conductor magnetic field with the interference magnetic field. This distinction will be made in the following
  • a measuring point is not strictly to be understood as a point in space, but rather as a spatially localized measuring range around a point. Small deviations from the measuring points are thus encompassed by the invention.
  • the conductor magnetic field measurement generated by the electrical current has a different value at the second measuring point than that from the first measuring point.
  • the measuring arrangement according to the invention has the advantage that the
  • Measuring device over the prior art without conductor loop manages, as is measured directly on only one conductor at two measuring points, and thus also for modern applications with high
  • the measuring points are within the conductor magnetic field and not outside, so that both measuring points are positioned sufficiently close to each other, so that even spatially varying perturbation magnetic fields can be eliminated correctly, see Introduction.
  • the first sensor is positioned such that the z component of the conductor magnetic field in the first measuring point is minimal.
  • minimizing means that the z component of the conductor magnetic field disappears there.
  • the fact that the z-component of the conductor magnetic field is minimal or disappears is also not to be interpreted strictly, but it also includes that due to
  • Positioning inaccuracies may also be certain deviations from the zero value, which in the range of the typical tolerances of a
  • Measuring arrangement lie. This results in the advantage that the generated conductor magnetic field in the first measuring point has no z-component, so that only the interference magnetic field is measured in this area. Thus, the contribution of the disturbance magnetic field is known.
  • the second sensor can also be positioned such that the second measuring point is positioned between the first measuring point of the first sensor and a point in which the z-component of the conductor magnetic field is oriented largely parallel to the z-direction.
  • the second one is positioned between the first measuring point of the first sensor and a point in which the z-component of the conductor magnetic field is oriented largely parallel to the z-direction.
  • Positioning point of minimum conductor field strength positioned.
  • the sensors move closer together spatially, which means that even spatially more strongly changing interference magnetic fields can be correctly eliminated.
  • sensors with a lower maximum flux density can be used.
  • the electrical conductor may also comprise a through-hole extending in the direction of the z-direction and the electrical conductor in two
  • Interference magnetic field can be measured directly.
  • the first sensor may be positioned such that the first measuring point is located above an edge region of the electrical conductor with respect to a z-direction, and the second sensor is positioned such that the second measuring point with respect to a z-direction above a different with respect to the first measuring point
  • Edge region of the electrical conductor is located.
  • the measuring points are positioned on opposite edge regions of the electrical conductor. This results in maximum strengths of the measured variables, since in the areas of the conductor magnetic fields are maximum with different
  • the measuring arrangement may comprise an evaluation unit which is designed to determine the electrical current flowing through the electrical conductor by means of a difference between the z component of the resulting magnetic field measured by the first sensor and the z component of the resulting magnetic field measured by the second sensor. As a result, the disturbance magnetic field is calculated and determined by means of the resulting value of the electric current.
  • an evaluation unit which is designed to determine the electrical current flowing through the electrical conductor by means of a difference between the z component of the resulting magnetic field measured by the first sensor and the z component of the resulting magnetic field measured by the second sensor.
  • the first sensor and the second sensor can be integrated on one chip. This is the preferred realization of such a measuring arrangement.
  • the evaluation unit can also be integrated on the chip. It also uses ASIC-based applications.
  • a vehicle is proposed, which has a measuring arrangement for magnetically sensing an electric current of an electric motor Conductor in the presence of interference magnetic fields.
  • the vehicle is a hybrid vehicle or an electrically powered vehicle.
  • the measurement arrangements are particularly useful.
  • Disturbance magnetic field basically includes the following steps. First, a circuit board is provided which extends in an x-y plane. Further, an electrical conductor is provided which is integrated in the circuit board and extends in a y-direction, wherein a current flows through the electrical conductor, which generates a conductor magnetic field around the electrical conductor. In a further step, a z-component of a resulting magnetic field is measured by means of a first sensor in a first measuring point located within the conductor magnetic field. In a further step, a z-component of a resulting magnetic field is measured by means of a second sensor in a second measuring point located within the conductor magnetic field, which is spatially separated from the first measuring point. In a further step, the first sensor is positioned such that the z component of the conductor magnetic field is minimal in the first measuring point.
  • FIG. 2 shows a measuring arrangement for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a disturbing magnetic field according to a second embodiment
  • FIG. 3 shows a measuring arrangement for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a disturbing magnetic field according to a third embodiment
  • FIG. 4 shows a measuring arrangement for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a disturbing magnetic field according to a fourth embodiment, FIG.
  • Figure 5 is a schematic representation of an exemplary measuring arrangement for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a disturbance magnetic field as a cross section.
  • FIG. 1 is a measuring arrangement 1 for the magnetic sensing of an electric current of an electrical conductor 20 in the presence of a
  • Störmagnetfeldes shown according to a first embodiment.
  • the electrical conductor 20 is hereby exemplified as a cylinder with a round
  • the conductor magnetic field 24 is sketched by way of example as a circular closed field line, wherein, depending on the geometry of the electrical conductor, differently shaped closed field lines are also encompassed by the invention.
  • the field referred to as the resulting magnetic field corresponds to the field generated by conductor magnetic field 24 and a disturbance magnetic field by superposition.
  • the resulting magnetic field ie the superimposed field
  • the measuring points 32, 42 are not strictly to be regarded as points, but also include a spatially localized measuring range around the respective measuring point 32, 42 around.
  • the disappearance of the z-component at the first measuring point 32 is likewise not to be understood strictly, but rather also includes that due to positioning inaccuracies small deviations from the zero value are also included.
  • the measurement arrangement 1 has the advantage that the generated conductor magnetic field 24 has no z component at the first measurement point 32, so that only the interference magnetic field is measured there. In addition, the lie
  • the measuring arrangement may further comprise an evaluation unit 50.
  • This evaluation unit 50 can be designed to determine the electric current from the z components of the resulting magnetic field measured by the sensors 30, 40.
  • this evaluation unit 50 can be advantageously designed to be measured by means of a difference between the z component of the resulting magnetic field measured by the first sensor 30 and the z component of the resulting z component measured by the second sensor 40
  • Suitable sensors 30, 40 are, for example, Hall probes or gate flux probes, the invention not being restricted thereto.
  • FIG. 2 shows a measuring arrangement 1 for magnetically sensing an electric current of an electrical conductor in the presence of a
  • the second sensor 40 is positioned such that the second measuring point 42 is oriented between the first measuring point 32 of the first sensor 30 and a point in which the z component of the conductor magnetic field 24 is oriented largely parallel to the z direction. is positioned.
  • the second measuring point 42 and thus also the second sensor 40 are moved closer to the first measuring point 32 or first sensor with respect to a measuring point at which a maximum field strength in the z-direction can be measured, see in this respect comparatively FIG.
  • sensors 30, 40 can be used with a lower maximum flux density.
  • the first sensor 30 may also be positioned such that the first measurement point 32 is located centrally above the through-hole 25 with respect to a z-direction 23. Even in this area, the conductor magnetic field 24 is minimal, so that the disturbance magnetic field can be detected.
  • the first sensor 30 may be positioned such that the conductor magnetic field 24 is oriented largely parallel to the z-direction 23 in the first measuring point 32
  • the second sensor 40 may be positioned such that the conductor magnetic field 24 in the second measuring point 42 largely parallel to z Direction 23 is oriented, wherein the conductor magnetic field in the second
  • Sign difference receives a corresponding double conductor magnetic field, so that it can be converted directly to the electric current from the evaluation unit 50.
  • Sign difference receives a corresponding double conductor magnetic field, so that it can be converted directly to the electric current from the evaluation unit 50.
  • Measuring arrangement 1 for the magnetic sensing of an electrical current of an electrical conductor 20 in the presence of a disturbance magnetic field shown as a cross section.
  • the measuring arrangement 1 shows the printed circuit board 10 as a cross section with an integrated electrical conductor 20.
  • the electrical conductor 20 on a first outer side 12 of the printed circuit board 10, which a second
  • the first sensor 30 and the second Sensor 40 are exemplary of the first outer side 12 of the circuit board 10 facing. However, the invention is not limited thereto.
  • the electrical conductor 20 can also be integrated on the second outer side 14 of the printed circuit board 10 or can also be integrated between the first outer side 12 and the second outer side 14, for example centrally.
  • the electrical conductor 20 is designed as an area, for example, that is, the cross section of the electrical conductor 20 corresponds to a rectangle. But other cross sections such as round cross sections or vertical cross sections are encompassed by the invention.
  • Measuring points 32, 42 and two sensors 30, 40 limited. For example, three or more measuring points or three or more sensors may be used. Then, an evaluation unit 50 can determine the electric current by means of more complex formula relationships. As a result, for example, a simplified elimination of the disturbance magnetic field
  • the invention also describes a vehicle 100 which comprises a measuring arrangement 1 for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor 20 in the presence of interference magnetic fields.
  • the vehicle 100 is a hybrid vehicle or an electrically powered vehicle.
  • a plurality of current-carrying electrical conductors 20 is needed, is such
  • Measuring arrangement 1 particularly useful.

Abstract

A measurement arrangement for magnetically sensing an electric current is described, which arrangement comprises a circuit board (10) and an electrical conductor (20) that is integrated into the circuit board (10) and extends in a y-direction (22). The measurement arrangement (1) furthermore comprises a first sensor (30) that is configured to measure a z-component of a resulting magnetic field that arises from the superimposition of the conductor magnetic field (24) and the interfering magnetic field at a first measurement point (32) situated inside the conductor magnetic field (24). The measurement arrangement (1) furthermore comprises a second sensor (40) that is configured to measure a z-component of the resulting magnetic field at a second measurement point (42) situated inside the conductor magnetic field that is generated and that is spatially separated from the first measurement point (32). A method for magnetically sensing an electric current is also described.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Messanordnung und Verfahren zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Messanordnung  Measuring arrangement and method for magnetically sensing an electric current and a vehicle with such a measuring arrangement
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messanordnung und ein Verfahren zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit eines Störmagnetfeldes. Ferner umfasst die Erfindung ein The present invention relates to a measuring arrangement and a method for magnetically sensing an electric current of an electrical conductor in the presence of a disturbing magnetic field. Furthermore, the invention comprises a
Fahrzeug mit einer solchen Messanordnung. Vehicle with such a measuring arrangement.
Stand der Technik State of the art
Elektrisch betriebene Fahrzeuge benötigen mehr noch als klassische Verbrenner eine Vielzahl von Messmöglichkeiten für auftretende elektrische Ströme. Speziell im Bereich der Antriebstechnik können Ströme sehr groß werden (beispielsweise bis in den kA-Bereich vordringend) und gleichzeitig sehr hohen Störungen unterworfen sein. Die Art der Störung, in der Regel hohes dU/dt und/oder hohes dl/dt, hängt sehr stark vom jeweiligen Messpunkt ab. Solche Störungen machen unter anderem den Einsatz von sogenannten Shunts zur direkten Strommessung messtechnisch äußerst aufwendig. Electrically powered vehicles require even more than classic burners a variety of measurement options for occurring electrical currents. Especially in the field of drive technology, currents can become very large (penetrating, for example, up to the kA range) and at the same time be subject to very high interference. The type of disturbance, usually high dU / dt and / or high dl / dt, depends very much on the respective measuring point. Among other things, such disturbances make the use of so-called shunts for direct current measurement extremely expensive.
Eine der möglichen Alternativen zur Messung von Strömen sind magnetische Sonden, welche in jüngerer Zeit verstärkt Einsatz finden, üblicherweise Hall- oder Fluxgate-Sonden. Diese können direkt oder in einer Kompensationsanordnung eingesetzt werden. Meistens kommt dabei ein Flusskonzentrator, ein magnetisch gut leitendes Material, zum Einsatz, um das vom elektrischen Leiter erzeugte Leitermagnetfeld möglichst gut abzubilden. Insbesondere aber werden durch den Flusskonzentrator Störmagnetfelder von dem Messbereich ferngehalten, sodass das Leitermagnetfeld unmittelbar durch eine Messung mittels Sonden bestimmt werden kann. In jüngster Zeit kommen jedoch auch auf ASIC basierende Messanordnungen zum Einsatz, welche auf einen derartigen Flusskonzentrator in Gänze verzichten. Dabei entsteht dann jedoch das messtechnische Problem, dass das vom elektrischen Leiter erzeugte Leitermagnetfeld von einem Störmagnetfeld überlagert werden kann. Dieses Leitermagnetfeld und das Störmagnetfeld addieren sich zu einem resultierenden Magnetfeld, welches sich vom Wert her von dem eigentlich zu bestimmenden Leitermagnetfeld unterscheidet. Ein auf Basis des resultierenden Magnetfeldes ermittelter elektrischer Strom entspricht dann jedoch nicht mehr dem eigentlichen Wert des elektrischen Stroms und es entsteht somit je nach Stärke des Störmagnetfeldes nachteilig ein One of the possible alternatives for measuring currents are magnetic probes, which are increasingly being used more recently, usually Hall or fluxgate probes. These can be used directly or in a compensation arrangement. In most cases, a flux concentrator, a magnetically highly conductive material, is used to image the conductor magnetic field generated by the electrical conductor as well as possible. In particular, however, disturbing magnetic fields are kept away from the measuring range by the flux concentrator, so that the conductor magnetic field can be determined directly by a measurement by means of probes. Recently, however, also ASIC-based measuring arrangements are used, which dispense with such a flux concentrator in whole. However, then arises the metrological problem that the conductor magnetic field generated by the electrical conductor can be superimposed by a disturbance magnetic field. This conductor magnetic field and the disturbance magnetic field add up to a resulting magnetic field, which differs in value from the actual conductor magnetic field to be determined. However, an electric current determined on the basis of the resulting magnetic field then no longer corresponds to the actual value of the electrical current and thus arises disadvantageously depending on the strength of the interference magnetic field
Bestimmungsfehler beziehungsweise Messfehler. Als Störmagnetfeld kommt dabei insbesondere das Erdmagnetfeld in Betracht. Beispielsweise kommen aber auch Störmagnetfelder von anderen elektrischen Leitern in Betracht, welche sich im lokalen Umfeld des zu messenden elektrischen Leiters befinden. Determination error or measurement error. In particular, the earth's magnetic field comes into consideration as an interference magnetic field. For example, but also interference magnetic fields of other electrical conductors into consideration, which are located in the local environment of the electrical conductor to be measured.
Um den Einfluss des Störmagnetfeldes zu minimieren kann an To minimize the influence of the disturbance magnetic field can
zweiverschiedenen Messpunkten das Magnetfeld bestimmt werden. Ein At two different measuring points the magnetic field can be determined. On
Messpunkt liegt in einem großen Abstand, in dem das Leitermagnetfeld quasi auf 0 abgefallen ist, sodass nur Störmagnetfeld an diesem Messpunkt gemessen wird. An dem anderen Messpunkt wird das maximale Feld am elektrischen Leiter gemessen. Bildet man nun die Differenz aus beiden Messergebnissen, so wird der Beitrag des Störmagnetfeldes eliminiert und man erhält den Betrag des reinen Leitermagnetfeldes, aus dem dann der elektrische Strom ermittelt werden kann. Nachteilig an dieser Anordnung ist jedoch, dass das Störmagnetfeld auf solch großen Abständen sich verändern kann und die Differenzbildung das Störmagnetfeld nicht korrekt eliminiert. Measuring point is located at a large distance, in which the conductor magnetic field has fallen to almost zero, so that only disturbance magnetic field is measured at this measuring point. At the other measuring point, the maximum field on the electrical conductor is measured. If one now forms the difference between the two measurement results, the contribution of the disturbance magnetic field is eliminated and one obtains the amount of the pure conductor magnetic field from which the electrical current can then be determined. A disadvantage of this arrangement, however, is that the interference magnetic field can change over such large distances and the difference formation does not correctly eliminate the interference magnetic field.
In einer anderen Ausführung des Standes der Technik wird eine Leiterschleife ausgebildet, bei welcher neben dem zu bestimmenden Stroms des elektrischen Leiters ein elektrischer Leiter mit dem gleichen Strom in Gegenrichtung geführt ist. Dann wird jeweils das resultierende Magnetfeld über beiden Leitern im Bereich der maximalen Feldstärke bestimmt, wobei dabei durch die gegenläufige Stromrichtung die jeweils erzeugten Leitermagnetfelder ein unterschiedliches Vorzeichen aufweisen. Auch in diesem Fall kann dann das Störmagnetfeld mittels Differenzbildung eliminiert werden. Ein gravierender Nachteil ist in dieserIn another embodiment of the prior art, a conductor loop is formed in which, in addition to the current to be determined of the electrical conductor, an electrical conductor is guided with the same current in the opposite direction. Then, in each case the resulting magnetic field is determined via both conductors in the region of the maximum field strength, whereby the respectively generated conductor magnetic fields have a different sign due to the opposite current direction. Also in this case, then the disturbance magnetic field can be eliminated by subtraction. A serious disadvantage is in this
Ausführung des Standes der Technik die erhebliche Erhöhung der Leiterinduktivität. Dies ist in modernen Anwendungen mit höheren Frequenzen aber ein Ausschlusskriterium. Execution of the prior art, the significant increase in Lead inductance. This is an exclusion criterion in modern applications with higher frequencies.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird eine Messanordnung zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit eines According to the invention, a measuring arrangement for magnetically sensing an electric current of an electrical conductor in the presence of a
Störmagnetfeldes zur Verfügung gestellt, welches eine Leiterplatte umfasst, welche sich in eine x-y-Ebene erstreckt. Weiterhin umfasst die Messanordnung einen elektrischen Leiter, welcher in der Leiterplatte integriert ist und sich in eine y-Richtung erstreckt, wobei durch den elektrischen Leiter ein Strom fließt, welcher ein Leitermagnetfeld um den elektrischen Leiter erzeugt. Weiterhin umfasst die Messanordnung einen ersten Sensor, welcher dazu ausgebildet ist, in einem innerhalb des Leitermagnetfelds befindlichen ersten Messpunkt eine z- Komponente eines resultierenden Magnetfeldes, welches sich aus Überlagerung des Leitermagnetfeldes mit dem Störmagnetfeld ergibt, zu messen. Weiterhin umfasst die Messanordnung einen zweiten Sensor, welcher dazu ausgebildet ist, in einem innerhalb des erzeugten Leitermagnetfelds befindlichen zweiten Messpunkt, welcher räumlich vom ersten Messpunkt getrennt ist, eine z- Komponente des resultierenden Magnetfeldes zu messen. Fault magnetic field provided, which comprises a circuit board which extends in an x-y plane. Furthermore, the measuring arrangement comprises an electrical conductor which is integrated in the printed circuit board and extends in ay direction, wherein a current flows through the electrical conductor, which generates a conductor magnetic field around the electrical conductor. Furthermore, the measuring arrangement comprises a first sensor, which is designed to measure a z-component of a resulting magnetic field, which results from superposition of the conductor magnetic field with the interference magnetic field, in a first measuring point located within the conductor magnetic field. Furthermore, the measuring arrangement comprises a second sensor, which is designed to measure a z-component of the resulting magnetic field in a second measuring point located within the generated conductor magnetic field, which is spatially separated from the first measuring point.
Hierbei wird ferner auf die Unterscheidung zwischen dem Magnetfeld und dem Leitermagnetfeld hingewiesen. Das Leitermagnetfeld ist das vom elektrischen Leiter erzeugte Feld. Das resultierende Magnetfeld, welches an den Here, attention is drawn to the distinction between the magnetic field and the conductor magnetic field. The conductor magnetic field is the field generated by the electrical conductor. The resulting magnetic field, which at the
Messpunkten gemessen wird, entspricht der Überlagerung des Leitermagnetfelds mit dem Störmagnetfeld. Diese Unterscheidung wird in der weiteren Measuring points corresponds to the superposition of the conductor magnetic field with the interference magnetic field. This distinction will be made in the following
Beschreibung beibehalten. Ein Messpunkt ist dabei nicht streng als ein Punkt im Raum aufzufassen, sondern vielmehr als ein räumlich lokalisierter Messbereich um einen Punkt. Kleine Abweichungen von den Messpunkten sind somit von der Erfindung umfasst. Durch die Forderung der unterschiedlichen räumlichen Position der Messpunkte der beiden Sensoren ist ferner sichergestellt, dass die vom elektrischen Strom erzeugten Leitermagnetfelds Messung am zweiten Messpunkt einen unterschiedlichen Wert aufweist als derjenige vom ersten Messpunkt. Die erfindungsgemäße Messanordnung hat den Vorteil, dass die Retain description. A measuring point is not strictly to be understood as a point in space, but rather as a spatially localized measuring range around a point. Small deviations from the measuring points are thus encompassed by the invention. By the requirement of the different spatial position of the measuring points of the two sensors, it is further ensured that the conductor magnetic field measurement generated by the electrical current has a different value at the second measuring point than that from the first measuring point. The measuring arrangement according to the invention has the advantage that the
erfindungsgemäße Messanordnung gegenüber dem Stand der Technik ohne Leiterschleife auskommt, da direkt an nur einem Leiter an zwei Messpunkten gemessen wird, und somit auch für moderne Anwendungen mit hohen Measuring device according to the invention over the prior art without conductor loop manages, as is measured directly on only one conductor at two measuring points, and thus also for modern applications with high
Frequenzen Einsatz finden kann. Vorteilhaft liegen die Messpunkte innerhalb des Leitermagnetfeldes und nicht außerhalb, sodass beide Messpunkte hinreichend nah zueinander positioniert sind, sodass auch sich räumlich verändernde Störmagnetfelder korrekt eliminiert werden können, siehe Einleitung. Frequencies can be used. Advantageously, the measuring points are within the conductor magnetic field and not outside, so that both measuring points are positioned sufficiently close to each other, so that even spatially varying perturbation magnetic fields can be eliminated correctly, see Introduction.
Bevorzugt ist der erste Sensor derart positioniert, dass die z-Komponente des Leitermagnetfeldes in dem ersten Messpunkt minimal wird. In anderen Worten bedeutet minimal werden, dass die z-Komponente des Leitermagnetfelds dort verschwindet. Dass die z-Komponente des Leitermagnetfeldes minimal wird beziehungsweise verschwindet, ist dabei ebenfalls nicht streng aufzufassen, sondern damit wird auch umfasst, dass aufgrund von Preferably, the first sensor is positioned such that the z component of the conductor magnetic field in the first measuring point is minimal. In other words, minimizing means that the z component of the conductor magnetic field disappears there. The fact that the z-component of the conductor magnetic field is minimal or disappears is also not to be interpreted strictly, but it also includes that due to
Positionierungsungenauigkeit auch gewisse Abweichungen von dem Nullwert vorliegen können, welche im Bereich der typischen Toleranzen einer Positioning inaccuracies may also be certain deviations from the zero value, which in the range of the typical tolerances of a
Messanordnung liegen. Hierbei ergibt sich der Vorteil, dass das erzeugte Leitermagnetfeld in dem ersten Messpunkt keine z-Komponente aufweist, sodass in diesem Bereich nur das Störmagnetfeld gemessen wird. Somit ist der Beitrag des Störmagnetfeldes bekannt. Measuring arrangement lie. This results in the advantage that the generated conductor magnetic field in the first measuring point has no z-component, so that only the interference magnetic field is measured in this area. Thus, the contribution of the disturbance magnetic field is known.
Bevorzugt ist der erste Sensor derart positioniert, dass der erste Messpunkt sich bezüglich einer z-Richtung mittig oberhalb des elektrischen Leiters befindet. Hier ist die z-Komponente des Leitermagnetfeldes bei typischen elektrischen Leitern gerade null. Mit anderen Worten schließt das Leitermagnetfeld in diesem ersten Messpunkt mit der z-Richtung einen rechten Wnkel ein. Das Störmagnetfeld wird unmittelbar gemessen und ist somit bekannt. Preferably, the first sensor is positioned such that the first measuring point is located centrally above the electrical conductor with respect to a z-direction. Here, the z-component of the conductor magnetic field is just zero for typical electrical conductors. In other words, the conductor magnetic field includes a right angle with the z direction in this first measurement point. The disturbance magnetic field is measured directly and is thus known.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Sensor derart positioniert, dass sich der zweite Messpunkt bezüglich einer z-Richtung oberhalb eines Randbereichs des elektrischen Leiters befindet. Hierbei ist typischerweise der Beitrag des Leitermagnetfeldes in z-Richtung maximal, sodass sich eine hohe Empfindlichkeit der Messanordnung ergibt, sodass eine präzise Stromermittlung erfolgen kann. Der zweite Sensor kann derart positioniert sein, dass das Leitermagnetfeld im zweiten Messpunkt weitestgehend parallel zur z-Richtung orientiert ist. Dadurch liegt ein maximaler Wert für die z-Komponente vor. Entsprechend hohe In a preferred embodiment, the second sensor is positioned such that the second measuring point is located above an edge region of the electrical conductor with respect to a z-direction. In this case, the contribution of the conductor magnetic field in the z-direction is typically maximal so that a high sensitivity of the measuring arrangement results, so that a precise current determination can take place. The second sensor may be positioned such that the conductor magnetic field in the second measuring point is largely oriented parallel to the z-direction. This gives a maximum value for the z-component. Correspondingly high
Empfindlichkeit ist die Folge. Sensitivity is the result.
Der zweite Sensor kann auch derart positioniert sein, dass der zweite Messpunkt zwischen dem ersten Messpunkt des ersten Sensors und einem Punkt, in welchem die z-Komponente des Leitermagnetfeldes weitestgehend parallel zur z- Richtung orientiert ist, positioniert ist. Mit anderen Worten ist der zweite The second sensor can also be positioned such that the second measuring point is positioned between the first measuring point of the first sensor and a point in which the z-component of the conductor magnetic field is oriented largely parallel to the z-direction. In other words, the second one
Messpunkt zwischen einem Messpunkt maximaler Leiterfeldstärke und einemMeasuring point between a measuring point of maximum conductor field strength and a
Messpunkt minimaler Leiterfeldstärke positioniert. Dadurch rücken die Sensoren räumlich näher zusammen, wodurch auch räumlich sich stärker verändernde Störmagnetfelder korrekt eliminiert werden können. Zudem können Sensoren mit geringerer maximaler Flussdichte verwendet werden. Positioning point of minimum conductor field strength positioned. As a result, the sensors move closer together spatially, which means that even spatially more strongly changing interference magnetic fields can be correctly eliminated. In addition, sensors with a lower maximum flux density can be used.
Der elektrische Leiter kann ein Durchloch umfassen, welches sich in Richtung der z-Richtung erstreckt und den elektrischen Leiter in zwei Leiterhälften aufteilt, wobei der erste Sensor derart positioniert ist, dass der erste Messpunkt und/oder der erste Sensor sich zumindest teilweise innerhalb des Durchlochs befindet. Durch die beiden Leiterhälften heben sich im Bereich des Durchlochs die erzeugten Leitermagnetfelder auf, das heißt, auch hier wird die z-Komponente des Leitermagnetfelds minimal. Somit kann vorteilhaft nur das Störmagnetfeld gemessen werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass eine Positionierung des ersten Sensors einfacher erfolgen kann. The electrical conductor may comprise a through-hole extending in the direction of the z-direction and dividing the electrical conductor into two conductor halves, wherein the first sensor is positioned such that the first measurement point and / or the first sensor are at least partially within the through-hole located. Due to the two conductor halves, the generated conductor magnetic fields cancel each other out in the area of the through hole, which means that the z-component of the conductor magnetic field also becomes minimal here. Thus, advantageously only the disturbance magnetic field can be measured. Another advantage is that a positioning of the first sensor can be done easier.
Der elektrische Leiter kann auch ein Durchloch umfassen, welches sich in Richtung der z-Richtung erstreckt und den elektrischen Leiter in zwei The electrical conductor may also comprise a through-hole extending in the direction of the z-direction and the electrical conductor in two
Leiterhälften aufteilt, wobei der erste Sensor derart positioniert ist, dass der erste Messpunkt sich bezüglich einer z-Richtung mittig oberhalb des Durchlochs befindet. Auch hierbei heben sich die Leitermagnetfelder auf, sodass dasSplit conductor halves, wherein the first sensor is positioned such that the first measuring point is located with respect to a z-direction centered above the through hole. Again, the conductor magnetic fields cancel, so that the
Störmagnetfeld direkt gemessen werden kann. Interference magnetic field can be measured directly.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der erste Sensor derart positioniert sein, dass sich der erste Messpunkt bezüglich einer z-Richtung oberhalb eines Randbereichs des elektrischen Leiters befindet, und der zweite Sensor derart positioniert ist, dass sich der zweite Messpunkt bezüglich einer z-Richtung oberhalb eines bezüglich des ersten Messpunktes unterschiedlichen In a preferred embodiment, the first sensor may be positioned such that the first measuring point is located above an edge region of the electrical conductor with respect to a z-direction, and the second sensor is positioned such that the second measuring point with respect to a z-direction above a different with respect to the first measuring point
Randbereich des elektrischen Leiters befindet. Mit anderen Worten sind die Messpunkte an gegenüberliegenden Randbereichen des elektrischen Leiters positioniert. Dabei ergeben sich maximale Stärken der Messgrößen, da in den Bereichen die Leitermagnetfelder maximal sind mit unterschiedlichem Edge region of the electrical conductor is located. In other words, the measuring points are positioned on opposite edge regions of the electrical conductor. This results in maximum strengths of the measured variables, since in the areas of the conductor magnetic fields are maximum with different
Vorzeichen. Dies erhöht die Empfindlichkeit der Messanordnung. Sign. This increases the sensitivity of the measuring arrangement.
Der erste Sensor kann derart positioniert sein, dass das Leitermagnetfeld im ersten Messpunkt weitestgehend parallel zur z-Richtung orientiert ist, und der zweite Sensor derart positioniert ist, dass das Leitermagnetfeld im zweiten Messpunkt mit entgegengesetzter Richtung als im ersten Messpunkt The first sensor may be positioned such that the conductor magnetic field in the first measuring point is oriented largely parallel to the z-direction, and the second sensor is positioned such that the conductor magnetic field in the second measuring point in the opposite direction to the first measuring point
weitestgehend parallel zur z-Richtung orientiert ist. Dadurch ergibt sich ebenfalls eine maximale Stärke der gemessenen Größe. Dies erhöht die Empfindlichkeit der Messanordnung. is largely oriented parallel to the z-direction. This also results in a maximum strength of the measured size. This increases the sensitivity of the measuring arrangement.
Die Messanordnung kann eine Auswerteeinheit umfassen, welche dazu ausgebildet ist, mittels einer Differenz aus der vom ersten Sensor gemessenen z- Komponente des resultierenden Magnetfelds und der vom zweiten Sensor gemessenen z-Komponente des resultierenden Magnetfelds den durch den elektrischen Leiter fließenden elektrischen Strom zu ermitteln. Hierdurch wird das Störmagnetfeld herausgerechnet und mittels des resultierenden Wertes der elektrische Strom ermittelt. In den bevorzugten Fällen, in dem das The measuring arrangement may comprise an evaluation unit which is designed to determine the electrical current flowing through the electrical conductor by means of a difference between the z component of the resulting magnetic field measured by the first sensor and the z component of the resulting magnetic field measured by the second sensor. As a result, the disturbance magnetic field is calculated and determined by means of the resulting value of the electric current. In the preferred cases where the
Leitermagnetfeld an einem Messpunkt verschwindet, wird dabei durch Conductor magnetic field disappears at a measuring point, it is through
Differenzbildung sofort das Leitermagnetfeld erhalten. In dem Fall, in dem die Leitermagnetfelder unterschiedliches Vorzeichen aufweisen, wird durch Difference formation immediately obtained the conductor magnetic field. In the case where the conductor magnetic fields have different signs, is through
Differenzbildung das zweifache Magnetfeld ohne Störmagnetfeld erhalten, so dass auch unmittelbar aus diesem Wert der elektrische Strom direkt erhalten werden kann. Difference formation obtained twice the magnetic field without interference magnetic field, so that directly from this value, the electric current can be obtained directly.
Der erste Sensor und der zweite Sensor können auf einem Chip integriert werden. Dies ist die bevorzugte Realisierung einer derartigen Messanordnung. Auch die Auswerteeinheit kann auf dem Chip integriert sein. Auch kommen dabei ASIC-basierte Anwendungen zum Einsatz. Des Weiteren wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, welches eine Messanordnung zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit von Störmagnetfeldern umfasst. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Hybrid-Fahrzeug oder ein elektrisch betriebenes Fahrzeug. Für solche Fahrzeuge sind die Messanordnungen besonders nützlich. The first sensor and the second sensor can be integrated on one chip. This is the preferred realization of such a measuring arrangement. The evaluation unit can also be integrated on the chip. It also uses ASIC-based applications. Furthermore, a vehicle is proposed, which has a measuring arrangement for magnetically sensing an electric current of an electric motor Conductor in the presence of interference magnetic fields. In particular, the vehicle is a hybrid vehicle or an electrically powered vehicle. For such vehicles, the measurement arrangements are particularly useful.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit eines The inventive method for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a
Störmagnetfeldes umfasst dabei grundsätzlich die folgenden Schritte. Zunächst wird eine Leiterplatte bereitgestellt, welche sich in einer x-y-Ebene erstreckt. Ferner wird ein elektrischer Leiter bereitgestellt, welcher in der Leiterplatte integriert ist und sich in eine y-Richtung erstreckt, wobei durch den elektrischen Leiter ein Strom fließt, welcher ein Leitermagnetfeld um den elektrischen Leiter erzeugt. In einem weiteren Schritt erfolgt ein Messen einer z-Komponente eines resultierenden Magnetfeldes mittels eines ersten Sensors in einem innerhalb des Leitermagnetfelds befindlichen ersten Messpunkt. In einem weiteren Schritt erfolgt ein Messen einer z-Komponente eines resultierenden Magnetfeldes mittels eines zweiten Sensors in einem innerhalb des Leitermagnetfelds befindlichen zweiten Messpunkt, welcher räumlich vom ersten Messpunkt getrennt ist. In einem weiteren Schritt wird der erste Sensor derart positioniert, dass die z-Komponente des Leitermagnetfelds in dem ersten Messpunkt minimal ist. Die Vorteile sind den Ausführungen zur Messanordnung zu entnehmen. Disturbance magnetic field basically includes the following steps. First, a circuit board is provided which extends in an x-y plane. Further, an electrical conductor is provided which is integrated in the circuit board and extends in a y-direction, wherein a current flows through the electrical conductor, which generates a conductor magnetic field around the electrical conductor. In a further step, a z-component of a resulting magnetic field is measured by means of a first sensor in a first measuring point located within the conductor magnetic field. In a further step, a z-component of a resulting magnetic field is measured by means of a second sensor in a second measuring point located within the conductor magnetic field, which is spatially separated from the first measuring point. In a further step, the first sensor is positioned such that the z component of the conductor magnetic field is minimal in the first measuring point. The advantages can be found in the comments on the measuring arrangement.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and described in the description.
Zeichnungen drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:
Figur 1 eine Messanordnung zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit eines Störmagnetfeldes nach einer ersten Ausführungsform, 1 shows a measuring arrangement for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a disturbance magnetic field according to a first embodiment,
Figur 2 eine Messanordnung zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit eines Störmagnetfeldes nach einer zweiten Ausführungsform, Figur 3 eine Messanordnung zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit eines Störmagnetfeldes nach einer dritten Ausführungsform, FIG. 2 shows a measuring arrangement for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a disturbing magnetic field according to a second embodiment, FIG. 3 shows a measuring arrangement for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a disturbing magnetic field according to a third embodiment,
Figur 4 eine Messanordnung zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit eines Störmagnetfeldes nach einer vierten Ausführungsform, 4 shows a measuring arrangement for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a disturbing magnetic field according to a fourth embodiment, FIG.
Figur 5 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Messanordnung zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit eines Störmagnetfeldes als Querschnitt. Figure 5 is a schematic representation of an exemplary measuring arrangement for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a disturbance magnetic field as a cross section.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In der Figur 1 ist eine Messanordnung 1 zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters 20 in Anwesenheit eines In the figure 1 is a measuring arrangement 1 for the magnetic sensing of an electric current of an electrical conductor 20 in the presence of a
Störmagnetfeldes nach einer ersten Ausführungsform gezeigt. Die Störmagnetfeldes shown according to a first embodiment. The
Messanordnung 1 umfasst dabei eine Leiterplatte 10, welche sich in eine x-y- Ebene erstreckt. Ferner umfasst die Messanordnung 1 einen elektrischen Leiter 20. Dieser elektrische Leiter 20 ist in der Leiterplatte 10 integriert und erstreckt sich in eine y-Richtung 22. Durch den elektrischen Leiter 20 fließt dabei ein elektrischer Strom, welcher ein Leitermagnetfeld 24 um den elektrischen Leiter 20 erzeugt. Des Weiteren ist von der Messanordnung 1 ein erster Sensor 30 umfasst, welcher dazu ausgebildet ist, in einem innerhalb des Leitermagnetfelds 24 befindlichen ersten Messpunkt 32 eine z-Komponente eines resultierenden Magnetfeldes zu messen. Ferner umfasst die Messanordnung 1 einen zweiten Sensor 40, welcher dazu ausgebildet ist, in einem innerhalb des erzeugten Leitermagnetfelds 24 befindlichen zweiten Messpunkt 42 eine z-Komponente des resultierenden Magnetfeldes zu messen. Dabei ist der zweite Messpunkt 42 räumlich vom ersten Messpunkt 32 getrennt. Der erste Sensor 30 ist ferner derart positioniert, dass die z-Komponente des Leitermagnetfeldes 24 an dem ersten Messpunkt 32 verschwindet. Measuring arrangement 1 comprises a printed circuit board 10, which extends in an x-y plane. Furthermore, the measuring arrangement 1 comprises an electrical conductor 20. This electrical conductor 20 is integrated in the printed circuit board 10 and extends in a y-direction 22. Through the electrical conductor 20 thereby flows an electric current, which is a conductor magnetic field 24 around the electrical conductor 20th generated. Furthermore, the measuring arrangement 1 comprises a first sensor 30, which is designed to measure a z-component of a resulting magnetic field in a first measuring point 32 located within the conductor magnetic field 24. Furthermore, the measuring arrangement 1 comprises a second sensor 40, which is designed to measure a z-component of the resulting magnetic field in a second measuring point 42 located within the generated conductor magnetic field 24. In this case, the second measuring point 42 is spatially separated from the first measuring point 32. The first sensor 30 is further positioned such that the z-component of the conductor magnetic field 24 disappears at the first measurement point 32.
Der elektrische Leiter 20 ist hierbei beispielhaft als Zylinder mit rundem The electrical conductor 20 is hereby exemplified as a cylinder with a round
Querschnitt ausgeführt, wobei die Erfindung auch andere geometrische Querschnitte wie zum Beispiel flächig ausgebildete elektrische Leiter 20 umfasst. Das Leitermagnetfeld 24 ist beispielhaft als kreisrunde geschlossen Feldlinie skizziert, wobei je nach Geometrie des elektrischen Leiters auch andersgeformte geschlossen Feldlinien von der Erfindung umfasst sind. Cross-section executed, the invention also other geometric Cross sections such as flat trained electrical conductors 20 includes. The conductor magnetic field 24 is sketched by way of example as a circular closed field line, wherein, depending on the geometry of the electrical conductor, differently shaped closed field lines are also encompassed by the invention.
Das Leitermagnetfeld 24 ist dabei definiert als das ausschließlich vom The conductor magnetic field 24 is defined as exclusively from
elektrischen Leiter 20 erzeugte Feld. Das als resultierendes Magnetfeld bezeichnete Feld entspricht dabei dem aus Leitermagnetfeld 24 und einem Störmagnetfeld durch Überlagerung erzeugten Feld. Von dem ersten Sensor 30 und dem zweiten Sensor 40 wird dabei stets das resultierende Magnetfeld, also das überlagerte Feld, an den unterschiedlichen Messpunkten 32, 42 erfasst. Die Messpunkte 32, 42 sind nicht streng als Punkte aufzufassen, sondern umfassen auch einen räumlich lokalisierten Messbereich um den jeweiligen Messpunkt 32, 42 herum. Das Verschwinden der z-Komponente an dem ersten Messpunkt 32 ist dabei ebenfalls nicht streng aufzufassen, sondern damit wird auch umfasst, dass aufgrund von Positionierungsungenauigkeit auch kleine Abweichungen von dem Nullwert umfasst sind. Durch die Forderung der unterschiedlichen räumlichen Messpunkte 32, 42 der beiden Sensoren 30, 40 ist sichergestellt, dass die Messung der z-Komponente im zweiten Messpunkt 42 einen electrical conductor 20 generated field. The field referred to as the resulting magnetic field corresponds to the field generated by conductor magnetic field 24 and a disturbance magnetic field by superposition. Of the first sensor 30 and the second sensor 40, the resulting magnetic field, ie the superimposed field, is always detected at the different measuring points 32, 42. The measuring points 32, 42 are not strictly to be regarded as points, but also include a spatially localized measuring range around the respective measuring point 32, 42 around. The disappearance of the z-component at the first measuring point 32 is likewise not to be understood strictly, but rather also includes that due to positioning inaccuracies small deviations from the zero value are also included. By the requirement of the different spatial measuring points 32, 42 of the two sensors 30, 40 it is ensured that the measurement of the z-component in the second measuring point 42 a
unterschiedlichen Wert aufweist als derjenige vom ersten Messpunkt 32. has different value than that of the first measuring point 32.
Die erfindungsgemäße Messanordnung 1 hat den Vorteil, dass das erzeugte Leitermagnetfeld 24 an dem ersten Messpunkt 32 keine z-Komponente aufweist, sodass dort nur das Störmagnetfeld gemessen wird. Zudem liegen die The measurement arrangement 1 according to the invention has the advantage that the generated conductor magnetic field 24 has no z component at the first measurement point 32, so that only the interference magnetic field is measured there. In addition, the lie
Messpunkte 32, 42 innerhalb des Leitermagnetfeldes 24 und nicht außerhalb, sodass auch sich räumlich verändernde Störmagnetfelder hinreichend gut mittels der Messanordnung herausgerechnet werden können, da die Messpunkte 32, 42 nicht weit voneinander entfernt sind. Der erste Messpunkt 32 des ersten Sensors 30 kann dabei bevorzugt bezüglich einer z-Richtung 23 mittig oberhalb des elektrischen Leiters 20 positioniert sein. Dann weist in dem ersten Messpunkt 32 das Leitermagnetfeld 24 mit der z- Richtung einen rechten Winkel auf. Dadurch ist im ersten Messpunkt 32 die z- Komponente vom Leitermagnetfeld 24 null, beziehungsweise diese wird minimal. Damit kann vorteilhaft in diesem ersten Messpunkt 32 das reine Störmagnetfeld erfasst werden. Der zweite Sensor 40 kann bevorzugt derart positioniert sein, dass sich der zweite Messpunkt 32 bezüglich einer z-Richtung oberhalb eines Randbereichs des elektrischen Leiters 30 befindet. In diesem Randbereich ist aufgrund der Krümmung der Feldlinien die z-Komponente des Leitermagnetfelds 24 hoch beziehungsweise maximal, sodass hierbei eine möglichst große Differenz zwischen gemessenem Magnetfeld am ersten Messpunkt 32 und gemessenem Magnetfeld an dem zweiten Messpunkt 42 erfolgt. Das ist für die Empfindlichkeit der Messanordnung von Vorteil. Der zweite Sensor 40 kann insbesondere derart positioniert sein, dass das Leitermagnetfeld 24 im zweiten Messpunkt 32 weitestgehend parallel zur z-Richtung 23 orientiert ist. Measuring points 32, 42 within the conductor magnetic field 24 and not outside, so that spatially changing interference magnetic fields can be calculated sufficiently well by means of the measuring arrangement, since the measuring points 32, 42 are not far apart. In this case, the first measuring point 32 of the first sensor 30 can preferably be positioned centrally above the electrical conductor 20 with respect to a z-direction 23. Then, in the first measuring point 32, the conductor magnetic field 24 has a right angle with the z direction. As a result, in the first measuring point 32, the z component of the conductor magnetic field 24 is zero, or this becomes minimal. In this way, the pure disturbance magnetic field can advantageously be detected in this first measuring point 32. The second sensor 40 may preferably be positioned such that the second measuring point 32 is located above an edge region of the electrical conductor 30 with respect to a z-direction. Due to the curvature of the field lines, the z-component of the conductor magnetic field 24 is high or maximum in this edge region, so that the greatest possible difference between the measured magnetic field at the first measuring point 32 and the measured magnetic field at the second measuring point 42 takes place. This is advantageous for the sensitivity of the measuring arrangement. The second sensor 40 may in particular be positioned in such a way that the conductor magnetic field 24 is oriented largely parallel to the z-direction 23 in the second measuring point 32.
Die Messanordnung kann ferner eine Auswerteeinheit 50 umfassen. Diese Auswerteeinheit 50 kann dazu ausgebildet sein, aus den von den Sensoren 30, 40 gemessenen z-Komponenten des resultierenden Magnetfelds den elektrischen Strom zu bestimmen. Beispielsweise kann diese Auswerteeinheit 50 vorteilhaft dazu ausgebildet sein, mittels einer Differenz aus der vom ersten Sensor 30 gemessenen z-Komponente des resultierenden Magnetfelds und der vom zweiten Sensor 40 gemessenen z-Komponente des resultierenden The measuring arrangement may further comprise an evaluation unit 50. This evaluation unit 50 can be designed to determine the electric current from the z components of the resulting magnetic field measured by the sensors 30, 40. By way of example, this evaluation unit 50 can be advantageously designed to be measured by means of a difference between the z component of the resulting magnetic field measured by the first sensor 30 and the z component of the resulting z component measured by the second sensor 40
Magnetfelds den durch den elektrischen Leiter 20 fließenden elektrischen Strom zu ermitteln. Magnetic field to determine the current flowing through the electrical conductor 20 electrical current.
Die Sensoren 30, 40 und beziehungsweise oder die Auswerteeinheit 50 müssen dabei nicht auf der Leiterplatte 10 integriert sein, sondern sind bevorzugt nach extern verdrahtet oder auf einem Chip integriert, siehe dazu rein beispielhaftThe sensors 30, 40 and / or the evaluation unit 50 need not be integrated on the printed circuit board 10, but are preferably externally wired or integrated on a chip, see purely by way of example
Figur 5. Als Sensoren 30, 40 kommen beispielsweise Hall-Sonden oder Gate- Flux-Sonden in Betracht, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. FIG. 5. Suitable sensors 30, 40 are, for example, Hall probes or gate flux probes, the invention not being restricted thereto.
In der Figur 2 ist eine Messanordnung 1 zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit eines FIG. 2 shows a measuring arrangement 1 for magnetically sensing an electric current of an electrical conductor in the presence of a
Störmagnetfeldes nach einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Im Unterschied zu Figur 1 ist dabei der zweite Sensor 40 derart positioniert, dass der zweite Messpunkt 42 zwischen dem ersten Messpunkt 32 des ersten Sensors 30 und einem Punkt, in welchem die z-Komponente des Leitermagnetfeldes 24 weitestgehend parallel zur z-Richtung orientiert ist, positioniert ist. In anderen Worten ist der zweite Messpunkt 42 und damit auch der zweite Sensor 40 näher an den ersten Messpunkt 32 beziehungsweise ersten Sensor herangerückt bezüglich eines Messpunktes, an dem eine maximale Feldstärke in z-Richtung gemessen werden kann, siehe dazu vergleichsweise Figur 1 . Störmagnetfeldes shown according to a second embodiment. In contrast to FIG. 1, the second sensor 40 is positioned such that the second measuring point 42 is oriented between the first measuring point 32 of the first sensor 30 and a point in which the z component of the conductor magnetic field 24 is oriented largely parallel to the z direction. is positioned. In other words, the second measuring point 42 and thus also the second sensor 40 are moved closer to the first measuring point 32 or first sensor with respect to a measuring point at which a maximum field strength in the z-direction can be measured, see in this respect comparatively FIG.
Dadurch können Störmagnetfelder, welche auf kürzeren räumlichen Skalen variieren, besser herausgerechnet werden. Zudem können Sensoren 30, 40 mit geringerer maximaler Flussdichte verwendet werden. As a result, disturbing magnetic fields, which vary on shorter spatial scales, can be better calculated out. In addition, sensors 30, 40 can be used with a lower maximum flux density.
In der Figur 3 ist eine Messanordnung 1 zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters 20 in Anwesenheit eines FIG. 3 shows a measuring arrangement 1 for magnetically sensing an electric current of an electrical conductor 20 in the presence of a
Störmagnetfeldes nach einer dritten Ausführungsform gezeigt. Im Vergleich zu den Ausführungsformen nach Figur 1 oder Figur 2 umfasst der elektrische Leiter 20 ein Durchloch 25, welches sich in Richtung der z-Richtung 23 erstreckt und den elektrischen Leiter 20 in zwei Leiterhälften aufteilt. Der elektrische Strom teilt sich somit in im Bereich des Durchlochs 25 ungefähr in zwei gleich große in y- Richtung 22 verlaufende Stromanteile auf. Jeder dieser Stromanteile erzeugt ein Leitermagnetfeld, wobei sich diese Leitermagnetfelder gerade im Bereich des Durchlochs 25 gegenseitig aufheben, sodass hierbei ein leitermagnetfeldfreier Raum erzeugt wird. Dadurch wird vorteilhaft auch die z-Komponente des Leitermagnetfeldes 24 innerhalb und oberhalb des Durchlochs 25 minimal beziehungsweise verschwindet. Der erste Sensor 30 kann daher derart positioniert sein, dass der erste Messpunkt 32 und/oder der erste Sensor 30 sich zumindest teilweise innerhalb des Durchlochs 25 befindet. Dadurch kann entsprechend vorteilhaft eine Messung des Störmagnetfeldes an diesem ersten Messpunkt 32 erfolgen. Störmagnetfeldes shown according to a third embodiment. In comparison with the embodiments according to FIG. 1 or FIG. 2, the electrical conductor 20 comprises a through-hole 25 which extends in the direction of the z-direction 23 and divides the electrical conductor 20 into two conductor halves. The electrical current is thus divided in the region of the through hole 25 approximately in two equal in the y-direction 22 extending current components. Each of these current components generates a conductor magnetic field, these conductor magnetic fields cancel each other just in the region of the through hole 25, so that in this case a conductor magnetic field free space is generated. As a result, the z-component of the conductor magnetic field 24 within and above the through-hole 25 is advantageously also minimized or disappears. The first sensor 30 may therefore be positioned such that the first measuring point 32 and / or the first sensor 30 is located at least partially within the through-hole 25. As a result, measurement of the disturbing magnetic field at this first measuring point 32 can be carried out correspondingly advantageously.
Der erste Sensor 30 kann auch derart positioniert ist, dass der erste Messpunkt 32 sich bezüglich einer z-Richtung 23 mittig oberhalb des Durchlochs 25 befindet. Auch in diesem Raumbereich wird das Leitermagnetfeld 24 minimal, sodass das Störmagnetfeld erfasst werden kann. The first sensor 30 may also be positioned such that the first measurement point 32 is located centrally above the through-hole 25 with respect to a z-direction 23. Even in this area, the conductor magnetic field 24 is minimal, so that the disturbance magnetic field can be detected.
In der Figur 4 ist eine Messanordnung 1 zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters 20 in Anwesenheit eines FIG. 4 shows a measuring arrangement 1 for magnetically sensing an electric current of an electrical conductor 20 in the presence of a
Störmagnetfeldes nach einer vierten Ausführungsform gezeigt. Im Vergleich zu Figur 1 ist der erste Sensor 30 beispielhaft derart positioniert, dass sich der ersteFault magnetic field according to a fourth embodiment shown. Compared to FIG. 1, the first sensor 30 is positioned by way of example such that the first
Messpunkt 32 bezüglich einer z-Richtung 23 oberhalb eines Randbereichs des elektrischen Leiters 20 befindet. Wie in Figur 1 ist der zweite Sensor 40 in dieser Ausführungsform derart positioniert, dass sich der zweite Messpunkt 42 bezüglich einer z-Richtung 23 ebenfalls oberhalb eines Randbereichs des elektrischen Leiters 20 befindet. Hierbei unterscheiden sich jedoch die beiden Randbereiche. In anderen Worten befinden sich die beiden Messpunkte 32, 42 an gegenüberliegenden Randbereichen des elektrischen Leiters 20. In den Bereichen sind die Leitermagnetfelder in z-Richtung maximal, das heißt jeweils positiv maximal als auch negativ maximal je nach Randbereich und Measuring point 32 with respect to a z-direction 23 above an edge region of the electrical conductor 20 is located. As in FIG. 1, in this embodiment the second sensor 40 is positioned such that the second measuring point 42 is likewise located above an edge region of the electrical conductor 20 with respect to a z-direction 23. Here, however, the two edge areas differ. In other words, the two measuring points 32, 42 are located on opposite edge regions of the electrical conductor 20. In the regions, the conductor magnetic fields in the z-direction are maximal, that is to say positive maximum as well as negative maximum depending on the edge region and
Stromrichtung. Die Empfindlichkeit der Messanordnung 1 wird entsprechend erhöht. Current direction. The sensitivity of the measuring arrangement 1 is increased accordingly.
Insbesondere kann dabei der erste Sensor 30 derart positioniert sein, dass das Leitermagnetfeld 24 im ersten Messpunkt 32 weitestgehend parallel zur z-Richtung 23 orientiert ist, und der zweite Sensor 40 derart positioniert sein, dass das Leitermagnetfeld 24 im zweiten Messpunkt 42 weitestgehend parallel zur z-Richtung 23 orientiert ist, wobei das Leitermagnetfeld im zweiten In particular, the first sensor 30 may be positioned such that the conductor magnetic field 24 is oriented largely parallel to the z-direction 23 in the first measuring point 32, and the second sensor 40 may be positioned such that the conductor magnetic field 24 in the second measuring point 42 largely parallel to z Direction 23 is oriented, wherein the conductor magnetic field in the second
Messpunkt 42 mit entgegengesetzter Richtung als im ersten Messpunkt 32 orientiert ist. In beiden Fällen ergibt sich entsprechend ein maximaler Messwert mit unterschiedlichem Vorzeichen. Measuring point 42 is oriented in the opposite direction than in the first measuring point 32. In both cases, the result is a maximum measured value with a different sign.
Bei Differenzbildung durch eine Auswerteeinheit 50 ergibt sich somit ein maximaler Wert, wobei auch hier das Störmagnetfeld durch Differenzbildung unmittelbar herausgerechnet werden kann und man aufgrund des In subtraction by an evaluation unit 50 thus results in a maximum value, in which case the disturbance magnetic field can be deducted directly by subtraction and one due to the
Vorzeichenunterschieds ein entsprechend doppeltes Leitermagnetfeld erhält, sodass daraus unmittelbar auf den elektrischen Strom von der Auswerteeinheit 50 umgerechnet werden kann. Durch die hierbei beschriebene beispielhaft gewählte Positionierung der Messpunkte 32, 42 wird entsprechend die Sign difference receives a corresponding double conductor magnetic field, so that it can be converted directly to the electric current from the evaluation unit 50. By way of example selected positioning of the measuring points 32, 42 described here is accordingly the
Empfindlichkeit der Messanordnung 1 erhöht. In der Figur 5 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Sensitivity of the measuring arrangement 1 increases. In the figure 5 is a schematic representation of an exemplary
Messanordnung 1 zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters 20 in Anwesenheit eines Störmagnetfeldes als Querschnitt gezeigt. Die Messanordnung 1 zeigt dabei die Leiterplatte 10 als Querschnitt mit einem integrierten elektrischen Leiter 20. Beispielhaft ist der elektrische Leiter 20 auf einer ersten Außenseite 12 der Leiterplatte 10, welche einer zweiten  Measuring arrangement 1 for the magnetic sensing of an electrical current of an electrical conductor 20 in the presence of a disturbance magnetic field shown as a cross section. The measuring arrangement 1 shows the printed circuit board 10 as a cross section with an integrated electrical conductor 20. By way of example, the electrical conductor 20 on a first outer side 12 of the printed circuit board 10, which a second
Außenseite 14 gegenüberliegt, integriert. Der erste Sensor 30 und der zweite Sensor 40 sind dabei beispielhaft der ersten Außenseite 12 der Leiterplatte 10 zugewandt. Die Erfindung ist dabei jedoch nicht darauf beschränkt. Outside 14 opposite, integrated. The first sensor 30 and the second Sensor 40 are exemplary of the first outer side 12 of the circuit board 10 facing. However, the invention is not limited thereto.
Beispielsweise kann der elektrische Leiter 20 auch auf der zweiten Außenseite 14 der Leiterplatte 10 integriert sein oder auch zwischen der ersten Außenseite 12 und der zweiten Außenseite 14 integriert sein, beispielsweise mittig. For example, the electrical conductor 20 can also be integrated on the second outer side 14 of the printed circuit board 10 or can also be integrated between the first outer side 12 and the second outer side 14, for example centrally.
Der elektrische Leiter 20 ist hierbei beispielhaft flächig ausgebildet, das heißt, der Querschnitt des elektrischen Leiters 20 entspricht einem Rechteck. Aber auch andere Querschnitte wie beispielsweise runde Querschnitte oder senkrechte Querschnitte sind von der Erfindung umfasst. In this case, the electrical conductor 20 is designed as an area, for example, that is, the cross section of the electrical conductor 20 corresponds to a rectangle. But other cross sections such as round cross sections or vertical cross sections are encompassed by the invention.
Die beiden Sensoren 30, 40 können ferner auf einem Chip 60 integriert sein. Der Chip 60 kann sich dabei ebenfalls wie die Leiterplatte 10 in eine x-y-Ebene erstrecken mit einem geringen Abstand in z-Richtung 23 zur Leiterplatte 10. Auch die Auswerteeinheit 50 kann auf dem Chip 60 integriert sein. The two sensors 30, 40 may also be integrated on a chip 60. The chip 60 may also extend like the circuit board 10 in an x-y plane with a small distance in the z-direction 23 to the circuit board 10. The evaluation unit 50 may be integrated on the chip 60.
Obwohl in den gezeigten Ausführungsformen stets zwei Messpunkte 32, 42 und zwei Sensoren 30, 40 gezeigt sind, so ist die Erfindung nicht auf zwei Although two measurement points 32, 42 and two sensors 30, 40 are always shown in the illustrated embodiments, the invention is not limited to two
Messpunkte 32, 42 und zwei Sensoren 30, 40 beschränkt. Beispielsweise können auch drei oder mehr Messpunkte oder drei oder mehr Sensoren verwendet werden. Dann kann eine Auswerteeinheit 50 mittels komplexeren Formelzusammenhängen den elektrischen Strom bestimmen. Dadurch kann beispielsweise eine vereinfachte Eliminierung des Störmagnetfeldes Measuring points 32, 42 and two sensors 30, 40 limited. For example, three or more measuring points or three or more sensors may be used. Then, an evaluation unit 50 can determine the electric current by means of more complex formula relationships. As a result, for example, a simplified elimination of the disturbance magnetic field
beziehungsweise Störsignals erfolgen. or interference signal.
Ferner wird durch die Erfindung auch ein Fahrzeug 100 beschrieben, welches eine Messanordnung 1 zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters 20 in Anwesenheit von Störmagnetfeldern umfasst. Insbesondere ist das Fahrzeug 100 ein Hybrid-Fahrzeug oder ein elektrisch betriebenes Fahrzeug. Für solche Fahrzeuge 100, bei denen eine Vielzahl von stromtragenden elektrischen Leitern 20 benötigt wird, ist eine solche Furthermore, the invention also describes a vehicle 100 which comprises a measuring arrangement 1 for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor 20 in the presence of interference magnetic fields. In particular, the vehicle 100 is a hybrid vehicle or an electrically powered vehicle. For such vehicles 100, in which a plurality of current-carrying electrical conductors 20 is needed, is such
Messanordnung 1 besonders nützlich. Measuring arrangement 1 particularly useful.

Claims

Ansprüche claims
1. Messanordnung (1 ) zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit eines Störmagnetfelds, umfassend: A measuring arrangement (1) for magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a disturbing magnetic field, comprising:
eine Leiterplatte (10), welche sich in eine x-y-Ebene erstreckt;  a circuit board (10) extending in an x-y plane;
einen elektrischen Leiter (20), welcher in der Leiterplatte (10) integriert ist und sich in eine y-Richtung (22) erstreckt, wobei durch den elektrischer Leiter (20) ein Strom fließt, welcher ein Leitermagnetfeld (24) um den elektrischen Leiter (20) erzeugt;  an electrical conductor (20) integrated in the printed circuit board (10) and extending in a y-direction (22), wherein a current flows through the electrical conductor (20), which comprises a conductor magnetic field (24) around the electrical conductor (20) generated;
einen ersten Sensor (30), welcher dazu ausgebildet ist, in einem innerhalb des Leitermagnetfelds (24) befindlichen ersten Messpunkt (32) eine z-Komponente eines resultierenden Magnetfeldes, welches sich aus Überlagerung des Leitermagnetfelds (24) mit dem Störmagnetfeld ergibt, zu messen;  a first sensor (30) which is adapted to measure in a within the conductor magnetic field (24) located first measuring point (32) a z-component of a resulting magnetic field resulting from superposition of the conductor magnetic field (24) with the interference magnetic field ;
einen zweiten Sensor (40), welcher dazu ausgebildet ist, in einem innerhalb des erzeugten Leitermagnetfelds (24) befindlichen zweiten Messpunkt (42), welcher räumlich vom ersten Messpunkt (32) getrennt ist, eine z-Komponente des resultierenden Magnetfeldes zu messen.  a second sensor (40) which is designed to measure a z-component of the resulting magnetic field in a second measuring point (42) located within the generated conductor magnetic field (24), which is spatially separated from the first measuring point (32).
2. Messanordnung (1) nach Anspruch 1 , wobei der erste Sensor (30) derart positioniert ist, dass die z-Komponente des Leitermagnetfeldes (24) in dem ersten Messpunkt (32) minimal wird. 3. Messanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste2. measuring arrangement (1) according to claim 1, wherein the first sensor (30) is positioned such that the z-component of the conductor magnetic field (24) in the first measuring point (32) is minimal. 3. Measuring arrangement according to one of the preceding claims, wherein the first
Sensor (30) derart positioniert ist, dass der erste Messpunkt (32) sich bezüglich einer z-Richtung (13) mittig oberhalb des elektrischen Leiters (20) befindet. 4. Messanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweiteSensor (30) is positioned such that the first measuring point (32) with respect to a z-direction (13) is located centrally above the electrical conductor (20). 4. measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the second
Sensor (40) derart positioniert ist, dass sich der zweite Messpunkt (42) bezüglich einer z-Richtung oberhalb eines Randbereichs des elektrischen Leiters (20) befindet. Sensor (40) is positioned such that the second measuring point (42) with respect to a z-direction above an edge region of the electrical conductor (20).
Messanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Sensor (40) derart positioniert ist, dass das Leitermagnetfeld (24) im zweiten Messpunkt (42) weitestgehend parallel zur z-Richtung (23) orientiert ist. Measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the second sensor (40) is positioned such that the conductor magnetic field (24) in the second measuring point (42) is oriented largely parallel to the z-direction (23).
Messanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Sensor (40) derart positioniert ist, dass der zweite Messpunkt (42) zwischen dem ersten Messpunkt (32) des ersten Sensors (30) und einem Punkt, in welchem die z-Komponente des Leitermagnetfeldes (24) weitestgehend parallel zur z-Richtung orientiert ist, positioniert ist. Measuring arrangement (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the second sensor (40) is positioned such that the second measuring point (42) between the first measuring point (32) of the first sensor (30) and a point in which the Z component of the conductor magnetic field (24) is oriented largely parallel to the z-direction is positioned.
Messanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der elektrische Leiter (20) ein Durchloch (25) umfasst, welches sich in Richtung der z-Richtung (23) erstreckt und den elektrischen Leiter (20) in zwei Leiterhälften aufteilt, wobei der erste Sensor (30) derart positioniert ist, dass der erste Messpunkt (32) und/oder der erste Sensor (30) sich zumindest teilweise innerhalb des Durchlochs (25) befindet. Measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the electrical conductor (20) comprises a through hole (25) which extends in the direction of the z-direction (23) and divides the electrical conductor (20) into two conductor halves, wherein the first sensor (30) is positioned such that the first measuring point (32) and / or the first sensor (30) is located at least partially within the through hole (25).
Messanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, wobei der elektrische Leiter (20) ein Durchloch (25) umfasst, welches sich in Richtung der z-Richtung (23) erstreckt und den elektrischen Leiter (20) in zwei Leiterhälften aufteilt, wobei der erste Sensor (30) derart positioniert ist, dass der erste Messpunkt (32) sich bezüglich einer z-Richtung (23) mittig oberhalb des Durchlochs (25) befindet. Measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims 1 to 6, wherein the electrical conductor (20) comprises a through hole (25) which extends in the direction of the z-direction (23) and divides the electrical conductor (20) into two conductor halves wherein the first sensor (30) is positioned such that the first measurement point (32) is centrally above the through-hole (25) with respect to a z-direction (23).
Messanordnung (1) nach Anspruch 1 , wobei der erste Sensor (30) derart positioniert ist, dass sich der erste Messpunkt (32) bezüglich einer z- Richtung (23) oberhalb eines Randbereichs des elektrischen Leiters (20) befindet, und der zweite Sensor (40) derart positioniert ist, dass sich der zweite Messpunkt (42) bezüglich einer z-Richtung (23) oberhalb eines bezüglich des ersten Messpunktes (32) unterschiedlichen Randbereichs des elektrischen Leiters (20) befindet. Measuring arrangement (1) according to claim 1, wherein the first sensor (30) is positioned such that the first measuring point (32) with respect to a z-direction (23) above an edge region of the electrical conductor (20), and the second sensor (40) is positioned such that the second measuring point (42) with respect to a z-direction (23) above a relative to the first measuring point (32) different edge region of the electrical conductor (20).
Messanordnung (1) nach Anspruch 1 , wobei der erste Sensor (30) derart positioniert ist, dass das Leitermagnetfeld (24) im ersten Messpunkt (32) weitestgehend parallel zur z-Richtung (23) orientiert ist, und der zweite Sensor (40) derart positioniert ist, dass das Leitermagnetfeld (24) im zweiten Messpunkt (42) mit entgegengesetzter Richtung als im ersten Messpunkt (32) weitestgehend parallel zur z-Richtung (23) orientiert ist. Measuring arrangement (1) according to claim 1, wherein the first sensor (30) is positioned such that the conductor magnetic field (24) in the first measuring point (32). is largely oriented parallel to the z-direction (23), and the second sensor (40) is positioned such that the conductor magnetic field (24) in the second measuring point (42) in the opposite direction as in the first measuring point (32) as far as possible parallel to z Direction (23) is oriented.
1 1. Messanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Sensor (30) und der zweite Sensor (40) auf einem Chip (60) integriert sind. 1 1. Measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the first sensor (30) and the second sensor (40) on a chip (60) are integrated.
12. Messanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die 12. measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the
Messanordnung (1) eine Auswerteeinheit (50) umfasst, welche dazu ausgebildet ist, mittels einer Differenz aus der vom ersten Sensor (30) gemessenen z-Komponente des resultierenden Magnetfelds und der vom zweiten Sensor (40) gemessenen z-Komponente des resultierenden Magnetfelds den durch den elektrischen Leiter (20) fließenden elektrischen Strom zu ermitteln.  Measuring arrangement (1) comprises an evaluation unit (50) which is adapted to, by means of a difference from the z-component of the resulting magnetic field measured by the first sensor (30) and the z-component of the resulting magnetic field measured by the second sensor (40) to determine electrical current flowing through the electrical conductor (20).
13. Fahrzeug (100), welches eine Messanordnung (1 ) zum magnetischen 13. Vehicle (100) which has a measuring arrangement (1) for magnetic
Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters (20) in Anwesenheit eines Störmagnetfeldes umfasst.  Sensing an electrical current of an electrical conductor (20) in the presence of a disturbing magnetic field comprises.
14. Verfahren zum magnetischen Sensieren eines elektrischen Stroms eines elektrischen Leiters in Anwesenheit eines Störmagnetfeldes, umfassend die Schritte: 14. A method of magnetically sensing an electrical current of an electrical conductor in the presence of a disturbing magnetic field, comprising the steps of:
Bereitstellen einer Leiterplatte (10), welche sich in eine x-y-Ebene erstreckt;  Providing a printed circuit board (10) extending in an x-y plane;
Bereitstellen eines elektrischen Leiters (20), welcher in der Leiterplatte (10) integriert ist und sich in eine y-Richtung (22) erstreckt, wobei durch den elektrischer Leiter (20) ein Strom fließt, welcher ein  Providing an electrical conductor (20) integrated in the printed circuit board (10) and extending in a y-direction (22) through which a current flows through the electrical conductor (20)
Leitermagnetfeld (24) um den elektrischen Leiter (20) erzeugt;  Conductor magnetic field (24) generated around the electrical conductor (20);
Messen einer z-Komponente eines resultierenden Magnetfeldes, welches sich aus Überlagerung des Leitermagnetfeld (24) mit dem Störmagnetfeld ergibt, mittels eines ersten Sensors (30) in einem innerhalb des Leitermagnetfelds (24) befindlichen ersten Messpunkt (32);  Measuring a z-component of a resulting magnetic field, which results from superposition of the conductor magnetic field (24) with the interference magnetic field, by means of a first sensor (30) in a first measuring point (32) located within the conductor magnetic field (24);
Messen einer z-Komponente des resultierenden Magnetfeldes mittels eines zweiten Sensors (40) in einem innerhalb des Leitermagnetfelds (24) befindlichen zweiten Messpunkt (42), welcher räumlich vom ersten Messpunkt (32) getrennt ist. Measuring a z component of the resulting magnetic field by means of a second sensor (40) in one within the conductor magnetic field (24) located second measuring point (42), which is spatially separated from the first measuring point (32).
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