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WO2019206993A1 - Method for producing an assembly for measuring alternating currents with an air coil - Google Patents

Method for producing an assembly for measuring alternating currents with an air coil Download PDF

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Publication number
WO2019206993A1
WO2019206993A1 PCT/EP2019/060506 EP2019060506W WO2019206993A1 WO 2019206993 A1 WO2019206993 A1 WO 2019206993A1 EP 2019060506 W EP2019060506 W EP 2019060506W WO 2019206993 A1 WO2019206993 A1 WO 2019206993A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission device
air
signal
processor
coil
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/060506
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernd Wittig
Original Assignee
Elpro Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elpro Gmbh filed Critical Elpro Gmbh
Publication of WO2019206993A1 publication Critical patent/WO2019206993A1/en

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • G01R15/181—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using coils without a magnetic core, e.g. Rogowski coils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/08—Circuits for altering the measuring range
    • G01R15/09—Autoranging circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage

Definitions

  • the invention relates to a method for the production of a measuring arrangement with a 5 air coil comprising the steps of providing the air coil, the air coil having a terminal against which an output voltage generated in the air coil is applied, providing a transmission device, the transmission device having an input terminal is adapted to detect the output voltage of the air coil, and allows a direct connection of the output of the air coil to the 10 input terminal of the transmission device, as well as a measuring arrangement produced by the method.
  • Various methods are used in industry and the household to measure currents of AC-carrying conductors.
  • 15 arrangements with an air coil e.g. a Rogowski coil that achieves high accuracy in a wide dynamic range. They are manufactured in many different sizes, so that a wide range of applications is possible, from measurements directly on components on printed circuit boards to measurements on busbars or machine parts (bearing currents).
  • the voltages induced in the air-core coil are so small, in particular at low currents of the conductor through which the alternating current flows, that they must be subsequently converted and processed.
  • the measuring arrangement can usually be calibrated by a trimming device, usually by a potentiometer, which can be reached from outside the measuring arrangement.
  • the document DE 10 2010 012 834 A1 describes a measuring arrangement for measuring alternating currents of a conductor through which current flows.
  • the measuring arrangement can be connected to an air coil, in particular a Rogowski coil.
  • the measuring arrangement has an integrator circuit for generating a voltage signal proportional to the detected alternating current 30 and a voltage / current converter for generating of an output current.
  • the output current is proportional to the voltage signal generated by the integrator circuit.
  • This measuring arrangement has disadvantages.
  • the entire processing is consistently analog (temperature dependence, offset, aging). Due to the selected output currents in the ampere range, a high power loss occurs in the overall process.
  • the measuring arrangement is to be calibrated to the rated current by means of a usually manually adjustable trimming device (vibration sensitivity).
  • the method for producing a measuring arrangement with an air coil has five method steps.
  • the air coil is provided.
  • the air-core coil has a connection to which an output voltage generated in the air-core coil is applied.
  • a transmission device is provided.
  • the transmission device has an input connection which is suitable for detecting the output voltage of the air coil and for generating and / or outputting an impressed output current.
  • the transmission device has a memory.
  • the output of the air coil is galvanically connected to the input terminal of the transmission device.
  • the characteristic measured values of the measuring arrangement are detected.
  • the characteristic values and / or values of the air-core coil derived from the characteristic values are stored in the memory.
  • a processor is arranged in the transmission device.
  • the amplification takes place digitally by a programmable processor built into the transmission device, as well as the calibration to different nominal currents and the conversion of the digitally processable signal into a processed signal.
  • a function is stored in memory.
  • the function is chosen so that the output current of the transmission device is 100 mA.
  • the function also includes error correction of e.g. Offset, temperature.
  • the assembly of the air coil takes place.
  • the windings of the coil are usually made by hand.
  • the size of the air coil is adapted to the system to be measured.
  • the housing is closed.
  • the housing is sealed in such a way that it is watertight and dustproof so that the air coil can also be used in wet and dusty environments.
  • a filter device and / or a device for adjusting the signal level are arranged in the transmission device.
  • the filter device minimizes interference and noise.
  • the amplitude of the input voltage generated by the air coil is changed by the signal level adjustment device so as to amplify the small input voltage usually generated by the air coil.
  • the filter device and / or the device for adjusting the signal level are arranged in the transmission device in such a way that the filter device and / or the device for adjusting the signal level are connected between the input connection of the transmission device and the input connection of the processor.
  • a control of the device for adjusting the signal level in the transmission device is arranged, which connects the processor with the device for adjusting the signal level.
  • the device for adjusting the signal level is thus controlled by the processor.
  • a device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal in the transmission device is arranged.
  • a digitally processable signal may e.g. into a programmable logic controller (PLC), where the digitally processable signal is available to the user for further applications, e.g. for power or / and energy measurement.
  • PLC programmable logic controller
  • the device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal in the transmission device is arranged such that the device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal between the input terminal of the transmission device and the processor input is connected.
  • a device for generating an output signal in the transmission device is arranged.
  • the device for generating an output signal is suitable for generating an output signal from the processed signal.
  • the output signal can be an impressed output current, which can be passed, for example, into a measuring device, where it is available to the user for further use.
  • the device for generating an output signal is connected to the processor output.
  • a feedback in the transmission device is arranged, which connects the output of the device for generating an output signal to the processor.
  • the air coil forms a first structural unit and / or the transmission device forms a second structural unit.
  • the second unit can be mounted spatially separated from the first unit. Particularly dirt-intensive or humid environments, which may affect the function of the electronics of the second unit, can thus be avoided. But it is also possible a direct connection of the output of the air coil to the input terminal of the transmission device.
  • first structural unit and / or the second structural unit are arranged in an enclosure.
  • the components of the first unit and / or the second unit are protected by the housing against contamination, as they may occur during operation of the measuring arrangement.
  • the first assembly and / or the second assembly can thus also be installed in environments that require increased protection for electrical installations. Both units are also protected by the enclosures against manipulation.
  • the characteristic values of the measuring arrangement are detected.
  • the characteristics of the measuring arrangement include, among other things, the plant-specific rated current.
  • a ratio factor is determined from the characteristic values.
  • the transmission factor is chosen so that the output current of the transmission device is 100 mA.
  • the translation factor may also be set such that the output current of the transmitter has any other value.
  • the measuring arrangement according to the invention for measuring currents that vary over time has an air coil and a transmission device.
  • the air-core coil has a connection to which an output voltage generated in the air-core coil is applied.
  • the transmission device has an input terminal which is suitable for detecting the output voltage of the air coil.
  • the input terminal of the transmission device is directly connected galvanically to the connection of the air coil. Data can be stored in the transmission device.
  • the measuring arrangement according to the invention can be normalized to any nominal current.
  • the current-carrying conductor to be measured induces in the air-core coil a voltage which is proportional to the rate of change of the current.
  • This induced voltage is usually so low (several pV up to a few hundred mV) that it must be amplified.
  • the output measured value is usually given with reference to the rated current and a nominal frequency, e.g. 100 mV per 1000 A at 50Hz.
  • a very low current of the current-carrying conductor to be measured can also be normalized.
  • the very low induced voltage is amplified and processed directly at the site of induction. As a result, the interference immunity to the prior art is significantly increased. Also, there is no opening for calibration to different rated currents, which increases the degree of protection of the measuring arrangement according to the invention.
  • the measuring arrangement according to the invention can advantageously be operated by different sensors. Possible, for example, current measurements through a shunt, Transformer voltage converter or Hall converter.
  • the air coil is a Rogowski coil, which allows high accuracy and linearity in a wide measuring range. If the air coil is a non-closed Rogowski coil, the air coil can be opened and closed again to install the air coil later to a current-carrying conductor.
  • the transmission device has a processor and / or a memory.
  • the processing of the digitally processable signal is carried out according to the invention digitally by a built-in the transmission device programmable processor, as well as the calibration to different rated currents.
  • the processor generates a conditioned signal.
  • the transmission device has a memory in which characteristic values relating to the properties of the coil and / or a function for normalizing the measuring arrangement can be stored.
  • the characteristics also include an error correction, e.g. Offset and temperature.
  • a characteristic field is also possible to account for non-linear influences.
  • This calibration of the measuring arrangement can be normalized to any nominal current of the system to be measured.
  • the memory is part of the processor.
  • the transmission device to a filter device and / or a device for adjusting the signal level, which is adapted to change the output signal of the air coil.
  • the filter device minimizes interference and noise.
  • the amplitude of the input voltage generated by the air coil is determined by the device for adjusting the Signal level changed so that it amplifies the usually generated by the air coil small input voltage.
  • the filter device and / or the device for adjusting the signal level between the air coil and the processor is connected.
  • the transmission device has a device for generating a digitally processable signal from the recorded voltage signal, which is suitable for generating a digitally processable signal from the recorded voltage signal.
  • a digitally processable signal may e.g. into a programmable logic controller (PLC), where the digitally processable signal is available to the user for further applications, e.g. for power or / and energy measurement.
  • PLC programmable logic controller
  • the device for generating a digitally processable signal from the voltage signal between the air coil and the processor is arranged and / or the device for generating a digitally processable signal from the voltage signal is part of the processor itself.
  • the transmission device has a device for generating an output signal which is suitable for generating an output signal from an intermediate value of the transmission device.
  • the output signal can be an impressed output current.
  • the output current may e.g. be directed to a measuring device, where it is available to the user for further use.
  • An impressed current is immune to interference from electrical and magnetic fields. Even with electric fields of 5 kV / m and / or magnetic fields of 200 mT in the immediate vicinity of a transmission device and the Measuring device connecting cable, the output signal in the form of an impressed current only slightly changed so that measurement information can be used without restriction. Unlike a low power voltage, an impressed current is not significantly disturbed even by large magnetic or electric fields. In contrast, an output signal in the form of a voltage can be subjected to massive changes in comparable fields.
  • the device for generating an output signal is arranged behind the output of the processor.
  • the output signal is a binary, modulated or analog signal.
  • the input voltage is converted into a digitally processable signal.
  • a digitally processable signal may e.g. into a programmable logic controller (PLC), where the digitally processable signal is available to the user for further applications, e.g. for power or / and energy measurement.
  • PLC programmable logic controller
  • a return to the processor is mounted behind the output of the device for generating an output signal.
  • the feedback returns the value of the output signal to the processor.
  • the processor is adapted to change the output signal based on the value returned by the feedback to the processor.
  • the feedback to the processor detects the output signal and adjusts the binary, modulated or analog signal output by the processor. By the return is that of the device for generating a Output signal generated output signal checked whether the output signal corresponds to the internally calculated instantaneous value and readjusted if necessary.
  • the transmission device has a device for adjusting the signal level, which is suitable for changing the voltage signal of the air coil.
  • the amplitude of the input voltage generated by the air coil is changed by the device for adjusting the signal level such that it usually amplified by the air coil generated small input voltage.
  • the device for adjusting the signal level between the air coil and the processor is arranged.
  • the transmission device has a control of the device for adjusting the signal level.
  • the control is carried out by the processor.
  • the output signal is susceptible to interference with an electric field with 5 kV / m and / or a magnetic field with 200 mT in the immediate vicinity.
  • Not susceptible to interference in the sense of this patent specification means that the output signal remains substantially unchanged when an electric field of 5 kV / m and / or a magnetic field of 200 mT in the immediate vicinity to a transfer means and the measuring device connecting a transmission means such as a cable acts ,
  • the measuring device is arranged at a distance from the transmission device. This has the advantage that, especially in the presence of large currents and / or voltages or electrical and / or magnetic fields in the vicinity of the air coil, the evaluation unit in the Measuring device unaffected by the existing in the vicinity of the air coil fields remains.
  • the transmission device is connected via a current-conducting cable with the measuring device.
  • the cable can be made flexibly flexible, so that it can be laid during installation in a simple manner.
  • the cable length is in this case to be chosen so large that the measuring device can be arranged with such a large distance from the transmission device that the present in the vicinity of the air coil electrical and / or magnetic field strengths are already significantly attenuated at the position of the measuring device.
  • a cable length or a distance between the measuring device and transmission device of at least 10 cm, preferably at least 20 cm and particularly preferably at least 50 cm is provided.
  • the transmission device is arranged at a small distance from the air-core coil.
  • the distance between the transmission device and the air coil or the length of a conductor arranged between the air coil and the transmission device is less than 10 cm, preferably less than 5 cm and particularly preferably less than 1 cm.
  • the air coil is connected directly to the transmission device without any additional conductor arranged between the air coil and the transmission device. The transmission device is then connected directly to the air coil.
  • the air-core coil has a closure mechanism.
  • Fig. 1 measuring arrangement
  • FIG. 1 shows a measuring arrangement 1 according to the invention for measuring alternating currents with filter device 5, memory 7 integrated in processor 4, feedback 9 and device for adjusting signal level 11 controlled by processor 4.
  • the measuring arrangement 1 has a first structural unit 13 and a second structural unit 14.
  • the first unit 13 has an air coil 2 and is enclosed by an enclosure 15.
  • the second unit 14 has a transmission device 3 and is also enclosed by an enclosure 16.
  • the transmission device 3 has an input connection 18, which is directly galvanically connected to the connection 17 of the air coil 2.
  • the transmission device 3 also has a processor 4.
  • the processor 4 has an input terminal 19 and an output terminal 20.
  • the transmission device 3 is suitable for outputting a signal processed by the processor 4 in the form of an impressed current.
  • the transmission device 3 has a device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal 6.
  • the device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal 6 is connected between the input terminal of the transmission device 18 and the input terminal 19 of the processor 4
  • a filter device 5 is arranged before the device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal 6.
  • the filter device is connected between the input terminal of the transmission device 18 and the input terminal 19 of the processor 4
  • the filter device 5 minimizes interference and noise.
  • the memory 7 is part of the processor 4. In the memory 7 are e.g. Characteristics of the air coil 2 and stored a function for normalization of the measuring device. Furthermore, correction factors are stored in the memory.
  • a device for adjusting the signal level 1 1 is arranged, which adjusts the level of the input voltage generated by the air coil 2.
  • the device for adjusting the signal level 11 is connected between the input terminal of the transmission device 18 and the input terminal 19 of the processor 4.
  • the amplitude of the input voltage generated by the air coil 2 is changed by the device for adjusting the signal level 11 such that it is usually from the air coil 2 amplified small input voltage amplified. From the processed signal, an output signal is generated in the device for generating an output signal 8.
  • the output signal is an impressed output current.
  • the analog measurement signal can be normalized to any measured current and the change in the measurement signal can be corrected by disturbing influences.
  • the impressed output current is fed back through the feedback 9 to the processor 4.
  • the returned impressed output current is measured and adjusted by the processor 4 output binary or analog signal.
  • the impressed output current generated by the device for generating an output signal 8 is checked as to whether the impressed output current is proportional to the current measured in the current-carrying conductor 10 and correspondingly customized.
  • the transmission device 3 has a device for generating an output signal 8, which is connected to the processor output 20.
  • the method for producing a measuring arrangement 1 with an air-core coil 2 has five method steps.
  • the air-core coil 2 is provided.
  • the air coil 2 is assembled and mounted in a housing 15 which is sealed watertight.
  • the air-core coil 2 thus forms a first structural unit 13.
  • the air-core coil 2 has a connection 17, against which an output voltage generated in the air-core coil is applied.
  • the air-core coil 2 is a Rogowski coil which has high accuracy and linearity in a wide measuring range.
  • the air coil 2 can be opened and closed again in order to subsequently install the air coil 2 around a current-carrying conductor 10.
  • a transmission device 3 is provided.
  • the transmission device 3 has an input connection 18 which is suitable for detecting the output voltage of the air coil 2.
  • a processor 4 is arranged, which has a memory 7.
  • a filter device 5 and a device for adjusting the signal level 11 are arranged in the transmission device in such a way that the filter device 5 and the device for adjusting the signal level 11 are connected between the input connection of the transmission device 18 and the input connection 19 of the processor 4.
  • a control of the device for adjusting the signal level 12 is arranged in the transmission device 3, which connects the processor 4 with the device for adjusting the signal level 11.
  • a device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal 6 is arranged in the transmission device such that the device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal 6 between the input terminal of the transmission device 18 and the processor input 19 is connected.
  • the processor output 20 is a device for generating an output signal 8 connected in the form of an impressed current.
  • the output of the device for generating an output signal 8 is connected by the feedback 9 to the processor 4.
  • the transmission device 3 is positioned in an enclosure 15 and thus forms the second structural unit 14.
  • the output 17 of the air coil 2 is electrically connected directly to the input terminal 18 of the transmission device 3.
  • the first unit 13 is thus connected to the second unit 14.
  • the characteristic measured values of the measuring arrangement 1 are detected.
  • the characteristics also include an error correction, e.g. Offset and temperature.
  • a characteristic field is also possible to account for non-linear influences.
  • the measurement tolerance of the measuring arrangement is chosen so that it is particularly preferably less than 0.6% of the rated current.
  • the characteristic values and / or values of the air-core coil 2 derived from the characteristic values are stored in the memory 7.
  • the characteristic values contain the system-specific rated current. From the characteristic values a translation factor is determined.
  • This calibration of the measuring arrangement 1 can in principle be normalized to any nominal current of the system to be measured.
  • the transmission factor is selected so that the impressed output current of the transmission device 3 is 100 mA. If, for example, the rated current of the current-carrying conductor 10 to be measured is at most 37 A, then the ratio factor has a value of 1/370. But it is also possible to measure very low rated currents. For example, if the rated current is 11A, the ratio factor is 1/110.
  • the transmission factor can also be set such that the output current of the transmission device has any other value than 100 mA, eg 1 A. Then the eg. Translation factor has a value of 1/37 at a rated current of the measured current-carrying conductor 10 of 37 A, 1/1 1 at a rated current of the current-carrying conductor 10 to be measured of 1 1 A.
  • an input voltage is induced in the air coil 2 arranged around the current-carrying conductor 10.
  • the filter means 5 unwanted signal components of the input voltage, e.g. Noise and interference, attenuated or suppressed.
  • an impressed output current is generated at the output of a transmission device 3.
  • the input voltage is converted into a digitally processable signal that includes a digital value and / or a frequency value.
  • the characteristics of the air-core coil 2, the translation factor and the error correction are stored. These values are read out of the memory 7 by the processor 4, used by the processor 4 for conversion into an output signal and converted by the processor 4. Usually that is
  • Transmission device 3 is 100 mA. If the rated current of the current-carrying conductor 10 to be measured is at most 37 A, the impressed output current of the measuring arrangement 1 is a maximum of 100 mA, with a lower current intensity of the current-carrying conductor proportionally less, and proportionally more with a higher current intensity of the current-carrying conductor within technical limits.
  • the translation factor here is 1/370.
  • the impressed output current is fed back to the processor 4.
  • the returned impressed output current is measured and adjusted by the processor 4 output binary or analog signal.
  • the impressed output current generated by the device for generating an output signal 8 is checked whether the impressed output current is proportional to the current measured in the current-carrying conductor 10 and adapted accordingly.
  • the impressed output current is passed through the device for generating an output signal 8 output. The output signal can then be processed further.
  • the AC-carrying conductor 10 induces an input voltage into the air coil 2 disposed around the current-carrying conductor 10.
  • the filter means 5 rejects unwanted signal components of the input voltage, e.g. Noise and interference, attenuated or suppressed. Thereafter, an impressed output current is generated at the output of a transmission device 3.
  • the input voltage is converted into a digitally processable signal that includes a digital value and / or a frequency value.
  • the characteristics of the air-core coil 2, the translation factor and the error correction are stored. These values are read out of the memory 7 by the processor 4, used by the processor 4 for conversion into an output signal and processed by the processor 4.
  • the transmission factor is chosen so that the impressed output current of the transmission device 3 is 100 mA. If the rated current of the current-carrying conductor 10 to be measured is at most 87.34 A, and the impressed output current of the measuring arrangement 1 is at most 100 mA, then a ratio factor of 1 / 873.4 is stored in the memory.
  • the value of the output current is fed back to the processor 4.
  • the returned value of the output current is measured and regulated by the processor 4 output binary, modulated or analog signal.
  • the impressed output current generated by the device for generating an output signal 8 is checked as to whether the value of the output current is proportional to the current measured in the current-carrying conductor 10 and adapted accordingly.
  • the impressed output current is output by the device for generating an output signal 8. The digitally processable signal can then be further processed.
  • the AC-carrying conductor 10 induces an input voltage in order to Through the filter device 5 unwanted signal components of the input voltage, such as noise and interference are attenuated or suppressed. Thereafter, an impressed output current is generated at the output of a transmission device 3.
  • the input voltage is converted into a digitally processable signal that includes a digital value and / or a frequency value.
  • the characteristics of the air-core coil 2, the translation factor and the error correction are stored. These values are read out of the memory 7 by the processor 4, used by the processor 4 for conversion into an output signal and converted by the processor 4.
  • the transmission factor is selected so that the impressed output current of the transmission device 3 1 A.
  • the rated current of the current-carrying conductor 10 to be measured is at most 105 A, then a ratio factor of 1/105 is stored in the memory 7 of the transmission device 3. Through the feedback 9, the impressed output current is fed back to the processor 4. In processor 4, the feedback is impressed
  • Measured output current and adjusted by the processor 4 output binary or analog signal.
  • the impressed output current generated by the device for generating an output signal 8 is checked whether the impressed output current is proportional to the current measured in the current-carrying conductor 10 and adapted accordingly.
  • the impressed output current is output by the device for generating an output signal 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing a measuring assembly with an air coil, comprising the following method steps: providing the air coil, wherein the air coil has a connection at which an output voltage generated in the air coil is applied; detecting characteristic parameters of an air coil; providing a transmission unit, wherein the transmission unit has an input connection which is suitable for detecting the output voltage of the air coil; arranging a storage means in the transmission unit; storing the parameters and/or values derived from the parameters in the storage means; storing a function in the storage means; arranging a processor in the transmission unit; and directly connecting the output of the air coil to the input connection of the transmission unit. The invention also relates to a measuring assembly produced via the method.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER ANORDNUNG ZUR MESSUNG VON WECHSELSTRÖMEN MIT EINER  METHOD FOR PRODUCING AN ARRANGEMENT FOR MEASURING ALTERNATING FLOWS WITH ONE
LUFTSPULE  AIR COIL
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung einer Messanordnung mit einer 5 Luftspule mit den Verfahrensschritten Bereitstellen der Luftspule, wobei die Luftspule einen Anschluss aufweist, an dem eine in der Luftspule erzeugte Ausgangsspannung anliegt, Bereitstellen einer Übertragungseinrichtung, wobei die Übertragungseinrichtung einen Eingangsanschluss aufweist, der geeignet ist, die Ausgangspannung der Luftspule zu erfassen, und ein direktes Anschließen des Ausgangs der Luftspule an den 10 Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung ermöglicht, sowie eine durch das Verfahren hergestellte Messanordnung. The invention relates to a method for the production of a measuring arrangement with a 5 air coil comprising the steps of providing the air coil, the air coil having a terminal against which an output voltage generated in the air coil is applied, providing a transmission device, the transmission device having an input terminal is adapted to detect the output voltage of the air coil, and allows a direct connection of the output of the air coil to the 10 input terminal of the transmission device, as well as a measuring arrangement produced by the method.
Zur Messung von Stromstärken wechselstromdurchflossener Leiter werden in Industrie und Haushalt verschiedene Verfahren eingesetzt. Zunehmend bewährt haben sich 15 Anordnungen mit einer Luftspule, z.B. einer Rogowski-Spule, die in einem großen Dynamikbereich eine hohe Genauigkeit erreicht. Sie werden in vielen verschiedenen Baugrößen hergestellt, so dass von Messungen direkt an Bauteilen auf Leiterplatten bis hin zu Messungen an Stromschienen oder Maschinenteilen (Lagerströme) ein großer Anwendungsbereich möglich ist. Allerdings sind die in der Luftspule induzierten 20 Spannungen insbesondere bei geringen Stromstärken des wechselstromdurchflossenen Leiters so klein, dass diese nachträglich umgewandelt und bearbeitet werden müssen. Zur Messung von unterschiedlichen Nennströmen eines stromdurchflossenen Leiters ist die Messanordnung üblicherweise kalibrierbar durch eine Trimmeinrichtung, üblicherweise durch ein Potentiometer, das von außerhalb der Messanordnung erreichbar ist. Various methods are used in industry and the household to measure currents of AC-carrying conductors. 15 arrangements with an air coil, e.g. a Rogowski coil that achieves high accuracy in a wide dynamic range. They are manufactured in many different sizes, so that a wide range of applications is possible, from measurements directly on components on printed circuit boards to measurements on busbars or machine parts (bearing currents). However, the voltages induced in the air-core coil are so small, in particular at low currents of the conductor through which the alternating current flows, that they must be subsequently converted and processed. For measuring different nominal currents of a conductor through which the current flows, the measuring arrangement can usually be calibrated by a trimming device, usually by a potentiometer, which can be reached from outside the measuring arrangement.
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Die Schrift DE 10 2010 012 834 A1 beschreibt eine Messanordnung zur Messung von Wechselströmen eines stromdurchflossenen Leiters. Die Messanordnung ist an eine Luftspule, insbesondere eine Rogowski-Spule, anschließbar. Die Messanordnung weist eine Integratorschaltung zur Erzeugung eines zum erfassten Wechselstrom 30 proportionalen Spannungssignals sowie einen Spannung/Stromwandler zur Erzeugung eines Ausgangsstroms auf. Der Ausgangsstrom ist proportional zum von der Integratorschaltung erzeugten Spannungssignal. The document DE 10 2010 012 834 A1 describes a measuring arrangement for measuring alternating currents of a conductor through which current flows. The measuring arrangement can be connected to an air coil, in particular a Rogowski coil. The measuring arrangement has an integrator circuit for generating a voltage signal proportional to the detected alternating current 30 and a voltage / current converter for generating of an output current. The output current is proportional to the voltage signal generated by the integrator circuit.
Diese Messanordnung weist Nachteile auf. Die gesamte Verarbeitung ist durchgängig analog (Temperaturabhängigkeit, Offset, Alterung). Aufgrund der gewählten Ausgangsströme im Ampere-Bereich entsteht im Gesamtprozess eine hohe Verlustleistung. Außerdem ist die Messanordnung durch eine üblicherweise von Hand zu verstellende Trimmeinrichtung (Vibrationsempfindlichkeit) auf den Nennstrom zu kalibrieren. This measuring arrangement has disadvantages. The entire processing is consistently analog (temperature dependence, offset, aging). Due to the selected output currents in the ampere range, a high power loss occurs in the overall process. In addition, the measuring arrangement is to be calibrated to the rated current by means of a usually manually adjustable trimming device (vibration sensitivity).
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Messanordnung sowie eine Messanordnung selbst anzugeben, das eine individuelle Normierung auf unterschiedliche Nennströme gewährleistet. It is therefore the object of the present invention to specify a method for producing a measuring arrangement and a measuring arrangement itself, which ensures individual standardization to different rated currents.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 und die erfindungsgemäße Messanordnung gemäß Anspruch 11 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt. The object is achieved by the method according to claim 1 and the measuring arrangement according to the invention according to claim 11. Further advantageous embodiments of the invention are set forth in the subclaims.
Das Verfahren zur Herstellung einer Messanordnung mit einer Luftspule weist fünf Verfahrensschritte auf. Im ersten Verfahrensschritt wird die Luftspule bereitgestellt. Die Luftspule weist einen Anschluss auf, an dem eine in der Luftspule erzeugte Ausgangsspannung anliegt. Im zweiten Verfahrensschritt wird eine Übertragungseinrichtung bereitgestellt. Die Übertragungseinrichtung weist einen Eingangsanschluss auf, der geeignet ist, die Ausgangsspannung der Luftspule zu erfassen und einen eingeprägten Ausgangsstrom zu erzeugen und/oder auszugeben. Außerdem weist die Übertragungseinrichtung einen Speicher auf. Im dritten Verfahrensschritt wird der Ausgang der Luftspule an den Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung galvanisch angeschlossen. Im vierten Verfahrensschritt werden die charakteristischen Messwerte der Messanordnung erfasst. Im fünften Verfahrensschritt werden die Kennwerte und/oder von den Kennwerten abgeleitete Werte der Luftspule im Speicher gespeichert. The method for producing a measuring arrangement with an air coil has five method steps. In the first method step, the air coil is provided. The air-core coil has a connection to which an output voltage generated in the air-core coil is applied. In the second method step, a transmission device is provided. The transmission device has an input connection which is suitable for detecting the output voltage of the air coil and for generating and / or outputting an impressed output current. In addition, the transmission device has a memory. In the third method step, the output of the air coil is galvanically connected to the input terminal of the transmission device. In the fourth method step, the characteristic measured values of the measuring arrangement are detected. In the fifth In the method step, the characteristic values and / or values of the air-core coil derived from the characteristic values are stored in the memory.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Prozessor in der Übertragungseinrichtung angeordnet. Die Verstärkung erfolgt digital durch einen in die Übertragungseinrichtung eingebauten programmierbaren Prozessor, ebenso die Kalibrierung auf unterschiedliche Nennströme sowie die Umwandlung des digital verarbeitbaren Signals in ein aufbereitetes Signal. In a further embodiment of the invention, a processor is arranged in the transmission device. The amplification takes place digitally by a programmable processor built into the transmission device, as well as the calibration to different nominal currents and the conversion of the digitally processable signal into a processed signal.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird eine Funktion im Speicher gespeichert. Üblicherweise wird die Funktion so gewählt, dass der Ausgangsstrom der Übertragungseinrichtung 100 mA beträgt. Die Funktion beinhaltet außerdem eine Fehlerkorrektur von z.B. Offset, Temperatur. In a further embodiment of the invention, a function is stored in memory. Usually, the function is chosen so that the output current of the transmission device is 100 mA. The function also includes error correction of e.g. Offset, temperature.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung erfolgt das Konfektionieren der Luftspule. Die Wicklungen der Spule werden üblicherweise von Hand gefertigt. Die Größe der Luftspule ist der zu messenden Anlage angepasst. In a further embodiment of the invention, the assembly of the air coil takes place. The windings of the coil are usually made by hand. The size of the air coil is adapted to the system to be measured.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Gehäuse verschlossen. Das Gehäuse ist derart wasser- und staubdicht abgeschlossen, dass die Luftspule auch in nassen und staubhaltigen Umgebungen eingesetzt werden kann. In a further aspect of the invention, the housing is closed. The housing is sealed in such a way that it is watertight and dustproof so that the air coil can also be used in wet and dusty environments.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung werden eine Filtereinrichtung und/oder eine Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels in der Übertragungseinrichtung angeordnet. Durch die Filtereinrichtung werden Störeinstrahlungen sowie das Rauschen minimiert. Die Amplitude der von der Luftspule erzeugten Eingangsspannung wird durch die Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels derart verändert, dass sie die üblicherweise von der Luftspule erzeugte kleine Eingangsspannung verstärkt. In einer weiteren Ausführung der Erfindung werden die Filtereinrichtung und/oder die Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels in der Übertragungseinrichtung derart angeordnet, dass die Filtereinrichtung und/oder die Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels zwischen dem Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung und dem Eingangsanschluss des Prozessors angeschlossen werden. In a further embodiment of the invention, a filter device and / or a device for adjusting the signal level are arranged in the transmission device. The filter device minimizes interference and noise. The amplitude of the input voltage generated by the air coil is changed by the signal level adjustment device so as to amplify the small input voltage usually generated by the air coil. In a further embodiment of the invention, the filter device and / or the device for adjusting the signal level are arranged in the transmission device in such a way that the filter device and / or the device for adjusting the signal level are connected between the input connection of the transmission device and the input connection of the processor.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird eine Ansteuerung der Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels in der Übertragungseinrichtung angeordnet, die den Prozessor mit der Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels verbindet. Die Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels wird somit durch den Prozessor gesteuert. In a further embodiment of the invention, a control of the device for adjusting the signal level in the transmission device is arranged, which connects the processor with the device for adjusting the signal level. The device for adjusting the signal level is thus controlled by the processor.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal in der Übertragungseinrichtung angeordnet. Ein digital verarbeitbares Signal kann z.B. in eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) geleitet werden, wo das digital verarbeitbare Signal dem Benutzer für weitere Anwendungen zur Verfügung steht, z.B. zur Leistungs- oder/und Energiemessung. In a further embodiment of the invention, a device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal in the transmission device is arranged. A digitally processable signal may e.g. into a programmable logic controller (PLC), where the digitally processable signal is available to the user for further applications, e.g. for power or / and energy measurement.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal in der Übertragungseinrichtung derart angeordnet, dass die Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal zwischen dem Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung und dem Prozessoreingang angeschlossen wird. In a further aspect of the invention, the device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal in the transmission device is arranged such that the device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal between the input terminal of the transmission device and the processor input is connected.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals in der Übertragungseinrichtung angeordnet. Die Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals ist geeignet, aus dem aufbereiteten Signal ein Ausgangssignal zu erzeugen. Das Ausgangssignal kann ein eingeprägter Ausgangsstrom sein, der z.B. in eine Messeinrichtung geleitet werden kann, wo er dem Benutzer für die weitere Verwendung zur Verfügung steht. In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird die Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals an den Prozessorausgang angeschlossen. In a further embodiment of the invention, a device for generating an output signal in the transmission device is arranged. The device for generating an output signal is suitable for generating an output signal from the processed signal. The output signal can be an impressed output current, which can be passed, for example, into a measuring device, where it is available to the user for further use. In a further embodiment of the invention, the device for generating an output signal is connected to the processor output.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Rückführung in der Übertragungseinrichtung angeordnet, die den Ausgang der Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals mit dem Prozessor verbindet. In a further embodiment of the invention, a feedback in the transmission device is arranged, which connects the output of the device for generating an output signal to the processor.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung bildet die Luftspule eine erste Baueinheit und/oder die Übertragungseinrichtung eine zweite Baueinheit. Durch diese vorteilhafte Anordnung kann die zweite Baueinheit räumlich getrennt von der ersten Baueinheit angebracht werden. Besonders schmutzintensive oder feuchte Umgebungen, die die Funktion der Elektronik der zweiten Baueinheit beeinträchtigen können, können so vermieden werden. Möglich ist aber auch ein direktes Anschließen des Ausgangs der Luftspule an den Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung. In a further embodiment of the invention, the air coil forms a first structural unit and / or the transmission device forms a second structural unit. By this advantageous arrangement, the second unit can be mounted spatially separated from the first unit. Particularly dirt-intensive or humid environments, which may affect the function of the electronics of the second unit, can thus be avoided. But it is also possible a direct connection of the output of the air coil to the input terminal of the transmission device.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung werden die erste Baueinheit und/oder die zweite Baueinheit in einer Einhausung angeordnet. Die Bauteile der ersten Baueinheit und/oder der zweiten Baueinheit sind durch die Einhausung gegen Verschmutzungen geschützt, wie sie im Betrieb der Messanordnung auftreten können. Die erste Baueinheit und/oder die zweite Baueinheit können somit auch in Umgebungen installiert werden, die eine erhöhte Schutzart für elektrische Installationen erfordern. Beide Baueinheiten sind durch die Einhausungen ebenfalls gegen Manipulationen geschützt. In a further embodiment of the invention, the first structural unit and / or the second structural unit are arranged in an enclosure. The components of the first unit and / or the second unit are protected by the housing against contamination, as they may occur during operation of the measuring arrangement. The first assembly and / or the second assembly can thus also be installed in environments that require increased protection for electrical installations. Both units are also protected by the enclosures against manipulation.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden die Kennwerte der Messanordnung erfasst. Die Kennwerte der Messanordnung beinhalten unter anderem den anlagenspezifischen Nennstrom. In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird aus den Kennwerten ein Übersetzungsfaktor ermittelt. Üblicherweise wird der Übersetzungsfaktor so gewählt, dass der Ausgangsstrom der Übertragungseinrichtung 100 mA beträgt. Der Übersetzungsfaktor kann ebenfalls derart festgelegt werden, dass der Ausgangsstrom der Übertragungseinrichtung einen beliebigen anderen Wert aufweist. In a further embodiment of the invention, the characteristic values of the measuring arrangement are detected. The characteristics of the measuring arrangement include, among other things, the plant-specific rated current. In a further aspect of the invention, a ratio factor is determined from the characteristic values. Usually, the transmission factor is chosen so that the output current of the transmission device is 100 mA. The translation factor may also be set such that the output current of the transmitter has any other value.
Die erfindungsgemäße Messanordnung zur Messung von sich zeitlich ändernden Strömen, nachfolgend als Wechselströme bezeichnet, weist eine Luftspule sowie eine Übertragungseinrichtung auf. Die Luftspule weist einen Anschluss auf, an dem eine in der Luftspule erzeugte Ausgangsspannung anliegt. Die Übertragungseinrichtung weist einen Eingangsanschluss auf, der geeignet ist, die Ausgangsspannung der Luftspule zu erfassen. Der Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung ist direkt galvanisch an den Anschluss der Luftspule angeschlossen. In der Übertragungseinrichtung sind Daten speicherbar. Die erfindungsgemäße Messanordnung ist auf einen beliebigen Nennstrom normierbar. The measuring arrangement according to the invention for measuring currents that vary over time, referred to below as alternating currents, has an air coil and a transmission device. The air-core coil has a connection to which an output voltage generated in the air-core coil is applied. The transmission device has an input terminal which is suitable for detecting the output voltage of the air coil. The input terminal of the transmission device is directly connected galvanically to the connection of the air coil. Data can be stored in the transmission device. The measuring arrangement according to the invention can be normalized to any nominal current.
Der zu messende stromdurchflossene Leiter induziert in der Luftspule eine Spannung, die proportional zur Änderungsrate des Stromes ist. Diese induzierte Spannung ist üblicherweise so gering (einige pV bis zu einigen hundert mV), dass sie verstärkt werden muss. Der ausgegebene Messwert wird üblicherweise mit Bezug auf den Nennstrom und einer Nennfrequenz angegeben, z.B. 100 mV pro 1000 A bei 50Hz. Erfindungsgemäß kann auch ein sehr geringer Strom des zu messenden stromdurchflossenen Leiters normiert werden. Die sehr niedrige induzierte Spannung wird direkt am Ort der Induktion verstärkt und verarbeitet. Dadurch ist die Störfestigkeit gegenüber dem Stand der Technik bedeutend vergrößert. Ebenfalls ist keine Öffnung zur Kalibrierung auf unterschiedliche Nennströme vorhanden, was die Schutzart der erfindungsgemäßen Messanordnung erhöht. The current-carrying conductor to be measured induces in the air-core coil a voltage which is proportional to the rate of change of the current. This induced voltage is usually so low (several pV up to a few hundred mV) that it must be amplified. The output measured value is usually given with reference to the rated current and a nominal frequency, e.g. 100 mV per 1000 A at 50Hz. According to the invention, a very low current of the current-carrying conductor to be measured can also be normalized. The very low induced voltage is amplified and processed directly at the site of induction. As a result, the interference immunity to the prior art is significantly increased. Also, there is no opening for calibration to different rated currents, which increases the degree of protection of the measuring arrangement according to the invention.
Die erfindungsgemäße Messanordnung kann vorteilhafterweise durch verschiedene Sensoren betrieben werden. Möglich sind z.B. Strommessungen durch einen Shunt, transformatorische Spannungswandler oder Hall-Wandler. Insbesondere ist die Luftspule eine Rogowski-Spule, die in einem großen Messbereich hohe Genauigkeit und Linearität gestattet. Falls die Luftspule eine nichtgeschlossene Rogowski-Spule ist, kann die Luftspule geöffnet und wieder geschlossen werden, um die Luftspule auch nachträglich um einen stromdurchflossenen Leiter zu installieren. The measuring arrangement according to the invention can advantageously be operated by different sensors. Possible, for example, current measurements through a shunt, Transformer voltage converter or Hall converter. In particular, the air coil is a Rogowski coil, which allows high accuracy and linearity in a wide measuring range. If the air coil is a non-closed Rogowski coil, the air coil can be opened and closed again to install the air coil later to a current-carrying conductor.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist die am Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung anliegende Spannung derart veränderbar, dass bei einem Primärstrom <= 300 A die Messtoleranz der Messanordnung kleiner 0,8%, bevorzugt kleiner 0,6% und besonders bevorzugt 0,4% ist. In a further embodiment of the invention, the voltage applied to the input terminal of the transmission device is variable such that at a primary current <= 300 A, the measurement tolerance of the measuring arrangement is less than 0.8%, preferably less than 0.6% and particularly preferably 0.4%.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist die Übertragungseinrichtung einen Prozessor und/oder einen Speicher auf. Die Verarbeitung des digital verarbeitbaren Signals erfolgt erfindungsgemäß digital durch einen in die Übertragungseinrichtung eingebauten programmierbaren Prozessor, ebenso die Kalibrierung auf unterschiedliche Nennströme. Der Prozessor erzeugt ein aufbereitetes Signal. In a further embodiment of the invention, the transmission device has a processor and / or a memory. The processing of the digitally processable signal is carried out according to the invention digitally by a built-in the transmission device programmable processor, as well as the calibration to different rated currents. The processor generates a conditioned signal.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Übertragungseinrichtung einen Speicher auf, in dem auf die Eigenschaften der Spule bezogene Kennwerte und/oder eine Funktion zur Normierung der Messanordnung speicherbar sind. Die Kennwerte beinhalten auch eine Fehlerkorrektur wie z.B. Offset und Temperatur. Ein Kennlinienfeld ist ebenfalls möglich, um nichtlineare Einflüsse zu berücksichtigen. Diese Kalibrierung der Messanordnung kann auf jeden beliebigen Nennstrom der zu messenden Anlage normiert werden. In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Speicher Teil des Prozessors. In a further embodiment of the invention, the transmission device has a memory in which characteristic values relating to the properties of the coil and / or a function for normalizing the measuring arrangement can be stored. The characteristics also include an error correction, e.g. Offset and temperature. A characteristic field is also possible to account for non-linear influences. This calibration of the measuring arrangement can be normalized to any nominal current of the system to be measured. In a further aspect of the invention, the memory is part of the processor.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist die Übertragungseinrichtung eine Filtereinrichtung und/oder eine Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels auf, die geeignet ist, das Ausgangssignal der Luftspule zu verändern. Durch die Filtereinrichtung werden Störeinstrahlungen sowie das Rauschen minimiert. Die Amplitude der von der Luftspule erzeugten Eingangsspannung wird durch die Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels derart verändert, dass sie die üblicherweise von der Luftspule erzeugte kleine Eingangsspannung verstärkt. In a further embodiment of the invention, the transmission device to a filter device and / or a device for adjusting the signal level, which is adapted to change the output signal of the air coil. The filter device minimizes interference and noise. The amplitude of the input voltage generated by the air coil is determined by the device for adjusting the Signal level changed so that it amplifies the usually generated by the air coil small input voltage.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Filtereinrichtung und/oder die Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels zwischen Luftspule und Prozessor angeschlossen. In a further embodiment, the filter device and / or the device for adjusting the signal level between the air coil and the processor is connected.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Übertragungseinrichtung eine Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus dem aufgenommenen Spannungssignal auf, die geeignet ist, aus dem aufgenommenen Spannungssignal ein digital verarbeitbares Signal zu generieren. Ein digital verarbeitbares Signal kann z.B. in eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) geleitet werden, wo das digital verarbeitbare Signal dem Benutzer für weitere Anwendungen zur Verfügung steht, z.B. zur Leistungs- oder/und Energiemessung. In an advantageous embodiment of the invention, the transmission device has a device for generating a digitally processable signal from the recorded voltage signal, which is suitable for generating a digitally processable signal from the recorded voltage signal. A digitally processable signal may e.g. into a programmable logic controller (PLC), where the digitally processable signal is available to the user for further applications, e.g. for power or / and energy measurement.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus dem Spannungssignal zwischen Luftspule und Prozessor angeordnet und/oder die Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus dem Spannungssignal ist ein Teil des Prozessors selbst. In a further embodiment of the invention, the device for generating a digitally processable signal from the voltage signal between the air coil and the processor is arranged and / or the device for generating a digitally processable signal from the voltage signal is part of the processor itself.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist die Übertragungseinrichtung eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals auf, die geeignet ist, aus einem Zwischenwert der Übertragungseinrichtung ein Ausgangssignal zu erzeugen. Das Ausgangssignal kann ein eingeprägter Ausgangsstrom sein. Der Ausgangsstrom kann z.B. in eine Messeinrichtung geleitet werden, wo er dem Benutzer für die weitere Verwendung zur Verfügung steht. In a further embodiment of the invention, the transmission device has a device for generating an output signal which is suitable for generating an output signal from an intermediate value of the transmission device. The output signal can be an impressed output current. The output current may e.g. be directed to a measuring device, where it is available to the user for further use.
Ein eingeprägter Strom ist störunanfällig gegenüber elektrischen und magnetischen Feldern. Selbst bei elektrischen Feldern mit 5 kV/m und/oder magnetischen Feldern mit 200 mT in unmittelbarer Umgebung eines die Übertragungseinrichtung und die Messeinrichtung verbindenden Kabels wird das Ausgangssignal in Form eines eingeprägten Stroms nur so geringfügig verändert, dass Messinformation uneingeschränkt genutzt werden kann. Im Gegensatz zu einer Spannung geringer Leistung wird ein eingeprägter Strom selbst durch große magnetische oder elektrische Felder nicht wesentlich gestört. Demgegenüber kann ein Ausgangssignal in Form einer Spannung bei vergleichbaren Feldern massiven Veränderungen unterworfen sein. An impressed current is immune to interference from electrical and magnetic fields. Even with electric fields of 5 kV / m and / or magnetic fields of 200 mT in the immediate vicinity of a transmission device and the Measuring device connecting cable, the output signal in the form of an impressed current only slightly changed so that measurement information can be used without restriction. Unlike a low power voltage, an impressed current is not significantly disturbed even by large magnetic or electric fields. In contrast, an output signal in the form of a voltage can be subjected to massive changes in comparable fields.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals hinter dem Ausgang des Prozessors angeordnet. In a further embodiment of the invention, the device for generating an output signal is arranged behind the output of the processor.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Ausgangssignal ein binäres, moduliertes oder analoges Signal. Vorteilhafterweise wird die Eingangsspannung in ein digital verarbeitbares Signal umgewandelt. Ein digital verarbeitbares Signal kann z.B. in eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) geleitet werden, wo das digital verarbeitbare Signal dem Benutzer für weitere Anwendungen zur Verfügung steht, z.B. zur Leistungs- oder/und Energiemessung. In a further embodiment of the invention, the output signal is a binary, modulated or analog signal. Advantageously, the input voltage is converted into a digitally processable signal. A digitally processable signal may e.g. into a programmable logic controller (PLC), where the digitally processable signal is available to the user for further applications, e.g. for power or / and energy measurement.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist hinter dem Ausgang der Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals eine Rückführung zum Prozessor angebracht. Durch die Rückführung wird der Wert des Ausgangssignals zu dem Prozessor zurückgeführt. In a further embodiment of the invention, a return to the processor is mounted behind the output of the device for generating an output signal. The feedback returns the value of the output signal to the processor.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der Prozessor geeignet, anhand des durch die Rückführung zum Prozessor zurückgeführten Wertes das Ausgangssignal zu verändern. Durch die Rückführung zu dem Prozessor wird das Ausgangssignal erfasst und das vom Prozessor ausgegebene binäre, modulierte oder analoge Signal angepasst. Durch die Rückführung wird das von der Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals erzeugte Ausgangssignal geprüft, ob das Ausgangssignal dem intern berechneten Momentanwert entspricht und gegebenenfalls nachgeregelt. In a further embodiment of the invention, the processor is adapted to change the output signal based on the value returned by the feedback to the processor. The feedback to the processor detects the output signal and adjusts the binary, modulated or analog signal output by the processor. By the return is that of the device for generating a Output signal generated output signal checked whether the output signal corresponds to the internally calculated instantaneous value and readjusted if necessary.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Übertragungseinrichtung eine Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels auf, die geeignet ist, das Spannungssignal der Luftspule zu verändern Die Amplitude der von der Luftspule erzeugten Eingangsspannung wird durch die Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels derart verändert, dass sie die üblicherweise von der Luftspule erzeugte kleine Eingangsspannung verstärkt. In a further aspect of the invention, the transmission device has a device for adjusting the signal level, which is suitable for changing the voltage signal of the air coil. The amplitude of the input voltage generated by the air coil is changed by the device for adjusting the signal level such that it usually amplified by the air coil generated small input voltage.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels zwischen Luftspule und Prozessor angeordnet. In a further embodiment of the invention, the device for adjusting the signal level between the air coil and the processor is arranged.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Übertragungseinrichtung eine Ansteuerung der Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels auf. Die Ansteuerung erfolgt dabei durch den Prozessor. In a further embodiment of the invention, the transmission device has a control of the device for adjusting the signal level. The control is carried out by the processor.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Ausgangssignal störunanfällig gegenüber einem elektrischen Feld mit 5kV/m und/oder einem magnetischen Feld mit 200 mT in unmittelbarer Umgebung. Störunanfällig im Sinne dieser Patentschrift heißt, dass das Ausgangssignal im Wesentlichen unverändert bleibt, wenn ein elektrisches Feld mit 5kV/m und /oder ein magnetisches Feld mit 200 mT in unmittelbarer Umgebung zu einem die Übertragungseinrichtung und die Messeinrichtung verbindenden eines Übertragungsmittels wie beispielsweise einem Kabel wirkt. In a development of the device according to the invention, the output signal is susceptible to interference with an electric field with 5 kV / m and / or a magnetic field with 200 mT in the immediate vicinity. Not susceptible to interference in the sense of this patent specification means that the output signal remains substantially unchanged when an electric field of 5 kV / m and / or a magnetic field of 200 mT in the immediate vicinity to a transfer means and the measuring device connecting a transmission means such as a cable acts ,
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Messeinrichtung beabstandet zur Übertragungseinrichtung angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere bei Vorliegen von großen Strömen und/oder Spannungen bzw. elektrischen und/oder magnetischen Feldern in der Umgebung der Luftspule die Auswerteeinheit in der Messeinrichtung unbeeinflusst von den in der Umgebung der Luftspule vorhandenen Feldern bleibt. In a further embodiment of the invention, the measuring device is arranged at a distance from the transmission device. This has the advantage that, especially in the presence of large currents and / or voltages or electrical and / or magnetic fields in the vicinity of the air coil, the evaluation unit in the Measuring device unaffected by the existing in the vicinity of the air coil fields remains.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Übertragungseinrichtung über ein stromleitendes Kabel mit der Messeinrichtung verbunden. Optional kann das Kabel flexibel biegbar ausgestaltet sein, damit es bei der Installation in einfacher Weise verlegbar ist. Die Kabellänge ist hierbei so groß zu wählen, dass die Messeinrichtung mit einem so großen Abstand zur Übertragungseinrichtung angeordnet werden kann, dass die in der Umgebung der Luftspule vorliegenden elektrischen und/oder magnetischen Feldstärken an der Position der Messeinrichtung bereits deutlich abgeschwächt sind. Hierfür wird eine Kabellänge bzw. ein Abstand zwischen Messeinrichtung und Übertragungseinrichtung von mindestens 10 cm, bevorzugt mindestens 20 cm und besonders bevorzugt mindestens 50 cm vorgesehen. In one embodiment of the invention, the transmission device is connected via a current-conducting cable with the measuring device. Optionally, the cable can be made flexibly flexible, so that it can be laid during installation in a simple manner. The cable length is in this case to be chosen so large that the measuring device can be arranged with such a large distance from the transmission device that the present in the vicinity of the air coil electrical and / or magnetic field strengths are already significantly attenuated at the position of the measuring device. For this purpose, a cable length or a distance between the measuring device and transmission device of at least 10 cm, preferably at least 20 cm and particularly preferably at least 50 cm is provided.
Um einen Einfluss der in der Umgebung der Luftspule vorliegenden elektrischen und/oder magnetischen Feldstärken auf das durch die Luftspule erzeugte Messsignal möglichst gering zu halten, wird die Übertragungseinrichtung in einem geringen Abstand zur Luftspule angeordnet. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen Übertragungseinrichtung und Luftspule bzw. die Länge eines zwischen Luftspule und Übertragungseinrichtung angeordneten Leiters kleiner als 10 cm bevorzugt kleiner als 5 cm und besonders bevorzugt kleiner als 1 cm. In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Luftspule unmittelbar ohne jeden zusätzlichen zwischen Luftspule und Übertragungseinrichtung angeordneten Leiter mit der Übertragungseinrichtung verbunden. Die Übertragungseinrichtung ist dann direkt an der Luftspule angeschlossen. In order to minimize the influence of the electrical and / or magnetic field strengths present in the vicinity of the air-core coil on the measurement signal generated by the air-core coil, the transmission device is arranged at a small distance from the air-core coil. Preferably, the distance between the transmission device and the air coil or the length of a conductor arranged between the air coil and the transmission device is less than 10 cm, preferably less than 5 cm and particularly preferably less than 1 cm. In a further development of the invention, the air coil is connected directly to the transmission device without any additional conductor arranged between the air coil and the transmission device. The transmission device is then connected directly to the air coil.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung verfügt die Luftspule über einen Verschlussmechanismus. Dies hat den Vorteil, dass die erfindungsgemäße Messanordnung zur Messung von Strömen und Spannungen auch nachträglich bei bereits installierte und in Betrieb befindliche elektrische Anlagen verwendet werden kann, ohne bereits existierende Stromleiterverbindungen wieder lösen zu müssen. Im folgendem wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: In a development according to the invention, the air-core coil has a closure mechanism. This has the advantage that the measuring arrangement according to the invention for measuring currents and voltages can also be used retroactively in already installed and in operation electrical installations, without having to solve already existing conductor connections again. In the following an embodiment of the present invention will be explained in more detail with reference to drawings. Show it:
Fig. 1 : Messanordnung Fig. 1: measuring arrangement
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Messanordnung 1 zur Messung von Wechselströmen mit Filtereinrichtung 5, in den Prozessor 4 integriertem Speicher 7, Rückführung 9 und durch den Prozessor 4 gesteuerten Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels 11. 1 shows a measuring arrangement 1 according to the invention for measuring alternating currents with filter device 5, memory 7 integrated in processor 4, feedback 9 and device for adjusting signal level 11 controlled by processor 4.
Die Messanordnung 1 weist eine erste Baueinheit 13 sowie eine zweite Baueinheit 14 auf. Die erste Baueinheit 13 weist eine Luftspule 2 auf und wird von einer Einhausung 15 umschlossen. Die zweite Baueinheit 14 weist eine Übertragungseinrichtung 3 auf und wird ebenfalls von einer Einhausung 16 umschlossen. Die Übertragungseinrichtung 3 weist einen Eingangsanschluss 18 auf, der an den Anschluss 17 der Luftspule 2 direkt galvanisch angeschlossen ist. Die Übertragungseinrichtung 3 weist außerdem einen Prozessor 4 auf. Der Prozessor 4 weist einen Eingangsanschluss 19 und einen Ausganganschluss 20 auf. Die Übertragungseinrichtung 3 ist geeignet, ein durch den Prozessor 4 aufbereitetes Signal in Form eines eingeprägten Stroms auszugeben. Dazu weist die Übertragungseinrichtung 3 eine Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal 6 auf. Die Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal 6 ist zwischen dem Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung 18 und dem Eingangsanschluss 19 des Prozessors 4 angeschlossen The measuring arrangement 1 has a first structural unit 13 and a second structural unit 14. The first unit 13 has an air coil 2 and is enclosed by an enclosure 15. The second unit 14 has a transmission device 3 and is also enclosed by an enclosure 16. The transmission device 3 has an input connection 18, which is directly galvanically connected to the connection 17 of the air coil 2. The transmission device 3 also has a processor 4. The processor 4 has an input terminal 19 and an output terminal 20. The transmission device 3 is suitable for outputting a signal processed by the processor 4 in the form of an impressed current. For this purpose, the transmission device 3 has a device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal 6. The device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal 6 is connected between the input terminal of the transmission device 18 and the input terminal 19 of the processor 4
Vor der Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal 6 ist eine Filtereinrichtung 5 angeordnet. Die Filtereinrichtung ist zwischen dem Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung 18 und dem Eingangsanschluss 19 des Prozessors 4 angeschlossen Before the device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal 6, a filter device 5 is arranged. The filter device is connected between the input terminal of the transmission device 18 and the input terminal 19 of the processor 4
Durch die Filtereinrichtung 5 werden Störeinstrahlungen sowie das Rauschen minimiert. Der Speicher 7 ist Teil des Prozessors 4. Im Speicher 7 sind z.B. Kennwerte der Luftspule 2 sowie eine Funktion zur Normierung der Messanordnung gespeichert. Weiterhin sind Korrekturfaktoren im Speicher abgelegt. The filter device 5 minimizes interference and noise. The memory 7 is part of the processor 4. In the memory 7 are e.g. Characteristics of the air coil 2 and stored a function for normalization of the measuring device. Furthermore, correction factors are stored in the memory.
Diese Kennwerte und Korrekturfaktoren werden aus dem Speicher 7 durch den Prozessor 4 ausgelesen, durch den Prozessor 4 zur Umwandlung in ein aufbereitetes Signal genutzt und durch den Prozessor 4 umgewandelt. Zwischen Filtereinrichtung 5 und der Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal 6 ist eine Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels 1 1 angeordnet, die den Pegel der von der Luftspule 2 erzeugten Eingangsspannung anpasst. Die Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels 11 ist zwischen dem Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung 18 und dem Eingangsanschluss 19 des Prozessors 4 angeschlossen Die Amplitude der von der Luftspule 2 erzeugten Eingangsspannung wird durch die Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels 11 derart verändert, dass sie die üblicherweise von der Luftspule 2 erzeugte kleine Eingangsspannung verstärkt. Aus dem aufbereiteten Signal wird in der Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals 8 ein Ausgangssignal erzeugt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Ausgangssignal ein eingeprägter Ausgangsstrom. Auf diese Weise kann das analoge Messsignal zu einem beliebigen gemessenen Strom normiert und die Veränderung des Messsignals durch Störeinflüsse korrigiert werden. Der eingeprägte Ausgangsstrom wird durch die Rückführung 9 zu dem Prozessor 4 zurückgeführt. Im Prozessor 4 wird der zurückgeführte eingeprägte Ausgangsstrom gemessen und das vom Prozessor 4 ausgegebene binäre oder analoge Signal angepasst. Durch die Rückführung 9 wird der von der Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals 8 erzeugte eingeprägte Ausgangsstrom geprüft, ob der eingeprägte Ausgangsstrom entsprechend des im stromdurchflossenen Leiter 10 gemessenen Stroms proportional ist und entsprechend angepasst. Hinter dem Prozessor 4 weist die Übertragungseinrichtung 3 eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals 8 auf, die an den Prozessorausgang 20 angeschlossen ist. These characteristics and correction factors are read out of the memory 7 by the processor 4, used by the processor 4 for conversion into a conditioned signal and converted by the processor 4. Between filter device 5 and the device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal 6, a device for adjusting the signal level 1 1 is arranged, which adjusts the level of the input voltage generated by the air coil 2. The device for adjusting the signal level 11 is connected between the input terminal of the transmission device 18 and the input terminal 19 of the processor 4. The amplitude of the input voltage generated by the air coil 2 is changed by the device for adjusting the signal level 11 such that it is usually from the air coil 2 amplified small input voltage amplified. From the processed signal, an output signal is generated in the device for generating an output signal 8. In this embodiment, the output signal is an impressed output current. In this way, the analog measurement signal can be normalized to any measured current and the change in the measurement signal can be corrected by disturbing influences. The impressed output current is fed back through the feedback 9 to the processor 4. In the processor 4, the returned impressed output current is measured and adjusted by the processor 4 output binary or analog signal. By means of the feedback 9, the impressed output current generated by the device for generating an output signal 8 is checked as to whether the impressed output current is proportional to the current measured in the current-carrying conductor 10 and correspondingly customized. Behind the processor 4, the transmission device 3 has a device for generating an output signal 8, which is connected to the processor output 20.
Das Verfahren zur Herstellung einer Messanordnung 1 mit einer Luftspule 2 weist fünf Verfahrensschritte auf. Im ersten Verfahrensschritt wird die Luftspule 2 bereitgestellt. Die Luftspule 2 wird konfektioniert und in einem Gehäuse 15 angebracht, das wasserdicht verschlossen wird. Die Luftspule 2 bildet somit eine erste Baueinheit 13. Die Luftspule 2 weist einen Anschluss 17 auf, an dem eine in der Luftspule erzeugte Ausgangsspannung anliegt. Insbesondere ist die Luftspule 2 eine Rogowski-Spule, die in einem großen Messbereich eine hohe Genauigkeit und Linearität aufweist. Die Luftspule 2 kann geöffnet und wieder geschlossen werden, um die Luftspule 2 auch nachträglich um einen stromdurchflossenen Leiter 10 zu installieren. The method for producing a measuring arrangement 1 with an air-core coil 2 has five method steps. In the first method step, the air-core coil 2 is provided. The air coil 2 is assembled and mounted in a housing 15 which is sealed watertight. The air-core coil 2 thus forms a first structural unit 13. The air-core coil 2 has a connection 17, against which an output voltage generated in the air-core coil is applied. In particular, the air-core coil 2 is a Rogowski coil which has high accuracy and linearity in a wide measuring range. The air coil 2 can be opened and closed again in order to subsequently install the air coil 2 around a current-carrying conductor 10.
Im zweiten Verfahrensschritt wird eine Übertragungseinrichtung 3 bereitgestellt. Die Übertragungseinrichtung 3 weist einen Eingangsanschluss 18 auf, der geeignet ist, die Ausgangsspannung der Luftspule 2 zu erfassen. In der Übertragungseinrichtung 3 wird ein Prozessor 4 angeordnet, der einen Speicher 7 aufweist. Eine Filtereinrichtung 5 und eine Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels 11 werden in der Übertragungseinrichtung derart angeordnet, dass die Filtereinrichtung 5 und die Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels 11 zwischen dem Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung 18 und dem Eingangsanschluss 19 des Prozessors 4 angeschlossen werden. Eine Ansteuerung der Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels 12 wird in der Übertragungseinrichtung 3 angeordnet, die den Prozessor 4 mit der Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels 11 verbindet. Eine Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal 6 wird in der Übertragungseinrichtung derart angeordnet, dass die Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal 6 zwischen dem Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung 18 und dem Prozessoreingang 19 angeschlossen wird. An den Prozessorausgang 20 wird eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals 8 in Form eines eingeprägten Stroms angeschlossen. Der Ausgang der Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals 8 wird durch die Rückführung 9 mit dem Prozessor 4 verbunden. Die Übertragungseinrichtung 3 wird in einer Einhausung 15 positioniert und bildet so die zweite Baueinheit 14. In the second method step, a transmission device 3 is provided. The transmission device 3 has an input connection 18 which is suitable for detecting the output voltage of the air coil 2. In the transmission device 3, a processor 4 is arranged, which has a memory 7. A filter device 5 and a device for adjusting the signal level 11 are arranged in the transmission device in such a way that the filter device 5 and the device for adjusting the signal level 11 are connected between the input connection of the transmission device 18 and the input connection 19 of the processor 4. A control of the device for adjusting the signal level 12 is arranged in the transmission device 3, which connects the processor 4 with the device for adjusting the signal level 11. A device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal 6 is arranged in the transmission device such that the device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal 6 between the input terminal of the transmission device 18 and the processor input 19 is connected. At the processor output 20 is a device for generating an output signal 8 connected in the form of an impressed current. The output of the device for generating an output signal 8 is connected by the feedback 9 to the processor 4. The transmission device 3 is positioned in an enclosure 15 and thus forms the second structural unit 14.
Im dritten Verfahrensschritt wird der Ausgang 17 der Luftspule 2 direkt an den Eingangsanschluss 18 der Übertragungseinrichtung 3 galvanisch angeschlossen. Die erste Baueinheit 13 wird so mit der zweiten Baueinheit 14 verbunden. In the third method step, the output 17 of the air coil 2 is electrically connected directly to the input terminal 18 of the transmission device 3. The first unit 13 is thus connected to the second unit 14.
Im vierten Verfahrensschritt werden die charakteristischen Messwerte der Messanordnung 1 erfasst. Die Kennwerte beinhalten auch eine Fehlerkorrektur wie z.B. Offset und Temperatur. Ein Kennlinienfeld ist ebenfalls möglich, um nichtlineare Einflüsse zu berücksichtigen. Die Messtoleranz der Messanordnung ist so gewählt, dass sie besonders bevorzugt kleiner 0,6 % des Nennstroms beträgt. In the fourth method step, the characteristic measured values of the measuring arrangement 1 are detected. The characteristics also include an error correction, e.g. Offset and temperature. A characteristic field is also possible to account for non-linear influences. The measurement tolerance of the measuring arrangement is chosen so that it is particularly preferably less than 0.6% of the rated current.
Im fünften Verfahrensschritt werden die Kennwerte und/oder von den Kennwerten abgeleitete Werte der Luftspule 2 im Speicher 7 gespeichert. Die Kennwerte beinhalten den anlagenspezifischen Nennstrom. Aus den Kennwerten wird ein Übersetzungsfaktor ermittelt. In the fifth method step, the characteristic values and / or values of the air-core coil 2 derived from the characteristic values are stored in the memory 7. The characteristic values contain the system-specific rated current. From the characteristic values a translation factor is determined.
Diese Kalibrierung der Messanordnung 1 kann im Prinzip auf jeden beliebigen Nennstrom der zu messenden Anlage normiert werden. Üblicherweise wird der Übersetzungsfaktor so gewählt, dass der eingeprägte Ausgangsstrom der Übertragungseinrichtung 3 100 mA beträgt. Beträgt also z.B. der Nennstrom des zu messenden stromdurchflossenen Leiters 10 maximal 37 A, so hat der Übersetzungsfaktor einen Wert von 1/370. Möglich ist aber auch die Messung von sehr geringen Nennströmen. Beträgt der Nennstrom z.B. 11 A, hat der Übersetzungsfaktor einen Wert von 1/110. Der Übersetzungsfaktor kann ebenfalls derart festgelegt werden, dass der Ausgangsstrom der Übertragungseinrichtung einen beliebigen anderen Wert als 100 mA aufweist, z.B. 1 A. Dann hat der z.B. Übersetzungsfaktor einen Wert von 1/37 bei einem Nennstrom des zu messenden stromdurchflossenen Leiters 10 von 37 A, 1/1 1 bei einem Nennstrom des zu messenden stromdurchflossenen Leiters 10 von 1 1 A. This calibration of the measuring arrangement 1 can in principle be normalized to any nominal current of the system to be measured. Usually, the transmission factor is selected so that the impressed output current of the transmission device 3 is 100 mA. If, for example, the rated current of the current-carrying conductor 10 to be measured is at most 37 A, then the ratio factor has a value of 1/370. But it is also possible to measure very low rated currents. For example, if the rated current is 11A, the ratio factor is 1/110. The transmission factor can also be set such that the output current of the transmission device has any other value than 100 mA, eg 1 A. Then the eg. Translation factor has a value of 1/37 at a rated current of the measured current-carrying conductor 10 of 37 A, 1/1 1 at a rated current of the current-carrying conductor 10 to be measured of 1 1 A.
Zur Messung eines Wechselstroms mit einem Nennstrom von 37 A im stromdurchflossenen Leiter 10 wird eine Eingangsspannung in die um den stromdurchflossenen Leiter 10 angeordneten Luftspule 2 induziert. Durch die Filtereinrichtung 5 werden unerwünschte Signalanteile der Eingangsspannung, z.B. Rauschen und Störeinstrahlungen, abgeschwächt oder unterdrückt. Danach wird am Ausgang einer Übertragungseinrichtung 3 ein eingeprägter Ausgangsstrom erzeugt. Vorteilhafterweise wird die Eingangsspannung in ein digital verarbeitbares Signal umgewandelt, das einen digitalen Wert und/oder einen Frequenzwert beinhaltet. Im Speicher 7 sind die Kennwerte der Luftspule 2, der Übersetzungsfaktor und die Fehlerkorrektur gespeichert. Diese Werte werden aus dem Speicher 7 durch den Prozessor 4 ausgelesen, durch den Prozessor 4 zur Umwandlung in ein Ausgangssignal genutzt und durch den Prozessor 4 umgewandelt. Üblicherweise ist derIn order to measure an alternating current with a rated current of 37 A in the conductor 10 through which current flows, an input voltage is induced in the air coil 2 arranged around the current-carrying conductor 10. By the filter means 5 unwanted signal components of the input voltage, e.g. Noise and interference, attenuated or suppressed. Thereafter, an impressed output current is generated at the output of a transmission device 3. Advantageously, the input voltage is converted into a digitally processable signal that includes a digital value and / or a frequency value. In the memory 7, the characteristics of the air-core coil 2, the translation factor and the error correction are stored. These values are read out of the memory 7 by the processor 4, used by the processor 4 for conversion into an output signal and converted by the processor 4. Usually that is
Übersetzungsfaktor so gewählt, dass der eingeprägte Ausgangsstrom derTranslation factor selected so that the impressed output current of the
Übertragungseinrichtung 3 100 mA beträgt. Beträgt der Nennstrom des zu messenden stromdurchflossenen Leiters 10 maximal 37 A, beträgt der eingeprägte Ausgangsstrom der Messanordnung 1 maximal 100 mA, bei geringerer Stromstärke des stromdurchflossenen Leiters proportional weniger und bei höherer Stromstärke des stromdurchflossenen Leiters innerhalb technischer Grenzen proportional mehr. Der Übersetzungsfaktor ist hier 1/370. Durch die Rückführung 9 wird der eingeprägte Ausgangsstrom zu dem Prozessor 4 zurückgeführt. Im Prozessor 4 wird der zurückgeführte eingeprägte Ausgangsstrom gemessen und das vom Prozessor 4 ausgegebene binäre oder analoge Signal angepasst. Durch die Rückführung 9 wird der von der Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals 8 erzeugte eingeprägte Ausgangsstrom geprüft, ob der eingeprägte Ausgangsstrom entsprechend des im stromdurchflossenen Leiter 10 gemessenen Stroms proportional ist und entsprechend angepasst. Der eingeprägte Ausgangsstrom wird durch die Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals 8 ausgegeben. Das Ausgangssignal kann dann weiterverarbeitet werden. Transmission device 3 is 100 mA. If the rated current of the current-carrying conductor 10 to be measured is at most 37 A, the impressed output current of the measuring arrangement 1 is a maximum of 100 mA, with a lower current intensity of the current-carrying conductor proportionally less, and proportionally more with a higher current intensity of the current-carrying conductor within technical limits. The translation factor here is 1/370. Through the feedback 9, the impressed output current is fed back to the processor 4. In the processor 4, the returned impressed output current is measured and adjusted by the processor 4 output binary or analog signal. Through the feedback 9, the impressed output current generated by the device for generating an output signal 8 is checked whether the impressed output current is proportional to the current measured in the current-carrying conductor 10 and adapted accordingly. The impressed output current is passed through the device for generating an output signal 8 output. The output signal can then be processed further.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel induziert der wechselstromdurchflossene Leiter 10 eine Eingangsspannung in die um den stromdurchflossenen Leiter 10 angeordneten Luftspule 2. Durch die Filtereinrichtung 5 werden unerwünschte Signalanteile der Eingangsspannung, z.B. Rauschen und Störeinstrahlungen, abgeschwächt oder unterdrückt. Danach wird am Ausgang einer Übertragungseinrichtung 3 ein eingeprägter Ausgangsstrom erzeugt. Vorteilhafterweise wird die Eingangsspannung in ein digital verarbeitbares Signal umgewandelt, das einen digitalen Wert und/oder einen Frequenzwert beinhaltet. Im Speicher 7 sind die Kennwerte der Luftspule 2, der Übersetzungsfaktor und die Fehlerkorrektur gespeichert. Diese Werte werden aus dem Speicher 7 durch den Prozessor 4 ausgelesen, durch den Prozessor 4 zur Umwandlung in ein Ausgangssignal genutzt und durch den Prozessor 4 verarbeitet. Üblicherweise ist der Übersetzungsfaktor so gewählt, dass der eingeprägte Ausgangsstrom der Übertragungseinrichtung 3 100 mA beträgt. Beträgt der Nennstrom des zu messenden stromdurchflossenen Leiters 10 maximal 87,34 A, und der eingeprägte Ausgangsstrom der Messanordnung 1 maximal 100 mA, so wird ein Übersetzungsfaktor von 1/873,4 im Speicher abgelegt. Durch die Rückführung 9 wird der Wert des Ausgangsstroms zu dem Prozessor 4 zurückgeführt. Im Prozessor 4 wird der zurückgeführte Wert des Ausgangsstroms gemessen und das vom Prozessor 4 ausgegebene binäre, modulierte oder analoge Signal geregelt. Durch die Rückführung 9 wird der von der Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals 8 erzeugte eingeprägte Ausgangsstrom geprüft, ob der Wert des Ausgangsstroms entsprechend des im stromdurchflossenen Leiter 10 gemessenen Stroms proportional ist und entsprechend angepasst. Der eingeprägte Ausgangsstrom wird durch die Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals 8 ausgegeben. Das digital verarbeitbare Signal kann dann weiterverarbeitet werden. In another embodiment, the AC-carrying conductor 10 induces an input voltage into the air coil 2 disposed around the current-carrying conductor 10. The filter means 5 rejects unwanted signal components of the input voltage, e.g. Noise and interference, attenuated or suppressed. Thereafter, an impressed output current is generated at the output of a transmission device 3. Advantageously, the input voltage is converted into a digitally processable signal that includes a digital value and / or a frequency value. In the memory 7, the characteristics of the air-core coil 2, the translation factor and the error correction are stored. These values are read out of the memory 7 by the processor 4, used by the processor 4 for conversion into an output signal and processed by the processor 4. Usually, the transmission factor is chosen so that the impressed output current of the transmission device 3 is 100 mA. If the rated current of the current-carrying conductor 10 to be measured is at most 87.34 A, and the impressed output current of the measuring arrangement 1 is at most 100 mA, then a ratio factor of 1 / 873.4 is stored in the memory. Through the feedback 9, the value of the output current is fed back to the processor 4. In the processor 4, the returned value of the output current is measured and regulated by the processor 4 output binary, modulated or analog signal. By means of the feedback 9, the impressed output current generated by the device for generating an output signal 8 is checked as to whether the value of the output current is proportional to the current measured in the current-carrying conductor 10 and adapted accordingly. The impressed output current is output by the device for generating an output signal 8. The digitally processable signal can then be further processed.
In einem weiteren Beispiel für eine erfindungsgemäße Messanordnung induziert der wechselstromdurchflossene Leiter 10 eine Eingangsspannung in die um den stromdurchflossenen Leiter 10 angeordneten Luftspule 2. Durch die Filtereinrichtung 5 werden unerwünschte Signalanteile der Eingangsspannung, z.B. Rauschen und Störeinstrahlungen, abgeschwächt oder unterdrückt. Danach wird am Ausgang einer Übertragungseinrichtung 3 ein eingeprägter Ausgangsstrom erzeugt. Vorteilhafterweise wird die Eingangsspannung in ein digital verarbeitbares Signal umgewandelt, das einen digitalen Wert und/oder einen Frequenzwert beinhaltet. Im Speicher 7 sind die Kennwerte der Luftspule 2, der Übersetzungsfaktor und die Fehlerkorrektur gespeichert. Diese Werte werden aus dem Speicher 7 durch den Prozessor 4 ausgelesen, durch den Prozessor 4 zur Umwandlung in ein Ausgangssignal genutzt und durch den Prozessor 4 umgewandelt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Übersetzungsfaktor so gewählt, dass der eingeprägte Ausgangsstrom der Übertragungseinrichtung 3 1 A beträgt. Beträgt der Nennstrom des zu messenden stromdurchflossenen Leiters 10 maximal 105 A, so wird ein Übersetzungsfaktor von 1/105 im Speicher 7 der Übertragungseinrichtung 3 gespeichert. Durch die Rückführung 9 wird der eingeprägte Ausgangsstrom zu dem Prozessor 4 zurückgeführt. Im Prozessor 4 wird der zurückgeführte eingeprägteIn a further example of a measuring arrangement according to the invention, the AC-carrying conductor 10 induces an input voltage in order to Through the filter device 5 unwanted signal components of the input voltage, such as noise and interference are attenuated or suppressed. Thereafter, an impressed output current is generated at the output of a transmission device 3. Advantageously, the input voltage is converted into a digitally processable signal that includes a digital value and / or a frequency value. In the memory 7, the characteristics of the air-core coil 2, the translation factor and the error correction are stored. These values are read out of the memory 7 by the processor 4, used by the processor 4 for conversion into an output signal and converted by the processor 4. In this embodiment, the transmission factor is selected so that the impressed output current of the transmission device 3 1 A. If the rated current of the current-carrying conductor 10 to be measured is at most 105 A, then a ratio factor of 1/105 is stored in the memory 7 of the transmission device 3. Through the feedback 9, the impressed output current is fed back to the processor 4. In processor 4, the feedback is impressed
Ausgangsstrom gemessen und das vom Prozessor 4 ausgegebene binäre oder analoge Signal angepasst. Durch die Rückführung 9 wird der von der Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals 8 erzeugte eingeprägte Ausgangsstrom geprüft, ob der eingeprägte Ausgangsstrom entsprechend des im stromdurchflossenen Leiter 10 gemessenen Stroms proportional ist und entsprechend angepasst. Der eingeprägte Ausgangsstrom wird durch die Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals 8 ausgegeben. Measured output current and adjusted by the processor 4 output binary or analog signal. Through the feedback 9, the impressed output current generated by the device for generating an output signal 8 is checked whether the impressed output current is proportional to the current measured in the current-carrying conductor 10 and adapted accordingly. The impressed output current is output by the device for generating an output signal 8.
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
Messanordnung measuring arrangement
Luftspule  air coil
Übertragungseinrichtung  transmission equipment
Prozessor  processor
Filtereinrichtung  filtering device
Vorrichtung zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal  Device for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal
Speicher  Storage
Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals  Device for generating an output signal
Rückführung return
Stromdurchflossener Leiter  Current-carrying conductor
Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels  Device for adjusting the signal level
Ansteuerung der Vorrichtung zur Anpassung des Signalpegels Control of the device for adjusting the signal level
Erste Baueinheit First building unit
Zweite Baueinheit  Second construction unit
Einhausung der ersten Baueinheit  Enclosure of the first unit
Einhausung der zweiten Baueinheit  Enclosure of the second unit
Anschluss der Luftspule  Connection of the air coil
Eingangsanschluss der Übertragungseinrichtung  Input terminal of the transmission device
Eingangsanschluss des Prozessors Input connector of the processor
Ausganganschluss des Prozessors Output terminal of the processor

Claims

P AT E N T A N S P R Ü C H E P AT TESTS
1. Verfahren für die Herstellung einer Messanordnung (1 ) mit einer Luftspule (2) mit den Verfahrensschritten: 1. Method for the production of a measuring arrangement (1) with an air-core coil (2) with the method steps:
• Bereitstellen der Luftspule (2)  • Provision of the air coil (2)
wobei die Luftspule (2) einen Anschluss (17) aufweist, an dem eine in der Luftspule (2) erzeugte Ausgangsspannung anliegt,  the air coil (2) having a connection (17) against which an output voltage generated in the air coil (2) is applied,
• Bereitstellen einer Übertragungseinrichtung (3)  Providing a transmission device (3)
wobei die Übertragungseinrichtung (3) Eingangsanschluss (18) aufweist, der geeignet ist, die Ausgangspannung der Luftspule (2) zu erfassen und einen eingeprägten Ausgangsstrom zu erzeugen,  the transmission device (3) having an input terminal (18) suitable for detecting the output voltage of the air coil (2) and generating an impressed output current,
wobei die Übertragungseinrichtung (3) einen Speicher (7) umfasst wherein the transmission device (3) comprises a memory (7)
• Galvanisches Anschließen des Ausgangs (17) der Luftspule (2) an den • Galvanic connection of the output (17) of the air coil (2) to the
Eingangsanschluss (18) der Übertragungseinrichtung (3)  Input terminal (18) of the transmission device (3)
• Erfassen von charakteristischen Kennwerten der Messanordnung (1 ) Detecting characteristic characteristics of the measuring arrangement (1)
• Speichern der Kennwerte und/oder von den Kennwerten abgeleitete Werte in dem Speicher (7) • storing the characteristic values and / or values derived from the characteristic values in the memory (7)
2. Verfahren für die Herstellung einer Messanordnung (1 ) mit einer Luftspule (2) nach Anspruch 1 2. Method for the production of a measuring arrangement (1) with an air-core coil (2) according to claim 1
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in einem weiteren Verfahrensschritt das Anordnen eines Prozessors (4) in der Übertragungseinrichtung (3) erfolgt.  in a further method step, the placing of a processor (4) in the transmission device (3) takes place.
3. Verfahren für die Herstellung einer Messanordnung (1 ) mit einer Luftspule (2) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass 3. A method for the production of a measuring arrangement (1) with an air-core coil (2) according to claim 1 or 2 characterized in that
in einem weiteren Verfahrensschritt das Speichern einer Funktion in dem Speicher (7) erfolgt.  in a further method step, the storage of a function in the memory (7) takes place.
4. Verfahren für die Herstellung einer Messanordnung (1 ) mit einer Luftspule (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 4. A method for producing a measuring arrangement (1) with an air-core coil (2) according to one or more of claims 1 to 3
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in einem weiteren Verfahrensschritt das Konfektionieren der Luftspule erfolgt.  in a further process step, the assembly of the air-core coil takes place.
5. Verfahren für die Herstellung einer Messanordnung (1 ) mit einer Luftspule (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 5. A method for the production of a measuring arrangement (1) with an air-core coil (2) according to one or more of claims 1 to 4
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in einem weiteren Verfahrensschritt das Verschließen des Gehäuses erfolgt.  in a further method step, the closure of the housing takes place.
6. Verfahren für die Herstellung einer Messanordnung (1 ) mit einer Luftspule (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 6. A method for producing a measuring arrangement (1) with an air-core coil (2) according to one or more of claims 1 to 5
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
eine Filtereinrichtung (5) und/oder eine Vorrichtung zur Anpassung des  a filter device (5) and / or a device for adapting the
Signalpegels in der Übertragungseinrichtung (3) angeordnet werden,  Signal levels are arranged in the transmission device (3),
wobei die Filtereinrichtung (5) und/oder die Vorrichtung (1 1 ) zur Anpassung des Signalpegels so angeordnet werden, dass die Filtereinrichtung (5) und/oder die Vorrichtung (11 ) zur Anpassung des Signalpegels zwischen dem  wherein the filter device (5) and / or the device (1 1) for adjusting the signal level are arranged so that the filter device (5) and / or the device (11) for adjusting the signal level between the
Eingangsanschluss (18) der Übertragungseinrichtung (3) und dem  Input terminal (18) of the transmission device (3) and the
Eingangsanschluss (19) des Prozessors (4) angeschlossen werden und wobei eine Ansteuerung (12) der Vorrichtung (11 ) zur Anpassung des Signalpegels in der Übertragungseinrichtung (3) angeordnet wird, die den Prozessor mit der Vorrichtung (11 ) zur Anpassung des Signalpegels verbindet. Input terminal (19) of the processor (4) are connected and wherein a drive (12) of the device (11) for adjusting the signal level in the transmission device (3) is arranged, which connects the processor with the device (11) for adjusting the signal level ,
7. Verfahren für die Herstellung einer Messanordnung (1 ) mit einer Luftspule (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 7. A method for producing a measuring arrangement (1) with an air-core coil (2) according to one or more of claims 1 to 6
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
eine Vorrichtung (6) zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal in der Übertragungseinrichtung (3) angeordnet wird, wobei die Vorrichtung (6) zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal so angeordnet wird, dass die Vorrichtung (6) zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus einem analogen Messsignal zwischen dem Eingangsanschluss (18) der Übertragungseinrichtung (3) und dem Prozessoreingang (19) angeschlossen wird.  a device (6) for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal in the transmission device (3) is arranged, wherein the device (6) for generating a digitally processable signal from an analog measurement signal is arranged so that the device (6) for generating a digitally processable signal from an analog measuring signal between the input terminal (18) of the transmission device (3) and the processor input (19) is connected.
8. Verfahren für die Herstellung einer Messanordnung (1 ) mit einer Luftspule (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 8. A method for producing a measuring arrangement (1) with an air-core coil (2) according to one or more of claims 1 to 7
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
eine Vorrichtung (8) zur Erzeugung eines Ausgangsstroms in der  a device (8) for generating an output current in the
Übertragungseinrichtung (3) angeordnet wird,  Transmission device (3) is arranged,
wobei die Vorrichtung (8) zur Erzeugung eines Ausgangsstroms an den  wherein the device (8) for generating an output current to the
Prozessorausgang (20) angeschlossen wird, und/oder  Processor output (20) is connected, and / or
wobei eine Rückführung in der Übertragungseinrichtung (3) angeordnet wird, die den Ausgang der Vorrichtung (8) zur Erzeugung eines Ausgangsstroms mit dem Prozessor verbindet.  wherein a feedback is arranged in the transmission device (3), which connects the output of the device (8) for generating an output current with the processor.
9. Verfahren für die Herstellung einer Messanordnung (1 ) mit einer Luftspule (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 9. A method for the production of a measuring arrangement (1) with an air-core coil (2) according to one or more of claims 1 to 8
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Luftspule (2) eine erste Baueinheit (13) bildet und/oder die  the air coil (2) forms a first structural unit (13) and / or the
Übertragungseinrichtung (3) eine zweite Baueinheit (14) bildet,  Transmission device (3) forms a second structural unit (14),
wobei die erste Baueinheit (13) und/oder die zweite Baueinheit (14) in einer Einhausung (15, 16 oder gemeinsam) angeordnet werden. wherein the first assembly (13) and / or the second assembly (14) in an enclosure (15, 16 or collectively) are arranged.
10. Verfahren für die Herstellung einer Messanordnung (1 ) mit einer Luftspule (2) nach Anspruch 9 10. A method for producing a measuring arrangement (1) with an air-core coil (2) according to claim 9
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Kennwerte der Messanordnung den anlagenspezifischen Nennstrom umfassen, wobei aus den Kennwerten ein Übersetzungsfaktor ermittelt wird.  the characteristic values of the measuring arrangement comprise the plant-specific nominal current, a ratio factor being determined from the characteristic values.
1 1. Messanordnung (1 ) zur Messung von Wechselströmen umfassend: 1 1. Measuring arrangement (1) for measuring alternating currents comprising:
• eine Luftspule (2)  An air coil (2)
wobei die Luftspule (2) einen Anschluss (17) aufweist, an dem eine in der Luftspule (2) erzeugte Ausgangsspannung anliegt  wherein the air-core coil (2) has a connection (17) against which an output voltage generated in the air-core coil (2) is applied
· eine Übertragungseinrichtung (3)  A transmission device (3)
wobei die Übertragungseinrichtung (3) einen Eingangsanschluss (18) aufweist, der direkt an den Anschluss (17) der Luftspule (2) angeschlossen ist,  wherein the transmission device (3) has an input connection (18) which is connected directly to the connection (17) of the air coil (2),
wobei der Anschluss (18) der Übertragungseinrichtung (3) geeignet ist, ein  wherein the terminal (18) of the transmission device (3) is suitable, a
Messsignal der Luftspule (2) zu empfangen, und  Receive measurement signal of the air coil (2), and
wobei in der Übertragungseinrichtung (3) Daten speicherbar sind,  wherein data can be stored in the transmission device (3),
wobei die Messanordnung auf einen beliebigen anlagenspezifischen Nennstrom normierbar ist und  wherein the measuring arrangement is normalizable to any plant-specific rated current and
wobei die Messanordnung geeignet ist einen eingeprägten Ausgangsstrom zu erzeugen und auszugeben.  wherein the measuring arrangement is adapted to generate and output an impressed output current.
12. Messanordnung (1 ) zur Messung von Wechselströmen nach Anspruch 1 1 12. measuring arrangement (1) for measuring alternating currents according to claim 1 1
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die am Eingangsanschluss (18) der Übertagungseinrichtung (3) anliegende  the voltage applied to the input terminal (18) of the transfer device (3)
Spannung durch die gespeicherten Daten derart veränderbar ist, dass bei einem Primärstrom <= 300A die Messtoleranz der Messanordnung (1 ) kleiner 0,8%, bevorzugt kleiner 0,6% und besonders bevorzugt 0,4% ist. Voltage can be varied by the stored data such that at a primary current <= 300A, the measurement tolerance of the measuring arrangement (1) is less than 0.8%, preferably less than 0.6% and particularly preferably 0.4%.
13. Messanordnung (1 ) zur Messung von Wechselströmen nach Anspruch 1 1 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass 13. Measuring arrangement (1) for measuring alternating currents according to claim 1 1 or 12, characterized in that
die Übertragungseinrichtung (3) einen Prozessor (4) und oder einen Speicher (7) aufweist,  the transmission device (3) has a processor (4) and / or a memory (7),
wobei in dem Speicher (7) der Übertragungseinrichtung (3) auf die Eigenschaften der Spule bezogene Kennwerte und/oder eine Funktion zur Normierung der Messanordnung (1 ) speicherbar sind.  wherein in the memory (7) of the transmission device (3) related to the properties of the coil characteristics and / or a function for normalization of the measuring arrangement (1) can be stored.
14. Messanordnung (1 ) zur Messung von Wechselströmen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 1 bis 13 14. Measuring arrangement (1) for measuring alternating currents according to one or more of claims 1 1 to 13
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Übertragungseinrichtung (3) eine Filtereinrichtung (5) und/oder eine Vorrichtung (1 1 ) zur Anpassung des Signalpegels aufweist, die geeignet sind, das Ausgangssignal der Luftspule (2) zu verändern,  the transmission device (3) has a filter device (5) and / or a device (1 1) for adjusting the signal level, which are suitable for changing the output signal of the air coil (2),
wobei die Filtereinrichtung (5) und/oder eine Vorrichtung (11 ) zur Anpassung des Signalpegels zwischen der Luftspule (2) und dem Prozessor (4) angeschlossen sind.  wherein the filter device (5) and / or a device (11) for adjusting the signal level between the air coil (2) and the processor (4) are connected.
15. Messanordnung (1 ) zur Messung von Wechselströmen nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14 15. Measuring arrangement (1) for measuring alternating currents according to one or more of claims 11 to 14
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Übertragungseinrichtung (3) eine Vorrichtung (6) zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus dem Messsignal aufweist, die geeignet ist, aus dem empfangenen Messsignal ein digital verarbeitbares Signal zu generieren, wobei die Vorrichtung (6) zur Generierung eines digital verarbeitbaren Signals aus dem Messsignal zwischen der Luftspule (2) und dem Prozessor (4) angeschlossen ist und/oder Vorrichtung (6) zur Generierung eines digitalen Signals aus dem Messsignal ein Teil des Prozessors (4) ist. the transmission device (3) has a device (6) for generating a digitally processable signal from the measurement signal, which is suitable for generating a digitally processable signal from the received measurement signal, wherein the device (6) for generating a digitally processable signal from the Measuring signal between the air coil (2) and the processor (4) is connected and / or device (6) for generating a digital signal from the measurement signal is part of the processor (4).
16. Messanordnung (1 ) zur Messung von Wechselströmen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 1 bis 15 16. Measuring arrangement (1) for measuring alternating currents according to one or more of claims 1 1 to 15
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Übertragungseinrichtung (3) eine Vorrichtung (8) zur Erzeugung eines Ausgangsstroms aufweist, die geeignet ist, aus einem Ausgangssignal der the transmission device (3) has a device (8) for generating an output current, which is suitable from an output signal of the
Übertragungseinrichtung einen Ausgangsstrom zu erzeugen, Transmission device to generate an output current,
wobei die Vorrichtung (8) zur Erzeugung eines Ausgangsstroms hinter dem Ausgang (20) des Prozessors (4) angeordnet ist und  wherein the device (8) for generating an output current behind the output (20) of the processor (4) is arranged, and
wobei das Ausgangsignal ein binäres, ein moduliertes oder ein analoges Signal ist.  wherein the output signal is a binary, a modulated or an analog signal.
17. Messanordnung (1 ) zur Messung von Wechselströmen nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 16 17. Measuring arrangement (1) for measuring alternating currents according to one or more of claims 11 to 16
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
hinter dem Ausgang der Vorrichtung (8) zur Erzeugung eines Ausgangsstroms eine Rückführung (9) zum Prozessor (4) angeordnet ist,  behind the output of the device (8) for generating an output current, a feedback (9) to the processor (4) is arranged,
wobei der Prozessor (4) geeignet ist, anhand des durch die Rückführung (9) zum wherein the processor (4) is suitable, by means of the feedback (9) for
Prozessor rückgeführten Wert des Stroms den Ausgangsstrom zu verändern. Processor feedback value of the current to change the output current.
18. Messanordnung (1 ) zur Messung von Wechselströmen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 1 bis 17 18. Measuring arrangement (1) for measuring alternating currents according to one or more of claims 1 1 to 17
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Übertragungseinrichtung (3) eine Vorrichtung (1 1 ) zur Anpassung des the transmission device (3) has a device (11) for adapting the
Signalpegels aufweist, die geeignet ist, das Messsignal der Spule zu verändern, wobei die Vorrichtung (11 ) zur Anpassung des Signalpegels zwischen der Luftspule und dem Prozessor (4) angeordnet ist und Signal level, which is adapted to change the measurement signal of the coil, wherein the device (11) for adjusting the signal level between the air coil and the processor (4) is arranged, and
wobei die Übertragungseinrichtung (3) eine Ansteuerung (12) der Vorrichtung (11 ) zur Anpassung des Signalpegels aufweist, wobei die Ansteuerung durch den Prozessor (4) erfolgt.  wherein the transmission device (3) has a control (12) of the device (11) for adjusting the signal level, the drive being effected by the processor (4).
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