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Die Erfindung betrifft einen Messwiderstand zur elektrischen Strommessung insbesondere in einem Kraftfahrzeug sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren. Vor Allem in modernen Kraftfahrzeugen wird die Messung von Strömen immer wichtiger. Bereits heute werden eine Vielzahl von Batteriesensoren zu einem hohen Anteil im Fahrzeug verbaut. Mit diesen Sensoren sind die Automobilhersteller in der Lage, den Energiefluss im Fahrzeug zu kontrollieren und somit einen erheblichen Beitrag zur Verbrauchsminderung und zur CO2-Einsparung zu leisten. Nicht unerheblich ist auch die Überwachung des Ladestroms in die Fahrbatterie eines Kraftfahrzeugs. Die Strommessung bei diesen Sensoren erfolgt in der Regel mit Hilfe von Hallsensoren oder mittels eines hochwertigen Strommesswiderstands, insbesondere Strommessshunts. Bei diesen shuntbasierten Batteriesensoren kommen in der Regel Mikrocontroller zum Einsatz. Die Ausgabe des gemessenen Stromwerts erfolgt digital, beispielsweise gemäß LIN- oder CAN-Protokoll. Hallsensoren erfordern hingegen eine aufwändige Sensierung des magnetischen Feldes. Hierfür ist es erforderlich, die Sensoren in einer speziellen Art und Weise um oder am elektrischen Leiter anzuordnen und sie werden leicht durch externe elektromagnetische Wechselfelder gestört.
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Bei den heute bekannten Stromsensoren handelt es sich in der Regel um Mikrocontroller basierte Sensoren, die den Spannungsabfall über einen Messwiderstand erfassen. Aus
EP 605 800 A1 ist ein derartiger Messwiderstand bekannt, der aus zwei plattenförmigen Anschlussteilen aus Kupfer und einem zwischen die beiden Anschlussteile eingesetzten niederohmigen Widerstandselement aus einer Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung besteht. Hierbei wird der zu messende elektrische Strom über die Anschlussteile in den Strommesswiderstand eingeleitet bzw. von dem Strommesswiderstand abgeführt, so dass der zu messende elektrische Strom durch das niederohmige Widerstandselement fließt und dabei einen Spannungsabfall über dem Widerstandselement erzeugt, der entsprechend dem Ohmschen Gesetz im einem weiten Temperaturbereich proportional zu dem zu messenden elektrischen Strom ist. Bei einer Strommessung gemäß der bekannten Vierleitertechnik wird der zu messende elektrische Strom also über zwei Leiter in dem Strommesswiderstand eingeleitet bzw. daraus abgeführt, während über zwei weitere Leiter die Spannung gemessen wird, die über dem Widerstandselement abfällt. Derartige Messwiderstände weisen zwar nur eine relativ geringe Temperaturabhängigkeit der Messung auf, da üblicherweise ein Widerstandsmaterial mit einem sehr geringen Temperaturkoeffizienten, wie beispielsweise CU84Ni4Mn12, welches unter der Markenbezeichnung Manganin® bekannt ist verwendet wird. Bei den die Messwiderstände beinhaltenden Stromsensoren bedarf es folglich einer Kalibrierung zur genauen Bestimmung des Stromwertes. Da die Kalibrierung regelmäßig vor der Erstinbetriebnahme durchgeführt wird, bleiben spätere Alterungserscheinungen unbemerkt. Daher ist es erforderlich, den Messwiderstand mit zusätzlichen Messanschlüssen, nämlich zusätzlichen Spannungsmesskontakten, zu versehen, um über diese zusätzlichen Spannungsmesskontakte weitere und gegebenenfalls parallel zur eigentlichen Strommessung durchzuführende Messungen am Messwiderstand vornehmen zu können, um beispielsweise dessen Stromleitverhalten zu untersuchen und um beispielsweise falls notwendig eine Korrektur der Erst-Kalibrierung durchzuführen.
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Vor diesem Hintergrund bestand Bedarf nach einem Messwiderstand zur elektrischen Strommessung, der neben den zur Strommessung vorhandenen Spannungsmesskontakten, zusätzliche Spannungsmesskontakte aufweist und dabei vergleichsweise einfach herzustellen ist und die zusätzlichen Spannungsmesskontakte die Messgeometrie des Messwiderstands so wenig wie möglich beeinträchtigen. Diese Aufgabe wird durch eine Messwiderstand gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine gleichermaßen vorteilhafte Strommessanordnung sowie ein zugehöriges den Messwiderstand betreffendes Herstellungsverfahren sind jeweils Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
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Die Erfindung betrifft einen Messwiderstand zur Messung eines den Messwiderstand durchströmenden, elektrischen Stroms. Beispielsweise ist der Messwiderstand Teil einer Strommessanordnung. Der Messwiderstand weist ein Paar von Anschlussteilen auf. Diese sind zur elektrisch leitenden Verbindung mit einem stromtragenden Stromkreis ausgebildet und weisen beispielsweise Anschlüsse jeweils zur kraftschlüssigen Verbindung und Druckkontaktierung mit einem zum Stromkreis gehörigen Leiter, wie einer Stromschiene auf. Der Stromkreis ist beispielsweise eine den Antriebsstrom von einer Antriebsbatterie zu einem Fahrmotor des Kraftfahrzeugs leitender Stromkreis oder ein Stromkreis zum Laden einer Fahrbatterie, Beispielsweise ist der Messwiderstand vorgesehen, um die Restkapazität der Antriebsbatterie zu ermitteln. In einer anderen Ausgestaltung wird die den Messwiderstand beinhaltende Strommessanordnung verwendet, um unerwünschte Fehlerströme zu detektieren oder um Kurzschlusssituation frühzeitig detektieren zu können. All diesen Verwendungen gemeinsam ist das Messprinzip, dass der Messwiderstand durch den Stromkreis mit einem Messstrom beaufschlagt wird und der gemessene, am Messwiderstand abfallende Spannungsabfall proportional zum Messstrom ist. Je nach maximaler Strombelastung des Stromkreises kann der Messwiderstand in den Stromkreis integriert sein oder dem Stromkreis parallelgeschaltet sein. Bei hohen Stromstärken im Stromkreis bildet der Messwiderstand bevorzugt eine den Messstrom tragende Nebenstromverbindung aus, die einer Hauptstromverbindung zwischen den Anschlüssen parallelgeschaltet ist.
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Der erfindungsgemäße Messwiderstand weist ein Paar aus zwei plattenförmigen Anschlussteilen auf, die aus jeweils einem leitfähigen Material ausgebildet sind. Jedes Anschlussteil weist zwei gegenüberliegende, bevorzugt parallele Hauptflächen und die beiden Hauptflächen verbindende Stirnflächen auf, die bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu den Hauptflächen ausgerichtet sind. Als Hauptfläche werden beispielsweise die beiden Flächen mit den größten Flächenmaßen im Vergleich zu den Stirnflächen verstanden. Eines der Anschlussteile ist zur Einleitung des zu messenden elektrischen Stroms in den Messwiderstand und das andere Anschlussteil der beiden Anschlussteile zum Abführen des zu messenden elektrischen Stroms aus dem Strommesswiderstand ausgebildet.
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Der erfindungsgemäße Messwiderstand weist ein Widerstandselement aus einem Widerstandsmaterial auf. Dessen spezifischer elektrischer Widerstand ist im Vergleich zu dem der Materialien der Anschlussteile größer. Das Widerstandselement ist in Stromflussrichtung zwischen den beiden Anschlussteilen und an diese angrenzend und mit jeweils einer der Stirnflächen jeweils eine gemeinsame Kontaktfläche ausbildend angeordnet, so dass der zu messende Strom durch das Widerstandselement fließt.
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Erfindungsgemäß ist mindestens ein Paar aus zwei Spannungsmesskontakten zur Messung eines Spannungsabfalls über dem Widerstandselement vorgesehen, wobei die Spannungsmesskontakte des Paares jeweils auf unterschiedlichen Anschlussteilen, bevorzugt jeweils einer der Hauptflächen, angeordnet sind. Bevorzugt sind die Spannungsmesskontakte des Paares auf einer gedachten Linie durch die geometrischen Mittelpunkte der Hauptflächen angeordnet. Sie können ferner angrenzend an das Widerstandselement angeordnet sind, genauer angrenzend an die nächstliegende Kontaktfläche angeordnet sein. Ein Paar dieser Spannungsmesskontakte stellen den sogenannten Hauptabgriff dar und die über dieses Paar abfallende Spannung ist zumindest annähernd proportional zu dem Stromwert des zu messenden elektrischen Stroms. Erfindungsgemäß ist mindestens ein eines der Anschlussteile von einer Hauptfläche zur anderen Hauptfläche durchsetzender Einschnitt vorgesehen, der sich ausgehend von der zur Stromflussrichtung seitlichen Stirnfläche durch die Kontaktfläche bis in das Material des Widerstandselement erstreckt, um bevorzugt im Material des Widerstandselements, bevorzugter nach maximal 1 mm Überstand bezüglich der Kontaktfläche in dem Widerstandselement zu enden.
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Der Einschnitt bildet dadurch eine aus dem Material des zugehörigen Anschlussteils ausgebildete, an das Widerstandselement angrenzende Insel zur Bereitstellung eines zusätzlichen Spannungsmesskontakts aus. Der von der seitlichen Stirnfläche ausgehende Einschnitt beeinflusst den Stromfluss des zu messenden Stromes geringer als die aus dem Stand der Technik bekannten Stromschatten, die im Anschlusselement, meist mittig in der Hauptfläche angeordnete Einschnitte mit sich senkrecht zur Stromflussrichtung erstreckender Ausdehnung sind.
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Bevorzugt erstreckt sich der Einschnitt geradlinig und geneigt zur Stromflussrichtung des zu messenden elektrischen Stromes durch die gegenüberliegenden Hauptflächen des vom Einschnitt betroffenen Anschlussteils.
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Beispielsweise beträgt eine maximale Breite des Einschnitts 5 mm, bevorzugt 2,5 mm.
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Bevorzugt weist jedes Anschlussteil des Paares mindestens einen Einschnitt, bevorzugt weist jedes Anschlussteil an jeder bezogen auf die Stromflussrichtung seitlichen Stirnfläche mindestens einen Einschnitt auf und damit mindestens zwei Einschnitte pro Anschlussteil auf, so dass sich die zusätzlichen Spannungsmesskontakte unterschiedlicher Anschlussteile der Stromflussrichtung folgend gegenüberliegen und/oder seitlich versetzt zur Stromflussrichtung gegenüberliegen.
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Bevorzugt sind alle Einschnitte untereinander gleichförmig ausgebildet, was aber nicht zwingend eine gleichsinnige Ausrichtung bezüglich der Stromflussrichtung beinhalten muss. Bevorzugt sind die Einschnitte so ausgebildet, dass mindestens eine diesbezügliche Symmetrie, wie eine Punktsymmetrie, bevorzugt eine Achsensymmetrie, beispielsweise eine Symmetrie bezüglich einer zur Stromflussrichtung senkrechten oder parallelen Achse vorliegt.
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Bevorzugt macht eine senkrecht zur Stromflussrichtung zu bestimmende Eindringtiefe des Einschnitts in dem zugehörigen Anschlussteil nicht mehr als 10% der senkrecht zur Stromflussrichtung zu bestimmenden, maximalen Breite des zugehörigen Anschlussteils aus.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die durch den Einschnitt ausgebildete Insel des Anschlussteils eine Inselfläche in der Hauptfläche auf, die durch die Kontaktfläche ausbildende Stirnfläche, eine der seitlichen Stirnflächen und den Einschnitt begrenzt ist und deren Flächenmaß mindestens 4 mm2, bevorzugt mindestens 5 mm2, beträgt.
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Bevorzugt ist das leitfähige Material der Anschlussteile Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, und/oder das Widerstandsmaterial des Widerstandselements ist eine der folgende Legierungen: eine Kupfer-Legierung, insbesondere eine Kupfer-Mangan-Zinn-Legierung, insbesondere CuMn12Ni2 oder CuMn7Sn2,3, oder eine Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung, insbesondere Cu84Ni4Mn12 oder Cu65Mn25Ni10, oder eine Kupfer-Chrom-Legierung, eine Nickellegierung, insbesondere NiCr oder CuNi.
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Bevorzugt ist das Widerstandselement durch eine Schweißverbindung, insbesondere durch eine Elektronenstrahlverschweißung, elektrisch und mechanisch mit den beiden Anschlussteilen verbunden.
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Bevorzugt weist das Widerstandsmaterial einen spezifischen elektrischen Widerstand auf, der im Bereich von 2·10-7 Ωm und 2·10-1 Ωm, bevorzugter im Bereich 2·10-6 Ωm und 2·10-5 Ωm, liegt.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Strommesseinrichtung, welche einen Messwiderstand in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen beinhaltet. Die Strommesseinrichtung weist ferner eine Spannungsmesseinrichtung auf, die zur Spannungsmessung als Hauptabgriff mit den Spannungsmesskontakten des Messwiderstands und mit wenigstens einem, bevorzugt einem Paar von zusätzlichen Spannungsmesskontakten, als Nebenabgriff elektrisch leitend verbunden ist und zur Ausgabe entsprechende Spannungsmesswerte ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Strommesseinrichtung weist ferner eine Auswerteinheit auf, die zur Ermittlung des durch den Strommesswiderstand fließenden Stroms aus den Spannungsmesswerten ausgebildet ist.
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Bevorzugt bilden die mehreren Spannungsmesskontakte eine Wheatstonesche Messbrücke aus, und bevorzugter bilden die zusätzlichen Spannungsmesskontakte mehrere redundante Strommesskanäle aus. Beispielsweise wird der Spannungsabfall über zwei zusätzliche Spannungsmesskontakte unterschiedlicher Anschlussteile als Nebenabgriff ermittelt, die der Stromflussrichtung folgend gegenüberliegen oder seitlich versetzt zur Stromflussrichtung gegenüberliegen.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Messwiderstandes mit den folgenden Schritten. In einem Bereitstellungsschritt erfolgt ein Bereitstellen eines Paares aus zwei plattenförmigen Anschlussteilen aus jeweils einem leitfähigen Material und mit jeweils zwei gegenüberliegenden Hauptflächen und die Hauptflächen verbindenden Stirnflächen. Eines der Anschlussteile ist zur Einleitung eines zu messenden elektrischen Stroms in den Messwiderstand und das andere Anschlussteil zum Abführen des zu messenden elektrischen Stroms aus dem Strommesswiderstand ausgebildet.
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In einem Schritt des stoffschlüssigen Verbindens wird ein Widerstandselements aus einem Widerstandsmaterial mit einem im Vergleich zu den Materialien der Anschlussteile größeren spezifischen elektrischen Widerstand mit den beiden Anschlussteilen verbunden, bevorzugt durch Verschweißen, insbesondere Elektronenstrahlverschweißen, so dass das Widerstandselement in Stromflussrichtung zwischen den beiden Anschlussteilen und an diese angrenzend und mit jeweils einer der Stirnflächen jeweils eine gemeinsame Kontaktfläche ausbildend angeordnet ist, so dass der zu messende Strom durch das Widerstandselement fließen kann.
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In einem dem Verbinden nachfolgenden oder einem dem Verbinden vorgeschalteten Schritt erfolgt ein Ausbilden mindestens eines Paares von Spannungsmesskontakten, beispielsweise durch Beschichten der Anschlussteile mit einem leitfähigen Material, wie Gold, so dass die Spannungsmesskontakte zur Messung eines Spannungsabfalls über dem Widerstandselement ausgebildet sind, wobei die Spannungsmesskontakte des Paares jeweils auf einem anderen Anschlussteil des Paares, dabei bevorzugt auf jeweils der Hauptfläche des Anschlussteils, angeordnet sind.
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Nachfolgend erfolgt ein Schritt des Einbringens mindestens eines eines der Anschlussteile von einer Hauptfläche zur gegenüberliegenden Hauptfläche durchsetzenden Einschnitts durch Sägen, Räumen und/oder Drahterodieren, der sich ausgehend von der zur Stromflussrichtung seitlichen Stirnfläche durch die Kontaktfläche bis in das Material des Widerstandselements erstreckt und eine aus dem Material des zugehörigen Anschlussteils ausgebildete, an das Widerstandselement angrenzende Insel zur Bereitstellung eines zusätzlichen Spannungsmesskontakts ausbildet.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind dabei nur beispielhaft zu verstehen und stellen jeweils lediglich eine bevorzugte Ausführungsvariante dar. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Aufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strommessanordnung 10;
- 2 eine schematische Aufsicht auf eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messwiderstands 1;
- 3 eine schematische Aufsicht auf eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messwiderstands 1, wie er in der Strommessanordnung 10 der 1 Verwendung findet.
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1 zeigt eine Strommessanordnung 10 mit einem Messwiderstand 1, welcher wenigstens zwei Anschlussteile 5a, 5b zur elektrisch leitenden Verbindung mit einem stromtragenden Stromkreis 2a, 2b aufweist, wobei letzterer verkürzt durch lediglich zwei Leiterstückenden mit Kabelschuhen verbildlicht ist. Hier sind die Anschlussteile 5a, 5b mit Schraubverbindungen 4a, 4b jeweils zur kraftschlüssigen Verbindung und Druckkontaktierung mit dem jeweils zum Stromkreis 2a, 2b gehörigen Leiter vorgesehen. Alternativ kann es sich bei dem Leiter um eine Stromschiene handeln. Der Stromkreis 2a, 2b ist beispielsweise eine den Antriebsstrom von einer Antriebsbatterie zu einem Fahrmotor des Kraftfahrzeugs leitender Stromkreis oder ein Stromkreis zum Laden einer Fahrbatterie. Beispielsweise ist die Strommessanordnung 10 vorgesehen, um die Restkapazität der Antriebsbatterie zu ermitteln. In einer anderen Ausgestaltung wird die Strommessanordnung 10 verwendet, um unerwünschte Fehlerströme zu detektieren oder um Kurzschlusssituation frühzeitig detektieren zu können. Die plattenförmigen Anschlussteile 5a, 5b sind jeweils aus einem leitfähigen Material, wie Kupfer oder einer Kupferlegierung, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Eines der Anschlussteile 5a ist zur Einleitung des zu messenden elektrischen Stroms in den Messwiderstand 1 und das andere Anschlussteil 5b des Paares zum Abführen des zu messenden elektrischen Stroms aus dem Messwiderstand 1 ausgebildet.
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Der Messwiderstand 1 weist ferner einen die zwei Anschlussteile 5a, 5b elektrisch leitend verbindendes Widerstandelement 6 auf, welches durch den Stromkreis 2a, 2b mit einem Messstrom beaufschlagt wird und welches aus einer Kupfer-Legierung, insbesondere eine Kupfer-Mangan-Zinn-Legierung, insbesondere CuMn12Ni2 oder CuMn7Sn2,3, oder einer Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung, insbesondere Cu84Ni4Mn12 oder Cu65Mn25Ni10, oder einer Kupfer-Chrom-Legierung, einer Nickellegierung, insbesondere NiCr oder CuNi ausgebildet ist und einen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist, der größer als der der für die Anschlusselemente 5a, 5b verwendeten Materialien ist. Je nach maximaler Strombelastung des Stromkreises kann der Messwiderstand 6, wie gezeigt in den Stromkreis 2a, 2b integriert sein oder dem Stromkreis 2a, 2b parallelgeschaltet sein. Bei hohen Stromstärken im Stromkreis 2a, 2b bildet der Messwiderstand 6 bevorzugt eine den Messstrom tragende Nebenstromverbindung aus, die einer Hauptstromverbindung zwischen den Anschlüssen 4a, 4b parallelgeschaltet ist. Das Widerstandselement 6 ist mit dem Anschlusselementen 5a, 5b über die die Kontaktfläche ausbildende Stirnfläche 19a, 19b jeweils stoffschlüssig verbunden, wie verschweißt
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Jedes Anschlussteil 5a, 5b weist zwei gegenüberliegende, bevorzugt parallele Hauptflächen 11a, 11b und die beiden Hauptflächen 11a, 11b verbindende Stirnflächen 7a, 9a, 19a, 7b, 9b 19b auf, die bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu den Hauptflächen 11a, 11b ausgerichtet sind. Die dem Widerstandselement 6 abgewandte Stirnfläche ist hier nicht weiter bezeichnet. Als Hauptfläche 11a, 11b werden beispielsweise die beiden Flächen mit den größten Flächenmaßen im Vergleich zu den Stirnflächen verstanden. Die zur Stromflussrichtung I senkrechte, zum jeweilig anderen Anschlussteil 5a, 5b zugewandte Stirnseite 19a, 19b bildet jeweils eine Kontaktfläche mit dem Widerstandselement 6 aus.
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Ferner ist mindestens ein Paar von Spannungsmesskontakten 3a, 3b zur Messung eines Spannungsabfalls über dem Widerstandselement 6 vorgesehen, wobei die Spannungsmesskontakte 3a, 3b des Paares jeweils auf einer der Hauptflächen 11a bzw. 11b unterschiedlicher Anschlussteile 5a bzw. 5b angeordnet sind. Beispielsweise sind die Spannungsmesskontakte 3a, 3b auf einer gedachten Linie durch die geometrischen Mittelpunkte der Hauptflächen 11a, 11b angeordnet. Die Spannungsmesskontakte 3a, 3b sind beispielsweise beabstandet zu der die nächstliegende Kontaktfläche ausbildenden Stirnseite 19a, 19b angeordnet oder grenzen an diese unmittelbar an. Die Spannungsmesskontakte 3a, 3b sind beispielsweise als metallische Beschichtung, wie als Goldbeschichtung ausgebildet. Das Paar dieser Spannungsmesskontakte 3a, 3b stellt den sogenannten Hauptabgriff dar und die über dieses Paar abfallende Spannung ist zumindest annähernd proportional zu dem Stromwert des zu messenden elektrischen Stroms. Ferner ist eine auf einer Leiterplatte 8 angeordnete Spannungsmesseinrichtung 15, 16 vorgesehen, die zur Spannungsmessung mit den Spannungsmesskontakten 3a; 3b des Messwiderstands 1 elektrisch leitend verbunden ist und zur Ausgabe entsprechender Spannungsmesswerte ausgebildet ist. Eine ebenfalls auf der Leiterplatte 8 vorgesehene Auswerteinheit 18, dient der Ermittlung des durch den Messwiderstand 1 fließenden Stroms aus den Spannungsmesswerten. Derartige Messchaltungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, wie beispielsweise der
DE 10 2016 010 012 A1 , die auf der vorbekannten Vierleitermessung basiert.
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Zur Ausbildung weiterer zusätzlicher Spannungsmesskontakte 12a, 13a, 12b, 13b sind vier das jeweilige Anschlussteil 5a, 5b von einer Hauptfläche 11a, 11b zur gegenüberliegenden, in 1 abgewandten Hauptfläche durchsetzende Einschnitte 17 vorgesehen, die sich ausgehend von der zur Stromflussrichtung Σ seitlichen Stirnfläche 7a, 9a, 7b, 9b durch die jeweilige Kontaktfläche 19a, 19b bis in das Material des Widerstandselements 6 erstrecken, um dort im Widerstandselement 6 zu enden. Die Einschnitte 17 sind durch Sägen, Räumen und/oder Drahterodieren in das Widerstandselement 1 eingebracht worden und weisen beispielsweise eine maximale Breite von 5 mm auf.
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Die vier Einschnitte 17 sind gleichförmig und dabei geradlinig ausgebildet und jeweils geneigt zur Stromflussrichtung I. Die Einschnitte 17 weisen beispielsweise mit ihrem Ende auf den geometrischen Mittelpunkt des Widerstandselements 6. Jeder Einschnitt 17 bildet dadurch eine aus dem Material des zugehörigen Anschlussteils 5a bzw. 5b, an das Widerstandselement 6 angrenzende Insel zur Bereitstellung eines zusätzlichen Spannungsmesskontakts 12a, 13a, 12b, 13b aus.
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Der von der seitlichen Stirnfläche 7a, 9a, 7b, 9b ausgehende Einschnitt 17 beeinflusst den Stromfluss des zu messenden Stromes weniger als die aus dem Stand der Technik bekannten Stromschatten, die im Anschlusselement, meist mittig in der Hauptfläche angeordnete Einschnitte mit sich senkrecht zur Stromflussrichtung erstreckender Ausdehnung sind. Wie gezeigt, weist jedes Anschlussteil 5a, 5b an jeder bezogen auf die Stromflussrichtung I seitlichen Stirnfläche 7a, 9a, 7b, 9b einen Einschnitt 17 auf und damit zwei Einschnitte 17 pro Anschlussteil 5a bzw. 5b auf, so dass sich die zusätzlichen Spannungsmesskontakte 12a, 13a, 12b, 13b unterschiedlicher Anschlussteile 5a, 5b der Stromflussrichtung I folgend gegenüberliegen und/oder seitlich versetzt zur Stromflussrichtung I gegenüberliegen. Wie in 1 gezeigt sind zwei seitlich versetzt angeordnete, nämlich der zusätzliche Spannungsmesskontakt 12a des Abschlusselements 4a und der zusätzliche Spannungsmesskontakt 13b des Anschlusselements 4b, die bezüglich der Stromflussrichtung seitlich versetzt, diametral gegenüberliegend, angeordnet sind, mit der Spannungsmesseinrichtung 15, 16 elektrisch leitend und damit einen Nebenabgriff ausbildend verbunden. Der Nebenabgriff über die zusätzlichen Spannungsmesskontakte 12a, 13b dient der Plausibilisierung bzw. Verifizierung der anhand der Spannungsmesskontakte 3a, 3b gewonnenen Messung. Es ist ferner denkbar, die in Stromflussrichtung I jeweils gegenüberliegenden Spannungsmesskontakte 12a und 12b sowie 13a und 13b für jeweils einen Nebenabgriff zu verwenden. Zur weiteren Erläuterung dient die in 3 gezeigte Aufsicht auf den in 1 gezeigten Messwiderstand 1. Bei dieser Ausführungsform sind die Einschnitte 17 so ausgebildet, dass eine Achsensymmetrie vorliegt, beispielsweise eine Symmetrie bezüglich einer zur Stromflussrichtung senkrechten Achse S.
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2 zeigt eine Ausführungsform des Messwiderstands 1 bei dem lediglich ein Einschnitt 17 vorgesehen. Es sind andere Ausführungsformen mit lediglich zwei Einschnitten 17 und dabei einem Einschnitt 17 pro Anschlussteil 5a, 5b, wobei die Einschnitte 17 in Stromflussrichtung I gegenüberliegen oder bezüglich der Stromflussrichtung I seitlich versetzt angeordnet sein können. Es sind auch nicht dargestellte Ausführungsformen des Messwiderstandes 1 mit drei Einschnitten 17 oder mehr als 4 Einschnitten 17 denkbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 605800 A1 [0002]
- DE 102016010012 A1 [0028]
