DE102013203079A1

DE102013203079A1 - Inductive current measuring arrangement with compensation of a capacitive coupling

Info

Publication number: DE102013203079A1
Application number: DE201310203079
Authority: DE
Inventors: Stefan Hain
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-08-28
Also published as: WO2014127990A1

Abstract

Eine Strommessanordnung weist eine Tragstruktur (1) auf, die ihrerseits eine Längsachse (2) aufweist. Ein erster und ein zweiter Leiterdraht (3, 13), die jeweils ein erstes und ein zweites Ende (4, 5, 14, 15) aufweisen, sind zu einer ersten und einer zweiten Spule (6, 16) auf die Tragstruktur (1) gewickelt. Die ersten Enden (4, 14) der Leiterdrähte (3, 13) führen jeweils einem Signaleingang (7, 17) einer jeweiligen Verstärkereinrichtung (8, 18) einer Auswertungsschaltung (9) ein Spannungssignal (U1, U2) zu. Die zweiten Enden (5, 15) der Leiterdrähte (3, 13) sind mit einem gemeinsamen definierten Potenzial verbunden. Signalausgänge (10, 19) der Verstärkereinrichtungen (8, 18) sind innerhalb der Auswertungsschaltung (9) mit einem Signaleingang (11, 20) einer Integratorschaltung (12) verbunden. Die Auswertungsschaltung (9) ist derart ausgebildet, dass die Integratorschaltung (12) an einem Signalausgang (21) der Integratorschaltung (12) ein Stromsignal (I) abgibt, das proportional zum Integral der Differenz der den Verstärkereinrichtungen (8, 18) über die ersten Enden (4, 14) der Leiterdrähte (3, 13) zugeführten Spannungssignale (U1, U2) ist.A current measuring arrangement has a support structure (1) which in turn has a longitudinal axis (2). A first and a second conductor wire (3, 13), each having a first and a second end (4, 5, 14, 15), are attached to a first and a second coil (6, 16) on the support structure (1) wrapped. The first ends (4, 14) of the conductor wires (3, 13) each feed a voltage signal (U1, U2) to a signal input (7, 17) of a respective amplifier device (8, 18) of an evaluation circuit (9). The second ends (5, 15) of the conductor wires (3, 13) are connected to a common, defined potential. Signal outputs (10, 19) of the amplifier devices (8, 18) are connected within the evaluation circuit (9) to a signal input (11, 20) of an integrator circuit (12). The evaluation circuit (9) is designed such that the integrator circuit (12) emits a current signal (I) at a signal output (21) of the integrator circuit (12) which is proportional to the integral of the difference between the amplifier devices (8, 18) over the first Ends (4, 14) of the conductor wires (3, 13) supplied voltage signals (U1, U2) is.

Description

Induktive Strommessanordnung mit Kompensation einer kapazitiven Kopplung Inductive current measuring arrangement with compensation of a capacitive coupling

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strommessanordnung,

– wobei die Strommessanordnung eine eine Längsachse aufweisende Tragstruktur aufweist,
– wobei ein erster Leiterdraht, der ein erstes und ein zweites Ende aufweist, zu einer ersten Spule auf die Tragstruktur gewickelt ist,
– wobei das erste Ende des ersten Leiterdrahtes einem Signaleingang einer Verstärkereinrichtung einer Auswertungsschaltung ein Spannungssignal zuführt und das zweite Ende des ersten Leiterdrahtes mit einem definierten Potenzial verbunden ist,
– wobei ein Signalausgang der Verstärkereinrichtung innerhalb der Auswertungsschaltung mit einem Signaleingang einer Integratorschaltung verbunden ist,
– wobei die Auswertungsschaltung derart ausgebildet ist, dass die Integratorschaltung an einem Signalausgang der Integratorschaltung ein Stromsignal abgibt, das proportional zum Integral des der Verstärkereinrichtung über das erste Ende des ersten Leiterdrahtes zugeführten Spannungssignals ist.

The present invention relates to a current measuring arrangement,

- wherein the current measuring arrangement has a longitudinal axis having a support structure,
Wherein a first conductor wire having first and second ends is wound to a first coil on the support structure,
Wherein the first end of the first conductor wire supplies a voltage signal to a signal input of an amplifier device of an evaluation circuit and the second end of the first conductor wire is connected to a defined potential,
Wherein a signal output of the amplifier device is connected within the evaluation circuit to a signal input of an integrator circuit,
- Wherein the evaluation circuit is formed such that the integrator circuit outputs at a signal output of the integrator circuit, a current signal which is proportional to the integral of the amplifier means via the first end of the first conductor wire supplied voltage signal.

Die Begriffe „Spannungssignal“ und „Stromsignal“ sind hierbei so zu verstehen, dass das entsprechende Signal für eine Spannung bzw. einen Strom charakteristisch ist. Das entsprechende Signal selbst muss hingegen nicht eine Spannung oder ein Strom sein. The terms "voltage signal" and "current signal" are understood to mean that the corresponding signal is characteristic of a voltage or a current. The corresponding signal itself does not have to be a voltage or a current.

Eine derartige Strommessanordnung ist beispielsweise aus der deutschen Version der Wikipedia, Stichwort „Rogowskispule“, ausgedruckt am 31.01.2013, bekannt. Mittels derartiger Strommessanordnungen können auf einfache Weise zeitlich veränderliche Ströme erfasst und gemessen werden. Such a current measuring arrangement is known for example from the German version of Wikipedia, keyword "Rogowski coil", printed on 31.01.2013. By means of such current measuring arrangements, temporally variable currents can be detected and measured in a simple manner.

Strommessverfahren, welche nach dem Induktionsprinzip arbeiten, weisen den Nachteil auf, dass bei großen Potenzialsprüngen an Bauteilen durch eine Koppelkapazität zur Messleitung und/oder den Bauteilen ein kapazitiver Messfehler erzeugt wird. Die Koppelkapazität kann nicht vermieden werden. Current measuring methods which operate according to the induction principle have the disadvantage that, in the case of large potential jumps on components, a capacitive measuring error is produced by a coupling capacitance to the measuring line and / or the components. The coupling capacity can not be avoided.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Strommessanordnung der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass der kapazitive Messfehler vermieden wird. The object of the present invention is to further develop a current measuring arrangement of the type mentioned above in such a way that the capacitive measurement error is avoided.

Die Aufgabe wird durch eine Strommessanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Strommessanordnung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10. The object is achieved by a current measuring arrangement having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the current measuring arrangement according to the invention are the subject of the dependent claims 2 to 10.

Erfindungsgemäß wird eine Strommessanordnung der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,

– dass zusätzlich zum ersten Leiterdraht ein zweiter Leiterdraht, der ebenfalls ein erstes und ein zweites Ende aufweist, zu einer zweiten Spule auf die Tragstruktur gewickelt ist,
– dass das erste Ende des zweiten Leiterdrahtes einem Signaleingang einer weiteren Verstärkereinrichtung der Auswertungsschaltung ein Spannungssignal zuführt und das zweite Ende des zweiten Leiterdrahtes mit demselben Potenzial verbunden ist wie das zweite Ende des ersten Leiterdrahtes,
– dass ein Signalausgang der weiteren Verstärkereinrichtung innerhalb der Auswertungsschaltung mit einem weiteren Signaleingang der Integratorschaltung verbunden ist und
– dass die Auswertungsschaltung derart ausgebildet ist, dass die Integratorschaltung an einem Signalausgang der Integratorschaltung ein Stromsignal abgibt, das proportional zum Integral der Differenz der den Verstärkereinrichtungen über die ersten Enden der Leiterdrähte zugeführten Spannungssignale ist.

According to the invention, a current measuring arrangement of the type mentioned in the introduction is designed

That in addition to the first conductor wire, a second conductor wire, which likewise has a first and a second end, is wound onto a second coil on the support structure,
The first end of the second conductor wire supplies a voltage signal to a signal input of a further amplifier device of the evaluation circuit and the second end of the second conductor wire is connected to the same potential as the second end of the first conductor wire,
- That a signal output of the further amplifier means is connected within the evaluation circuit with a further signal input of the integrator circuit and
- That the evaluation circuit is designed such that the integrator circuit outputs at a signal output of the integrator circuit, a current signal which is proportional to the integral of the difference of the amplifier means via the first ends of the conductor wires supplied voltage signals.

Es wird also ein Paar von Rogowskispulen verwendet, wobei durch geschickte Auswertung der erfassten Spannungssignale sich die Nutzsignale additiv überlagern, während die kapazitiven Messfehler sich gegenseitig kompensieren. Thus, a pair of Rogowski coils is used, whereby the useful signals are superimposed additively by skillful evaluation of the detected voltage signals, while the capacitive measurement errors compensate each other.

Es ist möglich, dass zunächst die Integrale der verstärkten Spannungssignale gebildet werden und danach die Differenz der beiden Integrale gebildet wird. Vorzugsweise jedoch ist vorgesehen, dass die Integratorschaltung einen Subtrahierer und einen Integrator aufweist, dass die Signalausgänge der Verstärkereinrichtungen mit Signaleingängen des Subtrahierers verbunden sind, dass der Subtrahierer die Differenz der ihm zugeführten verstärkten Spannungssignale bildet und die Differenz einem Signaleingang des Integrators zuführt und dass der Integrator das Stromsignal abgibt. It is possible that first the integrals of the amplified voltage signals are formed and then the difference of the two integrals is formed. Preferably, however, it is provided that the integrator circuit has a subtractor and an integrator, that the signal outputs of the amplifier devices are connected to signal inputs of the subtractor, that the subtractor forms the difference of the amplified voltage signals fed to it and supplies the difference to a signal input of the integrator and that the integrator the current signal outputs.

Eine weiterhin bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die ersten und zweiten Enden des ersten und des zweiten Leiterdrahtes, bezogen auf die Längsachse der Tragstruktur, an der gleichen Stelle der Tragstruktur angeordnet sind, dass der erste und der zweite Leiterdraht jeweils einen Wickelabschnitt und einen Rückführabschnitt aufweisen, dass der erste und der zweite Leiterdraht mit dem jeweiligen Wickelabschnitt auf die Tragstruktur gewickelt sind und dass der jeweilige Rückführabschnitt parallel zur Längsachse der Tragstruktur verläuft. A further preferred embodiment provides that the first and second ends of the first and the second conductor wire, with respect to the longitudinal axis of the support structure, are arranged at the same position of the support structure, that the first and the second conductor wire each have a winding portion and a return portion in that the first and the second conductor wire are wound with the respective winding section onto the support structure, and that the respective return section runs parallel to the longitudinal axis of the support structure.

Es ist möglich, dass der erste und der zweite Leiterdraht gegensinnig auf die Tragstruktur gewickelt sind. In diesem Fall grenzen die Wickelabschnitte beider Leiterdrähte an das gleiche Ende des jeweiligen Leiterdrahtes an. Alternativ können der erste und der zweite Leiterdraht gleichsinnig auf die Tragstruktur gewickelt sein. In diesem Fall grenzt der Wickelabschnitt des ersten Leiterdrahtes an dessen erstes Ende an und grenzt der Wickelabschnitt des zweiten Leiterdrahtes an dessen zweites Ende an. It is possible that the first and the second conductor wire are wound in opposite directions on the support structure. In this case, the winding sections of both conductor wires adjoin the same end of the respective conductor wire. Alternatively, the first and the second conductor wire may be wound in the same direction on the support structure. In this case, the winding section of the first conductor wire adjoins at its first end and adjoins the winding section of the second conductor wire at the second end thereof.

Es ist möglich, dass die Tragstruktur als eigenstabile, flexible Tragstruktur ausgebildet ist. In diesem Fall kann die Tragstruktur nach Bedarf gerade ausgerichtet werden oder um einen Leiter, dessen Strom gemessen werden soll, herum gebogen werden. Alternativ kann die Tragstruktur als starre Tragstruktur ausgebildet sein. It is possible that the support structure is designed as a self-stable, flexible support structure. In this case, the support structure can be straightened as needed or bent around a conductor whose current is to be measured. Alternatively, the support structure may be formed as a rigid support structure.

Im Falle einer starren Tragstruktur kann die Tragstruktur alternativ als gerade oder als gekrümmte Tragstruktur ausgebildet sein. Im Falle einer gekrümmten Tragstruktur bildet die Tragstruktur vorzugsweise einen Kreisbogen, wobei der Kreisbogen bezüglich eines auf den Kreisbogen bezogenen Kreismittelpunktes einen Teilwinkel von mindestens 270° überdeckt. In the case of a rigid support structure, the support structure may alternatively be formed as a straight or curved support structure. In the case of a curved support structure, the support structure preferably forms a circular arc, wherein the circular arc covers a partial angle of at least 270 ° with respect to a center of the circle related to the circular arc.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung: The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in more detail in conjunction with the drawings. Here are shown in a schematic representation:

1 und 2 je eine Strommessanordnung, 1 and 2 one each current measuring arrangement,

3 und 4 je eine Tragstruktur und 3 and 4 depending on a supporting structure and

5 eine Tragstruktur in verschiedenen Zuständen. 5 a supporting structure in different states.

Gemäß 1 weist eine Strommessanordnung eine Tragstruktur 1 auf. Die Tragstruktur 1 weist ihrerseits eine Längsachse 2 auf. Ein erster Leiterdraht 3 weist ein erstes Ende 4 und ein zweites Ende 5 auf. Der erste Leiterdraht 3 ist zu einer ersten Spule 6 auf die Tragstruktur 1 gewickelt. Das erste Ende 4 des ersten Leiterdrahtes 3 ist mit einem Signaleingang 7 einer ersten Verstärkereinrichtung 8 verbunden. Über das erste Ende 4 des ersten Leiterdrahtes 3 wird der ersten Verstärkereinrichtung 8 ein erstes Spannungssignal U1 zugeführt. Das zweite Ende 5 des ersten Leiterdrahtes 3 ist mit einem definierten Potenzial verbunden, beispielsweise mit Masse. According to 1 a current measuring arrangement has a supporting structure 1 on. The supporting structure 1 in turn has a longitudinal axis 2 on. A first conductor wire 3 has a first end 4 and a second end 5 on. The first conductor wire 3 is to a first coil 6 on the support structure 1 wound. The first end 4 of the first conductor wire 3 is with a signal input 7 a first amplifier device 8th connected. About the first end 4 of the first conductor wire 3 becomes the first amplifier device 8th a first voltage signal U1 supplied. The second end 5 of the first conductor wire 3 is associated with a defined potential, such as ground.

Die erste Verstärkereinrichtung 8 ist Bestandteil einer Auswertungsschaltung 9. Ein Signalausgang 10 der ersten Verstärkereinrichtung 8 ist innerhalb der Auswertungsschaltung 9 mit einem ersten Signaleingang 11 einer Integratorschaltung 12 verbunden, die ebenfalls Bestandteil der Auswertungsschaltung 9 ist. The first amplifier device 8th is part of an evaluation circuit 9 , A signal output 10 the first amplifier device 8th is within the evaluation circuit 9 with a first signal input 11 an integrator circuit 12 connected, which is also part of the evaluation circuit 9 is.

Ein zweiter Leitungsdraht 13 weist ein erstes Ende 14 und ein zweites Ende 15 auf. Der zweite Leiterdraht 13 ist zu einer zweiten Spule 16 auf die Tragstruktur 1 gewickelt. Das erste Ende 14 des zweiten Leiterdrahtes 13 ist mit einem Signaleingang 17 einer zweiten Verstärkereinrichtung 18 verbunden. Über das erste Ende 14 des zweiten Leiterdrahtes 13 wird der zweiten Verstärkereinrichtung 18 ein zweites Spannungssignal U2 zugeführt. Das zweite Ende 15 des zweiten Leiterdrahtes 13 ist mit demselben Potenzial verbunden wie das erste Ende 5 des ersten Leiterdrahtes 3. A second conductor wire 13 has a first end 14 and a second end 15 on. The second conductor wire 13 is to a second coil 16 on the support structure 1 wound. The first end 14 of the second conductor wire 13 is with a signal input 17 a second amplifier device 18 connected. About the first end 14 of the second conductor wire 13 becomes the second amplifier device 18 a second voltage signal U2 supplied. The second end 15 of the second conductor wire 13 has the same potential as the first end 5 of the first conductor wire 3 ,

Die zweite Verstärkereinrichtung 18 ist ebenfalls Bestandteil der Auswertungsschaltung 9. Ein Signalausgang 19 der zweiten Verstärkereinrichtung 18 ist innerhalb der Auswertungsschaltung 9 mit einem zweiten Signaleingang 20 der Integratorschaltung 12 verbunden. The second amplifier device 18 is also part of the evaluation circuit 9 , A signal output 19 the second amplifier device 18 is within the evaluation circuit 9 with a second signal input 20 the integrator circuit 12 connected.

Die Integratorschaltung 12 weist einen Signalausgang 21 auf. Die Auswertungsschaltung 9 ist derart ausgebildet, dass die Integratorschaltung 12 an ihrem Signalausgang 21 ein Signal I abgibt, das proportional zum Integral der Differenz der Spannungssignale U1, U2 ist, die den Verstärkereinrichtungen 8, 18 über die ersten Enden 4, 14 der Leiterdrähte 3, 13 zugeführt werden. Das Signal I als solches ist in der Regel eine Spannung. Der Wert des Signals I ist jedoch charakteristisch für einen Strom, der in einem (nicht dargestellten) Leiter fließt, der sich in der Nähe der Tragstruktur 1 befindet. Aus diesem Grund wird das Signal I nachfolgend als Stromsignal I bezeichnet. The integrator circuit 12 has a signal output 21 on. The evaluation circuit 9 is formed such that the integrator circuit 12 at their signal output 21 outputs a signal I which is proportional to the integral of the difference of the voltage signals U1, U2, the amplifier means 8th . 18 over the first ends 4 . 14 the conductor wires 3 . 13 be supplied. As such, the signal I is usually a voltage. However, the value of signal I is characteristic of a current flowing in a conductor (not shown) located near the support structure 1 located. For this reason, the signal I will hereinafter be referred to as the current signal I.

Die Integratorschaltung 12 kann zum Ermitteln des Stromsignals I beispielsweise einen Subtrahierer 22 und einen Integrator 23 aufweisen. Die Signaleingänge 11, 20 der Integratorschaltung sind in diesem Fall mit Signaleingängen des Subtrahierers 22 identisch. Der Subtrahierer 22 bildet die Differenz δU der ihm zugeführten verstärkten Spannungssignale. Er führt die Differenz δU einem Signaleingang 24 des Integrators 23 zu. Der Integrator 23 integriert die ihm zugeführte Differenz δU und ermittelt so das Stromsignal I. The integrator circuit 12 For example, a subtractor can be used to determine the current signal I 22 and an integrator 23 exhibit. The signal inputs 11 . 20 the integrator circuit are in this case with signal inputs of the subtractor 22 identical. The subtractor 22 the difference ΔU forms the amplified voltage signals supplied to it. It leads the difference ΔU to a signal input 24 of the integrator 23 to. The integrator 23 integrates the difference ΔU supplied to it and thus determines the current signal I.

Gemäß 1 sind das erste und das zweite Ende 4, 5 des ersten Leiterdrahtes 3, bezogen auf die Längsachse 2 der Tragstruktur 1, an der gleichen Stelle der Tragstruktur 1 angeordnet. Am ersten Ende 4 des ersten Leiterdrahtes 3 beginnt ein Wickelabschnitt 25 des ersten Leiterdrahtes 3. Mit seinem Wickelabschnitt 25 ist der erste Leiterdraht 3 auf die Tragstruktur 1 gewickelt. An den Wickelabschnitt 25 schließt sich ein Rückführabschnitt 26 an, der parallel zur Längsachse 2 der Tragstruktur 1 zurück zum ersten Ende 4 des ersten Leiterdrahtes 3 verläuft. Der Rückführabschnitt 26 kann insbesondere entsprechend der Darstellung in 1 im Inneren der Tragstruktur 1 verlaufen. According to 1 are the first and the second end 4 . 5 of the first conductor wire 3 , relative to the longitudinal axis 2 the supporting structure 1 , in the same place of the supporting structure 1 arranged. At the first end 4 of the first conductor wire 3 begins a winding section 25 of the first conductor wire 3 , With his winding section 25 is the first conductor wire 3 on the support structure 1 wound. At the winding section 25 closes a return section 26 on, parallel to the longitudinal axis 2 the supporting structure 1 back to the first end 4 of the first conductor wire 3 runs. The return section 26 can in particular according to the illustration in 1 inside the supporting structure 1 run.

Gemäß 1 sind das erste und das zweite Ende 14, 15 des zweiten Leiterdrahtes 13, bezogen auf die Längsachse 2 der Tragstruktur 1, an der gleichen Stelle der Tragstruktur 1 angeordnet wie das erste und das zweite Ende 4, 5 des ersten Leiterdrahtes 3. Analog zum ersten Leiterdraht 3 beginnt am ersten Ende 14 des zweiten Leiterdrahtes 13 ein Wickelabschnitt 27 des zweiten Leiterdrahtes 13. Mit seinem Wickelabschnitt 27 ist der zweite Leiterdraht 13 auf die Tragstruktur 1 gewickelt. An den Wickelabschnitt 27 schließt sich ein Rückführabschnitt 28 an, der parallel zur Längsachse 2 der Tragstruktur 1 zurück zum ersten Ende 14 des zweiten Leiterdrahtes 13 verläuft. Auch der Rückführabschnitt 28 kann im Inneren der Tragstruktur 1 verlaufen. According to 1 are the first and the second end 14 . 15 of the second conductor wire 13 , relative to the longitudinal axis 2 the supporting structure 1 , in the same place of the supporting structure 1 arranged like the first and the second end 4 . 5 of the first conductor wire 3 , Analogous to the first conductor wire 3 starts at the first end 14 of the second conductor wire 13 a winding section 27 of the second conductor wire 13 , With his winding section 27 is the second conductor wire 13 on the support structure 1 wound. At the winding section 27 closes a return section 28 on, parallel to the longitudinal axis 2 the supporting structure 1 back to the first end 14 of the second conductor wire 13 runs. Also the return section 28 can be inside the support structure 1 run.

Gemäß 1 sind der erste und der zweite Leiterdraht 3, 13 gegensinnig auf die Tragstruktur 1 gewickelt. Der Wickelabschnitt 25 des ersten Leiterdrahtes 3 grenzt an das erste Ende 4 des ersten Leiterdrahtes 3 an. Ebenso grenzt der Wickelabschnitt 27 des zweiten Leiterdrahtes 13 an das erste Ende 14 des zweiten Leiterdrahtes 13 an. Alternativ und gleichwertig ist es, wenn der Wickelabschnitt 25 des ersten Leiterdrahtes 3 an das zweite Ende 5 des ersten Leiterdrahtes 3 angrenzt und der Wickelabschnitt 27 des zweiten Leiterdrahtes 13 an das zweite Ende 15 des zweiten Leiterdrahtes 13 angrenzt. According to 1 are the first and the second conductor wire 3 . 13 in the opposite direction to the supporting structure 1 wound. The winding section 25 of the first conductor wire 3 adjoins the first end 4 of the first conductor wire 3 at. Likewise, the winding section borders 27 of the second conductor wire 13 to the first end 14 of the second conductor wire 13 at. Alternatively and equivalent, it is when the winding section 25 of the first conductor wire 3 to the second end 5 of the first conductor wire 3 adjoins and the winding section 27 of the second conductor wire 13 to the second end 15 of the second conductor wire 13 borders.

Die Strommessanordnung von 2 stimmt über weite Strecken mit der Strommessanordnung von 1 über ein. Nachfolgend werden daher nur die Unterschiede näher erläutert. The current measuring arrangement of 2 agrees with the current measuring arrangement over long distances 1 about one. Below, therefore, only the differences are explained in more detail.

Gemäß 2 weisen die Leiterdrähte 3, 13 – ebenso wie bei 1 – Wickelabschnitte 25, 27 und Rückführabschnitte 26, 28 auf. Weiterhin grenzt – ebenso wie bei 1 – der Wickelabschnitt 25 des ersten Leiterdrahtes 3 an das erste Ende 4 des ersten Leiterdrahtes 3 an. Im Gegensatz zu 1 sind bei der Ausgestaltung der Strommessanordnung gemäß 2 jedoch der erste und der zweite Leiterdraht 3, 13 gleichsinnig auf die Tragstruktur 1 gewickelt. Aus diesem Grund grenzt der Wickelabschnitt 27 des zweiten Leiterdrahtes 13 nicht an das erste Ende 14 des zweiten Leiterdrahtes 13 an, sondern an das zweite Ende 15 des zweiten Leiterdrahtes 13. According to 2 have the conductor wires 3 . 13 - as well as at 1 - winding sections 25 . 27 and return sections 26 . 28 on. Furthermore borders - as well as at 1 - the winding section 25 of the first conductor wire 3 to the first end 4 of the first conductor wire 3 at. In contrast to 1 are in the embodiment of the current measuring arrangement according to 2 however, the first and second conductor wires 3 . 13 in the same direction on the support structure 1 wound. For this reason, the winding section borders 27 of the second conductor wire 13 not at the first end 14 of the second conductor wire 13 but to the second end 15 of the second conductor wire 13 ,

Unabhängig davon, ob die Ausgestaltung der Strommessanordnung gemäß 1 oder die Ausgestaltung der Strommessanordnung gemäß 2 realisiert wird, addieren sich bei der Überlagerung der erfassten Spannungssignale U1, U2 diejenigen Anteile, die durch eine Änderung eines Stromes hervorgerufen werden, der in dem in der Nähe der Tragstruktur 1 angeordneten Leiter fließt. Diejenigen Anteile der erfassten Spannungssignale U1, U2, welche durch eine kapazitive Kopplung hervorgerufen werden, kompensieren sich hingegen gegenseitig. Regardless of whether the embodiment of the current measuring arrangement according to 1 or the embodiment of the current measuring arrangement according to 2 is realized, in the superimposition of the detected voltage signals U1, U2 those portions which are caused by a change in a current in the near the support structure add 1 arranged conductor flows. Those portions of the detected voltage signals U1, U2, which are caused by a capacitive coupling, compensate each other, however, mutually.

Die Tragstruktur 1 kann nach Bedarf ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Tragstruktur 1 gemäß den 3 und 4 als starre Tragstruktur 1 ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Tragstruktur 1 alternativ gemäß 3 als gerade Tragstruktur 1 oder gemäß 4 als gekrümmte Tragstruktur 1 ausgebildet sein. Im Falle der Ausbildung als gekrümmte Tragstruktur 1 bildet die Tragstruktur 1 vorzugsweise einen Kreisbogen 29. Der Kreisbogen 29 überdeckt bezüglich eines Kreismittelpunktes 30, der auf den Kreisbogen 29 bezogen ist, einen Teilwinkel α. Der Teilwinkel α ist stets kleiner als 360°. Vorzugsweise ist der Teilwinkel α jedoch mindestens 180°, vorzugsweise sogar mindestens 270°. Alternativ zu einer starren Ausbildung kann die Tragstruktur 1 gemäß 7 als eigenstabile, flexible Tragstruktur 1 ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Tragstruktur 1 nach Bedarf gerade ausgerichtet, gekrümmt oder gebogen werden. In den 3 bis 5 ist nur die Tragstruktur 1 als solche dargestellt. Die Leiterdrähte 3, 13 sind nicht mit dargestellt. Dies ist jedoch nur aus Gründen der Darstellung geschehen. In der Praxis sind die Leiterdrähte 3, 13 selbstverständlich vorhanden. The supporting structure 1 can be designed as needed. For example, the support structure 1 according to the 3 and 4 as a rigid support structure 1 be educated. In this case, the support structure 1 alternatively according to 3 as a straight support structure 1 or according to 4 as a curved support structure 1 be educated. In the case of training as a curved support structure 1 forms the supporting structure 1 preferably a circular arc 29 , The circular arc 29 covered with respect to a circle center 30 standing on the arc 29 is a partial angle α. The partial angle α is always smaller than 360 °. However, the partial angle α is preferably at least 180 °, preferably even at least 270 °. As an alternative to a rigid construction, the support structure 1 according to 7 as intrinsically stable, flexible supporting structure 1 be educated. In this case, the support structure 1 to be straightened, curved or bent as needed. In the 3 to 5 is only the support structure 1 represented as such. The conductor wires 3 . 13 are not shown with. However, this has happened only for the sake of illustration. In practice, the conductor wires 3 . 13 of course available.

Die erfindungsgemäße Strommessanordnung ermöglicht einen technisch überlegenen Betrieb. Insbesondere werden kapazitive Messfehler nahezu vollständig eliminiert. The current measuring arrangement according to the invention enables a technically superior operation. In particular, capacitive measurement errors are almost completely eliminated.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims

Current measuring arrangement, - wherein the current measuring arrangement has a longitudinal axis ( 2 ) carrying structure ( 1 ), - wherein a first and a second conductor wire ( 3 . 13 ), each having a first and a second end ( 4 . 5 . 14 . 15 ) to a first and a second coil ( 6 . 16 ) on the supporting structure ( 1 ), the first ends ( 4 . 14 ) of the conductor wires ( 3 . 13 ) each a signal input ( 7 . 17 ) of a respective amplifier device ( 8th . 18 ) one Evaluation circuit ( 9 ) supply a voltage signal (U1, U2) and the second ends ( 5 . 15 ) of the conductor wires ( 3 . 13 ) are connected to a common defined potential, - where signal outputs ( 10 . 19 ) of the amplifier devices ( 8th . 18 ) within the evaluation circuit ( 9 ) with a signal input ( 11 . 20 ) an integrator circuit ( 12 ), the evaluation circuit ( 9 ) is designed such that the integrator circuit ( 12 ) at a signal output ( 21 ) of the integrator circuit ( 12 ) outputs a current signal (I) which is proportional to the integral of the difference of the amplifier devices ( 8th . 18 ) over the first ends ( 4 . 14 ) of the conductor wires ( 3 . 13 ) supplied voltage signals (U1, U2).

Current measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the integrator circuit ( 12 ) a subtractor ( 22 ) and an integrator ( 23 ) that the signal outputs ( 10 . 19 ) of the amplifier devices ( 8th . 18 ) with signal inputs ( 7 . 17 ) of the subtractor ( 22 ), that the subtractor ( 22 ) forms the difference between the amplified voltage signals fed to it and the difference forms a signal input ( 24 ) of the integrator ( 23 ) and that the integrator ( 23 ) emits the current signal (I).

Current measuring arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the first and second ends ( 4 . 5 . 14 . 15 ) of the first and the second conductor wire ( 3 . 13 ), relative to the longitudinal axis ( 2 ) of the supporting structure ( 1 ), at the same location of the support structure ( 1 ) are arranged, that the first and the second conductor wire ( 3 . 13 ) each have a winding section ( 25 . 27 ) and a return section ( 26 . 28 ), that the first and the second conductor wire ( 3 . 13 ) with the respective winding section ( 25 . 27 ) on the supporting structure ( 1 ) and that the respective return section ( 26 . 28 ) parallel to the longitudinal axis ( 2 ) of the supporting structure ( 1 ) runs.

Current measuring arrangement according to claim 3, characterized in that the first and the second conductor wire ( 3 . 13 ) in opposite directions to the supporting structure ( 1 ) and that the winding sections ( 25 . 27 ) of both conductor wires ( 3 . 13 ) to the first or the second end ( 4 . 5 . 14 . 15 ) of the respective conductor wire ( 3 . 13 ).

Current measuring arrangement according to claim 3, characterized in that the first and the second conductor wire ( 3 . 13 ) in the same direction on the supporting structure ( 1 ) and that the winding section ( 25 ) of the first conductor wire ( 3 ) at its first end ( 4 ) and the winding section ( 27 ) of the second conductor wire ( 13 ) at its second end ( 15 ) adjoins.

Current measuring arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the support structure ( 1 ) as intrinsically stable, flexible supporting structure ( 1 ) is trained.

Current measuring arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the support structure ( 1 ) as a rigid support structure ( 1 ) is trained.

Current measuring arrangement according to claim 6, characterized in that the supporting structure ( 1 ) as a straight support structure ( 1 ) is trained.

Current measuring arrangement according to claim 6, characterized in that the supporting structure ( 1 ) as a curved support structure ( 1 ) is trained.

Current measuring arrangement according to claim 9, characterized in that the supporting structure ( 1 ) a circular arc ( 29 ) and that the circular arc ( 29 ) with respect to one on the circular arc ( 29 ) center of the circle ( 30 ) covers a partial angle (α) of at least 270 °.