的、在磁性芯体2的测量区域4中的磁通量变化被馈送至连接在测量绕组Lm的一个端部的模数转换器6。该磁通量变化的电压分量通过模数转换器6转换为数字信号。模数转换器6例如可以通过未示出的可选的缓冲器或放大器连接至测量绕组Lm的一个端部。模数转换器6在输出侧与数字的解调器D连接并且为其提供所转换的数字信号。
[0087]数字的解调器D的数字的输出信号被提供给积分器I，其可以通过1、P1、PID调整器或另一合适的调整器形成。积分器I的输出信号是代表直流电流I2的数字信号，其被馈送至功能单元7。功能单元7在所示实施例中关于其信号模数混合地实现。功能单元7包括在图5中示出的运算放大器G和K以及未示出的数模转换器，其可以将积分器I的输出信号转换为模拟值并且将所转换的信号馈送给第一运算放大器G或者第二运算放大器K。运算放大器如在图5中所示地提供用于补偿绕组Lc的补偿电流I c。补偿电流I。通过功能单元7中的合适装置转换为数字信号，其在输出端A上作为输出信号可用。替选地还可以设计为，模数转换器6之后的所有器件，即解调器D、积分器I和运算放大器G和K在功能单元7中完全数字地实现。
【主权项】
1.一种用于测量电流的设备(1)，包括: -磁性芯体(2)，该磁性芯体具有 -穿通部(3)，初级导体(L1)延伸穿过该穿通部，以及 -带有至少两个穿通部(5)的至少一个测量区域(4)，这些穿通部将所述测量区域(4)划分为至少三个相邻的通量路径(Rla，Rlb，R2，R2a，R2b)； -补偿绕组(L。)，其绕制于所述芯体⑵的在所述测量区域⑷之外的部分； -同一测量区域(4)的被至少一个激励绕组(Ls)绕制的至少两个通量路径(Rla，Rlb, ^2b); -至少一个测量绕组(Lm)，其绕制于所述测量区域(4)的部分。
2.根据权利要求1所述的设备(I)，其特征在于， 所述设备(I)具有: -测量区域⑷，带有将所述测量区域⑷划分为三个相邻的通量路径(Rla，Rlb, R2)的两个穿通部(5)， -以不同的取向绕制于两个通量路径(Rla，Rlb)的激励绕组(Ls)，以及 -绕制于其余通量路径(R2)的测量绕组(Lm)。
3.根据权利要求1所述的设备(I)，其特征在于， 所述设备(I)具有: -两个测量区域(4)，各带有将所述测量区域(4)划分为三个相邻的通量路径(Rla，Rlb，R2)的两个穿通部(5)， -分别以不同的取向绕制于所述测量区域⑷的两个通量路径(Rla，Rlb)的两个激励绕组(Ls)， -绕制于所述测量区域⑷之一的其余通量路径(R2)的测量绕组(Lm)，和/或 -绕制于另一测量区域⑷的其余通量路径(R2)的测量绕组(Lm)。
4.根据权利要求1所述的设备(I)，其特征在于， 所述设备(I)具有: -测量区域(4)，带有将所述测量区域(4)划分为第一对相邻的通量路径(Rla，Rlb)和第二对相邻的通量路径(R2a，R2b)的三个穿通部(5)，以及 -分别以不同的取向绕制于一对相邻的通量路径(Rla，Rlb，R2a，R2b)的两个激励绕组(Ls)。
5.根据权利要求4所述的设备(I)，其特征在于， -一个测量绕组(Lm)绕制于所述第一对相邻的通量路径(Rla，Rlb)，和/或 -一个测量绕组(Lm)绕制于所述第二对相邻的通量路径(R2a，R2b)。
6.根据权利要求4所述的设备(I)，其特征在于， -所述穿通部(5)中的居中的穿通部具有比所述通量路径(Rla，Rlb，R2a，R2b)大的伸展，并且由此限定 -所述第一对相邻的通量路径(Rla，Rlb)的第一共同的伸长(R1)，以及 -所述第二对相邻的通量路径(R2a，R2b)的第二共同的伸长(R4)， -一个测量绕组(Lm)绕制于所述第一共同的伸长(R1)，和/或 -一个测量绕组(Lm)绕制于所述第二共同的伸长(R4)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备(I)，其特征在于，所述至少一个激励绕组(Ls)与调制器单元(M)连接。
8.根据权利要求7所述的设备(I)，其特征在于，解调器(D)与所述至少一个测量绕组(Lm)连接，并且能够与所述调制器单元(M)同步化。
9.根据权利要求8所述的设备(I)，其特征在于，积分器(I)与所述解调器(D)连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备(I)，其特征在于，输出端(A)直接地或经过第一运算放大器(G)间接地与所述补偿绕组(L。)连接。
11.根据权利要求9或10所述的设备(I)，其特征在于，所述积分器(I)与所述补偿绕组(Lc)连接。
12.根据权利要求10所述的设备(I)，其特征在于，所述积分器(I)与第二运算放大器(K)连接，该第二运算放大器(K)与所述补偿绕组(Lc)及所述第一运算放大器(G)连接。
13.根据上述权利要求中任一项所述的设备(I)，其特征在于，所述测量绕组(Lm)包括模数转换器(6)。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的设备(I)，其特征在于，所述第一运算放大器(G)和所述第二运算放大器(K)共同地按照数字和模拟方式被实施。
15.—种用于在使用根据上述权利要求中任一项所述的设备(I)的条件下确定电流的方法，具有如下方法步骤: -引导初级电流(I1)通过所述初级导体(L1),并且由此在所述芯体(2)中引起磁通量； -引导补偿电流(Ic)通过所述补偿绕组(Lc)，并且由此在所述芯体中引起磁通量，以便反作用于由所述初级导体(L1)引起的磁通量； -周期性地激励所述至少一个激励绕组(Ls)，并且由此，如果被激励，则在被所述至少一个激励绕组(Ls)绕制的至少两个通量路径(Rla，Rlb, R2a, R2b)中引起磁通量，并且由此磁性调制所述通量路径(Rla, Rlb, R2a, R2b)； -借助所述至少一个测量绕组(Lm)采集在所述激励绕组(Ls)的不同激励状态之间的磁通量变化，用于导出解调信号以调整通过所述补偿绕组(Lc)引起的磁通量； -将所述补偿电流(IJ调节到使得通过所述测量绕组(Lm)采集到的磁通量变化最小化的值； -测量所述补偿电流(Ic); -根据所述补偿电流(Ic)计算所述初级电流(I1)。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，相反地运行两个激励绕组(Ls)。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，将所述测量绕组(Lm)的端部借助所述解调器(D)交替地与所述积分器(I)的输入端连接。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，将所述解调器(D)与所述调制器单元(M)同步化。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，将所述解调器⑶的输出信号借助所述积分器(I)转换为所述补偿电流(Ic)。
20.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，将所述解调器⑶的输出信号借助所述积分器(I)和接收来自第一运算放大器(G)的反馈信号的第二运算放大器(K)转换为所述补偿电流(Ic)。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的方法，其特征在于，测量所述至少一个激励绕组(Ls)的电感，并且产生这样的信号，该信号示出了分别测量的电感是否处于特定的范围中。
22.一种磁性芯体(2)的磁性开关(S)，该磁性芯体具有测量区域(4)，该测量区域(4)具有至少两个穿通部(5)，所述穿通部(5)将所述测量区域(4)划分为至少三个相邻的通量路径(Rla, Rlb, R2, R2a, R2b)，所述磁性开关(S)具有如下特征: -至少一个激励绕组(Ls)与调制器单元(M)连接， -一个激励绕组(Ls)绕制于所述测量区域(4)的两个通量路径(Rla，Rlb，R2a，R2b)，或者两个激励绕组(Ls)分别绕制于所述测量区域⑷的通量路径(Rla，Rlb, R2a, R2b)中的一个，以及 -所述至少一个激励绕组(Ls)能够借助调制器单元(M)被周期性地激励，以便在被激励的情况下在被所述至少一个激励绕组(Ls)绕制的两个通量路径(Rla，Rlb，R2a，R2b)中引起磁通量。
23.根据权利要求19所述的磁性开关(S)，其特征在于，一个激励绕组(Ls)以不同的取向绕制于两个通量路径(Rla，Rlb，R2a，R2b)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于绝缘地测量电流的设备(1)，其包括磁性芯体(2)，该磁性芯体(2)具有：穿通部(3)，初级导体(La)延伸穿过该穿通部；以及带有至少两个穿通部(5)的至少一个测量区域(4)，这些穿通部将每个测量区域(4)划分为至少三个相邻的通量路径(R1a，R1b，R2，R2a，R2b)。该设备还包括：补偿绕组(Lc)，其绕制于芯体(2)的在所述至少一个测量区域(4)之外的部分；同一测量区域(4)的至少两个被至少一个激励绕组(Ls)绕制的通量路径(R1a，R1b，R2a，R2b)；以及至少一个测量绕组(LM)，其绕制于所述至少一个测量区域(4)的部分。此外，本发明涉及一种用于在使用所述设备(1)的条件下绝缘地确定电流的方法。
【IPC分类】G01R15-18, G01R19-20
【公开号】CN104871014
【申请号】CN201380065806
【发明人】U.普拉蒂斯
【申请人】席尔瓦有限责任公司伊德里亚分公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2013年10月31日
【公告号】DE102012021364A1, EP2914967A1, US20150233977, WO2014067660A1