DE102013213566B4

DE102013213566B4 - Device and method for measuring a current

Info

Publication number: DE102013213566B4
Application number: DE102013213566.1A
Authority: DE
Inventors: Florian Baier
Original assignee: Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Current assignee: Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2024-08-22
Anticipated expiration: 2033-07-12
Also published as: DE102013213566A1

Abstract

Vorrichtung zur Messung einer Stromstärke eines Stroms in einer Leitung (1) die mit einer Spannungsquelle (2) verbunden ist, wobei die Vorrichtung zur Steuerung einer Applikation in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist und die Vorrichtung wenigstens eine Verbindung mit einem Massepotential (13, 19), einen in die Leitung (1) eingefügten Shuntwiderstand (4), zwei Spannungsteilereinrichtungen (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), zwei Spannungsabgriffsleitungen (14, 14', 15, 15') sowie eine Spannungsmesseinrichtung (18) und einen Schalter (21) aufweist,- wobei auf beiden Seiten des Shuntwiderstandes (4) die Leitung (1) mit je einer Spannungsteilereinrichtung (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) verbunden ist, die jeweils an ihrem anderen Ende mit einem Massepotential (13, 19) verbunden ist,- wobei an jeder der beiden Spannungsteilereinrichtungen (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) an einem Abgriffspunkt (27, 28) ein heruntergeteiltes erstes oder zweites Messpotential mittels je einer Spannungsabgriffsleitung (14, 14', 15, 15') mit je einem Spannungsmesseingang (16, 17) der Spannungsmesseinrichtung (18) verbunden ist,- wobei die Spannungsmesseinrichtung (18) die Differenzspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Messpotential ermittelt und- wobei in der Leitung (1) von der Spannungsquelle (2) aus gesehen hinter dem Shuntwiderstand (4) und den Spannungsteilereinrichtungen (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) der Schalter (21) zum Unterbrechen der Leitung (1) vorgesehen ist, wobei der Strom durch den Shuntwiderstand (4) unterbrochen wird, und eine Spannungsmessung über die beiden Spannungsteilereinrichtungen (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), die beiden Spannungsabgriffsleitungen (14, 14', 15, 15') und die Spannungsmesseingänge (16, 17) der Spannungsmesseinrichtung (18) durchgeführt wird, dass aus der gemessenen Spannungsdifferenz ein Korrekturwert ermittelt wird und dass der Schalter (21) wieder geschlossen wird.Device for measuring the current intensity of a current in a line (1) which is connected to a voltage source (2), wherein the device is provided for controlling an application in a motor vehicle and the device has at least one connection to a ground potential (13, 19), a shunt resistor (4) inserted into the line (1), two voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), two voltage tap lines (14, 14', 15, 15') as well as a voltage measuring device (18) and a switch (21), - wherein on both sides of the shunt resistor (4) the line (1) is connected to a voltage divider device (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), which is each connected at its other end to a ground potential (13, 19), - wherein on each of the two voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) at a tapping point (27, 28) a divided first or second measuring potential is connected by means of a respective voltage tapping line (14, 14', 15, 15') to a respective voltage measuring input (16, 17) of the voltage measuring device (18), - wherein the voltage measuring device (18) determines the differential voltage between the first and the second measuring potential and - wherein in the line (1) viewed from the voltage source (2) behind the shunt resistor (4) and the voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) the switch (21) for interrupting the line (1) is provided, wherein the current is interrupted by the shunt resistor (4), and a voltage measurement is carried out via the two voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), the two voltage tapping lines (14, 14', 15, 15') and the voltage measuring inputs (16, 17) of the voltage measuring device (18), that a correction value is determined from the measured voltage difference and that the switch (21) is closed again.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Elektrotechnik insbesondere der Elektronik und ist mit besonderem Vorteil in der Automobiltechnik einsetzbar.The invention lies in the field of electrical engineering, in particular electronics, and can be used with particular advantage in automotive engineering.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Messung von Stromstärken. Vorrichtungen und Verfahren zur Messung von Stromstärken sind seit langer Zeit grundsätzlich bekannt. Es wurde hierzu eine Vielzahl von möglichen Lösungen entwickelt, die jeweils für spezielle technische Anforderungen optimiert sind. Üblich ist dabei beispielsweise die Variante, zur Messung einer Stromstärke einen Spannungsabfall an einem sogenannten Shuntwiderstand zu messen. Der Shuntwiderstand ist üblicherweise ein ohmscher Widerstand, der in Reihe mit einer Last in die Leitung geschaltet wird, die den zu vermessenden Strom führt. Der Widerstandswert des Shuntwiderstandes ist üblicherweise wesentlich kleiner als der des Lastwiderstandes.The invention relates to a device and a method for measuring current strengths. Devices and methods for measuring current strengths have been known in principle for a long time. A large number of possible solutions have been developed for this, each of which is optimized for specific technical requirements. A common variant, for example, is to measure a voltage drop across a so-called shunt resistor to measure a current strength. The shunt resistor is usually an ohmic resistor that is connected in series with a load in the line that carries the current to be measured. The resistance value of the shunt resistor is usually much smaller than that of the load resistor.

In Verbindung mit Strommessungen an einem Shuntwiderstand hat sich beispielsweise die Methode der sogenannten Stromspiegelung über eine Transistorschaltung bewehrt, die die Stromstärke des zu vermessenden Stroms in einem Messzweig reproduziert (spiegelt).In connection with current measurements on a shunt resistor, for example, the method of so-called current mirroring via a transistor circuit has proven to be effective, which reproduces (mirrors) the current strength of the current to be measured in a measuring branch.

Allerdings hat diese Lösung auch Nachteile, insbesondere ist die entsprechende Vorrichtung für eine Massenproduktion relativ aufwendig und kostenintensiv.However, this solution also has disadvantages, in particular the corresponding device for mass production is relatively complex and cost-intensive.

Besondere Anforderungen werden beim Einsatz der genannten Vorrichtung bzw. Verfahren in einem Kraftfahrzeug gestellt. Die Vorrichtung muss robust gegenüber Umwelteinflüssen (Temperaturschwankungen) und Vibrationen sein.Special requirements apply when using the device or method mentioned in a motor vehicle. The device must be robust against environmental influences (temperature fluctuations) and vibrations.

Aus DE 199 24 416 C1 ist eine Anordnung zur Stromerfassung in pulsbreitenmodulierten elektronischen Stellgliedern bekannt, welche Eingangsklemmen und Ausgangsklemmen, eine Steuereinheit zur Schaltung von zwei Transistoren über deren Gates und einen Messwiderstand, an dem eine Messeinrichtung angeschlossen ist, umfasst. Die Messeinrichtung ist dabei sowohl mit dem Messwiderstand als auch mit der Steuereinheit leitend verbunden und der Ausgangsstrom wird zeitdiskret in Abhängigkeit der Schaltzustände der Transistoren erfasst.Out of DE 199 24 416 C1 An arrangement for current detection in pulse-width modulated electronic actuators is known, which comprises input terminals and output terminals, a control unit for switching two transistors via their gates and a measuring resistor to which a measuring device is connected. The measuring device is conductively connected to both the measuring resistor and the control unit and the output current is detected in a time-discrete manner depending on the switching states of the transistors.

Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem Hintergrund des Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mittels deren eine Strommessung mit hoher Genauigkeit, geringer Störanfälligkeit und
geringer Anfälligkeit für Umwelteinflüsse sowie zu geringen Kosten ermöglicht wird.Against the background of the prior art, the present invention is based on the object of creating a device and a method by means of which a current measurement with high accuracy, low susceptibility to interference and
low susceptibility to environmental influences and at low cost.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Erfindung durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.The object is achieved with the features of the invention by a device according to claim 1. Advantageous embodiments of the invention are presented in the subclaims.

Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Messung einer Stromstärke eines Stroms in einer Leitung die mit einer Spannungsquelle verbunden ist, wobei die Vorrichtung wenigstens eine Verbindung mit einem Massepotential aufweist, sowie einen in die Leitung eingefügten Shuntwiderstand, zwei Spannungsteilereinrichtungen, zwei Spannungsabgriffsleitungen sowie eine Spannungsmesseinrichtung und einen Schalter,

- wobei auf beiden Seiten des Shuntwiderstandes die Leitung mit je einer Spannungsteilereinrichtung verbunden ist, die jeweils an ihrem anderen Ende mit einem Massepotential verbunden ist,
- wobei an jeder der beiden Spannungsteilereinrichtungen an einem Abgriffspunkt ein heruntergeteiltes erstes oder zweites Messpotential mittels einer Spannungsabgriffsleitung mit je einem Spannungsmesseingang der Spannungsmesseinrichtung verbunden ist,
- wobei die Spannungsmesseinrichtung die Differenzspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Messpotential ermittelt und
- wobei in der Leitung von der Spannungsquelle aus gesehen hinter dem Shuntwiderstand und den Spannungsteilereinrichtungen der Schalter zum Unterbrechen der Leitung vorgesehen ist, wobei der Strom durch den Shuntwiderstand unterbrochen wird, und eine Spannungsmessung über die beiden Spannungsteilereinrichtungen, die beiden Spannungsabgriffsleitungen und die Spannungsmesseingänge der Spannungsmesseinrichtung durchgeführt wird, dass aus der gemessenen Spannungsdifferenz ein Korrekturwert ermittelt wird und dass der Schalter wieder geschlossen wird.

Accordingly, the invention relates to a device for measuring a current intensity of a current in a line which is connected to a voltage source, the device having at least one connection to a ground potential, as well as a shunt resistor inserted into the line, two voltage divider devices, two voltage tapping lines as well as a voltage measuring device and a switch,

- whereby on both sides of the shunt resistor the line is connected to a voltage divider device, each of which is connected to a ground potential at its other end,
- wherein at each of the two voltage divider devices at a tapping point a divided first or second measuring potential is connected by means of a voltage tapping line to a voltage measuring input of the voltage measuring device,
- wherein the voltage measuring device determines the difference voltage between the first and the second measuring potential and
- wherein in the line, viewed from the voltage source, the switch for interrupting the line is provided behind the shunt resistor and the voltage divider devices, wherein the current is interrupted by the shunt resistor, and a voltage measurement is carried out via the two voltage divider devices, the two voltage tapping lines and the voltage measuring inputs of the voltage measuring device, that a correction value is determined from the measured voltage difference and that the switch is closed again.

Mittels einer derartigen Messung der Spannungsdifferenz an einem Shuntwiderstand über zwei Spannungsteilereinrichtungen kann mit hoher Genauigkeit der Spannungsabfall an dem Shuntwiderstand und damit die Stromstärke bestimmt werden. Durch eine derartige Differenzmessung mit zwei Spannungsteilereinrichtungen wird insbesondere eine gute Fehlerkorrektur bzgl. der Toleranzen der eingesetzten Bauteile und wechselnder Messbedingungen möglich. Es wird somit nicht ein Spannungsabfall gegen eine Referenzspannung gemessen, sondern in zwei parallelen Zweigen wird jeweils unter vergleichbaren Bedingungen ein Potential bestimmt, wobei die Potentialdifferenz dem Spannungsabfall entspricht. Die beiden Spannungsmesseinrichtungen sind dabei als Spannungsteilereinrichtungen ausgestaltet, um in üblicher Weise die zu messende Spannung in den Messbereich eines zur Verfügung stehenden Messgerätes zu transformieren. Als Messgerät / Messeinrichtung dient dabei vorteilhaft ein Microcontroller mit mehreren Spannungsmesseingängen, die beispielsweise auch als Analog-Digital-Wandlereingänge ausgebildet sein können. Innerhalb des Microcontrollers kann aus den Messwerten der beiden gemessen Spannungen / Potentiale durch rechnerische Differenzbildung der Spannungsabfall bestimmt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Microcontroller unmittelbar sogenannte Differenzeingänge aufweist, die unmittelbar die Erfassung einer Spannungsdifferenz zwischen zwei Eingängen ermöglichen.By measuring the voltage difference across a shunt resistor using two voltage dividers, the voltage drop across the shunt resistor and thus the current can be determined with high accuracy. Such a difference measurement using two voltage dividers enables a good error correction with regard to the tolerances of the components used and changing measurement conditions. This means that a voltage drop is not measured against a reference voltage, but rather a potential is measured in two parallel branches under comparable conditions. tial, whereby the potential difference corresponds to the voltage drop. The two voltage measuring devices are designed as voltage divider devices in order to transform the voltage to be measured into the measuring range of an available measuring device in the usual way. A microcontroller with several voltage measuring inputs, which can also be designed as analog-digital converter inputs, for example, serves advantageously as the measuring device. Within the microcontroller, the voltage drop can be determined from the measured values of the two measured voltages / potentials by calculating the difference. However, it can also be provided that the microcontroller directly has so-called differential inputs, which enable the direct detection of a voltage difference between two inputs.

Von besonderer Bedeutung ist bei der beschriebenen Lösung der Schalter, der es ermöglicht, die Leitung, auf der die Stromstärke gemessen werden soll, und damit auch den zu messenden Strom zu unterbrechen. Der Schalter wird auch als Highside-Schalter bezeichnet. Die Bezeichnung Highside-Schalter weist dabei auf seine Eigenschaft hin, den Strom auf der Speisespannungsseite der Last, das heißt auf der Seite mit dem höheren Potential unterbrechen zu können. Wird der Schalter ausgeschaltet, so ist der Shunt mit der Spannungsquelle weiterhin verbunden, ebenso wie die beiden Spannungsteilereinrichtungen auf den beiden Seiten des Shuntwiderstandes. Da in diesem Fall außer den Messströmen kein Laststrom auf der Leitung fließt, kann davon ausgegangen werden, dass die Stromstärke 0 auf der Leitung und somit auch die Potentialdifferenz 0 zwischen beiden Seiten des Shuntwiderstandes nachgewiesen werden muss. Die in der Vorrichtung vorhandenen Toleranzen können zusammen mit den herrschenden Umfeld Bedingungen in einem derartigen Eichzustand zu einer nachgewiesenen Differenzspannung führen, die erfasst, gespeichert und bei nachfolgenden Stromstärkemessungen kompensiert werden kann. Nach Abschluss der Bestimmung der Kompensationsgröße kann für die tatsächliche Messung einer Stromstärke der Highside-Schalter wieder eingeschaltet werden.Of particular importance in the solution described is the switch, which makes it possible to interrupt the line on which the current is to be measured and thus also the current to be measured. The switch is also known as a high-side switch. The term high-side switch refers to its ability to interrupt the current on the supply voltage side of the load, i.e. on the side with the higher potential. If the switch is switched off, the shunt remains connected to the voltage source, as do the two voltage divider devices on both sides of the shunt resistor. Since in this case no load current flows on the line other than the measuring currents, it can be assumed that the current 0 on the line and thus also the potential difference 0 between the two sides of the shunt resistor must be detected. The tolerances present in the device, together with the prevailing environmental conditions, can lead to a detected differential voltage in such a calibration state, which can be recorded, stored and compensated for in subsequent current measurements. After the determination of the compensation value has been completed, the high-side switch can be switched on again for the actual measurement of a current.

Auf diese Weise können die Messfehler der erfindungsgemäßen Vorrichtung minimiert werden. Bei wechselnden Umfeldbedingungen, beispielsweise sich ändernden Speisespannungen auf der Leitung oder wechselnden/sich ändernden Lastwiderständen kann jeweils eine neue Kompensationsgröße zur Minimierung der Messfehler bestimmt werden.In this way, the measurement errors of the device according to the invention can be minimized. In the case of changing environmental conditions, for example changing supply voltages on the line or changing/changing load resistances, a new compensation value can be determined in order to minimize the measurement errors.

Die Strommessung ist insbesondere für die Überprüfung eines Stroms zur Ansteuerung einer Applikation in einem Fahrzeug geeignet. Eine solche Applikation ist beispielsweise die Ansteuerung eines Fensterhebers, Scheibenwischer, Türöffner, Sitzverstellung oder eines Aktuators wie z.B. ein Lenkrad, Bremse, Gaspedal, die insbesondere zur Warnung oder Unterstützung eines Fahrers vibrieren oder andere Bewegungen ausführen können.The current measurement is particularly suitable for checking a current for controlling an application in a vehicle. One such application is, for example, the control of a window lifter, windshield wiper, door opener, seat adjustment or an actuator such as a steering wheel, brake, accelerator pedal, which can vibrate or perform other movements in particular to warn or assist a driver.

Die Vorrichtung ist in der beschriebenen Form besonders vorteilhaft in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs einsetzbar, wo die beschriebene Leitung, auf der die Stromstärke gemessen werden soll, beispielsweise die Versorgungsleitung eines mit einer Gleichspannung betriebenen Aggregats wie z.B. einer elektrischen Heizung dienen kann.The device in the form described can be used particularly advantageously in an on-board network of a motor vehicle, where the described line on which the current intensity is to be measured can serve, for example, as the supply line of a unit operated with a direct voltage, such as an electric heater.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jede der Spannungsteilereinrichtungen wenigstens eine Zenerdiode aufweist, die in Sperrrichtung und oberhalb der Durchbruchspannung betrieben wird.A particularly advantageous embodiment of the invention provides that each of the voltage divider devices has at least one Zener diode which is operated in the reverse direction and above the breakdown voltage.

Durch die Ausbildung der beiden Messzweige zu den beiden Seiten des Shuntwiderstands als Spannungsteilereinrichtungen kann die Messspannung in den Messbereich des eingesetzten Messgerätes herunter geteilt werden. Durch das zusätzliche Vorsehen einer Zenerdiode in jeder Spannungsteilereinrichtung kann zudem durch den entsprechenden Spannungsabfall an der Diode das Spannungsniveau der zu vermessenden Spannung um einen festen Betrag abgesenkt werden. Hierzu werden üblicherweise Zenerdioden in Sperrrichtung oberhalb ihrer Durchbruchspannung betrieben, so dass unabhängig von der anliegenden Spannung, die Durchbruchspannung jeweils an der Zenerdiode abfällt. Der Zenerdiode ist dann jeweils in jeder der Spannungsteilereinrichtungen ein ohmscher Spanungsteiler, vorteilhaft bestehend aus wenigstens zwei in Reihe geschalteten ohmschen Widerständen nachgeschaltet, in dem die Restspannung geteilt wird.By designing the two measuring branches on both sides of the shunt resistor as voltage dividers, the measuring voltage can be divided down to the measuring range of the measuring device used. By additionally providing a Zener diode in each voltage divider, the voltage level of the voltage to be measured can also be reduced by a fixed amount through the corresponding voltage drop across the diode. For this purpose, Zener diodes are usually operated in the reverse direction above their breakdown voltage, so that the breakdown voltage drops across the Zener diode regardless of the voltage applied. The Zener diode is then followed in each of the voltage divider devices by an ohmic voltage divider, advantageously consisting of at least two ohmic resistors connected in series, in which the residual voltage is divided.

Durch den beschriebenen Einsatz von Zenerdioden kann somit die Messgenauigkeit weiter erhöht werden und es kann eine genauere Abbildung des Messbereichs des eingesetzten Messgerätes auf den Bereich, der an dem ohmschen Spannungsteiler abfallenden Spannungen erreicht werden. Zudem können durch den Einsatz eines nicht ohmschen Widerstands im jeweiligen Messzweig relativ hohe Messströme bei einer geringen Leistung im Messzweig erreicht werden, so dass Leckströme, die beispielsweise durch Betauung oder andere Umwelteinflüsse auf die Schaltung auftreten können, vernachlässigbar werden bzw. einen sehr geringen Einfluss auf die Messgenauigkeit haben.The described use of Zener diodes can therefore further increase the measurement accuracy and a more precise mapping of the measurement range of the measuring device used to the range of the voltage drop across the ohmic voltage divider can be achieved. In addition, by using a non-ohmic resistor in the respective measurement branch, relatively high measurement currents can be achieved with a low power in the measurement branch, so that leakage currents, which can occur on the circuit due to condensation or other environmental influences, for example, become negligible or have a very small influence on the measurement accuracy.

Üblicherweise können Zenerdioden mit einer Durchbruchspannung von wenigen Volt bis etwa 10V im Automobilbereich eingesetzt werden. Typically, Zener diodes with a breakdown voltage of a few volts up to about 10V can be used in the automotive sector.

Durch die oben beschriebene Kompensation können beispielsweise auch Unterschiede der Durchbruchsspannungen der eingesetzten Zenerdioden in den beiden Spannungsteilereinrichtungen kompensiert werden.The compensation described above can also be used to compensate for differences in the breakdown voltages of the Zener diodes used in the two voltage divider devices.

Über eine entsprechende Wahl der Widerstandswerte der ohmschen Widerstände kann die gewünschte Spannungsteilung und damit die Abbildung der zu messenden Spannungen und Stromstärken auf den Messbereich eines verwendeten Spannungsmessinstrumentes eingestellt werden.By selecting the resistance values of the ohmic resistors accordingly, the desired voltage division and thus the mapping of the voltages and currents to be measured to the measuring range of a voltage measuring instrument used can be adjusted.

Dabei erweist es sich weiter als vorteilhaft, dass die wenigstens zwei Widerstände mit je einer Zenerdiode in Reihe geschaltet sind.It also proves to be advantageous that the at least two resistors are each connected in series with a Zener diode.

Zudem kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass wenigstens eine, insbesondere beide Spannungsabgriffsleitungen mittels je eines Kondensators zwischen den Messeingängen und jeweils einem in die jeweilige Spannungsabgriffsleitung eingefügten Widerstand mit dem Massepotential verbunden sind.In addition, it can advantageously be provided that at least one, in particular both voltage tapping lines are connected to the ground potential by means of a capacitor between the measuring inputs and a resistor inserted into the respective voltage tapping line.

Durch die Verbindung der jeweiligen Spannungsabgriffsleitungen, die jeweils einen Anschlusspunkt einer Spannungsteilereinrichtung mit einem Messeingang einer Spannungsmesseinrichtung verbinden über je einen Kondensator mit dem Massepotential werden über diesen Kondensator hochfrequente Signalanteile gedämpft indem sie über das Massepotential abgeleitet werden. Die Spannungsabgriffsleitung zusammen mit dem jeweiligen Kondensator bildet somit einen Tiefpass. Über den genannten Tiefpass kann sichergestellt werden, dass hochfrequente Störungsanteile, die in die Messeinrichtung oder in den Shuntwiderstand eingekoppelt werden, für die Bestimmung des Laststroms ausgefiltert werden.By connecting the respective voltage tap lines, which each connect a connection point of a voltage divider device with a measuring input of a voltage measuring device via a capacitor to the ground potential, high-frequency signal components are attenuated by this capacitor by being diverted via the ground potential. The voltage tap line together with the respective capacitor thus forms a low-pass filter. The low-pass filter can be used to ensure that high-frequency interference components that are coupled into the measuring device or into the shunt resistor are filtered out for the determination of the load current.

Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, dass jede der Spannungsabgriffsleitungen mit je einem Spannungsmesseingang eines Microcontrollers, insbesondere mit einem Analog/Digital-Wandler verbunden ist. The invention can also be advantageously designed in that each of the voltage tapping lines is connected to a voltage measuring input of a microcontroller, in particular to an analog/digital converter.

Im Zusammenhang mit einem entsprechend vorbereiteten bzw. konstruierten Microcontroller lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders einfach und kostengünstig aufbauen. Der Microcontroller weist zwei Spannungsmesseingänge auf, die beispielsweise vorteilhaft als Analog-Digital-Wandlereingänge ausgebildet sein können. Innerhalb des Microcontrollers kann die Differenzspannung zwischen den beiden Eingangsspannungen berechnet werden. Es kann jedoch auch ein Microcontroller verwendet werden, der unmittelbar eine Einrichtung zur Messung einer Spannungsdifferenz zwischen den zwei Spannungswandlereingängen aufweist.In conjunction with a correspondingly prepared or constructed microcontroller, the device according to the invention can be constructed particularly simply and inexpensively. The microcontroller has two voltage measurement inputs, which can advantageously be designed as analog-digital converter inputs, for example. The difference voltage between the two input voltages can be calculated within the microcontroller. However, a microcontroller can also be used which directly has a device for measuring a voltage difference between the two voltage converter inputs.

Ein derartiger Microcontroller weist üblicherweise zudem einen Anschluss für die Zuführung einer Referenzspannung auf. Durch die beschriebene Differenzspannungsmessung wird die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch relativ unempfindlich gegenüber Änderungen der Referenzspannung. Durch die differenzielle Spannungsmessung (Messung ausschließlich einer Spannungsdifferenz der beiden Messzweige) wird in der oben beschriebenen Weise eine Kompensation von Bauteiltoleranzen und anderen Asymmetrien beim Abschalten bzw. Trennen des Highside-Schalters in einfacher Weise möglich. Zudem erlaubt die Verwendung von Zenerdioden das Einstellen der Spannungsteilereinrichtungen auf relativ hohe Ströme, so dass die üblicherweise sehr kleinen Leckströme beispielsweise bei Verschmutzung oder Betauung der Schaltung oder einzelner Bauelemente nicht ins Gewicht fallen.Such a microcontroller usually also has a connection for supplying a reference voltage. However, the described differential voltage measurement makes the device according to the invention relatively insensitive to changes in the reference voltage. The differential voltage measurement (measuring only a voltage difference between the two measuring branches) makes it easy to compensate for component tolerances and other asymmetries when the high-side switch is switched off or disconnected in the manner described above. In addition, the use of Zener diodes allows the voltage divider devices to be set to relatively high currents, so that the usually very small leakage currents, for example when the circuit or individual components are dirty or condense, are not significant.

Letztlich ist ein Microcontroller der geschilderten Art als Standardbauelement sehr kostengünstig, so dass aus den beschriebenen Elementen in sehr kostensparender dabei jedoch zuverlässiger und messgenauer Weise eine erfindungsgemäße Messvorrichtung aufgebaut werden kann.Ultimately, a microcontroller of the type described is very cost-effective as a standard component, so that a measuring device according to the invention can be constructed from the described elements in a very cost-effective but reliable and accurate manner.

Die Erfindung bezieht sich außer auf eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art auch auf ein Verfahren zur Strommessung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7. Hierzu ist ein Verfahren zur Strommessung an einem Shuntwiderstand vorgesehen, bei dem auf beiden Seiten des Shuntwiderstandes ein Spannungspotential über je einen separaten Messzweig mittels einer Spannungsmesseinrichtung mit wenigstens zwei separaten Messeingängen erfasst, eine Differenzspannung ermittelt und aus der Differenzspannung und dem Widerstandswert des Shuntwiderstands die Stromstärke des durch den Shuntwiderstand fließenden Stroms ermittelt wird.In addition to a device of the type described above, the invention also relates to a method for measuring current with the features of patent claim 7. For this purpose, a method for measuring current on a shunt resistor is provided, in which a voltage potential is detected on both sides of the shunt resistor via a separate measuring branch by means of a voltage measuring device with at least two separate measuring inputs, a differential voltage is determined and the current strength of the current flowing through the shunt resistor is determined from the differential voltage and the resistance value of the shunt resistor.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft dadurch weiter ausgebildet, dass mittels eines Schalters, der in der Leitung zu deren Unterbrechung auf der der Spannungsquelle abgewandten Seite des Shuntwiderstandes und der beiden Spannungsteilereinrichtungen vorgesehen ist, der Strom durch den Shuntwiderstand unterbrochen wird, dass eine Spannungsmessung über die beiden Spannungsteilereinrichtungen, die beiden Spannungsabgriffsleitungen und die Spannungsmesseingänge der Spannungsmesseinrichtung durchgeführt wird, dass aus der gemessenen Spannungsdifferenz ein Kompensationswert/Korrekturwert ermittelt wird und dass der Schalter wieder geschlossen wird.The method according to the invention is advantageously further developed in that the current through the shunt resistor is interrupted by means of a switch which is provided in the line for interrupting it on the side of the shunt resistor and the two voltage divider devices facing away from the voltage source, that a voltage measurement is carried out via the two voltage divider devices, the two voltage tapping lines and the voltage measuring inputs of the voltage measuring device, that a compensation value/correction value is determined from the measured voltage difference and that the switch is closed again.

Durch das Ausschalten bzw. Auftrennen der Leitung mittels eines sogenannten Highside-Schalters, d.h. eines Schalters, der nicht am Massepotential, sondern in dem Spannung führenden Bereich der Schaltung zur Stromunterbrechung angeordnet ist, kann der Strom durch den Shuntwiderstand vollständig unterbrochen und damit in einem definierten Zustand, in dem beide Seiten des Shuntwiderstandes auf dem selben Spannungspotential liegen, eine evtl. zwischen den beiden Spannungsteilereinrichtungen fälschlicherweise angezeigte Spannungsdifferenz detektiert und kompensiert werden. Der Einfluss der Spannungsteilerschaltungen auf die Messgenauigkeit kann dabei zunächst vernachlässigt werden. Jedoch machen sich Bauteilunterschiede wie beispielsweise Toleranzen oder grundsätzliche Unterschiede in den Durchbruchspannungen der Zenerdioden, unterschiedliche Temperaturen der ohmschen Widerstände der Spannungsteiler und ähnliche Randbedingungen bemerkbar durch einen Spannungs-Offset der dann in nachfolgenden Strommessungen bei geschlossenem Schalter durch entsprechende Berechnungen des Microcontrollers kompensiert werden kann.By switching off or disconnecting the line using a so-called high-side switch, i.e. a switch that is not located at the ground potential but in the voltage-carrying area of the circuit for current interruption, the current can be completely interrupted by the shunt resistor and thus, in a defined state in which both sides of the shunt resistor are at the same voltage potential, a voltage difference that may be incorrectly displayed between the two voltage divider devices can be detected and compensated for. The influence of the voltage divider circuits on the measurement accuracy can initially be neglected. However, component differences such as tolerances or fundamental differences in the breakdown voltages of the Zener diodes, different temperatures of the ohmic resistances of the voltage dividers and similar boundary conditions become noticeable through a voltage offset that can then be compensated for in subsequent current measurements with the switch closed by corresponding calculations of the microcontroller.

Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass aufeinander folgend für zwei verschiedene Spannungswerte der Spannungsquelle ein erster und ein zweiter Korrekturwert ermittelt wird und dass darauf für folgende Messungen ein von dem erfassten ersten und/oder zweiten Korrekturwert abhängiger Korrekturwert zur Ermittlung der Spannungsdifferenz angewendet wird.In principle, it is also conceivable that a first and a second correction value are determined successively for two different voltage values of the voltage source and that a correction value dependent on the detected first and/or second correction value is then applied to subsequent measurements to determine the voltage difference.

Damit kann entweder rechnerisch oder über eine in einem Speicher hinterlegte Kurvenschar eine Asymmetrie zwischen den beiden Spannungsteilereinrichtungen systematisch auch für verschiedene Speisespannungen kompensiert werden. Es ist dann jeweils zusätzlich zu der Differenzspannung die Speisespannung zu ermitteln. Üblicherweise schwanken bei der Anwendung im Kraftfahrzeugbereich die Speisespannungen nicht besonders stark, so dass bei solchen Anwendungen üblicherweise die Berechnung eines einzelnen Kompensationswertes und seine Berücksichtigung bei nachfolgenden Messungen ausreicht.This means that an asymmetry between the two voltage divider devices can be systematically compensated for different supply voltages either mathematically or using a set of curves stored in a memory. The supply voltage must then be determined in addition to the differential voltage. Supply voltages in automotive applications usually do not fluctuate particularly much, so that in such applications it is usually sufficient to calculate a single compensation value and take it into account in subsequent measurements.

Entscheidend für die Qualität der Messung der Stromstärke ist dabei jedoch, dass bei auftretenden Speisespannungs- oder Stromstärkenschwankungen tatsächlich eine Messung der Kompensationsgröße bei getrenntem Highside-Schalter möglichst zeitlich häufiger stattfindet als entsprechende Änderungen der Speisespannung bzw. Laststromstärke. Hierzu kann als vorteilhafte Ausbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Ermittlung eines oder mehrerer Korrekturwerte periodisch, insbesondere wenigstens 1-mal pro Minute, vorteilhaft alle 10 Sekunden durchgeführt wird.However, the decisive factor for the quality of the current measurement is that, when supply voltage or current fluctuations occur, the compensation value is actually measured with the high-side switch disconnected as frequently as possible than corresponding changes in the supply voltage or load current. To this end, an advantageous embodiment of the invention can provide for the determination of one or more correction values to be carried out periodically, in particular at least once per minute, advantageously every 10 seconds.

Es ist auch eine periodische Ermittlung eines oder mehrerer Korrektur- / Kompensationswerte in anderen zeitlichen Perioden denkbar, beispielsweise alle 5 Sec. oder 1-mal pro Minute.It is also conceivable to periodically determine one or more correction/compensation values in other time periods, for example every 5 seconds or once per minute.

Es kann auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass zeitliche Änderungen der Speisespannung und/oder der Differenzspannung überwacht werden und dass die Ermittlung eines oder mehrerer Korrekturwerte wenigstens jeweils nach einer Änderung der überwachten Größe um wenigstens 5% insbesondere nur bei einer Änderung um wenigstens 10% wiederholt wird.It can also advantageously be provided that temporal changes in the supply voltage and/or the differential voltage are monitored and that the determination of one or more correction values is repeated at least after a change in the monitored variable of at least 5%, in particular only after a change of at least 10%.

Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Detektionseinrichtung verbunden sein, die Stromstärkenänderungen oder Speisespannungsänderungen detektiert und die bei Überschreiten bestimmter Schwellwerte der Änderungen selbsttätig das Ausschalten / Trennen des Schalters und ein Durchlaufen des Prozesses zur Bestimmung von Korrektur- / Kompensationswerten veranlasst. Eine derartige Detektionseinrichtung kann beispielsweise auch Bestandteil des Microcontrollers sein, in dem entsprechende Spannungsänderungen an einem oder beiden der Spannungsmesseingänge detektiert und weiterverarbeitet werden. Der Schalter muss dann mit einer Betätigungseinrichtung verbunden sein, die in der Lage ist, ihn ein- und auszuschalten und die ihrerseits durch den Microcontroller angesteuert werden kann.For example, the device according to the invention can be connected to a detection device that detects changes in current intensity or supply voltage and that, when certain threshold values of the changes are exceeded, automatically switches off/disconnects the switch and runs through the process for determining correction/compensation values. Such a detection device can also be part of the microcontroller, for example, in which corresponding voltage changes at one or both of the voltage measurement inputs are detected and further processed. The switch must then be connected to an actuating device that is able to switch it on and off and which in turn can be controlled by the microcontroller.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend beschrieben.In the following, the invention is shown using an embodiment in a drawing and described below.

Dabei zeigt:

1 schematisch die Darstellung der elektronischen Schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie
2 schematisch die Vorrichtung aus 1 mit einer beispielhaft dargestellten Einrichtung zur Steuerung des Verfahrens zur Bestimmung einer Korrektur- / Kompensationsgröße.

It shows:

1 schematic representation of the electronic circuit of the device according to the invention and
2 schematically the device 1 with an exemplary device for controlling the method for determining a correction/compensation value.

1 zeigt eine Leitung 1, in der ein Strom, gespeist durch eine Spannungsquelle 2 durch eine Last 3 fließt. Der Strom wird in dem Shuntwiderstand 4 gemessen. Hierzu ist auf der der Spannungsquelle 2 zugewandten Seite des Shuntwiderstandes 4 eine erste Spannungsteilereinrichtung 5 dargestellt, während auf der der Spannungsquelle 2 abgewandten Seite des Shuntwiderstandes 4 eine zweite Spannungsteilereinrichtung 6 vorgesehen ist. Die erste und zweite Spannungsteilereinrichtung 5, 6 weist jeweils eine Zenerdiode 7, 8 sowie eine Reihenschaltung aus jeweils wenigstens zwei ohmschen Widerständen 9, 10, 11, 12 auf und ist jeweils an ihrem dem Shuntwiderstand 4 abgewandten Ende mit einem Massepotential 13 verbunden. 1 shows a line 1 in which a current, fed by a voltage source 2, flows through a load 3. The current is measured in the shunt resistor 4. For this purpose, a first voltage divider device 5 is shown on the side of the shunt resistor 4 facing the voltage source 2, while a second voltage divider device 6 is provided on the side of the shunt resistor 4 facing away from the voltage source 2. The first and second voltage divider devices 5, 6 each have a Zener diode 7, 8 and a series circuit consisting of at least two ohmic resistors 9, 10, 11, 12 and is connected to a ground potential 13 at its end facing away from the shunt resistor 4.

An den Zenerdioden 7, 8 fällt jeweils eine unveränderliche Spannung ab, die durch die physikalischen Eigenschaften genauer gesagt durch die Durchbruchspannung der jeweiligen Zenerdiode gegeben ist. Der Rest der Spannung zwischen der Leitung 1 und dem Massepotential 13 fällt an dem jeweiligen ohmschen Spannungsteiler 9, 10 und 11, 12 ab. Diese Spannung wird dort derart geteilt, dass über die Spannungsabgriffsleitungen 14, 15 jeweils eine Spannung an den Abgriffspunkten 27, 28 der Spannungsteilereinrichtungen abgegriffen wird, die den Messeingängen 16, 17 eines Microcontrollers 18 zugeführt wird und dort den zulässigen Eingangsbereich möglichst weitgehend ausfüllt. Der Microcontroller 18 ist auf einer Seite mit dem Massepotential 19 und zusätzlich mit einem Referenzspannungsanschluss 20 verbunden. In die Spannungsabgriffsleitungen 14, 15 ist jeweils ein Widerstand 14' und ein Kondensator 14" bzw. 15', 15" integriert, die als Tiefpass wirken und nur niedrige Frequenzen, d.h. nicht hochfrequente Änderungen der zu messenden Spannungen zu den Messeingängen 16, 17 durchlassen.A constant voltage drops across the Zener diodes 7, 8, which is determined by the physical properties, or more precisely by the breakdown voltage of the respective Zener diode. The remainder of the voltage between line 1 and ground potential 13 drops across the respective ohmic voltage divider 9, 10 and 11, 12. This voltage is divided there in such a way that a voltage is tapped at the tapping points 27, 28 of the voltage divider devices via the voltage tapping lines 14, 15, which is fed to the measuring inputs 16, 17 of a microcontroller 18 and fills the permissible input range as much as possible. The microcontroller 18 is connected on one side to ground potential 19 and also to a reference voltage connection 20. A resistor 14' and a capacitor 14" or 15', 15" are integrated into the voltage tapping lines 14, 15, which act as a low-pass filter and allow only low frequencies, i.e. non-high-frequency changes in the voltages to be measured, to pass through to the measuring inputs 16, 17.

Besondere Beachtung bei der Darstellung der Vorrichtung verdient der auch als Highside-Schalter bezeichnete Schalter 21, mittels dessen die Leitung 1 unterbrochen und die Speisespannung von der Last 3 abgetrennt werden kann. Die Betätigung des Schalters 21 kann über einen Steuerausgang 22 des Microcontrollers 18 betätigt werden. Hierdurch kann, indem die Stromstärke durch die Leitung 1 auf Null reduziert wird eine Spannungsmessung auf den beiden Seiten des Shuntwiderstandes 4, die sich in diesem Zustand im Wesentlichen auf demselben Spannungspotential befinden, über die beiden separaten Spannungsmesszweige 5, 6 durchgeführt werden.When depicting the device, particular attention should be paid to switch 21, also referred to as the high-side switch, by means of which line 1 can be interrupted and the supply voltage can be separated from load 3. The switch 21 can be actuated via a control output 22 of microcontroller 18. This allows a voltage measurement to be carried out on both sides of shunt resistor 4, which in this state are essentially at the same voltage potential, via the two separate voltage measuring branches 5, 6, by reducing the current through line 1 to zero.

Unterschiede/Differenzspannungen der in diesen Messzweigen gemessenen Spannungen können als Kompensations- / Korrekturgröße gespeichert und bei folgenden Messungen berücksichtigt werden.Differences/differential voltages of the voltages measured in these measuring branches can be stored as compensation/correction values and taken into account in subsequent measurements.

Die 2 zeigt schematisch in vereinfachter Darstellung die Vorrichtung aus der 1, wobei besonderer Wert auf die Darstellung der Steuereinrichtung für die Kompensation von Asymmetrien und Messfehlern gelegt ist. In der 2 ist schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenso wie in der 1, jedoch unter Weglassung der nicht notwendigen Einzelheiten dargestellt, wobei wie zuvor die Leitung 1 eine Spannungsversorgungseinrichtung 2 über einen Shuntwiderstand 4 mit einem Lastwiderstand 3 verbindet. Der Highside-Schalter 21 lässt eine Abtrennung der Last 3 von der Spannungsversorgung 2 zu. Die erste und zweite Spannungsteilereinrichtung 5, 6 sind nur als gestrichelte Linien reduziert dargestellt, ebenso wie die Spannungsabgriffsleitungen 14, 15. Detaillierter ist der Microcontroller 18 dargestellt mit seinen zwei Spannungsmesseingängen 16, 17, die als Analog-Digital-Wandler ausgebildet sein können und mit seinem Steuerungsausgang 22. Innerhalb des Microcontrollers 18 werden die gewonnenen Spannungsmesssignale einer Verarbeitungseinrichtung 26 zugeführt, die die Differenzspannung bestimmt und beispielsweise an eine Ausgabeeinrichtung 23 weiterleitet. Dabei berücksichtigt die Verarbeitungseinrichtung 26 eine Kompensations- / Korrekturgröße, die hier von der Kompensationseinrichtung 24 zur Verfügung gestellt wird.The 2 shows schematically in a simplified representation the device from the 1 , with particular emphasis on the representation of the control device for the compensation of asymmetries and measurement errors. In the 2 is schematically the device according to the invention as well as in the 1 , but with the unnecessary details omitted, where as before the line 1 connects a voltage supply device 2 to a load resistor 3 via a shunt resistor 4. The high-side switch 21 allows the load 3 to be disconnected from the voltage supply 2. The first and second voltage divider devices 5, 6 are only shown in reduced form as dashed lines, as are the voltage tapping lines 14, 15. The microcontroller 18 is shown in more detail with its two voltage measurement inputs 16, 17, which can be designed as analog-digital converters, and with its control output 22. Within the microcontroller 18, the voltage measurement signals obtained are fed to a processing device 26, which determines the differential voltage and forwards it, for example, to an output device 23. The processing device 26 takes into account a compensation/correction variable, which is provided here by the compensation device 24.

Die Kompensationseinrichtung 24 ist mit einem Steuerungsausgang 22 des Microcontrollers 18 verbunden, über den der Highside-Schalter 21 betätigt werden kann. Die Bestimmung der Kompensationsgröße kann einerseits periodisch erfolgen und somit durch eine Zeitbasis 25 nach Ablauf einer festgesetzten Zeit, beispielsweise wiederholt nach jeweils einer Minute, 10 Sec. oder 1 Sec. erfolgen. In diesem Fall wird regelmäßig der Highside-Schalter 21 ausgeschaltet und damit die Leitung 1 aufgetrennt und die Last 3 von der Spannungsversorgungseinrichtung / Spannungsquelle 2 getrennt. Die Bestimmung der Kompensationsgröße geschieht dann wie oben bei der Erläuterung der 1 beschrieben.The compensation device 24 is connected to a control output 22 of the microcontroller 18, via which the high-side switch 21 can be operated. The determination of the compensation value can be carried out periodically and thus by a time base 25 after a set time has elapsed, for example repeatedly after one minute, 10 seconds or 1 second. In this case, the high-side switch 21 is regularly switched off and thus the line 1 is disconnected and the load 3 is separated from the voltage supply device / voltage source 2. The determination of the compensation value then takes place as above in the explanation of the 1 described.

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Verarbeitungseinrichtung 26 die Spannungsmesssignale an den Eingängen 16, 17 einzelnen oder die Differenzspannung für sich auf zeitliche Veränderungen überwacht und bei Überschreiten einer festgelegten absoluten Schwelle der Veränderung gegenüber einem vorher gespeicherten Wert eine neue Ermittlung der Kompensationsgröße bei der Kompensationseinrichtung 24 anstößt. Gleichzeitig wird dann der neue, bei Überschreitung der Schwelle geltende Wert der überwachten Eingangsspannung oder der Differenzspannung gespeichert, um nachfolgend gegenüber diesem Wert entsprechende Veränderungen überwachen zu können. Der jeweils neu ermittelte Wert der Kompensationsgröße wird innerhalb der Kompensationseinrichtung 24 oder in der Verarbeitungseinrichtung 26 gespeichert und bei nachfolgenden Messungen der Differenzspannung berücksichtigt. Anstelle der absoluten Abweichung gegenüber einer früher gemessenen und festgelegten Eingangsspannung oder Differenzspannung kann durch die Verarbeitungseinrichtung 26 auch das Auftreten von Spannungsänderungen in bestimmten Zeitintervallen überwacht werden oder die Geschwindigkeit von Spannungsänderungen durch Bildung der zeitlichen Ableitung der Signale. Dies kann beispielsweise so implementiert werden, dass eine neue Bestimmung der Kompensationsgröße stattfindet, wenn sich eine Eingangsspannung oder die Differenzspannung innerhalb von 10 Sec. um mehr als 5% geändert hat.However, it can also be provided that the processing device 26 monitors the voltage measurement signals at the inputs 16, 17 individually or the differential voltage for changes over time and, if a specified absolute threshold of the change compared to a previously stored value is exceeded, initiates a new determination of the compensation variable in the compensation device 24. At the same time, the new value of the monitored input voltage or differential voltage that applies when the threshold is exceeded is then stored in order to be able to subsequently monitor corresponding changes compared to this value. The newly determined value of the compensation variable is stored within the compensation device 24 or in the processing device 26 and taken into account in subsequent measurements of the differential voltage. Instead of the absolute deviation from a previously measured and specified input voltage or differential voltage, the processing device 26 can also monitor the occurrence of voltage changes at certain time intervals or the speed of voltage changes by forming the temporal Derivation of the signals. This can be implemented, for example, in such a way that a new determination of the compensation value takes place if an input voltage or the differential voltage has changed by more than 5% within 10 seconds.

Die Zeitbasis 25 kann in den Microcontroller 18 integriert und dort beispielsweise als Zähler ausgestaltet sein, der jeweils von einer festgelegten Zahl in zeitlich äquidistanten Schritten bis auf 0 herunter zählt, um dann nach Ablauf der Periodendauer die Neubestimmung der Kompensationsgröße einzuleiten.The time base 25 can be integrated into the microcontroller 18 and designed there, for example, as a counter which counts down from a fixed number in temporally equidistant steps to 0 in order to then initiate the re-determination of the compensation quantity after the period has elapsed.

Die Ausgabeeinrichtung 23 kann beispielsweise mit einer Anzeige, aber auch mit der Spannungsquelle 2 verbunden sein, um eine Regelung / Nachregelung der Spannung zu erlauben oder mit der Last 3 um dort sinnvolle Steuerungsmaßnahmen zu veranlassen.The output device 23 can be connected, for example, to a display, but also to the voltage source 2 in order to allow regulation/readjustment of the voltage or to the load 3 in order to initiate useful control measures there.

Claims

Device for measuring the current intensity of a current in a line (1) which is connected to a voltage source (2), wherein the device is provided for controlling an application in a motor vehicle and the device has at least one connection to a ground potential (13, 19), a shunt resistor (4) inserted into the line (1), two voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), two voltage tap lines (14, 14', 15, 15') as well as a voltage measuring device (18) and a switch (21), - wherein on both sides of the shunt resistor (4) the line (1) is connected to a voltage divider device (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), which is connected at its other end to a ground potential (13, 19), - wherein on each of the two voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) at a tapping point (27, 28) a divided first or second measuring potential is connected by means of a respective voltage tapping line (14, 14', 15, 15') to a respective voltage measuring input (16, 17) of the voltage measuring device (18), - wherein the voltage measuring device (18) determines the difference voltage between the first and the second measuring potential and - wherein in the line (1) as seen from the voltage source (2) behind the shunt resistor (4) and the voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) the switch (21) for interrupting the line (1) is provided, wherein the current is interrupted by the shunt resistor (4), and a voltage measurement is carried out via the two voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), the two voltage tapping lines (14, 14', 15, 15') and the voltage measuring inputs (16, 17) of the voltage measuring device (18), that a correction value is determined from the measured voltage difference and that the switch (21) is closed again.

Device according to Claim 1 , characterized in that each of the voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) has at least one Zener diode (7, 8) which is operated in the reverse direction and above the breakdown voltage.

Device according to Claim 1 or 2 , characterized in that each of the voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) has at least two ohmic resistors (9, 10, 11, 12) connected in series.

Device according to Claim 3 , characterized in that the at least two resistors (9, 10, 11, 12) are each connected in series with a Zener diode (7, 8).

Device according to Claim 1 or one of the following, characterized in that at least one, in particular both voltage tapping lines (14, 14', 15, 15') are connected to the ground potential (13, 19) by means of a capacitor (14", 15") each.

Device according to Claim 1 or one of the following, characterized in that each of the voltage tapping lines (14, 14', 15, 15') is connected to a voltage measuring input (16, 17) of a microcontroller (18), in particular to an analog/digital converter.

Method for measuring current at a shunt resistor (4) with a device according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that on both sides of the shunt resistor (4) a voltage potential is detected via a separate measuring branch by means of a voltage measuring device (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 14', 15, 15') with at least two separate measuring inputs (16, 17), a differential voltage is determined and the current intensity of the current flowing through the shunt resistor is determined from the differential voltage and the resistance value of the shunt resistor (4), the current through the shunt resistor (4) being interrupted by means of a switch (21) which is provided in the line (1) for interrupting it on the side of the shunt resistor (4) and the two voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) facing away from the voltage source (2), that a voltage measurement is carried out via the two voltage divider devices (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), the two voltage tap lines (14, 14', 15, 15') and the voltage measuring inputs (16, 17) of the voltage measuring device (18) is carried out, that a correction value is determined from the measured voltage difference and that the switch (21) is closed again.

Procedure according to Claim 7 , characterized in that a first and a second correction value are determined successively for two different voltage values of the voltage source (2) and that for subsequent measurements a correction value dependent on the first and/or second correction value is applied to determine the voltage difference.

Procedure according to Claim 7 or 8 , characterized in that the determination of one or more correction values is carried out periodically, in particular at least once per minute, advantageously every 10 seconds.

Procedure according to Claim 7 or 8 , characterized in that temporal changes in the supply voltage and/or the differential voltage are monitored and that the determination of one or more correction values is repeated at least after a change in the monitored variable of at least 5%, in particular only after a change of at least 10%.