用于调节电流传感器的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于调节电流传感器(6)的方法，该电流传感器包括具有中断的有理电流-电压特征曲线(52)的测量元件，该方法包括：基于至少一个预定条件(46)改变所述测量元件的中断的有理电流-电压特征曲线(52)的中断的有理轮廓。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于调节电流传感器的方法，该电流传感器包括具有中断的有理电流-电压特征曲线的测量元件；本专利技术还涉及一种用于实施该方法的控制装置以及具有该控制装置的电流传感器。
技术介绍
为了在机动车中进行在电源与电气负载之间流动的电流的测量，可以在电源与电气负载之间串联连接一个电流传感器。这样的电流传感器例如由文献DE 10 2011 078 548 A1已知。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，改善电流测量。该任务通过独立权利要求的特征解决。优选改进是从属权利要求的对象。按照本专利技术的一个方面，该用于调节电流传感器的方法包括基于至少一个预定条件改变所述测量元件的中断的有理电流-电压特征曲线的中断有理的轮廓，该电流传感器包括具有中断的有理电流-电压特征曲线的测量元件。在提出的方法的范围中，“具有中断的有理电流-电压特征曲线的测量元件”应理解为一种电气组件，在该电气组件上电压降以中断有理的方式与流经的电流有关。为了测量元件的数学描述，相比于欧姆电阻，流过的电流因此必须附加地以任意负指数进行乘方。在提出的方法的范围中，“基于至少一个预定条件改变所述测量元件的中断的有理电流-电压特征曲线的中断有理的轮廓”包括针对其他中断有理的曲线的改变、以及针对非中断有理的轮廓的改变。对建议的方法的考虑基于之前所述的电流传感器，该电流传感器具有测量元件和调节回路，该调节回路通过待测量的电流将在测量元件上的电压降保持不变。借助于该不变的电压降，可以在小电流的情况下干扰鲁棒地检测通过测量元件的电流。然而，在该考虑的范围中得知的是，调节给测量元件强加前述的中断的有理电流-电压特征曲线，该电流-电压特征曲线在理想情况下具有中断的根形曲线。中断的有理曲线然而可以以任意的上述负指数构成。通过测量元件的中断有理的、在理想情况下中断根形的特征曲线，将由测量元件消耗的电功率与通过测量元件的电流之间的原本平方关系线性化。然而，因为在电流与测量元件上的功率消耗之间的该线性关系，该测量元件相比于纯欧姆电阻消耗更多电功率(在欧姆电阻中电流与功率消耗成平方关系)。在此产生提出的方法，在该方法的范围中提出，按照情况改变中断的有理电流-电压特征曲线。这例如可以通过前述调节回路的各参数的匹配来实现。为此的例子在从属权利要求中给出。为了使得前述电气功率消耗最小化，例如可以通过调节回路的调节改变中断的有理电流-电压特征曲线，使得在每个测量点以一个信噪比检测测量的电流，其中确保要测量电流的可靠的分析处理。通过这种方式将功率消耗降低到最小，而不会增加测量结果中的不精确度。可限定上述预定调节以用于改变电流传感器的电流-电压特征曲线的中断的有理轮廓，并且因此可通过测量电流自身限定测量元件的电流-电压特征曲线的情况有关的改变。令人吃惊地，测量元件的情况有关的、变化的电流-电压特征曲线也可以抵消测量中的其他误差。例如，通过测量元件的温度相关和/或湿度相关地改变的电流-电压特征曲线，可相应地补偿温度相关和/或湿度相关的测量误差。相应地，可通过测量元件的电流-电压特征曲线的相应改变来抵消多个另外的对电流测量的影响。借助于测量元件中断的有理电流-电压特征曲线的取决于情况的改变，因此可以提高借助于测量元件对电流传感器进行测量的结果的质量。在提出方法的一个改进中，通过将测量元件上的与电阻值和要测量的电流相关的实际电压降调节到一额定电压降，所述测量元件的中断有理的电流-电压特征曲线可基于控制信号进行调节。虽然具有中断的有理电流-电压特征曲线的测量元件也可以以任意其他的方式实现，然而，通过前述调节回路的实施，以这种方式在应用中可在电气电路中最有效地实现。作为测量元件，在此原则上可以选择可由控制信号影响的常规放入有源和无源电阻。对此的例子是可调节的欧姆电阻或晶体管，如双极性晶体管或场效应晶体管。在一个附加的改进中，提出的方法包括下述步骤：通过按照一个物理变量调节额定电压降来改变该测量元件的中断有理的电流-电压特征曲线的中断有理的轮廓。也就是说，电流传感器的测量元件上的电压降不需要保持不变，而是可以匹配于上述与特定的物理变量有关的情况。如果例如测量元件的参考电阻值因为物理变量如湿度、污染或温度而改变，那么改变的参考电阻值相应地导致中断有理的电流-电压特征曲线的曲线变化(该电流-电压特征曲线借助于调节回路产生)。该轮廓变化然后相应地导致有意的电流测量中的错误。提出的改进通过相应地改变额定电压降来校正中断有理的电流-电压特征曲线的轮廓变化并因而补偿相应的测量误差。物理变量自身在此可以是任意的。例如，物理变化以不受限的方式可以是温度、电流、电流测量范围和/或实际的电压降。在一个备选的改进中，提出的方法包括下述步骤：通过独立于调节过程地对控制信号施加影响来改变中断有理的电流-电压特征曲线。通过这种方式，可获得备选或附加的影响变量，借助于备选或附加的影响变量可改变测量元件的通过调节回路产生的中断有理的电流-电压特征曲线。在提出方法的一个特别的改进中，为了影响控制信号而将控制信号保持不变，从而测量元件的电阻值保持不变。换言之，中断调节回路、并且将测量元件的中断有理的电流-电压特征曲线因此改变为如在欧姆电阻上那样的常规线性电流-电压特征曲线。如此虽然对于要测量的比较小的电流导致了开始所述的糟糕的测量结果问题，然而在要测量的电流为大的情况下，可以降低电流传感器的功率消耗。在提出方法的一个特别优选的改进中，如果电流超过预定值，那么控制信号保持不变。该改进详细地提出，仅仅在要测量的电流的测量范围中(在该测量范围中，由于上述未调节的典型有源或无源电阻的平方曲线，测量结果太不精确)激活测量元件的中断有理的电流-电压特征曲线。在要测量电流的一个确定的水平之上，可以利用典型欧姆电阻的小的功率消耗的优点，借助于未经调节的(例如典型的欧姆电阻)也是可足够精确地检测的。在提出方法的又一改进中，影响控制信号的步骤包括相应于与实际电压降不同的物理变量来调节控制信号。也就是说，可以为调节回路纳入或叠加另一调节回路，以用于产生测量元件的中断有理的电流-电压特征曲线，借助于该另一调节回路可以校正上述误差影响，例如温度、湿度和/或污染，以进一步提高测量结果的精度。按照本专利技术的另一方面，一种控制装置配置成实施根据上述权利要求之一所述的方法。在提出的控制装置的一种改进中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于调节电流传感器(6)的方法，该电流传感器包括具有中断的有理电流‑电压特征曲线(52)的测量元件，该方法包括：基于至少一个预定条件(46)改变所述测量元件的中断的有理电流‑电压特征曲线(52)的中断有理轮廓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.20 DE 102012224105.11.用于调节电流传感器(6)的方法，该电流传感器包括具有中断
的有理电流-电压特征曲线(52)的测量元件，该方法包括：
基于至少一个预定条件(46)改变所述测量元件的中断的有理电流
-电压特征曲线(52)的中断有理轮廓。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量元件的中断
的有理电流-电压特征曲线(52)可通过将在测量元件上的与电阻值和要测
量的电流(12)有关的实际电压降(22)调节(8)到额定电压降(30)而
基于控制信号(28)进行调节。
3.根据权利要求2所述的方法，包括下述步骤：通过根据一个物理
变量调节额定电压降(30)来改变该测量元件的中断的有理电流-电压特征
曲线(52)的中断有理的轮廓。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述物理变量是温度、电流(12)、
电流测量范围和\...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·林克，W·乔克尔，
申请(专利权)人：大陆特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE