具有非接触式电流测量能力的装置和开关设备的制作方法

文档序号:29123049发布日期:2022-03-04 22:57阅读:60来源:国知局
具有非接触式电流测量能力的装置和开关设备的制作方法

1.本发明涉及一种装置,包括具有第一电阻的第一电导体和第二电导体,该第二电导体与第一电导体并联切换并且具有更大的第二电阻。第一电阻和第二电阻在第一电导体与第二电导体之间的连接点之间均低于0.1ω。此外,本发明涉及一种开关设备,该开关设备包括外壳、穿过外壳的两个主端子以及连接外壳内的两个主端子的导电主电流路径。主电流路径包括具有第一电阻的第一电导体,并且开关设备包括布置在主电流路径中的开关。


背景技术:

2.通常,此类装置和此类开关设备是已知的。还有各种已知的电流测量方法和装置。然而,无法对大电流进行非接触式测量。


技术实现要素:

3.因此,本发明要解决的一个问题是提供一种改进的装置,并提供一种具有非接触电流测量能力的改进的开关设备。特别地,应提供大电流非接触式测量的可能性。
4.本发明的目的通过开篇段落中公开的装置来实现,该装置附加地包括:
[0005]-霍尔传感器,该霍尔传感器准备好测量通过第二电导体的电流,以及
[0006]-计算单元,该计算单元连接到霍尔传感器,并且被设计为基于霍尔传感器测量的电流和基于第一电阻与第二电阻之间的比率或者基于作为第一电阻与第二电阻之和的总电阻与第二电阻之间的比率,来计算通过第一电导体和第二电导体的总电流。
[0007]
本发明的目的还通过开篇段落中公开的开设备来实现,该开关设备附加地包括:
[0008]-第二电导体,该第二电导体与第一电导体并联切换,并且具有更大的第二电阻,以及
[0009]-霍尔传感器,该霍尔传感器准备好测量通过第二电导体的电流,
[0010]-其中,第一电阻和第二电阻在第一电导体与第二电导体之间的连接点之间均低于0.1ω。
[0011]
有益的是,开关设备可以实施为断路器,其为具有触发单元的开关设备,该触发单元在故障情况下,例如在过电流或故障电流的情况下,自动触发开关。
[0012]
特别地,开关设备还可以包括计算单元,该计算单元连接到霍尔传感器,并且被设计为基于霍尔传感器测量的电流和基于第一电阻与第二电阻之间的比率或者基于作为第一电阻与第二电阻之和的总电阻与第二电阻之间的比率,来计算通过第一电导体和第二电导体的总电流。
[0013]
在这种情况下,开关设备可以被视为包括上述类型的装置,该装置被布置在外壳内的主电流路径中。然而,计算单元也可以是外部计算单元,其被布置在外壳之外,甚至与开关设备相距一定距离。
[0014]
当在第一电导体与第二电导体之间的连接点之间施加电压时,电流i1流过第一电
导体,电流i2流过第二电导体,其中,总电流i
t
是两者的总和。众所周知,在以上定义的装置中,电流之间的关系是i
t
=i1+i2和i1r1=i2r2。总电流i
t
可以通过计算电流i1=i2r2/r1并通过随后计算i
t
=i1+i2或通过直接计算i
t
=i2(r1+r2)/r1或通过i
t
=i2(1+r2/r1)来计算。
[0015]
结果,即,总电流i
t
的值,可以通过有线或无线数据接口传送给接收方,该接口连接到计算单元,并且也可以是上述装置或上述开关设备的一部分。计算单元和数据接口一起可以形成处理单元。
[0016]
在给定的上下文中,第一电阻r1和第二电阻r2的和也可以表示为“并联和”。
[0017]
通过这些措施,提供了一种用于大电流的非接触式测量的设备。有利的是,通过第二电导体的电流可以保持很小,从而磁场和霍尔传感器测量的信号也相对较小。以这种方式,霍尔传感器的有限测量范围可以扩大,并且相对较小的霍尔传感器可以用于测量大电流。
[0018]
通常,霍尔传感器可以布置在:
[0019]
a)第二电导体上或附近,或
[0020]
b)围绕第二电导体的环形磁芯的气隙中,或
[0021]
c)第二电导体缠绕的环形磁芯的气隙中,或
[0022]
d)第二电导体缠绕的开放的非环形磁芯上或附近。
[0023]
在上述上下文中,“接近”尤其是指霍尔传感器测量的磁场的至少95%源自第二电导体。
[0024]
通过使用磁芯,由通过第二电导体的电流引起的磁通量集中在磁芯内。因此,由干扰磁场引起的对霍尔传感器的影响可以保持较低,使得测量不会被那些干扰磁场恶化。特别地,由通过第一电导体的电流引起的干扰磁场的影响因此保持较低。
[0025]
通过将第二电导体缠绕在磁芯上,与没有这种绕组的实施例相比,环形磁芯中的磁通量以及霍尔传感器测量的信号可以增加。因此,在霍尔传感器具有相同灵敏度的情况下,与没有此类缠绕的实施例相比,通过使用缠绕可以降低通过第二电导体的电流。
[0026]
环形磁芯的气隙可以由霍尔传感器填充,也可以有附加的“真”气隙。
[0027]
在权利要求和说明书以及附图中公开了其它有利的实施例。
[0028]
优选地,第二电导体和霍尔传感器的导电结构(以及到计算单元的连接和到计算单元的导电结构)之间的绝缘体被设计为至少工作到1kv的电压或者至少承受1kv的电压。以这种方式,从第二电导体到计算单元、数据接口和与其连接的电子电路的闪络风险非常低。
[0029]
在另一个优选实施例中,第一电导体和第二电导体被实施为单件。特别地,第一电导体和第二电导体可以由单件金属棒制成。因此,第一电导体和第二电导体易于生产,例如通过从金属片材料冲压或激光切割出期望的形状。但是如果第二电导体由导线,特别是绞合导线制成或包括导线,也是有益的。以这种方式,关于霍尔传感器可以相对于第一电导体布置在的位置,该装置提供了增强的灵活性。通常,第一电导体和第二电导体可以由铜、钢、铝、黄铜或另一种金属合金制成。
[0030]
有利的是,磁屏蔽件布置在霍尔传感器周围。有利的是,干扰源自通过第二电导体的电流的磁场的磁场保持远离霍尔传感器,使得测量不会被那些干扰磁场恶化。特别地,由通过第一电导体的电流引起的干扰磁场因此保持远离霍尔传感器。当然,磁屏蔽件不应削
弱上文提到的情况b)至d)的磁芯中的磁场,该磁场源自通过第二电导体的电流。
[0031]
优选地,第二电阻r2与第一电阻r1之间的商q大于2。换句话说,是指q=r2/r1》2且r1《0.5
·
r2。首先,这种选择降低了霍尔传感器的操作要求,这是指其测量范围可以相对较低并且可以更小。其次,这种选择降低了r2的功耗,同时也提高了温度。为了增加这些益处,商q也可以大于5或者甚至大于10。
[0032]
在开关设备的有利实施例中,霍尔传感器布置在外壳内。因此,开关设备和霍尔传感器形成了集成的解决方案。此外,计算单元以及数据接口可以布置在外壳内。然而,计算单元和/或数据接口也可以布置在外壳之外。此外,霍尔传感器以及计算单元和数据接口可以可拆卸地连接到外壳。在这种情况下,如果需要的话,开关设备可以用电流感测设备进行改装,该电流感测设备包括霍尔传感器、计算单元和数据接口。
[0033]
在开关设备的另一种有利实施例中,第二电导体被引导穿过外壳,并且霍尔传感器布置在外壳之外。特别地,第二电导体可以包括第一部分和第二部分,其中,第二电导体的第一部分可以可拆卸地连接到开关设备的次级端子,次级端子电连接到外壳内的第二电导体的第二部分。此外,霍尔传感器以及计算单元和数据接口可以可拆卸地连接到外壳。这也是指计算单元以及数据接口也可以布置在外壳之外。有益的是,这个实施例还提供了用电流感测设备改装开关设备,如果需要的话,该电流感测设备包括霍尔传感器、计算单元和数据接口。特别地,霍尔传感器或电流感测设备可以被实现为插入式设备(plug-in device或plug-on device)。
[0034]
在开关设备的另一个有利实施例中,第二电导体被引导到外壳,并且在非接触区域中在外壳附近或内部延伸,并且霍尔传感器在该非接触区域中布置在外壳之外。有益的是,第二电导体在非接触区域中平行于外壳的外边界延伸。这个实施例利用了霍尔传感器的非接触式测量能力。因此,第二电导体不需要被引导穿过外壳,并且不需要次级端子,当没有电流感测设备被附接到开关设备时,如果该次级端子没有被适当地覆盖,则该次级端子通常涉及电击的风险。所讨论的实施例不需要此类覆盖,因此特别安全。除了霍尔传感器之外,计算单元和数据接口也可以布置在外壳之外。特别地,霍尔传感器以及计算单元和数据接口可以可拆卸地连接到外壳。在这种情况下,如果需要的话,开关设备可以再次用电流感测设备进行改装,该电流感测设备包括霍尔传感器、计算单元和数据接口。
[0035]
在这一点上,应注意,所公开的装置的各种实施例及其产生的优点类似地用于所公开的开关设备,反之亦然。
附图说明
[0036]
现在将在下文中参考特定实施例更详细地描述本发明,然而本发明不限于这些实施例。
[0037]
图1示出了用于测量电流的装置的第一实例;
[0038]
图2示出了利用磁屏蔽件测量电流的装置的实例;
[0039]
图3示出了利用围绕第二电导体的环形磁芯测量电流的装置的实例;
[0040]
图4示出了图3在平面aa中的侧视图;
[0041]
图5示出了利用实施为导线的第二电导体测量电流的装置的实例;
[0042]
图6示出了用于测量电流的装置的实例,其中,第二电导体缠绕在环形磁芯上;
[0043]
图7示出了用于测量电流的装置的实例,其中,第二电导体缠绕在非环形磁芯上;
[0044]
图8示出了具有电流测量能力的开关设备的装置的第一实例;
[0045]
图9示出了具有插入式电流测量设备的开关设备的装置的实例;
[0046]
图10示出了具有非接触式测量区域的开关设备的装置的实例;
[0047]
图11示出了具有环形磁芯的开关设备的装置的实例;以及
[0048]
图12示出了具有非环形磁芯的开关设备的装置的实例。
[0049]
附图标记列表
[0050]
1a..1f
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
装置
[0051]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
金属棒
[0052]
3a、3b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公共电导体
[0053]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一电导体
[0054]
5、5a、5b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二电导体
[0055]
6a、6b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
安装孔
[0056]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
绝缘体
[0057]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
霍尔传感器
[0058]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
计算单元
[0059]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
无线数据接口
[0060]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
处理单元
[0061]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
磁屏蔽件
[0062]
13a、13b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
磁芯
[0063]
14a..14e
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开关设备/断路器
[0064]
15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外壳
[0065]
16a、16b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主端子
[0066]
17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开关
[0067]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
杠杆
[0068]
19
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
触发单元
[0069]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
次级端子
[0070]cꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
非接触区域
[0071]gꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
气隙
[0072]
p1、p2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接点
[0073]
r1、r2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电阻
[0074]
i1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
通过第一电导体的(第一)电流
[0075]
i2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
通过第二电导体的(第二)电流
[0076]it
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
总电流
具体实施方式
[0077]
通常,相同的部件或类似的部件用相同/类似的名称和附图标记表示。说明书中公开的特征适用于分别具有相同/相似名称和附图标记的部件。指示定向和相对位置(上、下、侧向等)与相关联的附图有关,并且定向和/或相对位置的指示必须根据情况在不同附图中
相应地进行更改。
[0078]
图1示出了用于测量电流的装置1a的第一实例。装置1a包括金属棒2,其具有公共电导体3a、3b、第一电导体4和第二电导体5。第一电导体4与第二电导体5并联切换,并且两者在连接点p1、p2处彼此连接。在图1所示的实例中,金属棒2是单件的,公共电导体3a、3b、第一电导体4和第二电导体5是该金属棒的部分。
[0079]
第一电导体4具有第一电阻r1,第二电导体5具有更大的第二电阻r2,其中,第一电阻r1和第二电阻r2在第一电导体4与第二电导体5之间的连接点p1、p2之间各自低于0.1ω。
[0080]
金属棒2包括可选的安装孔6a、6b,通过这些安装孔,装置1a可以被转换成电路。
[0081]
装置1a还包括霍尔传感器8,该霍尔传感器安装在第二电导体5上,它们之间具有绝缘体7。此外,装置1a包括计算单元9,该计算单元在输入侧连接到霍尔传感器8,并且在输出侧连接到无线数据接口10。计算单元9和无线数据接口10一起形成处理单元11。
[0082]
当装置1a被切换到电路中时,或者严格地说,当在公共电导体3a、3b之间施加电压时,总电流i
t
流过公共电导体3a、3b,电流i1流过第一电导体4,并且电流i2流过第二电导体5。众所周知,电流之间的关系是i
t
=i1+i2且i1·
r1=i2·
r2。
[0083]
霍尔传感器8测量通过第二电导体5的电流i2,并且计算单元9基于霍尔传感器8测量的电流i2和基于第一电阻r1与第二电阻r2之间的比率或者基于作为第一电阻r1与第二电阻r2之和的总电阻与第二电阻r2之间的比率,来计算通过第一电导体4和第二电导体5的总电流i
t
。在数学语言中,这是指总电流i
t
可以通过计算电流i1=i2·
r2/r1并通过随后计算i
t
=i1+i2或通过直接计算i
t
=i2·
(1+r2/r1)来计算。
[0084]
结果,即总电流i
t
的值,可以通过无线数据接口10传送给接收方。然而,使用有线数据接口也是适用的。
[0085]
如果第二电阻r2与第一电阻r1之间的商q大于2,则是有利的。换句话说,是指q=r2/r1》2且r1《0.5
·
r2。首先,这种选择降低了霍尔传感器8的操作要求,这是指其测量范围可以相对较低并且可以更小。其次,这种选择降低了r2的功耗,同时也提高了温度。为了增加这些益处,商q也可以大于5或者甚至大于10。
[0086]
使用装置1a来测量总电流i
t
的优点在于,可以以高精度测量相对较大的电流,并且具有电流分离。优选地,第二电导体5与霍尔传感器8的导电结构之间的绝缘体7被设计为工作到或承受至少1kv的电压。与计算单元9和计算单元9的导电结构的连接也同样重要,该计算单元和导电结构优选地被设计成至少也能承受1kv的绝缘电压。
[0087]
图2示出了用于测量电流的装置1b的第二实施例,该装置类似于图1所示的装置1a。相反,磁屏蔽件12布置在霍尔传感器8周围。有利的是,干扰源自通过第二电导体5的电流i2的磁场的磁场保持远离霍尔传感器8,使得测量不会被那些干扰磁场恶化。特别地,由通过第一电导体4的电流i1引起的干扰磁场因此保持远离霍尔传感器8。
[0088]
图3示出了用于测量电流的装置1c的另一实施例,该装置类似于图1所示的装置1a。相反,环形磁芯13a包围第二电导体5,并且霍尔传感器8位于该环形磁芯13a的气隙g中。图4示出了图3的装置1c在平面aa中的侧视图。在该实施例中,由通过第二电导体5的电流i2引起的磁通量集中在环形磁芯13a内。因此,由干扰磁场引起的对霍尔传感器8的影响可以保持较低,使得测量也不会被那些干扰磁场恶化。
[0089]
图5示出了用于测量电流的装置1d的另一实施例,该装置类似于图1所示的装置
1a。相反,第二电导体5由导线制成或包括导线,特别是绞合导线。因此,关于霍尔传感器8可以相对于第一电导体4布置在的位置,装置1d提供了增强的灵活性。导线可以焊接或钎焊到金属棒2上。
[0090]
图6示出了用于测量电流的装置1e的另一个实施例,该装置类似于图3和图4所示的装置1c。相反,第二电导体5缠绕在环形磁芯13a上,其中,霍尔传感器8也位于该环形磁芯13a的气隙g中。通过这些措施,与由图3和图4的装置1c提供的磁通量和信号相比,环形磁芯13a中的磁通量以及由此由霍尔传感器8测量的信号可以增加。因此,如果霍尔传感器8具有相同的灵敏度,则与装置1c相比,在装置1e中可以降低通过第二电导体5的电流i2。
[0091]
通常,环形磁芯13a的气隙g可以由霍尔传感器8填充,如图5所示,或者也可以有附加的“真实”气隙,如图3和图4所示。
[0092]
图7示出了用于测量电流的装置1f的另一实施例,该装置类似于图5所示的装置1e。相反,第二电导体5不是缠绕在环形磁芯13a上,而是围绕开放的非环形磁芯13b。霍尔传感器8布置在非环形磁芯13b上,如图6所示,或者靠近非环形磁芯13b。同样,由通过第二电导体5的电流i2引起的磁通量被引导在磁芯13b中。这就是为什么干扰磁场的影响可以再次保持较低,从而测量不会被那些干扰磁场恶化。
[0093]
通常,除了上述优点之外,磁芯13a、13b还有助于增加霍尔传感器8与第一电导体4的距离,这也减小了通过第一电导体4的电流i1对霍尔传感器8的测量的影响,并且还提高了设计自由度。
[0094]
最后,霍尔传感器8可以布置在:
[0095]
a)第二电导体5上或附近(见图1、图2和图5),或
[0096]
b)围绕第二电导体5的环形磁芯13a的气隙g中(见图3和图4),或
[0097]
c)第二电导体5缠绕的环形磁芯13a的气隙g中(见图6),或
[0098]
d)第二电导体5缠绕的开放的非环形磁芯13b上或附近(见图7)。
[0099]
在上述上下文中,“接近”尤其是指霍尔传感器8测量的磁场的至少95%源自通过第二电导体5的电流i2。
[0100]
基于上述优点,装置1a..1f特别适用于开关设备,更具体地,适用于实施为断路器的开关设备。图8示出了开关设备14a的第一实施例,其包括外壳15、穿过外壳15的两个主端子16a、16b以及连接外壳15内的两个主端子16a、16b的(导电)主电流路径。此外,开关设备14a包括布置在主电流路径中的开关17。杠杆18和触发单元19连接到开关17,以在通常已知的过电流情况下手动和自动操作该开关。
[0101]
此外,主电流路径包括具有第一电阻r1的第一电导体4。第二电导体5与第一电导体4并联切换,并且具有更大的第二电阻r2。开关设备14a还包括霍尔传感器8,其准备好测量通过第二电导体5的电流i2。同样,在第一电导体4与第二电导体5之间的连接点p1、p2之间,第一电阻r1和第二电阻r2均低于0.1ω。
[0102]
特别地,如图8中的情况,开关设备14a可以包括计算单元9,该计算单元连接到霍尔传感器8,并且被设计为基于霍尔传感器8测量的电流i2和基于第一电阻r1与第二电阻r2之间的比率或者基于作为第一电阻r1与第二电阻r2之和的总电阻与第二电阻r2之间的比率,来计算通过第一电导体4和第二电导体5的总电流i
t

[0103]
在图8的实施例中,霍尔传感器8布置在外壳15内。此外,计算单元9以及数据接口
10布置在图8中的外壳15内。此类开关设备14a可以被视为包括根据上文公开的实例的装置1a..1f,它们被布置在外壳15内的主电流路径中。然而,开关设备14a的霍尔传感器8也可以连接到外部计算单元9,并且通过有线或无线方式与该外部计算单元通信。
[0104]
通常,如以下实例中所概述的,霍尔传感器8、计算单元9和数据接口10可以布置在外壳15之外。特别地,霍尔传感器8以及计算单元9和数据接口10可以可拆卸地连接到外壳15。
[0105]
图9示出了开关设备14b的另一实施例,该开关设备类似于图8所示的开关设备14a。相反,这里第二电导体包括第一部分5a和第二部分5b。第二电导体的第一部分5a可拆卸地连接到次级端子20,该次级端子电连接到外壳15内的第二电导体的第二部分5b。霍尔传感器8布置在外壳15之外。计算单元9以及数据接口10也布置在外壳15之外。因此,在该实例中,第二电导体5a、5b被引导穿过外壳15。特别地,霍尔传感器8以及计算单元9和数据接口10可以可拆卸地连接到外壳15,如图9所示。在这种情况下,如果需要的话,开关设备14b可以用电流感测设备进行改装,该电流感测设备包括霍尔传感器8、计算单元9和数据接口10。
[0106]
图10示出了开关设备14c的另一实施例,该开关设备类似于图9所示的开关设备14b。相反,第二电导体5被引导到外壳15,并且在非接触区域c中在外壳15附近或内部延伸,并且霍尔传感器8在该非接触区域c中布置在外壳15之外。有益的是,第二电导体5在非接触区域c中平行于外壳15的外边界延伸,如图10所示。同样,霍尔传感器8、计算单元9以及数据接口10布置在外壳15之外,并且同样有利的是,霍尔传感器8、计算单元9以及数据接口10可拆卸地连接到外壳15。因此,如果需要的话,开关设备14c也可以用电流感测设备进行改装,该电流感测设备包括霍尔传感器8、计算单元9和数据接口10。图10所示的实施例利用了霍尔传感器8的非接触式测量能力。因此,第二电导体5不需要被引导穿过外壳15,并且不需要次级端子20,当没有电流感测设备被附接到开关设备14b时,如果该次级端子没有被适当地覆盖,则次级端子通常会有电击的风险。图10的实施例不需要此类覆盖,因此特别安全。
[0107]
图11示出了开关设备14d的另一实施例,该开关设备类似于图10所示的开关设备14c。相反,围绕第二电导体5的环形磁芯13a用于将由第二电导体5中的电流i2引起的磁通量引导至霍尔传感器8。霍尔传感器8布置在环形磁芯13a中的间隙g中,就像图3和图4所示的实例中的情况一样。因此,对于图3和图4的装置1c公开的工作原理及其产生的优点同样适用于图11的开关设备14d。应注意,外壳15可以完全包围环形磁芯13a,这是指霍尔传感器8位于外壳15的凹槽中,该凹槽位于环形磁芯13a的气隙g中。因此,该实施例是另一实例,如果需要的话,该实例对于用电流感测设备改装开关设备14d特别有用,该电流感测设备包括霍尔传感器8、计算单元9和数据接口10。同样,图11所示的开关设备14d利用了霍尔传感器8的非接触式测量能力,并且同样不需要引导第二电导体5穿过外壳15,也不需要次级端子20。因此,开关设备14d也特别安全。
[0108]
还应注意,可以将第二电导体5缠绕在环形磁芯13a上,如图6的装置1e所示。因此,对于图6所示的装置1e公开的工作原理及其产生的优点可适用于以这种方式等效修改的图11的开关设备14d。
[0109]
图12示出了开关设备14e的另一实施例,该开关设备类似于图11所示的开关设备14d。相反,使用开放的非环形磁芯13b,第二电导体5缠绕在该磁芯周围。因此,由第二电导
体5中的电流i2引起的磁通量再次被引导至霍尔传感器8。对于图7所示的装置1f公开的工作原理及其产生的优点同样适用于图12的开关设备14e。应注意,外壳15也可以完全包围环形磁芯13b,这是指霍尔传感器8位于外壳15之外。因此,该实施例是另一实例,如果需要的话,该实例对于用电流感测设备改装开关设备14e特别有用,该电流感测设备包括霍尔传感器8、计算单元9和数据接口10。同样,图12所示的开关设备14e利用了霍尔传感器8的非接触式测量能力,并且同样不需要引导第二电导体5穿过外壳15,也不需要次级端子20。因此,开关设备14e也特别安全。
[0110]
因此,总之,开关设备14a..14e中的霍尔传感器8可以布置在:
[0111]
a)第二电导体5上或附近(见图8、图9和图10,特别是结合图1、图2和图5,或
[0112]
b)围绕第二电导体5的环形磁芯13a的气隙g中(见图11,特别是结合图3和图4),或
[0113]
c)第二电导体5缠绕的环形磁芯13a的气隙g中(参考图11,结合图6),或
[0114]
d)第二电导体5缠绕的开放的非环形磁芯13b上或附近(见图12,特别是结合图7)。
[0115]
此外,应当注意,本发明不限于上文所公开的实施例,而是不同变体的组合是可能的。实际上,装置1a..1f和开关设备14a..14e可以具有比图中所示更多或更少的部件。装置1a..1f和开关设备14a..14e及其部件也可以以不同的比例示出,并且可以比所示的更大或更小。最后,所述描述可包含其它独立发明的主题。
[0116]
还应注意,术语“包括”不排除其它元件,并且使用冠词“一”或“一个”不排除多个。此外,可以组合结合不同实施例描述的元件。还应当注意,权利要求书的附图标记不应当被解释为限制权利要求的范围。
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