电流传感器元件、电流传感器单元和测量电流的方法与流程

技术特征：
1.一种电流传感器元件(100)，包括：至少一个电阻部段(106)，所述电阻部段包括具有特定的第一电导率和第一温度系数的电阻材料；第一导电连接部段(102)和第二导电连接部段(104)，所述第一导电连接部段(102)连接到所述电阻部段(106)的第一端，并且所述第二导电连接部段(104)连接到所述电阻部段(106)的第二端，其中，所述第一和第二连接部段(102，104)各自具有高于所述电阻材料的第一电导率的特定的第二电导率和高于所述第一温度系数的第二温度系数，并且其中，所述第一和第二连接部段(102，104)是可连接的，以将待测量的电流(i)馈送通过所述电阻部段(106)；其中，所述第一导电连接部段(102)包括第一电压测量触点(116)，并且其中，所述第二导电连接部段(104)包括第二电压测量触点(118)和至少一个第三电压测量触点(120)，其中，所述第一、第二和第三电压测量触点(116，118，120)以第一和第二测量触点(116，118)之间的电阻小于第一和第三测量触点(116，120)之间的电阻的方式布置。2.根据权利要求1所述的电流传感器元件，其中，所述第一、第二和第三电压测量触点(116，118，120)沿直线(122)布置，并且其中，所述第一和第二测量触点(116，118)之间的距离小于第一和第三测量触点(116，120)之间的距离。3.根据权利要求1所述的电流传感器元件，其中，所述第一电压测量触点(116)与所述第一导电连接部段(102)和所述电阻部段(106)之间的界面(108)间隔第一距离(a)，其中，所述第二电压测量触点(118)与所述第二导电连接部段(104)和所述电阻部段(106)之间的界面(110)间隔第一距离(a)，并且其中，所述第三电压测量触点(120)与所述第二电压测量触点(118)间隔第二距离(x
·
a)，所述第二距离是第一距离(a)的倍数。4.根据权利要求1所述的电流传感器元件，其中，所述第一和第二导电连接部段(102，104)均具有电流馈送触点(112，114)，所述电流馈送触点(112，114)与第一、第二和第三电压测量触点(116，118，120)沿直线布置。5.根据权利要求1所述的电流传感器元件，其中，所述电阻部段(106)包括具有含有cu、mn和/或ni的合金的材料；和/或其中第一和第二导电连接部段(102，104)各自包括铜或铝母线。6.根据权利要求4所述的电流传感器元件，其中，所述第一、第二和第三电压测量触点(116，118，120)包括熔接销、焊接销、压配合销和/或用于被弹簧触点邻接接触的突起。7.根据权利要求1所述的电流传感器单元(200)，还包括电子控制单元(202)，用于产生指示流经所述电阻部段(106)的电流(i)的电输出信号(210)。8.根据权利要求7所述的电流传感器单元，其中，所述电子控制单元(202)包括电压测量单元(204)，其是可操作的以测量所述第一电压测量触点(116)和第二电压测量触点(118)之间的第一电压差(u
12
)，其中，所述电压测量单元(204)进一步可操作以测量所述第一电压测量触点(116)和第三电压测量触点(120)之间的第二电压差(u
13
)，并且其中，所述电子控制单元(202)还包括评估单元(208)，其可操作用于根据第一和第二电压差(u
12
，u
13
)计算所述电阻部段(106)上的电压降(u
m
)。9.根据权利要求8所述的电流传感器单元，其中，所述电子控制单元(202)包括用于存储所述第二导电连接部段(104)的温度系数的值的存储单元，并且其中，所述评估单元
(208)还可操作以计算所述第二和第三电压测量触点(118，120)之间的第三电压差(u
cu
)，并且使用存储的所述第二导电连接部段(104)的温度系数的值从所述第三电压差(u
cu
)计算所述第二导电连接部段(104)的温度。10.根据权利要求9所述的电流传感器单元，包括用于输出输出信号(210)的输出接口，其中，所述输出接口与所述第一和第二导电连接部段(102，104)电流隔离。11.一种测量电流的方法，所述方法包括以下步骤：将电流传感器元件(100)与待测电流(i)连接，其中，所述电流传感器元件(100)具有至少一个电阻部段(106)，所述电阻部段包括具有特定的第一电导率和第一温度系数的电阻材料；其中，所述电流传感器元件(100)还包括第一导电连接部段(102)和第二导电连接部段(104)，所述第一导电连接部段(102)连接到所述电阻部段(106)的第一端，并且所述第二导电连接部段(104)连接到所述电阻部段(106)的第二端，其中，所述第一和第二连接部段(102，104)各自具有高于所述电阻材料的第一电导率的特定的第二电导率和高于所述第一温度系数的第二温度系数，并且其中，所述第一和第二连接部段(102，104)是可连接的，以将待测量的电流馈送通过所述电阻部段(106)；测量布置在所述第一导电连接部段(102)上的第一电压测量触点(116)和布置在所述第二导电连接部段(104)上的第二电压测量触点(118)之间的第一电压差(u
12
)，测量所述第一电压测量触点(116)和布置在所述第二导电连接部段(104)上的第三电压测量触点(120)之间的第二电压差(u
13
)，以及根据第一和第二电压差(u
12
，u
13
)计算所述电阻部段(106)上的电压降(u
m
)，并根据所述电压降计算待测量的电流。12.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：计算所述第二和第三电压测量触点(118，120)之间的第三电压差(u
cu
)，并且使用所述第二导电连接部段(104)的温度系数的存储值从所述第三电压差(u
cu
)计算所述第二导电连接部段(104)的温度。13.根据权利要求12所述的方法，还包括在定义的校准温度(t0)下执行的校准步骤，其中，确定并存储所述电阻部段(106)的总电阻(r)。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一电压测量触点(116)与所述第一导电连接部段(102)和所述电阻部段(106)之间的界面(108)间隔第一距离(a)，其中，所述第二电压测量触点(118)与所述第二导电连接部段(104)和所述电阻部段(106)之间的界面(110)间隔第一距离(a)，并且其中，所述第三电压测量触点(120)与所述第二电压测量触点(118)相距第二距离(x
·
a)，所述第二距离是所述第一距离(a)的乘法因子(x)倍，并且其中，待测电流由以下公式计算：其中，i是待测量的电流，u
12
是第一电压差，u
13
是第二电压差，r是在校准测量中根据已知校准电流下的第一电压差(u
12
)和第二电压差(u
13
)计算出的电阻，以及x是所述第一距离的乘法因子。15.根据权利要求14所述的方法，其中，使用连接到电压测量单元(204)的多路复用器
(206)来测量第一和第二电压差(u
12
，u
13
)。

技术总结
本发明涉及电流传感器元件、电流传感器单元和测量电流的方法。电流传感器元件(100)包括至少一个电阻部段(106)，所述至少一个电阻部段包括具有第一比电导率和第一温度系数的电阻材料；连接到电阻部段(106)的第一端的第一导电连接部段(102)，和连接到电阻部段(106)的第二端第二导电连接部段(104)，其中，第一和第二连接部段(102，104)各自具有高于电阻材料的第一电导率的第二比电导率和高于第一温度系数的第二温度系数，并且其中，第一和第二连接部段(102，104)是可连接的，以通过电阻部段(106)馈送待测量的电流(I)。第一导电连接部段(102)包括第一电压测量触点(116)，其中，第二导电连接部段(104)包括第二电压测量触点(118)和至少一个第三电压测量触点(120)，其中，第一、第二和第三电压测量触点(116，118，120)以第一和第二测量触点(116，118)之间的电阻小于第一和第三测量触点(116，120)之间的电阻的方式布置。阻的方式布置。阻的方式布置。


技术研发人员：J.格伦德勒
受保护的技术使用者：泰连德国有限公司
技术研发日：2021.08.17
技术公布日：2022/2/23