DE3704221A1 - Schaltungsanordnung zur potentialfreien gleichstrommessung - Google Patents
Schaltungsanordnung zur potentialfreien gleichstrommessungInfo
- Publication number
- DE3704221A1 DE3704221A1 DE19873704221 DE3704221A DE3704221A1 DE 3704221 A1 DE3704221 A1 DE 3704221A1 DE 19873704221 DE19873704221 DE 19873704221 DE 3704221 A DE3704221 A DE 3704221A DE 3704221 A1 DE3704221 A1 DE 3704221A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- current
- circuit
- measuring
- circuit arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/18—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of DC into AC, e.g. with choppers
- G01R19/20—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of DC into AC, e.g. with choppers using transductors, i.e. a magnetic core transducer the saturation of which is cyclically reversed by an AC source on the secondary side
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur potential
freien Gleichstrommessung, insbesondere zur Reststrommessung
hochkapazitiver Elektrolytkondensatoren.
Aus der DE 29 03 893 A1 ist ein Verfahren zur Reststrommessung
von Elektrolytkondensatoren bekannt, für dessen Durchführung
nur kurze Zeit beansprucht wird. Voraussetzung für eine aussa
gekräftige Messung ist hierbei eine niedrige Zeitkonstante
= RC im Meßkreis. Ist die Bedingung der niedrigen Zeitkonstan
te nicht erfüllt, führen geringste Änderungen im Meßkreis zu
Einschwingvorgängen, die länger sind, als die zur Verfügung
stehende Meßzeit. Da der Kathodenanschluß der Prüflinge in der
Regel gemeinsames Potential hat, muß die Auswerteschaltung mit
der zugehörigen Stromversorgung "schwimmend" aufgebaut sein,
was im praktischen Betrieb bei Kurzschlüssen der Prüflinge bzw.
bei Durchschlägen, während die Prüflinge auf die Auswerteschal
tung geschaltet sind, zu Störungen führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur
potentialfreien Gleichstrommessung, insbesondere zur Reststrom
messung hochkapazitiver Elektrolytkondensatoren anzugeben, die
eine vollständige Isolation zwischen Lade- und Auswerteschaltung
aufweist und bei der eine Begrenzung der in die Auswerteschal
tung eingekoppelten Energie vorliegt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie ei
nen Ringbandkern mit weitestgehend rechteckförmiger Hysterese
aufweist, der eine Primär- und eine Sekundärwicklung besitzt,
daß der Meßstrom an die Primärwicklung gelegt ist, daß die Se
kundärwicklung mit einem dreieckförmigen Wechselstrom beauf
schlagt wird, und daß sie eine Auswerteschaltung aufweist, die
das Tastverhältnis einer Rechteckspannung bewertet, die durch
Spannungsimpulse erzeugt wird, die bei Änderung der Polarität
des Kerns in den Wicklungen induziert werden.
Der Gegenstand der Erfindung und seine Vorteile werden anhand
der folgenden Ausführungsbeispiele erläutert.
In der dazugehörenden Zeichnung zeigen
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer bekannten Meßeinrichtung,
Fig. 2 die Hysterese eines Ringbandkerns,
Fig. 3 den Strom/Spannungsverlauf in Primär- und Sekundärwick
lung bei Meßstrom = 0,
Fig. 4 den Strom/Spannungsverlauf in Primär- und Sekundärwick
lung bei von 0 verschiedenem Meßstrom und
Fig. 5 die Schaltungsanordnung eines Reststrommeßverstärkers.
In der Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau bekannter Meßeinrich
tungen dargestellt. Die Prüflinge C x 1 bis C xn werden in einer
Ladeschaltung L über Strombegrenzungen SB 1 bis SB n durch eine
Meßspannung U Meß aufgeladen. Die Meßspannung U Meß richtet
sich nach der Nennspannung der Prüflinge C x 1 bis C xn und be
trägt 3 bis 450 V =. Die Strombegrenzung garantiert z.B. einen
Mindestwiderstand R min = 1 Ohm und einen Maximalstrom I max
= 0,2 A. Die Ladeschaltung L weist ferner Umschalter S 1 bis
S n auf, die die Prüflinge wahlweise auf die Ladeschaltung L
bzw. die Auswerteschaltung A legt. Der Meßkreis erfordert mög
lichst niedrige ohmsche und induktive Widerstände, um eine
niedrige Zeitkonstante zu gewährleisten. Ist die Bedingung der
niedrigen Zeitkonstante nicht erfüllt, führen geringste Änderun
gen im Meßkreis (U Meß, Prüfling, Kontaktwiderstand usw.) zu
Einschwingvorgängen, die länger sind, als die zur Verfügung
stehende Meßzeit. Die Eingangsstufe der Auswerteschaltung A
ist mit einem Differenzverstärker V beschaltet, der als I/U-
Wandler dient. Da der Katodenanschluß der Prüflinge C x 1 bis
C xn gemeinsames Potential aufweist, ist die Auswerteschaltung
A mit der zugehörigen Stromversorgung "schwimmend" aufgebaut.
Dies führt, wie bereits erwähnt, dazu, daß im praktischen Be
trieb, während die Prüflinge auf die Auswerteschaltung A ge
schaltet sind, bei Kurzschlüssen der Prüflinge bzw. bei Durch
schlägen Störungen auftreten.
Der Meßbereich für die Restströme kann mit dem veränderbaren
Widerstand R r z.B. im Bereich 1 µA bis 10 mA eingestellt werden.
Am Ausgang der Auswerteschaltung A liegt eine Ausgangsspannung
U A die ein Maß für den Reststrom darstellt.
In der Fig. 2 ist die Hysterese eines Werkstoffes mit Rechteck
schleife dargestellt, der sich durch hohe Remanenz B und kleine
Koerzitivfeldstärke H auszeichnet. Ringbandkerne mit derartigen
Kennlinien werden in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
als Meßfühler verwendet. Dabei fließt in der Primärwicklung der
Meßstrom, während die Sekundärwicklung mit einem dreieckförmigen
Wechselstrom beaufschlagt wird.
In der Fig. 3 ist der Strom/Spannungsverlauf in den Wicklungen
des Ringbandkernes dargestellt. Jedesmal, wenn durch den
Dreiecksstrom der Betrag der Koerzitivfeldstärke ± H K über
schritten wird, ändert der Kern die Polarität seiner Magneti
sierung, wodurch in den Wicklungen jeweils ein kurzer Span
nungsimpuls entsprechender Polarität induziert wird. In der
Fig. 3 sind dabei die Verhältnisse ohne überlagerte Gleichfeld
stärke, d.h. bei Meßstrom = 0 dargestellt. Die zeitlichen
Abstände zwischen positivem und negativem Spannungsimpuls sind
jeweils gleichgroß.
In der Fig. 4 sind die Verhältnisse bei positivem Meßstrom dar
gestellt. Da eine Gleichfeldstärke vorhanden ist, verschiebt
sich der zeitliche Abstand zwischen positiven und negativen
Spannungsimpulsen. Diese zeitliche Verschiebung ist direkt
proportional der vorhanden Gleichfeldstärke. In einer Auswer
teschaltung wird nun das Tastverhältnis einer Rechteckspannung
bewertet, die mit Hilfe der Spannungsimpule erzeugt wird.
In der Fig. 5 ist die Schaltungsanordnung eines Reststrom-Meß
verstärkers dargestellt, der einen Ringbandkern K mit Primär-
Pr und Sekundär-Wicklung Se besitzt. An die Primärwicklung Pr
ist der Meßstrom I Meß gelegt.
Die Schaltungsanordnung besitzt eine erste Teilschaltung I, die
im wesentlichen aus zwei hintereinander geschalteten Verstär
kern V 1, V 2 besteht und an deren Ausgang 1 eine dreieckförmige
Wechselspannung erscheint.
Diese Wechselspannung wird über ein RC-Glied einerseits der
Sekundärwicklung Se des Ringbandkerns K und andererseits einem
weiteren Verstärker V 3 zugeführt. Der andere Pol der Sekundär
wicklung Se ist mit dem Ausgang des Verstärkers V 3 verbunden,
so daß im Punkt 2 die induzierten Spannungsimpulse eingekoppelt
werden. Diese werden nun einer weiteren Teilschaltung II zuge
führt, die wieder im wesentlichen zwei Verstärker V 4, V 5 auf
weist, und in der eine den Spannungsimpulsen entsprechende
Rechteckspannung erzeugt wird, deren Tastverhältnis als Maß für
den Reststrom bewertet wird.
Die Ausgangsspannung U A ist somit proportional dem eingekoppel
ten Reststrom. Mit dem in der Fig. 5 dargestellten Ausführungs
beispiel erhält man beispielsweise bei einem Reststrom von
1000 µA eine Ausgangsspannung U A von 287 mV. Diese Ausgangs
spannung U A ist linear abhängig vom Reststrom, so daß z.B. bei
Restströmen von 10 mA eine Ausgangsspannung von 2870 mV und bei
Restströmen von 100 µA von 28,7 mV erhalten wird.
Der geschilderte Reststromverstärker gewährleistet somit eine
vollständige Isolation zwischen Lade- und Auswerteschaltung bei
prinzipieller Begrenzung der in die Auswerteschaltung eingekop
pelten Energie. Wegen der geringen Kosten kann der eigentliche
Fühler, der Ringbandkern K ständig im Ladekreis verbleiben, wo
durch die Notwendigkeit zum Umschalten im Ladekreis entfällt.
Claims (1)
- Schaltungsanordnung zur potentialfreien Gleichstrommessung, insbesondere zur Reststrommessung hochkapazitiver Elektrolyt kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Ringbandkern (K) mit weitestgehend rechteckförmi ger Hysterese aufweist, der eine Primär- (Pr) und eine Sekun därwicklung (Se) besitzt, daß der Meßstrom (I Meß ) an die Pri märwicklung (Pr) gelegt ist, daß die Sekundärwicklung (Se) mit einem dreieckförmigen Wechselstrom beaufschlagt wird, und daß sie eine Auswerteschaltung (II) aufweist, die das Tastverhält nis einer Rechteckspannung bewertet, die durch Spannungsimpulse erzeugt wird, die bei Änderung der Polarität des Kerns (K) in den Wicklungen (Pr, Se) induziert werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873704221 DE3704221A1 (de) | 1987-02-11 | 1987-02-11 | Schaltungsanordnung zur potentialfreien gleichstrommessung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873704221 DE3704221A1 (de) | 1987-02-11 | 1987-02-11 | Schaltungsanordnung zur potentialfreien gleichstrommessung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3704221A1 true DE3704221A1 (de) | 1987-06-19 |
DE3704221C2 DE3704221C2 (de) | 1989-07-06 |
Family
ID=6320751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873704221 Granted DE3704221A1 (de) | 1987-02-11 | 1987-02-11 | Schaltungsanordnung zur potentialfreien gleichstrommessung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3704221A1 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2903893A1 (de) * | 1979-02-01 | 1980-08-07 | Siemens Ag | Verfahren zur reststrommessung von elektrolytkondensatoren |
-
1987
- 1987-02-11 DE DE19873704221 patent/DE3704221A1/de active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2903893A1 (de) * | 1979-02-01 | 1980-08-07 | Siemens Ag | Verfahren zur reststrommessung von elektrolytkondensatoren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3704221C2 (de) | 1989-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0691544B1 (de) | Nach dem Kompensationsprinzip arbeitender Stromsensor | |
DE3905060A1 (de) | Einrichtung zum beruehrungslosen messen eines gleichstroms | |
DE1047842B (de) | Impulsumformer zur Erzeugung von Ausgangsimpulsen konstanter Spannungszeitflaeche aus unterschiedlichen Eingangsimpulsen | |
DE102008029477A1 (de) | Stromsensoranordnung zur Messung von Strömen in einem Primärleiter | |
EP0386604A2 (de) | Statischer Elektrizitätszähler | |
EP3385727A1 (de) | Verfahren zur strommessung und strommessvorrichtung | |
DE2703880C3 (de) | Elektrisches Prüfgerät mit akustischer, quantitativer Analoganzeige für Widerstand und Spannung | |
DE4229948A1 (de) | Hysteresefreier Stromsensor | |
DE2545325C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Messung des Isolationswiderstandes erdfreier Starkstromschaltungen | |
DE3040316C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontaktlosen Messung von Gleich- und Wechselströmen, insbesondere von Strom-Augenblickswerten | |
DE102019107736A1 (de) | Messaufnehmer, Messeinrichtung, Erkennungsmodul, Messverfahren und Eichverfahren | |
DE3704221C2 (de) | ||
DE602004011669T2 (de) | Schaltnetzteil | |
DE102021104752A1 (de) | Stromsensor für die berührungslose strommessung | |
EP0553451B1 (de) | Vorrichtung zur Überwachung der Funktionsweise von Induktivitäten | |
DE102022129457B4 (de) | Elektrische Schaltungsanordnung und Verfahren zur galvanisch getrennten, allstromsensitiven Differenzstrom-Messung | |
DE2921910A1 (de) | Schaltungsanordnung zum auswerten des laststroms eines mehrtaktsperrwandlers | |
DE2743815C2 (de) | Anordnung zum Messen des ohmschen Widerstands eines einseitig geerdeten, mit Induktivitäten oder Kapazitäten behafteten Prüflings | |
DE3339496C1 (de) | Zusatzschaltung zu einem Meßwandler | |
DE2658958A1 (de) | Schaltungsanordnung zur dehnung des anfangsbereiches eines messwerkes | |
AT221173B (de) | ||
DE102022117254A1 (de) | Verfahren, Messvorrichtung sowie System | |
DE19649788A1 (de) | Meßvorrichtung für einen belasteten Gleichspannungswandler | |
DE3486048T2 (de) | Vorrichtung zum nachweis von magnetismus. | |
WO1997042510A1 (de) | Stromsensor, insbesondere für kleine ströme |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |