DE4314539C2 - Magnetowiderstands-Sensor mit vertikaler Empfindlichkeit und Verwendung des Sensors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Magnetowiderstands(MR)-Sen­ sor und eine Verwendung des Sensors zur Differenzstrommessung.

Der elektrische Widerstand in ferromagnetischen Übergangs­ metallen wie Nickel (Ni), Eisen (Fe) oder Kobalt (Co) und ihren Legierungen ist abhängig von der Größe und der Rich­ tung eines anliegenden äußeren Magnetfeldes. Diesen Effekt nennt man magnetoresistiven Effekt oder Magnetowiderstand (MR). Der MR-Effekt bildet die Grundlage für die Messung von Magnetfeldern mit magnetoresistiven oder MR-Sensoren. MR-Sensoren sind robust gegenüber Temperatur- und Strah­ lungseinflüssen und zeichnen sich durch eine hohe Meß­ empfindlichkeit aus.

Im allgemeinen sind MR-Sensoren aus einem oder mehreren weichmagnetischen und ferromagnetischen Streifenfilmen aufgebaut, die auf einem Substrat angeordnet und mit elek­ trischen Meßkontakten versehen sind. Die Dicken dieser magnetoresistiven Streifenfilme sind in der Regel kleiner als die mittlere Größe ihrer magnetischen Domänen und liegen typischerweise zwischen 10 nm und 1 µm. Bei solch dünnen Magnetschichten liegt die Magnetisierung wegen der hohen entmagnetisierenden Felder im wesentlichen in der Schichtebene und ist auch von relativ großen, senkrecht zur Schichtebene gerichteten äußeren Magnetfeldern nur wenig zu beeinflussen. Hingegen richtet sich die Magneti­ sierung in einer Domäne der Schicht in einem Magnetfeld mit einer Komponente in der Schichtebene und senkrecht zur Magnetisierung unter einem bestimmten Winkel zum Magnet­ feld aus. Dies bewirkt eine Drehung der Magnetisierung relativ zur Stromrichtung eines zwischen zwei Meßkontakten fließenden Stromes um einen entsprechenden Winkel PHI und eine Widerstandsänderung in Abhängigkeit von diesem Dreh­ winkel PHI, die in guter Näherung proportional zu cos²(PHI) ist. Diesen richtungsabhängigen Anteil des MR nennt man den anisotropen MR (AMR). Er liegt in einem Bereich von einigen Prozent des isotropen ohmschen Wider­ stands.

In einem Meßbereich um PHI = ±45° und PHI = ±135° ist die Kennlinie des Sensors in guter Näherung jeweils linear. Bei den Winkeln PHI = -45° und PHI = +135° ist die Steigung der Kennlinie positiv und bei PHI = +45° und PHI = -135° negativ. Zum Linearisieren stellt man daher den Winkel PHI zwischen der Magnetisierung der Schicht und dem Strom auf einen dieser vier möglichen Arbeitspunkte ein bei nicht vorhandenem magnetischen Meßfeld.

Bei einem bekannten magnetoresistiven Sensor, einem soge­ nannten Barber-pole-Sensor, ist dies durch folgende Maß­ nahmen realisiert. Auf einem in seiner Längsrichtung ma­ gnetisierten Streifen aus einer Nickel-Eisen(NiFe)-Legie­ rung mit dem Handelsnamen "Permalloy" der Länge L, der Breite W und der Dicke T mit L < W << T sind schmale Streifenleiter aus einem elektrisch gut leitenden Material unter einem Winkel von BETA = +45° oder BETA = -45° zur Magnetisierung des magnetoresistiven Streifenfilms ange­ ordnet. Bei Anlegen einer Spannung an den elektrisch kon­ taktierten Längsenden des Streifens bildet sich zwischen den Streifenleitern in dem magnetoresistiven Streifen ein Stromfluß aus, der im wesentlichen senkrecht zu den Streifenleitern und damit je nach Polung der Spannung unter einem Winkel PHI = BETA + 90° oder PHI = BETA - 90° zur Magnetisierung verläuft. Mehrere solcher Permalloy- Streifen mit gleicher Magnetisierung, die parallel neben­ einander auf einem Substrat angeordnet sind und über zu den Permalloy-Streifen parallele Aluminiumverbindungen miteinander in Reihe geschaltet sind, bilden einen recht­ eckigen Sensorblock. In bekannten Barber-pole-Sensoren sind zwei oder vier solcher Sensorblöcke mit unterschied­ lichen Vorzeichen der Widerstandsänderung dR/R(H) vorge­ sehen. Bei einer Ausführungsform mit vier Sensorblöcken sind diese zu einer rechteckigen Sensorfläche zusammenge­ setzt und in einer Wheatstone-Brücke zusammengeschaltet. Vorzugsweise wechseln dabei Sensorblöcke mit einer posi­ tiven Widerstandsänderung dR/R(H) < 0 und Sensorblöcke mit einer negativen Widerstandsänderung dR/R(H) < 0 einander ab.

Der Meßbereich eines solchen MR-Sensors ist der Bereich, in dem die Kennlinie R(H) des Sensors annähernd linear ist, und die Empfindlichkeit entspricht der Steilheit der Kennlinie in diesem Linearitätsbereich. Je größer dabei die Empfindlichkeit des Sensors ist, desto kleiner ist sein Meßbereich, und umgekehrt. Die Empfindlichkeit ist proportional zur maximalen relativen Widerstandsänderung, die sich bei Drehung der Magnetisierung um 90° aus der Stromrichtung ergibt, und hängt von dem Verhältnis W/T von Breite W zu Dicke T der magnetoresistiven Streifen ab. Bei vorgegebener Streifendicke T nimmt die Empfindlichkeit mit der Streifenbreite W zu. Zur Stabilisierung der Sensor­ kennlinie wird der MR-Sensor, insbesondere der Barber­ pole-Sensor, in einem Stützmagnetfeld von typischerweise 0,5 bis 6 kA/m angeordnet.

Damit erreicht man eine weit­ gehend einheitliche Ausrichtung der Magnetisierung über den gesamten Streifen (Single-domain-state). ("Sensors", Vol. 5, Magnetic Sensors, Ed.: Boll und Overshott, VCH Verlag Weinheim (DE), 1989, Seiten 343 bis 369).

Es sind auch magnetoresistive Mehrschichtsysteme mit mehreren, zu einem Stapel angeordneten ferromagnetischen Schichten bekannt, die durch nichtmagnetische Zwischen­ schichten voneinander getrennt sind, und deren Magneti­ sierungen jeweils in der Schichtebene liegen. Die je­ weiligen Schichtdicken sind dabei wesentlich kleiner als die mittlere freie Weglänge der Leitungselektronen ge­ wählt. In solchen Schichtsystemen tritt bei Anlegen eines elektrischen Stromes nun zusätzlich zu dem AMR in den einzelnen Schichten der sogenannte Giant-magnetoresistive Effekt oder Giant-Magnetowiderstand (Giant-MR) auf. Dieser Giant-MR ist ein isotroper Effekt, d. h. er ist insbesonde­ re unabhängig von der Stromrichtung, und beruht auf der unterschiedlich starken Streuung von Majoritäts- und Minoritäts-Leitungselektronen, d. h. Elektronen mit zur Magnetisierung der jeweiligen Schicht parallelen bzw. antiparallelen Spinmomenten, im Volumen der Schichten und an den Grenzflächen zwischen den ferromagnetischen Schichten und den Zwischenschichten. Mit solchen Giant- MR-Schichtsystemen wurden bereits Widerstandsänderungen von bis zu 70% des ohmschen Widerstandes bei Raumtempe­ ratur gemessen.

Es sind zwei Grundtypen von solchen Giant-MR-Schichtsyste­ men bekannt. Bei dem ersten Typ sind die ferromagnetischen Schichten über die Zwischenschichten antiferromagnetisch aneinander gekoppelt, so daß sich die in den Schichtebenen liegenden Magnetisierungen von zwei benachbarten ferro­ magnetischen Schichten ohne äußeres Magnetfeld antiparal­ lel zueinander ausrichten. Ein Beispiel für diesen Typ sind Eisen-Chrom-Übergitter (Fe-Cr-Superlattices) mit ferromagnetischen Schichten aus Fe und antiferromagneti­ schen Zwischenschichten aus Cr. Durch ein äußeres Magnet­ feld werden nun die Magnetisierungen von benachbarten ferromagnetischen Schichten gegen die antiferromagneti­ schen Kopplungskräfte gedreht. Diese Umorientierung der Magnetisierungen durch das Magnetfeld hat eine stetige Abnahme des Giant-MR zur Folge, die ein Maß für die Größe des Magnetfeldes ist. Ab einer Sättigungsfeldstärke H_s tritt keine Änderung des Giant-MR mehr auf, weil sämtli­ che Magnetisierungen dann parallel zueinander ausgerichtet sind. ("Physical Review Letters", Vol. 61, No. 21, Novem­ ber 1988, Seiten 2472-2475).

Bei dem zweiten Typ eines Giant-MR-Mehrschichtsystems sind die ferromagnetischen Schichten durch dia- oder para­ magnetische Zwischenschichten aus Metall voneinander aus­ tauschentkoppelt. Jeweils benachbarte ferromagnetische Schichten weisen unterschiedliche Koerzitivfeldstärken auf. Dadurch werden in den einzelnen Domänen die in der Sättigung zunächst parallelen Magnetisierungen von magne­ tisch weicheren Meßschichten und benachbarten, magnetisch härteren Biasschichten durch ein Magnetfeld mit einer Komponente senkrecht zu den Magnetisierungen und in den Schichtebenen unterschiedlich stark gedreht, und es stellt sich ein vom Magnetfeld abhängiger Winkel zwischen diesen Magnetisierungen ein. Die Abhängigkeit der einzelnen Magnetisierungen vom Magnetfeld ergibt sich dabei aus den entsprechenden Hysteresekurven des magnetisch weicheren bzw. des magnetisch härteren Materials. Zwischen den Koer­ zitivfeldstärken der magnetisch weicheren und der magne­ tisch härteren Schichten und zwischen ihren negativen Werten, d. h. für umgekehrt gerichtete äußere Felder, liegt jeweils ein Bereich, in dem die beiden Magnetisierungen antiparallel zueinander gerichtet sind. In diesem Bereich ist das MR-Signal maximal und konstant. Verschiedene Koer­ zitivfeldstärken kann man durch die Wahl unterschiedlicher Materialien oder durch unterschiedliche Herstellungspro­ zesse bzw. die Wahl unterschiedlicher Dicken des gleichen Materials einstellen. Bekannte Schichtstrukturen mit un­ terschiedlichen Materialien sind beispielsweise NiFe-Cu- Co-Schichtstrukturen und Fe-Cu-Co-Strukturen. Ein auf un­ terschiedlicher Herstellung oder unterschiedlichen Dicken beruhendes, bekanntes Schichtsystem ist ein Co-Au-Co- System ("Journal of Applied Physics", Vol. 70, No. 10, 15. Nov. 1991, Seiten 5864-5866).

Sowohl die Barber-pole-Sensoren als auch Sensoren mit Giant-MR-Schichtsystemen sind wegen der hohen entmagneti­ sierenden Felder in den dünnen Schichten nur für eine Magnetfeldkomponente in deren Schichtebenen empfindlich, die parallel zur Oberfläche des Substrats verlaufen, auf dem die Schichten angeordnet sind (planare Anordnung).

Zum Erfassen von glatten Gleichfehlerströmen wie auch Wechselfehlerströmen und pulsierenden Gleichfehlerströmen ist eine Anordnung bekannt, bei der die Stromleiter eines Stromkreises durch den magnetischen Kern eines Summen­ stromwandlers hindurchgeführt sind und dieser Kern mit einem Spalt versehen ist. Zur Messung des Magnetfeldes innerhalb des Spaltes ist im Spalt eine Magnetfeldsonde angeordnet, vorzugsweise ein magnetfeldabhängiger Wider­ stand wie beispielsweise ein Hallgenerator, eine Feld­ platte oder auch ein Magnettransistor. Ist nun der Summen­ strom aller in den Stromleitern fließenden Ströme nicht Null, so wird in dem Spalt ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld wird von der Magnetfeldsonde detektiert. Da dieses Meßprinzip nicht auf magnetischer Induktion beruht, können damit auch die Magnetfelder beliebiger Gleichfeh­ lerströme erfaßt werden (DE-OS 20 59 054).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen MR- Sensor anzugeben, der auch für vertikal zur Substratebene gerichtete Magnetfelder eine hohe Meßempfindlichkeit auf­ weist.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Es ist ein Siliciumsubstrat mit einer (100)-Oberfläche vorgesehen, in die wenigstens eine Ausnehmung eingearbeitet ist. Wenigstens eine Seitenwand der Ausnehmung ist von einer (111)-Kristallfläche des Siliciums gebildet. Auf dieser Seitenwand ist ein MR- Sensorelement angeordnet. Das MR-Sensorelement ist somit unter dem kristallographisch vorgegebenen Winkel von etwa ±54,74° zur (100)-Oberfläche geneigt. Dadurch erhält man einen MR-Sensor, der im Gegensatz zu den bekannten pla­ naren MR-Sensoren auch für Magnetfelder empfindlich ist, die senkrecht zur Oberfläche des Sensors gerichtet sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeich­ nung Bezug genommen, in deren

Fig. 1 eine Ausführungsform eines MR-Sensors im Quer­ schnitt,

Fig. 2 und 3 eine Ausführungsform eines MR-Sensors in einer perspektivischen Darstellung bzw, in der Draufsicht und

Fig. 4 eine Meßkurve des Ausgangssignals eines MR-Sensors gemäß der Erfindung im Vergleich zu einem bekann­ ten planaren MR-Sensor
schematisch dargestellt sind.

In Fig. 1 sind ein Substrat aus einkristallinem Silicium (Si) mit 2, seine durch eine (100)-Kristallebene gebildete Oberfläche mit 20, eine Ausnehmung im Substrat 2 mit 4, eine Seitenwand der Ausnehmung 4 mit 40 und ein auf dieser Seitenwand 40 angeordnetes MR-Sensorelement mit 6 sowie eine weitere Seitenwand mit 40' bezeichnet.

Die Ausnehmung 4 ist insbesondere anisotrop in die Ober­ fläche 20 hineingeätzt, vorzugsweise mittels naßchemischen Ätzens mit KOH durch ein Ätzfenster in einer photolitho­ graphischen Maske. Das Ätzfenster ist vorzugsweise recht­ eckig ausgebildet mit parallel zu den <110<-Kristallrich­ tungen des Si verlaufenden Seitenkanten. Im dargestellten Querschnitt sind nur zwei Seitenkanten 41 zu sehen. Es werden durch das Ätzen Seitenwände 40 und 40' der Ausneh­ mung 4 erzeugt, die durch die ätzresistenten (111)-Kri­ stallflächen des Si gebildet sind. Je nach Ätzdauer tref­ fen sich entweder die Seitenwände 40 und 40' in einer Unterkante 45 am Fuß der Ausnehmung 4, oder es bleibt ein nicht dargestellter Boden der Ausnehmung 4 parallel zur Oberfläche 20. Die Seitenwände 40 und 40' sind unter einem kristallographisch bestimmten Winkel BETA von +54,74° bzw. BETA von -54,74° gegen die Oberfläche 20 geneigt. Der Drehsinn dieser Winkel BETA und BETA' ist dabei gegen die innere, d. h. in das Ätzfenster hineinzeigende, Normale zu der jeweiligen Seitenkante 41 definiert. Das auf der Seitenwand 40 angeordnete MR-Sensorelement 6 ist damit unter diesem Winkel +54,74° bzw. -54,74° gegen die Ober­ fläche 20 geneigt. Es genügt im Prinzip auch nur eine (111)-Seitenwand 40 für die Ausnehmung 4. Die anderen Seiten der Ausnehmung 4 können beliebig gestaltet sein. Vorzugsweise ist das MR-Sensorelement 6 durch eine Isola­ tionsschicht 5 von dem Substrat 2 elektrisch isoliert. Diese Isolationsschicht 5 kann aus Siliciumdioxid oder Siliciumnitrid bestehen.

Das MR-Sensorelement 6 selbst ist im wesentlichen nur für Magnetfelder parallel zu seiner Schichtebene empfindlich. Von einem senkrecht zur Oberfläche 20 gerichteten Magnet­ feld H wird daher im wesentlichen nur die parallel zu der Schichtebene des MR-Sensorelements 6 gerichtete Kompo­ nente H_p, deren Betrag |H_p| gleich |H|sin(BETA) = 0,85 |H| ist, von dem MR-Sensorelement 6 erfaßt. Ferner ist die korrespondierende, zu den Schichtebenen vertikale Kompo­ nente H_v des Magnetfeldes H dargestellt.

Als MR-Sensorelement 6 ist in einer Ausführungsform ein an sich bekannter Barber-pole-Streifen vorgesehen, der mit einem magnetoresistiven Streifen aus Ni, Fe oder Co oder einer Legierung aus diesen Metallen, vorzugsweise einer NiFe-Legierung mit dem Handelsnamen Permalloy, und schräg unter einem Winkel von 45° zur Längsrichtung des Streifens darüber angeordneten metallischen Streifenleitern, bei­ spielsweise aus Au, gebildet ist. Die Streifenleiter sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Der magne­ toresistive Streifen ist bei nicht anliegendem Magnetfeld parallel zur Stromrichtung eines an seinen Längsenden angelegten Stromes I magnetisiert. Ein Magnetfeld H dreht nun die Magnetisierung M des Streifens aus ihrer Aus­ gangslage um einen von der Feldstärke |H| abhängigen Dreh­ winkel. Dadurch ändert sich der Widerstand des Streifens, der als Maß für das Magnetfeld H herangezogen wird.

Als MR-Sensorelement 6 kann auch ein Giant-MR-Schicht­ system vorgesehen sein mit vorzugsweise austauschent­ koppelten ferromagnetischen Bias- und Meßschichten. Das Meßsignal ist dann unabhängig von der Stromrichtung.

In einer in Fig. 2 perspektivisch dargestellten Ausfüh­ rungsform und einer in Fig. 3 in der Draufsicht darge­ stellten Ausführungsform sind mehrere Ausnehmungen 4 nebeneinander in das Substrat 2 eingearbeitet. Die Sei­ tenkanten 41 und 42 der Ausnehmungen 4 verlaufen jeweils parallel zu <110<-Kristallrichtungen, d. h. Spuren der (111)-Kristallflächen auf der (100)-Oberfläche 20. In der dargestellten Ausführungsform haben zwei benachbarte Aus­ nehmungen 4 jeweils eine gemeinsame Seitenkante 41 in Längsrichtung. Die Seitenkanten 41 benachbarter Ausneh­ mungen 4 können allerdings auch in einem Abstand zuein­ ander angeordnet sein. Die Seitenkanten 42 der Ausnehmung 4 in der Querrichtung verlaufen vorzugsweise auf einer Linie. In den Ausnehmungen 4 ist auf einander entspre­ chenden Seitenwänden 40 jeweils ein MR-Sensorelement 6 angeordnet. Die MR-Sensorelemente 6 sind vorzugsweise wieder als Barber-pole-Streifen ausgebildet und durch Verbindungen 62 in Reihe geschaltet. Ein normal zur Oberfläche 20 des Substrats 2 gerichtetes Magnetfeld H, das in der dargestellten Ausführungsform wieder entlang der äußeren Normalen zur Oberfläche 20 gerichtet ist, jedoch auch entlang der inneren Normalen zur Oberfläche 20 gerichtet sein kann, dreht die Magnetisierungen H der MR-Sensorelemente 6 aus den parallel zur Stromrichtung des in jedem Streifen in der gleichen Richtung fließenden Stromes I verlaufenden Ausgangslagen. Die Drehsinne und bei gleich großen Magnetisierungen H auch die Drehwinkel sind dabei für alle Barber-pole-Streifen gleich, so daß sich als Widerstandssignal das Summenstromsignal aller Barber-pole-Streifen ergibt.

Es ist auch möglich, auf beiden Seitenwänden 40 und 40' der Ausnehmung 4 oder auch auf den querverlaufenden (111)- Seitenwänden, die die Oberfläche 20 in den kürzeren Sei­ tenkanten 42 schneiden, MR-Sensorelemente 6 anzuordnen. Schließlich können auch mehrere MR-Sensorelemente 6 auf einer Seitenwand 40 angeordnet werden, die vorzugsweise mäanderförmig in Reihe geschaltet sind. Im Falle von Barber-pole-Streifen als MR-Sensorelemente 6 müssen die Magnetisierungen der einzelnen Streifen der Stromrichtung entsprechend gewählt werden. Die MR-Sensorelemente 6 können auch in einer Brückenschaltung verschaltet werden.

Eine vorteilhafte Verwendung eines MR-Sensors gemäß der Erfindung ist die Anordnung des MR-Sensors in dem wenig­ stens einen Spalt im Ringkern eines Summenstromwandlers für Differenzstromschutzeinrichtungen, die beispielsweise aus DE-OS 20 59 054 bekannt sind. Wegen der schrägen Anordnung der MR-Sensorelemente 6 kann dabei die Spalt­ länge deutlich verkleinert werden und damit ein größeres Magnetfeld im Spalt erreicht werden. Außerdem kann bei Barber-pole-Streifen die Empfindlichkeit gegenüber einer bekannten planaren Anordnung durch die wegen der geome­ trischen Verhältnisse größer wählbare Streifenbreite W erhöht werden.

Fig. 4 zeigt in einem Diagramm als Meßkurve M1 die Aus­ gangsspannung U eines MR-Sensors gemäß der Erfindung und zum Vergleich die Meßkurve M2 eines bekannten MR-Sensors jeweils als Funktion der Verlustleistung P. Der bekannte MR-Sensor unterschied sich dabei von dem Sensor gemäß der Erfindung lediglich dadurch, daß seine Sensorelemente nicht auf (111)-Flächen einer Ausnehmung in einem Si-Sub­ strat, sondern planar auf der (100)-Oberfläche eines ent­ sprechenden Substrates angeordnet waren. Gemessen wurde jeweils mit einer Brückenschaltung von Barber-pole- Streifen bei einer Brückenspannung von 5 V und einem Meßstrom |I| von 30 mA. Es zeigte sich, daß für ein Meßsignal M2 von 3 mV bei dem MR-Sensor gemäß dem Stand der Technik eine Verlustleistung von 50 mW erforderlich war, während für den MR-Sensor gemäß der Erfindung bei gleichem Meßsignal M2 = 3 mV eine Verlustleistung von lediglich 1 mW genügte.

Claims (8)

1. Magnetowiderstands(MR)-Sensor mit folgenden Merkmalen:

• a) Es ist ein Substrat (2) aus einkristallinem Silicium (Si) vorgesehen mit wenigstens einer Oberfläche (20), die von einer (100)-Kristallfläche des Siliciums (Si) gebildet ist,
• b) in diese Oberfläche (20) ist eine Ausnehmung (4) ein­ gearbeitet mit wenigstens einer von einer (111)- Kristallfläche des Siliciums (Si) gebildeten Seitenwand (40),
• c) auf dieser Seitenwand (40) ist wenigstens ein MR-Sen­ sorelement (6) angeordnet.

2. MR-Sensor nach Ansprüch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als MR-Sensorelement (6) ein Giant-MR-Schichtsystem vorgesehen ist.

3. MR-Sensor nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das MR-Sensorelement (6) als Barber-pole-System ausgebildet ist.

4. MR-Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das MR-Sensorelement (6) durch eine Isolationsschicht (5) von dem Substrat (2) elektrisch isoliert ist.

5. MR-Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ausnehmungen (4) mit zugeordneten MR-Sensorele­ menten (6) vorgesehen sind.

6. MR-Sensor nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Seitenkanten (41 und 42) jeder Ausnehmung (4) parallel zu <110<-Kristallrich­ tung des Siliciums (Si) verlaufen.

7. MR-Sensor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die MR-Sensorelemente (6) in Reihe geschaltet sind.

8. Verwendung eines MR-Sensors nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche zur Differenzstrommessung durch seine Anordnung in einem Spalt eines Ringkerns eines Summen­ stromwandlers.