用于测量电导体中的电流的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种用于测量电导体中的电流的装置，其中，所述装置包括用于检测所述电流的检测装置，其中，所述装置包括用于屏蔽所述电导体与所述检测装置之间的耦合的屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽装置被设计的方式为使得可以控制对所述耦合的屏蔽。

【技术实现步骤摘要】
用于测量电导体中的电流的装置和方法
本专利技术基于一种用于测量电导体中的电流的装置，其中，所述装置包括用于检测所述电流的检测装置，其中，所述装置包括用于屏蔽所述电导体与所述检测装置之间的耦合的屏蔽装置。
技术介绍
这种装置是从现有技术中已知的。举例而言，文献US2006/0232265A1公开了一种用于测量电流的装置，其中，所述装置包括罗氏线圈(Rogowski-Chattock-Spule)以及连接至所述罗氏线圈的电路。在这种情况下，罗氏线圈和电路各自具有屏蔽件，其中，这两个屏蔽件具有与地的连接。在这种情况下，罗氏线圈的屏蔽件防止或减少了作用在罗氏线圈与待测量电导体之间的电容。而且，文献US2014/0340072A1公开了一种罗氏线圈，所述罗氏线圈包括其本身与有待由所述罗氏线圈测量的电导体之间的屏蔽件。在这种情况下，屏蔽件防止或减少了作用在罗氏线圈与电导体之间的电容。文献2012/0243140A1公开了一种电流测量布置，其中，有待测量的导体被线圈环绕，并且在所述线圈与所述导体之间设置了电介质材料。另外，文献WO2015/104189A1公开了一种包括两个屏蔽件的罗氏线圈，其中，在待测量电导体与罗氏线圈之间设置电介质材料，并且在屏蔽件之间设置绝缘件。而且，文献US2015/0293150A1公开了一种包括电流传感器的电子车辆部件，其中，屏蔽件保护所述电流传感器免受开关的磁场的影响。在从现有技术已知的用于测量电导体中的电流的装置的情况下，经常使用罗氏线圈，其中，所述罗氏线圈环绕待测量电导体，以便通过罗氏线圈中所感生的电压来测量电导体中的电流。在电动车辆中以及在机动车辆的电力电子系统中，极高电压的发生率越来越高，所述极高电压可以通过其电场耦合至罗氏线圈从而可以破坏罗氏线圈的测量结果。为了防止这种破坏，经常将处于固定电势的屏蔽件定位在罗氏线圈与待测量电导体之间，所述屏蔽件防止或减小了电耦合。然而，使用这种屏蔽件减小了罗氏线圈的测量带宽，因为屏蔽件构成了电容并单独地像电容一样作用于罗氏线圈。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对现有技术的用于测量电导体中的电流的替代性装置。在这种情况下，所述装置应该优选地允许特别准确且简单地测量电流。本专利技术的目的是通过如下项1-9来实现的。1.一种用于测量电导体中的电流的装置，其中，所述装置包括用于检测所述电流的检测装置，其中，所述装置包括用于屏蔽所述电导体与所述检测装置之间的耦合的屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽装置被设计的方式为使得能够控制对所述耦合的屏蔽。2.如上述1所述的装置，其中，所述屏蔽装置至少部分地被布置在所述电导体与所述检测装置之间。3.如前述中任一项所述的装置，其中，所述检测装置包括罗氏线圈。4.如上述1或2所述的装置，其中，所述屏蔽装置包括电势控制屏蔽件。5.如上述1或2所述的装置，其中，所述屏蔽装置包括用于控制所述电势控制屏蔽件的控制单元。6.如上述5所述的装置，其中，所述控制单元被配置的方式为使得所述检测装置的电势被施加到所述电势控制屏蔽件。7.一种用于具体使用如前述项之一所述的装置来测量电导体中的电流的方法，其中，使用所述装置的检测装置来检测所述电流，其中，使用所述装置的屏蔽装置来屏蔽所述电导体与所述检测装置之间的耦合，其特征在于，使用所述屏蔽装置来控制对所述耦合的屏蔽。8.如上述7所述的方法，其中，由所述屏蔽装置的控制单元控制所述屏蔽装置的电势控制屏蔽件。9.如上述8所述的方法，其中，所述电势控制屏蔽件由所述控制单元控制，其方式为使得所述检测装置的电势被施加到所述电势控制屏蔽件。通过一种用于测量电导体中的电流的装置来实现该目的，其中，所述装置包括用于检测所述电流的检测装置，其中，所述装置包括用于屏蔽所述电导体与所述检测装置之间的耦合的屏蔽装置，其中，所述屏蔽装置被设计的方式为使得可以控制对所述耦合的屏蔽。根据本专利技术的装置优于现有技术的优点是：对耦合的可控屏蔽允许特别准确且简单地测量电流。所述耦合优选地包括电容性耦合。通过参考附图可以从以上项2-6及从说明书中获得本专利技术的有利的优化和发展。根据本专利技术的优选实施方案，提供的是屏蔽装置至少部分地被布置在电导体与检测装置之间。这允许特别简单地控制对耦合的屏蔽并且还允许有效的屏蔽。根据进一步优选的实施方案，提供的是检测装置包括罗氏线圈。这允许已经在各种应用领域中测试过的特别实际的检测装置。这因此允许特别准确且简单地测量电流。根据优选的实施方案，提供的是屏蔽装置包括电势控制屏蔽件。电势控制屏蔽件可以用于特别有利地将屏蔽件的电势与检测装置的(优选地，罗氏线圈的)电势进行匹配，并因此避免或最小化电势控制屏蔽件与检测装置(优选地，罗氏线圈)之间的电势差。根据本专利技术的优选实施方案，提供的是屏蔽装置包括用于对电势控制屏蔽件进行控制的控制单元。根据本专利技术，所述控制单元优选地包括或是反馈环路，所述反馈环路优选地耦合至检测装置。这有利地允许具体地以与应用于检测装置(优选地，应用于罗氏线圈)的电压相匹配的方式来控制电势控制屏蔽件。根据本专利技术的优选实施方案，提供的是控制单元被配置的方式为使得检测装置的电势被施加到电势控制屏蔽件。这具有的特别有利的效果是：与现有技术相比，减小或避免了电势控制屏蔽件与检测装置(优选地，罗氏线圈)之间的电容效应。本专利技术的进一步主题是一种用于具体使用根据本专利技术的装置来测量电导体中的电流的方法，其中，使用所述装置的检测装置来检测所述电流，其中，使用所述装置的屏蔽装置来屏蔽所述电导体与所述检测装置之间的耦合，其中，使用所述屏蔽装置来控制对所述耦合的屏蔽。根据本专利技术的装置的优点也相应地适用于根据本专利技术的方法。根据本专利技术的进一步优选实施方案，提供的是由屏蔽装置的控制单元来控制屏蔽装置的电势控制屏蔽件。本专利技术还优选地提供了所述电势控制屏蔽件由所述控制单元控制，其方式为使得所述检测装置的电势被施加到所述电势控制屏蔽件。附图说明从附图中并且还从通过参考附图而对优选实施方案进行的以下说明中，可以得出专利技术的进一步细节、特征和优点。在此，附图仅仅展示了本专利技术的、不对本专利技术的基本概念进行限制的示例性实施方案。图1至图3和图6示出了从现有技术已知的用于测量电导体中的电流的装置。图4和图5示出了从现有技术已知的用于测量电导体中的电流的装置的等效电路图。图7至图13示出了本专利技术的示例性实施方案。具体实施方式准确的电流测量结果是电力电子技术和EMC技术的核心要素。由于控制环路，电流测量结果一般直接确定了整体系统的质量。电流测量结果的核心质量特性包括以下各项：--高频谱带宽(低频率处和高频率处)--小测量偏差(恒定误差)--低漂移(波动误差)--可控误差--高动态范围(关于振幅的测量范围)--准确相位测量结果(例如，对电流过零的准确时间检测)以非常高的动态范围(从μA(微安)到kA(千安))及高准确度水平对交流电进行检测一般借助于其磁场来进行。在这个过程中，除了经常经受高测量偏移的霍尔传感器之外，一般罗氏线圈突出，罗氏线圈在没有磁芯并因此没有使得高频测量困难的磁惯性的情况下使用。使用有待放置在测量电流周围的环形线圈的罗氏线圈是已知的，例如从“ProceedingsofthePhysicalSocietyofLondong(伦敦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量电导体(3)中的电流的装置(1)，其中，所述装置(1)包括用于检测所述电流的检测装置(5)，其中，所述装置(1)包括用于屏蔽所述电导体(3)与所述检测装置(5)之间的耦合的屏蔽装置(7)，其特征在于，所述屏蔽装置(7)被设计的方式为使得能够控制对所述耦合的屏蔽。

【技术特征摘要】
2016.12.13 DE 102016124164.41.一种用于测量电导体(3)中的电流的装置(1)，其中，所述装置(1)包括用于检测所述电流的检测装置(5)，其中，所述装置(1)包括用于屏蔽所述电导体(3)与所述检测装置(5)之间的耦合的屏蔽装置(7)，其特征在于，所述屏蔽装置(7)被设计的方式为使得能够控制对所述耦合的屏蔽。2.如权利要求1所述的装置(1)，其中，所述屏蔽装置(7)至少部分地被布置在所述电导体(3)与所述检测装置(5)之间。3.如前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述检测装置(5)包括罗氏线圈(9)。4.如权利要求1或2所述的装置(1)，其中，所述屏蔽装置(7)包括电势控制屏蔽件(11)。5.如权利要求1或2所述的装置(1)，其中，所述屏蔽装置(7)包括用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·戈茨，H·迪波斯，
申请(专利权)人：保时捷股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE