BE1020034A3 - Inrichting voor het detecteren van een stroom, een voertuig en een werkwijze. - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een inrichting (10) voor het detecteren van een stroom in een geleider (25), de inrichting (10) bevat een magnetisch veld sensor (28), zoals een Hall sensor, en tevens een juk (27) voor het geleiden van magnetische flux. Dit juk (27) is aan de grootte van de geleider (25) aanpasbaar voor het gedeeltelijk omsluiten van de geleider (25). De uitvinding betreft ook een voertuig met een dergelijke inrichting (10). De uitvinding betreft ook een werkwijze voor het detecteren van een stroom in een geleider (25), waarbij het juk (27) vervormt tijdens het omsluiten van de geleider (25).

Description

Inrichting voor het detecteren van een stroom, een voertuig en een werkwijze.

Technisch gebied

De uitvinding betreft een inrichting voor het detecteren van een stroom. De uitvinding betreft tevens een voertuig voorzien van een dergelijke inrichting en een werkwijze voor het monteren van een dergelijke inrichting.

Stand van de techniek

Een inrichting voor het detecteren van een stroom, zoals een stroomsensor gebaseerd op een contactloze detectie van een stroom in een geleider, ook aangeduid als een contactloze stroomsensor, is gekend en wordt bijvoorbeeld beschreven in EP 0 772 046 A2. Met een contactloze stroomsensor wordt een stroom in een geleider, ook stroomgeleider genoemd, gedetecteerd zonder de stroom te beïnvloeden, bijvoorbeeld zonder de geleider te onderbreken of zonder de stroom door een sensor te leiden. Detecteren kan bijvoorbeeld gebeuren door middel van een Hall sensor.

Waar vroeger bij een voertuig de aansluiting voor de elektrische connector voor een aanhanger, ook aanhangwagen genoemd, een parallelle aftakking was op een geleider voor de verlichting van het voertuig, ook trekkende voertuig genoemd, is dit bij moderne voertuigen niet meer zonder meer mogelijk door de elektronische aansturing van de verlichting en bijkomende systemen voor lamp faling detectie. Hiertoe zijn contactloze sensoren voorgesteld, zoals beschreven in EP 1 498 312 Al.

Met contactloze sensoren wordt de stroom gedetecteerd in een geleider voor de verlichting van het trekkende voertuig, en op basis van de verkregen signalen wordt de verlichting van de aanhanger correct aangestuurd. Voor het aansturen van de verlichting van de aanhanger kan gebruik gemaakt worden van een voeding van het trekkende voertuig.

Contactloze sensoren, werkend op het magnetische veld van een stroomvoerende geleider, zijn reeds voorgesteld, maar blijken in de praktijk moeilijk en duur te realiseren, voornamelijk vanwege de kleine te detecteren DC stromen, ook gelijkstromen genoemd, waardoor het magnetisch veld erg zwak is ten opzichte van externe storingen allerhande. In het bijzonder bij toepassing in voertuigen leidt dit tot sensoren die ingewikkelde kalibraties moeten doorlopen, duur zijn en groot zijn en hierbij problemen geven met de draadlengtes en beperkte inbouwruimtes waarin deze sensoren moeten aangebracht worden.

Samenvatting van de uitvinding

Het is een doel van de uitvinding een inrichting voor het detecteren van een stroom te verschaffen die ten minste één van de genoemde punten verbetert.

Dit doel wordt bereikt met een inrichting volgens de conclusie 1. Voorkeurdragende uitvoeringsvormen worden beschreven in de afhankelijke conclusies.

Dergelijke inrichting voor het detecteren van een stroom in een geleider bevat een doorvoeropening voor de geleider en ten minste één magnetisch veld sensor. Met de ten minste één magnetisch veld sensor kan het magnetisch veld worden waargenomen dat wordt veroorzaakt door een stroom in de geleider. Een sensor die magnetische velden kan waarnemen, kan meerdere sensorelementen hebben. De aanwezigheid van het veld, de grootte van het veld of een verandering van de grootte van het veld kan worden waargenomen of gemeten door de sensor.

Volgens de uitvinding bevat de inrichting een behuizing waarin een juk is aangebracht dat is ingericht om de geleider, bijvoorbeeld een draad of een kabel, tussen het juk en de sensor op te nemen, zodat de geleider door het juk en de sensor minstens gedeeltelijk wordt omsloten. Het juk geleidt een flux en maakt door een omsluiten van de geleider, en dus van het magnetisch veld veroorzaakt door de te detecteren stroom in de geleider, een gekoppelde magnetische kring met de sensor, waardoor het magnetisch veld goed is waar te nemen door de sensor. De combinatie van de sensor en het juk volgens de uitvinding is zelfafschermend voor stoorvelden. Het juk is een vervormbaar element, bijvoorbeeld een elastisch vervormbaar element.

In een uitvoeringsvorm is het juk aan de grootte van de geleider aanpasbaar voor het gedeeltelijk omsluiten van de in de doorvoeropening opgenomen geleider. Hierdoor wordt een nauwere omsluiting van de geleider mogelijk met een grotere koppeling en daardoor een hogere nauwkeurigheid in de detectie.

In een uitvoeringsvorm staat de aanpasbaarheid van het juk toe, het juk steeds door de geleider te laten omsluiten. Het omsluiten van de geleider door het juk leidt tot de aanpassing van het juk aan de grootte van de geleider. De aanpasbaarheid van het juk kan bijvoorbeeld door een mechanische constructie worden verkregen.

In een uitvoeringsvorm bevat het juk een vervormbaar materiaal. Doordat het juk vervormbaar is kan de omsluitende functie van het juk worden geoptimaliseerd voor geleiders van verschillende grootte. Hierdoor kan een enkele inrichting worden verkregen die verschillende geleiders, bijvoorbeeld draden van verschillende diameters, op eenvoudige wijze kan omsluiten. De hier voorgestelde inrichting voor het detecteren van een stroom is universeel bruikbaar voor vele toepassingen waarin een gevoelige, contactloze en/of verwijderbare stroomsensor voordelen kan bieden.

De vorm van het juk past zich aan, aan de dikte van de geleider. In een uitgangspositie, zonder vervorming als gevolg van het omsluiten van een geleider, kan het juk een eerste vorm, bijvoorbeeld een vlakke vorm, hebben. Een omsluiten van een geleider leidt tot vervorming van het juk, aangepast aan de grootte en/of de vorm van de geleider.

Het juk kan in het bijzonder een U-vormige dwarsdoorsnede aannemen voor het gedeeltelijk omsluiten van een geleider, in het bijzonder van een draadvormige geleider. In de holte van de U-vorm kan de geleider worden opgenomen. In de opening tussen de einden van U-vorm kunnen één of meerdere sensoren geplaatst zijn.

In een uitvoeringsvorm wordt het juk gevormd door een folie. Een folie uit buigzaam, dun foliemateriaal kan gemakkelijk worden vervormd en zodoende worden aangepast aan de grootte en/of de vorm van de geleider, waardoor het juk nauw op de geleider kan aansluiten en deze kan omsluiten. Een voordeel van het gebruik van een folie ten opzichte van een stuk blik, ijzer of ferriet is dat een folie zich vrijelijk qua vorm kan aanpassen en zo verkeerde uitlijningen, bijvoorbeeld ten gevolge van toleranties, kan overwinnen. Er is ook weinig kans op breuk, wat bijvoorbeeld bij ferrietkernen wel het geval is. Ook bij de fabricage van de sensor heeft een folie voordelen. Een folie is gemakkelijk in te brengen in een behuizing en zonder specifieke bevestiging vast te houden in de behuizing en behoeft buiten op maat snijden geen verdere behandelingen te ondergaan.

In een uitvoeringsvorm is de folie dunner dan 1 mm, bijvoorbeeld vertoont de folie een dikte van 0,1 mm. Het feit dat de sectie van het magnetisch juk klein is ten gevolge van het dun zijn van de folie, is geen nadeel, aangezien de waar te nemen magnetische velden veroorzaakt worden door relatief kleine DC

stromen en daardoor ook zodanig klein zijn dat onder deze omstandigheden geen saturatie of andere negatieve effecten kunnen optreden.

Een vervormbaar juk, in het bijzonder een elastisch vervormbaar juk, laat toe dat de vorm van het juk zich aanpast aan de vorm van de geleider en dat het juk op een eenvoudige wijze nabij de sensor kan opgesteld worden om een magnetische koppeling met de sensor te bewerkstelligen, meer in het bijzonder om nabij de fluxconcentrators van de sensor opgesteld te worden. Dit laat toe op een eenvoudige wijze een magnetische kring te bekomen door het juk en de sensor. Hierbij sluit het juk de magnetische stoorvelden en/of externe magnetische velden kort over de sensor. Enkel de magnetische velden gegenereerd door een stroom binnen de magnetische kring, gevormd door het juk en de van fluxconcentrators voorziene sensor, worden hierbij door de sensor gedetecteerd.

In een uitvoeringsvorm is het foliemateriaal een amorfe cobaltlegering. Een amorfe cobaltlegering heeft een hoge magnetische permeabiliteit. Daarnaast heeft dit materiaal zowel een extreem lage remanentie als magnetostrictie. Door de lage remanentie leent zich dit materiaal goed voor het detecteren van kleine stromen zonder hystérésis effect, en door de lage magnetostrictie is het materiaal plooibaar zonder verlies aan magnetische en/of mechanische eigenschappen, zodat het herhaaldelijk bruikbaar is. Dit soort materiaal heeft trouwens ook de eigenschap dat het magnetisch erg zacht is, maar mechanisch relatief hard is. Het materiaal is trouwens specifiek in folievorm verkrijgbaar.

In een uitvoeringsvorm is het foliemateriaal Vitrovac 6025X van Vacuumschmelze. In een andere uitvoeringsvorm is het foliemateriaal Metglas Alloy 2705M van Metglas. Deze foliematerialen maken het vooraf vervormen en/of het thermisch ontlaten van het gebruikte magnetisch juk overbodig. Deze foliematerialen zijn voordeliger in vergelijking tot bijvoorbeeld nikkelgebaseerde legeringen zoals Mumetal of Permalloy, welke na vervorming steeds een thermische ontlaatcyclus vereisen.

In een uitvoeringsvorm wordt het juk onder voorspanning gehouden. Een geschikte voorspanner kan worden gebruikt voor het houden van het juk in de behuizing. In een uitvoeringsvorm bezit het juk zelf elastische eigenschappen. Door de voorspanning of de elastische eigenschappen past de definitieve vorm van het juk zich aan aan de grootte en/of de vorm van de geleider. Hierdoor wordt steeds de meest optimale koppeling met de sensor bewerkstelligd, en voor elke grootte en/of vorm van de geleider wordt een goede omsluiting bereikt. Anderzijds kan de voorspanning en/of de elasticiteit het juk terugbrengen in zijn uitgangsvorm en/of zijn positie na gebruik of voor gebruik.

In een uitvoeringsvorm wordt de behuizing gevormd door twee aan elkaar verbindbare behuizingsdelen, waarbij de doorvoeropening tussen de twee behuizingsdelen wordt gevormd. Hierbij is de magnetisch veld sensor in het eerste behuizingsdeel aangebracht, en is het juk in het tweede behuizingsdeel aangebracht. De behuizingsdelen kunnen kunststof behuizingsdelen zijn. Het juk en de geleider worden in een bepaalde onderlinge positie gehouden door middel van de behuizingsdelen. De geleider wordt tussen de behuizingsdelen opgenomen en zodoende omsloten door het juk.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt het juk in zijn gebruikspositie en gebruiksvorm gebracht tijdens en door het monteren van de behuizingsdelen rondom de geleider.

De hier voorgestelde oplossing is een eenvoudige, compacte en lage kost oplossing, die gemakkelijk te produceren is, gemakkelijk te installeren is en geen bijkomende kalïbratie vereist.

In een uitvoeringsvorm zijn de behuizingsdelen klemdelen. Een opspanelement kan de behuizingsdelen naar elkaar toe opspannen. In een uitvoeringsvorm zijn de behuizingsdelen scharnierend aan elkaar verbonden.

In een uitvoeringsvorm bevat de doorvoeropening een in het tweede behuizingsdeel gevormde U-vormige gleuf waarbij het juk als een over een open zijde van de gleuf aangebracht folie is vormgegeven. De randen van de gleuf zorgen voor een aansluiting van het juk op of nabij de geleider en kunnen tevens voor een aansluiting op de sensor zorgen. De randen vormen aanslagen waarop de folie kan aanliggen en waarlangs de folie gespannen en geleid kan worden.

In een uitvoeringsvorm is de sensor op een printplaat gemonteerd en is de printplaat in het eerste behuizingsdeel gemonteerd. Dit leidt tot een eenvoudige assemblage van de inrichting.

In een uitvoeringsvorm strekken uiteinden van het juk zich aan weerszijden van de doorvoeropening uit. In het bijzonder wordt, in dwarsdoorsnede gezien, een U-vormig gedeelte gevormd in het foliemateriaal. Dat U-vormig gedeelte omsluit de geleider. De overblijvende delen van de folie, aan weerszijden van het U-vormig gedeelte, steken uit. De uitstekende delen bewerkstelligen een bijkomende afschermfunctie voor vreemde stoorvelden.

In een uitvoeringsvorm is de sensor geplaatst in of nabij de opening van het U-vormig gedeelte van het juk. In een uitvoeringsvorm is de sensor dan voorzien van een bijkomende afscherming aan de van het juk afgekeerde zijde van de sensor. Hierdoor wordt een verder verbeterde magnetische afscherming verkregen, hetgeen toestaat het signaal in de geleider beter te detecteren en/of een uitgebreide kalibratie overbodig te maken.

In een uitvoeringsvorm is de sensor een IMC type Hall effect sensor. De term "IMC" betekent "Integrated Magnetic Conductor" of "geïntegreerde magnetische geleider", met andere woorden met geïntegreerde fluxconcentrators.

In een uitvoeringsvorm is de sensor vormgegeven als een geïntegreerd circuit bevattend één of meerdere sensorelementen.

In een uitvoeringsvorm omvat de sensor fiuxconcentrators. Vanwege de benodigde hoge gevoeligheid, kan gebruik gemaakt worden van gevoelige Hall sensoren met zogenaamde ingebouwde fluxconcentrators. Het is duidelijk dat een dergelijke sensor op verschillende wijzen gemonteerd kan worden.

In een uitvoeringsvorm ligt het juk in gebruikspositie op de sensor, in het bijzonder op fluxconcentrators van de sensor. Het juk en de fluxconcentrators kunnen een gekoppelde magnetische kring maken, waardoor de inrichting meer gevoelig wordt voor het detecteren van een stroom in de geleider.

Volgens een ander aspect van de uitvinding bevat een voertuig een op een geleider gemonteerde inrichting volgens de uitvinding, bijvoorbeeld op een geleider naar een bepaalde verlichting. In deze toepassing komen de voordelen van de uitvinding tot hun recht. Signalen naar de verlichting van het voertuig, bijvoorbeeld naar één van de achterlichten van het voertuig kunnen worden gedetecteerd. Op basis van die detectie kan de verlichting van een aanhanger worden gestuurd. De voeding voor de verlichting van de aanhanger wordt hierbij bijvoorbeeld rechtstreeks van een voeding van het voertuig afgenomen. Dit gebeurt bij voorkeur ter hoogte van de batterij van het voertuig, waardoor het elektronische systeem van het voertuig dat de verlichting van het voertuig stuurt hierdoor niet verstoord wordt.

De inrichting voor het detecteren van een stroom volgens de uitvinding is geschikt om aangewend te worden in voertuigen.

Volgens een verder aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het aanbrengen van de inrichting volgens de uitvinding op een geleider. Volgens de uitvinding veroorzaakt het aanbrengen van de geleider in de doorvoeropening een vervorming van het juk die is aangepast aan de grootte en/of de vorm van de geleider. Dit resulteert tot een beter waarnemen van het magnetische veld veroorzaakt door de stroom in de geleider. De werkwijze bevat het opnemen van de geleider in een doorvoeropening, waarbij tijdens het opnemen van de geleider in de doorvoeropening het juk dat zich bevindt nabij de doorvoeropening op de geleider wordt vervormd, teneinde de geleider gedeeltelijk te omsluiten.

Korte beschrijving van de figuren

Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding vloeien voort uit de hierna volgende beschrijving van de in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvormen, waarbij:

Figuur 1 een geëxplodeerd aanzicht toont van een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuren 2 en 3 aanzichten tonen van de eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 4 een deels weggewerkt aanzicht toont van de eerste uitvoeringsvorm volgens figuur 2;

Figuur 5 een deels weggewerkt aanzicht toont van de eerste uitvoeringsvorm volgens figuur 3;

Figuur 6 een aanzicht in dwarszicht toont van de eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 7 een doorsnede in open stand toont van de eerste uitvoeringsvorm volgens figuur 2;

Figuur 8 een doorsnede toont gelijkaardig aan figuur 7 van een variante uitvoeringsvorm;

Figuur 9 de uitvoeringsvorm van figuur 8 toont in gesloten stand;

Figuur 10 een aanzicht toont van nog een variante uitvoeringsvorm;

Figuur 11 een deels geëxplodeerd aanzicht toont van de uitvoeringsvorm volgens figuur 10.

Gedetailleerde beschrijving van uitvoeringsvormen

In de figuren worden uitvoeringsvormen volgens de uitvinding van een inrichting voor het detecteren van een stroom in een geleider weergegeven.

Figuur 1 toont een geëxplodeerd aanzicht van een inrichting 10 voor het detecteren van een stroom. Deze inrichting 10 bevat in de getoonde uitvoeringsvorm twee behuizingsdelen 11, 12, bijvoorbeeld door spuitgieten verkregen plastic behuizingsdelen. Het eerste behuizingsdeel 11 bevat een holte 13 voor het daarin opnemen van een as 14, welke as 14 deel uitmaakt van het tweede behuizingsdeel 12, zodat een scharnierende koppeling tussen de behuizingsdelen 11, 12 wordt verkregen, welke koppeling toelaat beide behuizingsdelen 11, 12 onderling zoals aangegeven met pijl 15 in figuur 2 te bewegen.

In het eerste behuizingsdeel 11 kan een printplaat 16 worden gemonteerd. In de getoonde uitvoeringsvorm zijn een magnetisch veld sensor 28 en andere elektronische onderdelen 17 op de printplaat 16 gemonteerd. De sensor 28 en de elektronische onderdelen 17 vormen een elektronische schakeling. Op de printplaat 16 kan ook een aansluitpunt 18 voor draden 19 geplaatst zijn, welk aansluitpunt 18 kan verbonden worden met de elektronische schakeling 31. Elektrische signalen kunnen via de draden 19 van en naar de elektronische schakeling 31 worden verstuurd.

De printplaat 16 kan worden gemonteerd in het eerste behuizingsdeel 11, bijvoorbeeld ingeklemd tussen de behuizingsdelen 11 en 12. Andere wijzen van montage zijn mogelijk.

De sensor 28 is vormgegeven als een geïntegreerd elektronisch circuit en is aangebracht op de printplaat 16 waarbij de elektronische onderdelen 17 voor voeding en signaalconditionering voorzien kunnen zijn, alsook een aansluitpunt 18 naar een elektronische schakeling 31 die verder fungeert als een meetcircuit.

Volgens een uitvoeringsvorm is een bijkomende afscherming 21 aan de onderzijde van de sensor 28 voorzien, bijvoorbeeld een plaatvormige afscherming die onder de printplaat 16 is opgesteld.

Het gebruik van een printplaat 16 met elektronische onderdelen 17 en een sensor 28 vormgegeven als een geïntegreerd elektronisch circuit leidt tot een verlaging van de productiekosten van de inrichting volgens de uitvinding.

Het tweede behuizingsdeel 12 heeft een verende lip 22 die kan samenwerken met holte 23 in het eerste behuizingsdeel 11. Op deze wijze kunnen de behuizingsdelen 11,12 in de gebruikspositie volgens figuur 3 ten opzichte van elkaar vast worden gehouden. Hierbij vormen de behuizingsdelen 11, 12 klemdelen.

Het tweede behuizingsdeel 12 heeft een U-vormige doorvoeropening 20 die in de gebruikspositie gericht is volgens de lengterichting van de geleider 25. De open zijde 26 van de doorvoeropening 20 bevindt zich in de gebruikspositie aan de naar het eerste behuizingsdeel 11 toegerichte zijde. Het eerste behuizingsdeel 11 heeft een rand 24.

Een geleider 25 kan in de doorvoeropening 20 worden opgenomen. De geleider 25 is in deze uitvoeringsvorm een draadvormige geleider 25. De geleider 25 ligt daarbij ook aan op de rand 24. In de gebruikspositie volgens figuur 3 kan de geleider 25 tussen de twee behuizingsdelen 11, 12 worden opgenomen in de daartoe bestemde doorvoeropening 20. Daarbij ligt de geleider 25 dan in gebruikspositie aan op de sensor 28.

De inrichting 10 bevat een doorvoeropening 20 die gevormd wordt door een gleuf, waardoorheen de geleider 25 geleid wordt ten einde een stroom in die geleider 25 te detecteren.

Een magnetisch juk 27 omhult de geleider 25 ten minste gedeeltelijk in de gebruikspositie, getoond in figuur 1 en figuur 3, en bestaat uit een foliemateriaal. Het juk 27 ligt direct aan tegen de geleider 25 en is aanpasbaar aan onder meer de grootte en de vorm van de geleider 25.

In deze uitvoeringsvorm ligt het juk 27 in de uitgangspositie ter hoogte van de open zijde 26 van de doorvoeropening 20, zoals is te zien in figuur 2. Door het sluiten van de behuizingsdelen 11, 12 past het juk 27 zich aan, aan de vorm van de geleider 25.

De geleider 25 vervormt het juk 27. Het juk 27 verkrijgt een U-vormig gedeelte 34 als gevolg van het omsluiten van een geleider 25 met een ronde doorsnede. Het juk 27 kan zijn definitieve vorm aannemen tijdens het sluiten van de inrichting 10 op de geleider 25. Het juk 27 weergegeven in figuren 1 en 5 bevindt zich in deze stand.

Ondanks het feit dat de grootte van de geleider 25 de vorm van het juk 27 beïnvloedt, wordt verzekerd dat een minimale luchtspleet tussen het juk 27 en de sensor 28 aanwezig is.

Bij de getoonde uitvoeringsvorm heeft het juk 27 elastische eigenschappen, waardoor bij het omhullen van een geleider 25 het juk 27 rondom de geleider 25 en tegen de sensor 28 wordt opgesteld. Wanneer de behuizingdelen 11, 12 vanuit gesloten stand naar open stand bewegen volgens pijl 15, wordt het juk 27 van de geleider 25 verwijderd en neemt door zijn elastische eigenschappen terug een vorm aan zoals weergegeven in figuren 2 en 4.

Alhoewel dunne geleiders over het algemeen kleine stromen voeren, zal de koppeling naar de sensor 28 bij een dunne geleider beter zijn en zal een meer betrouwbare detectie worden bekomen, dan bij dikke geleiders met grote stromen.

Het juk 27 is in deze uitvoeringsvorm vervormbaar en zodoende kan het nauw rondom geleiders 25 van verschillende groottes en/of vorm liggen. Hierdoor is de inrichting 10 universeel te gebruiken. Ook wordt door de nauwe omsluiting de gevoeligheid bij verschillende geleidersecties gemaximaliseerd.

Figuren 4 en 5 tonen dezelfde uitvoeringsvorm en aanzichten als figuren 2 en 3 respectievelijk, waarbij de behuizingsdelen 11, 12 zijn weggelaten. Het juk 27 omsluit de geleider 25. De rand 29 is het resultaat van de aanslagfunctie van de in figuur 1 aangeduide randen 30 van de doorvoeropening 20. In gebruikspositie liggen de randen 29 van het U-vormige gedeelte 34 van het juk 27 aan tegen de randen 30 van de doorvoeropening 20, welke randen 30 vaste aanslagen vormen.

Aan weerszijden van het U-vormig gedeelte 34 van het juk 27 steken delen 36, 37 van het juk 27 uit, zoals getoond in figuur 5. Deze uitstekende delen 36, 37 bewerkstelligen een afschermfunctie voor vreemde stoorvelden. Deze inrichting 10 verkleint de gevoeligheid voor externe velden gegenereerd door bijvoorbeeld aardmagnetisme of door naburige stroomvoerende geleiders. Hierdoor wordt de betrouwbaarheid van de detectie verhoogd.

Het is duidelijk dat een eenvoudige, vlotte en hersluitbare montage van de inrichting 10 op de geleider 25 mogelijk wordt. De geleider 25 hoeft niet losgemaakt of onderbroken te worden. De behuizingsdelen 11, 12 zijn compact en de inrichting 10 kan op korte stukjes vrije geleider worden aangesloten. De geleider 25, in het bijzonder een afschermmantel van de geleider 25 zoals bijvoorbeeld een kabelmantel, wordt hierbij niet beschadigd.

Een inrichting 10 volgens de uitvinding vertoont onder meer de volgende eigenschappen. De inrichting 10 heeft een hoge gevoeligheid en laat toe lage DC stromen te detecteren, bijvoorbeeld stromen kleiner dan 1 Ampère. De inrichting 10 heeft een hoge betrouwbaarheid. Hierdoor kan de inrichting 10 worden gebruikt in een systeem voor verlichting en signalisatie van voertuigen, zoals voertuigen voorzien van een aanhanger.

De inrichting 10 laat ook compactheid van inbouw mogelijk en is toepasbaar op een plaats waar de individuele stroomvoerende geleiders onafhankelijk beschikbaar zijn en bij geleiders die slechts enkele centimeter lang zijn.

De inrichting 10 is bedoeld om gebruikt te worden voor het detecteren van de stroom door een geleider 25 van een voertuig. De sensor 28 kan aangebracht worden op die geleider 25 en is in de eerste plaats bedoeld voor het aansturen van bijvoorbeeld de verlichting van een aanhanger. Deze gevoelige contactloze inrichting 10 laat probleemloos toe kleine stromen te detecteren zonder wezenlijk beïnvloed te worden door stoorinvloeden en zonder de elektrische geleider 25 te beschadigen.

De inrichting 10 staat tevens een eenvoudige montage toe, daar demonteren van de originele bekabeling kan vermeden worden en tevens al te ingewikkelde kalibratieprocedures vermeden kunnen worden die de betrouwbaarheid van systemen niet ten goede komen. Door de hogere gevoeligheid voor de te detecteren stroom wordt een gewaarborgde eenvoudige en kalibratievrije montage mogelijk.

Figuur 6 toont een dwarszicht van een gedeelte van de inrichting 10 volgens figuur 1 in een gebruikspositie zoals in figuur 5. De sensor 28 die aangebracht is op de printplaat 16 bevat fluxconcentrators 40, 41 en een sensorelement 42. Deze fluxconcentrators 40, 41 sluiten aan op het juk 27, meer in het bijzonder op de uitstekende delen 36, 37 van het juk 27. De sensor 28 bevat een schematisch weergegeven magnetisch veld sensorelement 42, in het bijzonder een Hall-sensorelement, dat zich bevindt tussen de fluxconcentrators 40, 41 en dat is verbonden via de elektronische onderdelen 17 van de printplaat 16 en de draden 19 met een elektronische schakeling 31 die een meetinrichting vormt en die samenwerkt met een schakelinrichting 32 voor een stroom te laten stromen vanaf een voeding 38, bijvoorbeeld een batterij van een voertuig, naar een verlichting 39, bijvoorbeeld een lamp van een aanhanger.

Zoals weergegeven in figuur 6 ligt in de gebruikspositie het juk 27 niet alleen aan op de geleider 25, maar ook op de sensor 28. Een magnetische koppeling wordt bekomen voor het magnetische veld veroorzaakt door de stroom doorheen de geleider 25, welk magnetisch veld kan gedetecteerd worden met het sensorelement 42. Door het juk 27 wordt de magnetische koppeling naar het sensorelement 42 aanzienlijk vergroot en dit omdat het juk 27 volgens de uitvinding aangepast kan worden aan de grootte en/of de vorm van de geleider 25.

Figuur 7 toont een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding waarbij het juk 27 dat aangebracht is in het tweede behuizingsdeel 12 gehouden wordt tussen randen 30 van de doorvoeropening 20 en ondervlakken 45 van het tweede behuizingsdeel 12 die aangebracht zijn tussen zijwanden 46 van het tweede behuizingsdeel 12. De ondervlakken 45 laten toe dat het juk 27 volgens zijn lengterichting beweegt in het behuizingsdeel 12 bij het sluiten van de behuizingsdelen 11 en 12.

Figuren 8 en 9 tonen een voorbeeld van een tweede uitvoeringsvorm van een inrichting 10 volgens de uitvinding. De doorvoeropening 20 wordt hierbij gevormd door een nagenoeg U-vormig omsluitelement 49 dat omheen een geleider 25 kan aangebracht worden. Ter hoogte van de sensor 28 wordt een kraag 50 voorzien die toelaat dat de benen van het omsluitelement 49 zich nabij de open zijde 26 minstens op een bepaalde afstand van elkaar bevinden. Het omsluitelement 49 en/of de kraag 50 laten toe dat het juk 27 in gesloten stand van de inrichting 10 de geleider 25 omsluit en de randen 29 van het juk 27 nabij een fluxconcentrator 40 of 41 zijn gelegen. Het omsluitelement 49 is elastisch vervormbaar en verend uitgevoerd, zodat een goede omsluiting van de geleider 25 wordt verkregen en de randen 29 van het juk 27 zo dicht mogelijk nabij de fluxconcentrators 40 en 41 komen te liggen. Hierbij wordt door middel van het juk 27 en de fluxconcentrators 40 en 41 een magnetische kring gevormd, waarbij de door een stroom in de geleider 25 gegenereerde flux in deze magnetische kring door het sensorelement 42 van de sensor 28 kan gemeten worden.

Figuren 10 en 11 tonen een voorbeeld van een derde uitvoeringsvorm van een inrichting 10 volgens de uitvinding. De printplaat 16 heeft een sensor 28 waarin een magnetisch veld sensorelement is opgenomen. Een behuizingsdeel 35 is voorzien van een juk 27 uit een amorfe cobaltlegering. Het behuizingsdeel 35 heeft een doorvoeropening 20. De doorvoeropening 20 is gevormd door een gleuf waardoorheen een geleider 25 geleid kan worden. In de gebruikspositie van de inrichting 10 wordt de printplaat 16 omklemd door het behuizingsdeel 35 en drukt de sensor 28 de geleider 25 tegen het juk 27, welk juk 27 zal vervormen en de geleider 25 ten minste gedeeltelijk zal omsluiten, vergelijkbaar met de vorm van juk 27 volgens figuur 6. De printplaat 16 fungeert in deze uitvoeringsvorm als het eerste behuizingsdeel 11 van figuur 1, terwijl het behuizingsdeel 35 fungeert als het tweede behuizingsdeel 12 van figuur 2.

De geleider 25 is bijvoorbeeld een geleider voor het geleiden van stroom naar een verlichting 51, zoals een achterlicht van een voertuig. Op die geleider 25 wordt een inrichting 10 volgens de uitvinding is geplaatst. Zonder beschadiging van de geleider 25 kan de inrichting 10 op de geleider 25 worden aangebracht en van de geleider 25 worden verwijderd. Zoals aangeduid in figuur 10 bestaat de geleider 25 uit een gekende elektrische draad gevormd door een metaaldraad 43 die omringd is door een isolatiemateriaal 44. Het behuizingsdeel 35 bevat een lip 47 en aanslagelementen 48 om het behuizingsdeel 35 op de printplaat 16 aan te brengen.

In figuur 11 wordt tevens weergegeven dat het juk 27 door middel van een schematisch weergegeven voorspanner 33 onder voorspanning is aangebracht in het behuizingdeel 35. Door het inbouwen van een voorspanner 33, bijvoorbeeld bestaande uit verende elementen, in het behuizingsdeel 35, kan de koppeling naar de sensor 28 worden verbeterd naargelang de vorm en/of de grootte van de geleider 25. Het opgespannen juk 27 bevindt zich in open stand nabij de open zijde 26 van de doorvoeropening 20. Dit laat toe dat het juk 27 in gebruikspositie ten minste gedeeltelijk rondom de in de doorvoeropening 20 opgenomen geleider 25 wordt gespannen. Dit laat eveneens toe een heel dun foliemateriaal te voorzien als juk 27.

Daar de geleider 25 gedeeltelijk door het juk 27 en gedeeltelijk door de magnetisch veld sensor 28 wordt omsloten, kan de geleider 25 minstens gedeeltelijk en bij voorkeur nagenoeg volledig door het juk 27 samen met de sensor 28 worden omsloten en kan het magnetisch veld dat wordt veroorzaakt door een stroom in de geleider 25 eenvoudig en nauwkeurig door de sensor 28 worden gedetecteerd.

De inrichting voor het detecteren van een stroom volgens de uitvinding beperkt zich uiteraard niet tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen. De inrichting voor het detecteren van een stroom kan eveneens binnen de conclusies volgens variante uitvoeringsvormen, vormen en afmetingen uitgevoerd worden. Tevens zijn combinaties van de weergegeven uitvoeringsvormen mogelijk die onder de conclusies vallen.

Claims (15)

1. Inrichting voor het detecteren van een stroom in een geleider (25), waarbij de inrichting (10) een magnetisch veld sensor (28) bevat, daardoor gekenmerkt dat de inrichting (10) een vervormbaar juk (27) bevat, welk juk (27) aanbrengbaar is om de geleider (25) teneinde de geleider (25) tussen het juk (27) en de sensor (28) op te nemen, waarbij het juk (27) tijdens het aanbrengen van de geleider (25) door de geleider (25) zodanig vervormd wordt, dat de geleider (25) door het juk (27) en de sensor (28) minstens gedeeltelijk wordt omsloten.

2. Inrichting volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het juk (27) aan de grootte en/of de vorm van de geleider (25) aanpasbaar is voor het gedeeltelijk omsluiten van een in een doorvoeropening (20) opgenomen geleider (25).

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat het juk (27) een vervormbaar materiaal bevat.

4. Inrichting volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat het vervormbaar materiaal een foliemateriaal is.

5. Inrichting volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat het foliemateriaal een amorfe cobaltlegering is.

6. Inrichting volgens één van de conclusies 2 tot 5, daardoor gekenmerkt dat de doorvoeropening (20) in een behuizingsdeel (12, 35) is aangebracht en dat het juk (27) over een open zijde (26) van de doorvoeropening (20) is aangebracht.

7. Inrichting volgens één van de conclusies 2 tot 6, daardoor gekenmerkt dat de doorvoeropening (20) gevormd is tussen twee aan elkaar koppelbare behuizingsdelen (11, 12), waarbij de magnetisch veld sensor (28) in het eerste behuizingsdeel (11) is gemonteerd, en het juk (27) in het tweede behuizingsdeel (12) is gemonteerd.

8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7, daardoor gekenmerkt dat de behuizingsdelen (11, 12) scharnierend verbonden zijn.

9. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, daardoor gekenmerkt dat de sensor (28) op een printplaat (16) gemonteerd is en de printplaat (16) in het eerste behuizingsdeel (11) gemonteerd is.

10. Inrichting volgens één van de conclusies 1 tot 9, daardoor gekenmerkt dat het juk (27) delen (36, 37) bevat die zich in gebruikspositie aan weerszijden van de doorvoeropening (20) uitstrekken voor het bewerkstelligen van een afschermfunctie voor stoorvelden.

11. Inrichting volgens één van de conclusies 1 tot 10, daardoor gekenmerkt dat de sensor (28) voorzien is van een bijkomende afscherming (21) aan de van het juk (27) afgekeerde zijde van de sensor (28).

12. Inrichting volgens één van de conclusies 1 tot 11, daardoor gekenmerkt dat het juk (27) onder voorspanning met een behuizingsdeel (35) verbonden is.

13. Inrichting volgens één van de conclusies 1 tot 12, daardoor gekenmerkt dat het juk (27) elastisch vervormbaar is.

14. Voertuig met een geleider (25) voor het geleiden van een stroom naar een verlichting (51) van het voertuig, daardoor gekenmerkt dat het voertuig een op de geleider (25) gemonteerde inrichting (10) volgens één van de conclusies 1 tot 13 bevat.

15. Werkwijze voor het aanbrengen van een inrichting (10) volgens één van de conclusies 1 tot 13 op een geleider (25), daardoor gekenmerkt dat de werkwijze het opnemen van de geleider (25) in een doorvoeropening (20) van de inrichting (10) bevat, waarbij tijdens het opnemen van de geleider (25) het juk (27) op de geleider (25) vervormt, teneinde de geleider (25) gedeeltelijk te omsluiten.