用于探测电导线中的电流的电流计制造技术

技术编号:27890314 阅读:29 留言:0更新日期:2021-03-31 02:11
本发明专利技术涉及用于探测电导线(30)中的电流的电流计(1),其包括壳体(10)和被包围在该壳体(10)中的磁场传感器(13,14)的组件。在此设定,壳体(10)具有多个形成在壳体壁(101)上的容纳凹槽(100),其中可分别从外部插入一根电导线(30),其中该壳体(10)包围由壳体壁(101)限定的内部空间(102),在该内部空间内部布置有用于探测插入该容纳凹槽(100)中的电导线(30)处的磁场的磁场传感器(13,14)的组件。通过这种方式给出了电流计,其以简单的方式实现了在多个导体处探测电流,可以在室外使用并且在可能情况下可以加装到已存在的设备,尤其太阳能设备上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于探测电导线中的电流的电流计
本专利技术涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于探测电导线中电流的电流计。
技术介绍
这种类型的电流计包括壳体和包围在壳体中的磁场传感器组件。这种类型的电流计尤其可以用于监控太阳能设备上的所谓的串电流。太阳能电池板通常通过线路例如彼此串联连接,使得电流-即所谓的串电流-在太阳能电池板之间流动。出于监控串电流的目的,希望探测这种类型的导线上的电流。为了监控串电流,已知的电流计通常需要将要探测电流的电导线断开。这很麻烦并且另外对系统造成明显干预。在DE102014119276A1中公开的电流计中,电导线可放置在半壳体之间,以便通过磁场传感器探测电导线上的磁场并推断出电导线中的电流。为了将电流计连接到要监控的电导线,必须将两半壳体分开。在连接位置,电导线穿过电流计的外壳延伸,这可能使得难以以防潮的方式将外壳针对外部密封以供室外使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电流计,该电流计能够以简单的方式探测多个导体上的电流,可以在室外使用并且可以在可能情况下加装现有设备,特别是太阳能设备上。该目的通过具有权利要求1的特征的主体解决。由此,壳体具有形成在壳体壁上的多个容纳凹槽,电导线可以分别从外部插入到容纳凹槽中。壳体包围由壳体壁界定的内部空间,在该内部空间中布置有用于探测插入到容纳凹槽中的电导线处的磁场的磁场传感器装置。因此,在电流计的壳体的壳体壁上形成有容纳凹槽,多条电导线可以插入该容纳凹槽中。容纳凹槽向外敞开,从而电导线可以从外部插入容纳凹槽中,而在这种情况下不必打开壳体。这使得将导线连接到电流计变得简单和方便,并且尤其还使得可以以简单的方式在现有设备上加装电流计,而不必对设备进行复杂的修改,尤其是断开导线。磁场传感器的组件被封闭在壳体内部。特别地,在这种情况下可以规定,在壳体壁的第一侧上形成容纳凹槽,并且可以在第一侧上将电导线插入到容纳凹槽中,同时将磁场传感器的组件布置在壳体壁的背离第一侧的第二侧上。因此,壳体壁将壳体的外部与壳体的内部分开。第一侧对应于壳体壁的外部,而第二侧面对内部。因此,磁场传感器被封闭在壳体内部,通过壳体壁与插入到容纳凹槽中的电导线分开,并且可以以这样的方式相对于外部封装,使得水分和污垢不会进入壳体并且不会到达在磁场传感器的区域。在一种构造中,容纳凹槽在壳体上彼此平行地延伸。因此,多条电导线可以彼此平行地附接到壳体上并且被容纳在容纳凹槽中。在这种情况下,容纳凹槽形成为在壳体的壳体壁上的凹部并且其内部净宽适配于将要附接到壳体上的电导线。在一种构造中,壳体以防潮的方式针对外部密封。壳体尤其可以满足期望的防护等级,例如IP67(根据EN60529)等,并且因此是耐候的,使得电流计可以在室外区域使用。在一种构造中,每个容纳凹槽对应有至少一个磁场传感器。例如,可以在每个容纳凹槽的区域中布置两个或更多个磁场传感器,该磁场传感器用于探测由插入到容纳凹槽中的电导体在容纳凹槽的区域中产生的磁场,以输出传感器信号,借助于该传感器信号可以推断出在电导体中的电流。因此,这种类型的磁场传感器可用于间接电流测量,方法是通过磁场推断电导体中电流强度的测量值,可能情况下使用适当的校准。例如,两个磁场传感器可以在所对应的容纳凹槽的两侧彼此相对布置。磁场传感器接收其间的容纳凹槽,从而使插入容纳凹槽中的电导线位于磁场传感器之间。因此,磁场传感器布置在插入到容纳凹槽中的电导线附近,以便探测由流过电导线的电流产生的磁场并产生取决于磁场的传感器信号。在一种构造中,至少一些或全部磁场传感器由磁阻传感器形成。这种类型的磁阻传感器利用所谓的磁阻效应,其结果是,材料的电阻根据外部磁场而变化。可以探测和评估这种类型的电阻变化,以便基于电阻变化推断出磁场强度,并由此推断出在电导体中流动的电流强度。通过这种类型的磁阻传感器,可以以与电导线中的直流电中的不随时间变化的磁场相同的方式探测交流电中的时变交流磁场,从而在插入容纳凹槽中的电导线上既可以探测交流电又可以探测直流电。在一种构造中,电流计具有封闭在壳体中的电子组件,该电子组件具有用于评估经由磁场传感器组件而获得的传感器信号的控制装置。电子组件例如可以具有印刷电路板,在该印刷电路板上布置有磁场传感器和用于实现控制装置的电子芯片。磁场传感器与控制装置连接,并将其传感器信号馈送到评估传感器信号的控制装置,以便借助传感器信号推断出附接到电流计上的电导线中的电流。在一种构造中,电流计具有校准组件,该校准组件具有可以施加有测试电流的测试导体,该测试导体相对于壳体中的磁场传感器的组件被布置为可以借助于测试电流来对探测到的磁场的评估进行校准。例如,在控制装置的控制下,可以通过可控电流源产生测试电流,以便通过测试导体传导经定义的电流。在这种情况下,测试导体相对于磁场传感器组件中的至少一个磁场传感器以经定义的位置关系布置,从而在一个或多个磁场传感器处基于测试电流探测磁场。由于已知的测试电流和测试导体相对于磁场传感器的已知的位置关系,可以通过以此方式探测到的磁场进行校准,以便由通过磁场传感器探测到的传感器信号确定在电导线中流动的电流。在这种情况下,可以使磁场传感器组件中的每个磁场传感器都对应一个测试导体,从而可以分别校准磁场传感器和测试其功能。然而,也可以考虑仅使一个磁场传感器对应于测试导体,以便通过一个测试导体整体上校准电流计。所述测试导体可以被设计为例如相对于所对应的磁场传感器以经定义的位置关系布置的单独的,例如电绝缘的导体。但是也可以想到并且可能的是例如通过在印刷电路板上的导体电路来形成测试导体。在一种构造中,电流计具有第一连接部,用于连接用于提供电源和/或用于传输数据信号的导线。例如可以经由该第一连接部来给电流计供电,以便给封闭在壳体中的电子组件供电。在这种情况下,数据信号,例如流经电导线的电流的测量值,或例如0/4至20mA或-20mA至20mA范围内的模拟标准信号或例如0到10V,0到5V,-10V到+10V范围内的电压信号等也可以通过第一连接部传输到上级组件。如果将第一连接部设计为数据连接部,则可以将第一连接部设计为USB接口,RS485连接部,以太网连接部或其他串行接口。在一种有利的设计方案中,可以想到并且可能的是,通过第一连接部既可以进行供电又可以进行数据传输。此外,电流计可以具有第二连接部,用于将电流计连接到另一电流计,以探测另外的电导线上的电流。因此,电流计可以具有例如两个连接部,这使得电流计能够彼此级联连接,从而可以经由电流计的级联布置来监视大量(基本上任意数量)的电导线。每个电流计例如可以具有四个或八个接收凹槽,用于插入四根或八根电导线。但是,在每个电流计上也可以考虑不同数量的容纳凹槽。附图说明在下文中,将借助于附图中所示的实施例更详细地解释本专利技术的基本概念。图中:图1示出了电气设备连同电流计的视图;图2示出电流计的另一视图;图3示出了电流计的磁场传感器的组件;本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于探测电导线(30)中的电流的电流计(1),所述电流计包括壳体(10)和被包围在所述壳体(10)中的磁场传感器(13,14)的组件,其特征在于,所述壳体(10)具有多个形成在壳体壁(101)上的容纳凹槽(100),其中可分别从外部插入一根电导线(30),其中所述壳体(10)包围由壳体壁(101)限定的内部空间(102),在所述内部空间内部布置有用于探测插入该容纳凹槽(100)中的电导线(30)处的磁场的磁场传感器(13,14)的组件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180816 DE 102018120008.01.用于探测电导线(30)中的电流的电流计(1),所述电流计包括壳体(10)和被包围在所述壳体(10)中的磁场传感器(13,14)的组件,其特征在于,所述壳体(10)具有多个形成在壳体壁(101)上的容纳凹槽(100),其中可分别从外部插入一根电导线(30),其中所述壳体(10)包围由壳体壁(101)限定的内部空间(102),在所述内部空间内部布置有用于探测插入该容纳凹槽(100)中的电导线(30)处的磁场的磁场传感器(13,14)的组件。


2.根据权利要求1所述的电流计(1),其特征在于,在壳体壁(101)的第一侧上形成容纳凹槽(100),并且能够在第一侧上将电导线(30)插入到所述容纳凹槽(100)中,同时将磁场传感器(13,14)的组件布置在所述壳体壁(101)的背离第一侧的第二侧上。


3.根据权利要求1或2所述的电流计(1),其特征在于,所述容纳凹槽(100)在壳体(10)上彼此平行地延伸。


4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电流计(1),其特征在于,所述壳体(10)以防潮的方式针对外部密封。


5.根据前述权利要求中任意一项所述的电流计(1),其特征在于,每个容纳凹槽(100)对应磁场传感器(13,14)的组件中的至少一个磁场传感器(13,14)。


6.根据前述权利要求中任意一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:马丁·扬科夫斯基
申请(专利权)人:菲尼克斯电气公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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