Patent DE-202019106894-U1 (DE)
Title: Stromsensor mit integriertem Stromleiter
IPC: G01R33/07
Filed: 2019-12-11
Abstract: Stromsensorvorrichtung (100; 200; 300; 400; 500; 800) zum Messen eines Stroms (I), umfassend:
 - einen Leitungsrahmen, der einen ersten Abschnitt, der erste Leitungen (101, 201, 301, 401, 501; 810) umfasst, die verbunden oder geformt sind, um einen elektrischen Leiter zu bilden, der angepasst ist, den zu messenden Strom zu führen, und einen zweiten Abschnitt umfasst, der eine Mehrzahl von zweiten Leitungen (102, 202, 302, 402, 502; 802) umfasst;
 - ein Substrat (110; 210; 310; 410; 510; 810), das zumindest einen ersten Magnetsensor (111, 211, 311, 411, 511; 811) umfasst oder mit diesem verbunden ist und das einen zweiten Magnetsensor (112, 212, 312, 412, 512; 812) umfasst oder mit diesem verbunden ist, wobei der erste und der zweite Magnetsensor ein erstes Magnetsensorpaar bilden;
 - wobei der erste Magnetsensor eine erste Achse maximaler Empfindlichkeit aufweist und der zweite Magnetsensor eine zweite Achse maximaler Empfindlichkeit parallel zu der ersten Achse aufweist;
 - wobei sich der erste Magnetsensor an einem ersten Ort befindet und zum Bereitstellen eines ersten Wertes (v1) konfiguriert ist, der eine erste Magnetfeldkomponente (B1x, B1z) an dem ersten Ort anzeigt;
 - wobei sich der zweite Magnetsensor an einem zweiten Ort befindet und zum Bereitstellen eines zweiten Wertes (v2) konfiguriert ist, der eine zweite Magnetfeldkomponente (B2x, B2z) an dem zweiten Ort anzeigt;
 - wobei ein Magnetfeld, das durch den zu messenden Strom (I) beim Fließen durch den elektrischen Leiter induziert wird, einen ersten Magnetfeldvektor (B1) an dem ersten Sensorort definiert und einen zweiten Magnetfeldvektor (B2) an dem zweiten Sensorort definiert, wobei der erste Magnetfeldvektor (B1) und der zweite Magnetfeldvektor (B2) sich kreuzende oder sich schneidende Linien definieren;
 - eine Verarbeitungsschaltung (610; 710), die mit dem ersten und dem zweiten Magnetsensor verbunden ist und zum Bestimmen des zu messenden Stroms (1) zumindest basierend auf einer Differenz oder einer gewichteten Differenz zwischen dem ersten Wert (v1) und dem zweiten Wert (v2), die von dem ersten Sensorpaar erhalten werden, angepasst ist;
 - und wobei der elektrische Leiter eine Mittellinie (C) aufweist und ein erster Abstand (e1) zwischen der Mittellinie (C) und dem ersten Sensorort von einem zweiten Abstand (e2) zwischen der Mittellinie (C) und dem zweiten Sensorort verschieden ist;
 - und wobei der erste und der zweite Sensorort angeordnet sind, sodass eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt sind:
 i) eine Projektion des ersten Sensorortes senkrecht zu einer Ebene (p3) parallel zu dem elektrischen Leiter (103; 203; 303; 403; 503; 803) befindet sich außerhalb des elektrischen Leiters und eine Projektion des zweiten Sensorortes senkrecht zu der Ebene (p3) befindet sich innerhalb des elektrischen Leiters (103; 203; 303; 403; 503; 803);
 ii) ein Winkel (γ1), der durch den ersten Magnetfeldvektor (B1) an dem ersten Sensorort und den zweiten Magnetfeldvektor (B2) an dem zweiten Sensorort definiert ist, ist ein Winkel in dem Bereich von 70° bis 110°;
 iii) ein Winkel (γ2) zwischen einer ersten virtuellen Ebene (p1), die die Mittellinie (C) und den ersten Sensorort enthält, und einer zweiten virtuellen Ebene (p2), die die Mittellinie (C) und den zweiten Sensorort enthält, ist ein Winkel in dem Bereich von 30° bis 110°.