Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stromsensor zur Messung der
Größe des in einem Leiter fließenden Stroms.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Stromsensor
vom Typ ohne Magnetkern, mit einem Träger, der um den vom zu messenden Strom
durchflossenen Leiter herum positionierbar ist, mehreren magnetfeldempfindlichen
Komponenten, die auf dem Träger derart angeordnet sind, dass sie um den Leiter
herum verteilt sind, und einer Verarbeitungsschaltung, die ein Ausgangssignal der
magnetfeldempfindlichen Komponenten empfängt. Jede magnetfeldempfindliche Komponente
weist mindestens einen ersten und einen zweiten Anschluss auf. Die ersten Anschlüsse
aller magnetfeldempfindlichen Komponenten sind über jeweilige Summierwiderstände
an einen Summierpunkt angeschlossen, der mit einer ersten Eingangsklemme der Verarbeitungsschaltung
verbunden ist. Die zweiten Anschlüsse aller magnetfeldempfindlichen Komponenten
sind mit einer zweiten Eingangsklemme der Verarbeitungsschaltung verbunden. Die
magnetfeldempfindlichen Komponenten können beispielsweise Hall-Effekt-Sonden,
Magnetowiderstände oder andere Elemente sein, die ein elektrisches Signal erzeugen
können, wenn sie in einem magnetischen Feld angeordnet sind. Sensoren von diesem
Typ sind beispielsweise durch die Dokumente EP
1030 183 A1 und US-A-4 625 166 bekannt.
Stromsensoren ohne Magnetkern weisen gegenüber Stromsensoren
mit Magnetkern zahlreiche Vorteile auf. So sind die Stromsensoren ohne Magnetkern
viel leichter als Stromsensoren mit Magnetkern, insbesondere aufgrund des fehlenden
Magnetkerns.
Ferner haben sie, bedingt durch die fehlende Sättigung eines
Magnetkerns, ein viel größeres Einsatzgebiet, sowohl was die maximale
Frequenz als auch den maximalen Wert der Stromstärke betrifft, die sie messen
können. Ferner bieten die Stromsensoren ohne Magnetkern den Vorteil, dass sie
sich nicht erhitzen, wodurch sie viel kompakter sein können. Diese Stromsensoren
sind außerdem in der Lage, momentane Überströme in dem von dem zu
messenden Strom durchflossenen Leiter zerstörungsfrei zu messen. Dies wird
durch die Tatsache bedingt, dass die magnetfeldempfindlichen Komponenten in der
Lage sind, größere Magnetfelder zu messen, die von dem in dem Leiter fließenden
Strom mit hoher Stromstärke erzeugt werden, und dass die elektronische Verarbeitungsschaltung,
die am Ausgang der Komponenten angeordnet ist, sättigen kann, ohne dabei zerstört
zu werden.
Stromsensoren ohne Magnetkern haben jedoch den Nachteil, dass sie
gegenüber magnetischen Streufeldern oder nicht homogenen Magnetfeldern und
gegenüber Veränderungen des Magnetfelds empfindlich sind.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist demnach, einen Stromsensor
der in der Einleitung definierten Art zu bieten, der gegenüber magnetischen
Streufeldern oder nicht homogenen Magnetfeldern und gegenüber Veränderungen
des Magnetfelds weniger empfindlich ist.
Zu diesen Zweck betrifft die Erfindung einen Stromsensor zur Messung
der Größe eines in einen Leiter fließenden Stroms, mit einem Träger,
der um den vom zu messenden Strom durchflossenen Leiter herum positionierbar ist,
mehreren magnetfeldempfindlichen Komponenten, die auf dem Träger derart angeordnet
sind, dass sie um den Leiter herum verteilt sind, und einer Verarbeitungsschaltung,
die ein Ausgangssignal der magnetfeldempfindlichen Komponenten empfängt, wobei
jede magnetfeldempfindliche Komponente mindestens einen ersten und einen zweiten
Anschluss aufweist, wobei die ersten Anschlüsse aller magnetfeldempfindlichen
Komponenten über jeweilige Summierwiderstände an einen Summierpunkt angeschlossen
sind, der mit einer ersten Eingangsklemme der Verarbeitungsschaltung verbunden ist,
und wobei die zweiten Anschlösse aller magnetfeldempfindlichen Komponenten
mit einer zweiten Eingangsklemme der Verarbeitungsschaltung verbunden sind, dadurch
gekennzeichnet, dass alle Summierwiderstände an einen ersten Leiter angeschlossen
sind, der mit dem Summierpunkt verbunden ist, dass alle zweiten Anschlüsse
der magnetfeldempfindlichen Komponenten an einen zweiten Leiter angeschlossen sind,
der mit einer zweiten Eingangsklemme der Verarbeitungsschaltung verbunden ist, dass
der Träger aus einer gedruckten Schaltung besteht und dass der erste und zweite
Leiter von einer ersten bzw. zweiten Leiterbahn der gedruckten Schaltung gebildet
werden, die derart zickzackförmig auf der gedruckten Schaltung angeordnet sind,
dass sie eine Litze oder ein Geflecht bilden.
Der Stromsensor entsprechend der Erfindung kann außerdem eines
oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
- – Die gedruckte Schaltung weist zwei bedruckte Flächen auf, und
die Leiterbahnen verlaufen auf beiden Flächen der gedruckten Schaltung,
- – jede erste und zweite Leiterbahn bildet eine geschlossene Schleife
um eine Öffnung herum, die in der gedruckten Schaltung für den Durchtritt
des von dem zu messenden Strom durchflossenen Leiters vorgesehen ist;
- – jeder Summierwiderstand weist zwei Anschlüsse auf, die mit dem
nächstgelegenen ersten Anschluss der entsprechenden magnetfeldempfindlichen
Komponente bzw. mit der nächstgelegenen Stelle der ersten
Leiterbahn verbunden sind;
- – die gedruckte Schaltung trägt auf mindestens einer ihrer beiden
Flächen eine Massefläche, welche die Leiterbahnen der gedruckten Schaltung
eng umschließt;
- – die Massefläche bildet eine geschlossene Schleife um die Öffnung
herum;
- – die zweite Leiterbahn ist mit der Massefläche an einem Punkt derselben
verbunden, der an die erste Leiterbahn angrenzt, und der Summierpunkt, mit dem die
erste Leiterbahn verbunden ist, liegt angrenzend an den Punkt der Massefläche,
mit dem die zweite Leiterbahn verbunden ist;
- – die magnetfeldempfindlichen Komponenten sind Hall-Effekt-Sonden;
- – jede Hall-Effekt-Sonde weist einen dritten und vierten Anschluss auf,
wobei die dritten Anschlüsse aller Hall-Effekt-Sonden mit einer dritten Leiterbahn
der gedruckten Schaltung verbunden sind, die an einem Punkt an ein erstes Festpotential
angeschlossen ist und die derart zickzackförmig auf der gedruckten Schaltung
verläuft, dass sie mit der ersten und zweiten Leiterbahn eine Litze oder ein
Geflecht bildet;
- – die dritte Leiterbahn bildet eine geschlossene Schleife um die Öffnung
herum;
- – der zweite und vierte Anschluss der Hall-Effekt-Sonden sind gemeinsam
mit der zweiten Leiterbahn der gedruckten Schaltung verbunden, die ihrerseits an
ein zweites Festpotential oder Massepotential angeschlossen sind;
- – der Punkt mit dem ersten Festpotential, mit dem die dritte Leiterbahn
verbunden ist, ist auf der gedruckten Schaltung neben dem Summierpunkt und dem mit
der Massefläche verbundenen Punkt angeordnet.
Die vorliegende Erfindung ist besser anhand der nachfolgenden Beschreibung
zu verstehen, die sich als nicht beschränkendes Beispiel auf die beigefügten
Zeichnungen bezieht. Es zeigen:
1 in einer perspektivischen Ansicht einen Stromsensor
entsprechend der Erfindung, der um eine Sammelleiterschiene herum angeordnet ist,
die von einem zu messenden Strom durchflossen ist;
2 in einem vereinfachten Schaltbild den Stromsensor
der 1;
3 in einer perspektivischen Ansicht einen Teil einer
gedruckten Schaltung mit einer zickzackförmig verlaufenden Leiterbahn;
4 ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung, weshalb
der Stromsensor der Erfindung gegenüber magnetischen Streufeldern weniger empfindlich
ist;
5 eine Ansicht der Vorderseite der gedruckten Schaltung
eines Stromsensors entsprechend der Erfindung;
6 eine Ansicht der Rückseite der gedruckten Schaltung
des Stromsensors;
7 eine Ansicht der Leiterbahnen der Vorderseite und
der Rückseite der gedruckten Schaltung der 5 und
6 gleichzeitig, wobei das Substrat der gedruckten Schaltung
als transparent und ohne Massefläche angenommen wird;
8 in vergrößertem Maßstab einen Teil
der gedruckten Schaltung der 7 in dem Bereich, der
mit einer der magnetfeldempfindlichen Komponenten bestückt ist.
Unter Bezugnahme zunächst auf 1
ist ein Stromsensor 1 entsprechend der Erfindung zu sehen mit einem Gehäuse
2 aus einem Isoliermaterial, das die (in der 1
nicht dargestellten) aktiven Elemente und/oder Funktionselemente des Stromsensors
enthält.
Das Gehäuse 2 ist parallelepipedförmig, mit zwei
gegenüberliegenden Hauptflächen 2a und 2b, allgemein
rechteckig oder rechtwinklig mit abgerundeten Ecken. Das Gehäuse
2 weist eine breite mittige Öffnung 3 auf, die es von der
Fläche 2a bis zur Fläche 2b durchsetzt und dank deren
der Stromsensor 1 um den von einen zu messenden Strom I durchflossenen
elektrischen Leiter 4 herum angeordnet werden kann. In 1
ist der Leiter 4 von einer Sammelleiterschiene gebildet, beispielsweise
drei Schienen 4a, 4b und 4c. Die Anzahl der Leiterschienen
kann natürlich kleiner als drei oder größer als drei sein, solange
sie innerhalb der von den Abmessungen der Öffnung 3 des Gehäuses
2 gestatteten Grenzen bleibt. Ferner könnte die Sammelleiterschiene
4 durch ein oder mehrere elektrische(s) Kabel ersetzt werden, durch das
bzw. die ein zu messender Strom fließt.
Wie in 1 veranschaulicht, weist das Gehäuse
2 vier Löcher 5 auf, die das Gehäuse 2 von
der Fläche 2a bis zur Fläche 2b durchsetzen zur Aufnahme
von (nicht dargestellten) Befestigungsschrauben, welche bekanntermaßen (siehe
beispielsweise das Dokument FR-A-2 793 884) die Befestigung des Stromsensors
1 auf einen entsprechenden Träger stehend oder liegend entweder direkt
oder indirekt über Montagelemente ermöglichen.
Unter Bezugnahme auf das Schaltbild der 2
lässt sich nun erkennen, dass der Stromsensor 1 mehrere magnetfeldempfindliche
Komponenten 6 aufweist, deren Ausgangssignale jeweils über Summierwiderstände
7 an einen Summierpunkt 8 gesendet werden, der seinerseits mit
einem ersten Eingang 9a einer Verarbeitungsschaltung 9 elektrisch
verbunden ist, deren Ausgang 10 den Ausgang des Stromsensors
1 bilden kann.
Die magnetfeldempfindlichen Komponenten 6 können beispielsweise
von Hall-Effekt-Sonden gebildet sein. Die Sonden 6 werden von einem (in
2 nicht dargestellten) Träger getragen, derart,
dass sie um den Leiter 4, der von dem zu messenden Strom durchflossen wird,
herum verteilt sind.
Der oben genannte Träger besteht aus einer gedruckten Schaltung
11, die in den 5 bis 8
anhand eines konkreten Beispiels dargestellt ist und später im Detail beschrieben
wird. Für den Augenblick genügt es die Feststellung, dass die gedruckte
Schaltung 11 in ihrer Mitte eine Öffnung 12 aufweist, die
in ihrer Form und ihren Abmessungen der Öffnung 3 des Gehäuses
2 entspricht.
In dem Schaltbild der 2 sind der Übersichtlichkeit
dieser Figur halber nur vier Sonden 6 dargestellt, aber es versteht sich
von selbst, dass sich die Erfindung nicht auf einen Sensor mit vier Sonden
6 oder vier magnetfeldempfindlichen Komponenten beschränkt. Der Sensor
1 könnte beispielsweise vierzehn Hall-Effekt-Sonden umfassen, wie
in den 5 bis 7 angegeben,
in denen die Sonden zwar nicht dargestellt sind, ihre Positionen in der gedruckten
Schaltung 11 jedoch jeweils mit den Bezugszeichen P1 bis P14
angegeben sind.
Wie in 2 veranschaulicht, weist jede
Sonde 6 vier Anschlüsse 6a bis 6d auf. Alle Anschlüsse
6a, welche die notwendigen Ausgangssignale der Sonden 6 liefern,
sind über die Widerstände 7 an einen ersten Leiter
13 angeschlossen, der seinerseits mit dem oben genannten Summierpunkt
8 verbunden ist. Die beiden Anschlüsse 6b und 6d
jeder Sonde 6 sind miteinander sowie mit einem zweiten Leiter
14 verbunden, der allen Sonden 6 gemeinsam ist und der seinerseits
vorzugsweise an einem einzigen Punkt mit der Masse 15 verbunden ist, wie
mit 16 in 2 angegeben. Die andere Klemme
9b der Verarbeitungsschaltung 9, die von einem Operationsverstärker
gebildet sein kann, ist auch mit der Masse 15 verbunden, wie in
2 veranschaulicht. Alle Anschlüsse 6c
der Sonden 6 sind schließlich mit einem dritten Leiter 17
verbunden, der seinerseits mit einem Punkt 18 verbunden ist. Der Punkt
18 ist an einem ersten Festpotential von beispielsweise +5 V, während
die Masse 15 an einem zweiten Festpotential ist, das als Referenzpotential
für die Strommessung dient.
Um den Stromsensor 1 gegenüber magnetischen Streufeldern
und Veränderungen des Magnetfelds weniger empfindlich zu machen, sind drei
Leiter 13, 14 und 17 miteinander verdrillt oder verflochten,
wie nun in Bezug auf die 3 und 5
bis 8 beschrieben wird.
Die gedruckte Schaltung 11 weist ein Substrat 19
(3, 7 und 8)
auf, das von einem plättchen- oder blattförmigen Material aus einem isolierenden
Kunststoff gebildet ist, der gegebenenfalls durch Fasern, beispielsweise Glasfasern,
verstärkt ist. Auf beiden Seiten des Substrats 19 sind mit Hilfe der
bekannten Photoätztechniken Leiterbahnen, beispielsweise aus Kupfer, gebildet.
Jeder der drei oben genannten Leiter 13, 14 und
17 besteht insbesondere aus einer Leiterbahn, die in den 7
und 8 mit denselben Bezugszeichen 13,
14 und 17 bezeichnet ist und zickzackförmig verläuft,
wie in 3 im Hinblick auf die Leiterbahn 13
veranschaulicht. In 3, die in vergrößertem
Maßstab einen kleinen Teil der gedruckten Schaltung 11 darstellt,
ist der Übersichtlichkeit der Zeichnung halber nur die Leiterbahn
13 dargestellt. Laut Darstellung besteht die Bahn 13 in den Bereichen
der gedruckten Schaltung 11, die sich zwischen den Steckplätzen der
Hall-Effekt-Sonden 6 befinden, aus einer Folge von Leitersegmenten, die
abwechselnd mit 13a und 13b bezeichnet sind. Die Segmente
13a, beispielsweise die ungeradzahligen Segmente, befinden sich an der
Vorderseite 11a der gedruckten Schaltung 11 (3
und 5), während sich die geradzahligen Segmente
13b an der Rückseite 11b der gedruckten Schaltung
11 (3 und 6)
befinden. Die Segmente 13a sind mit den Segmenten 13b über
Leiterdurchführungen 21 in Reihe verbunden.
Auf ähnliche Weise sind die Leiterbahnen 14 und
17 gebildet von Segmenten 14a und 17a, die sich auf der
Vorderseite 11a der gedruckten Schaltung 11 (5)
befinden, und von Segmenten 14b und 17b, die sich auf der Rückseite
11b der gedruckten Schaltung 11 (6)
befinden und die mit den Segmenten 14a bzw. 17a über Leiterdurchführungen
ähnlich wie die Leiterdurchführungen 21 in Reihe verbunden sind,
wie in 8 zu sehen ist.
Vorzugsweise ist jedes Segment 14a der Leiterbahn
14, die mit der Masse 15 verbunden ist, zwischen einem Segment
13a der Leiterbahn 13 und einen Segment 17a der Leiterbahn
17 angeordnet, wie in den 5 und
8 deutlich zu sehen ist. Ebenso ist jedes Segment
14b der Leiterbahn 14 zwischen einem Segment 13b der
Leiterbahn 13 und einem Segment 17b der Leiterbahn 17
angeordnet, wie in den 6 und 8
zu sehen ist.
In 7 sind die Segmente 13a,
14a und 17a der Leiterbahnen 13, 14 und
17 mit fetten schwarzen Linien dargestellt, während die Segmente
13b, 14b und 17b der Leiterbahnen 13,
14 und 17 mit grauen Linien dargestellt sind, als ob sie durch
das Substrat 19 der gedruckten Schaltung 11 durchscheinend zu
sehen wären.
Auf diese Weise ergibt sich bei den drei Leiterbahnen 13,
14 und 17 eine verdrillte Struktur, die den Stromsensor
1 weniger empfindlich, wenn nicht sogar unempfindlich gegenüber den
Veränderungen des magnetischen Streufelds macht. Der zickzackförmige Verlauf
der verdrillten Leiterbahnen lässt sich wie in 4
im Hinblick auf die Leiterbahnen 13 und 14 veranschaulicht gestalten
(eine ähnliche Gestaltung ließe sich bei den Bahnen 14 und
17 realisieren). Wenn der Stromsensor in einem „strengen", d.h.
in einem nicht homogenen, magnetischen Umfeld angeordnet wird, beispielsweise wenn
die Leiterschiene(n) der Sammelschiene 4 einen Winkel oder eine Biegung
bildet bzw. bilden und wenn der Sensor 1 in der Nähe des Winkels angeordnet
wird oder auch wenn der Sensor 1 in der Nähe eines Störleiters
angeordnet wird, der an die vom dem zu messenden Strom durchflossene Sammelschiene
4 angrenzt, induzieren die von dem Störleiter oder den nicht homogenen
Flusslinien, die den Sensor 1 durchqueren, erzeugten Veränderungen
des magnetischen Flusses elektrische Spannungen in den Leiterverbindungen, welche
die Hall-Effekt-Sonden 6 verbinden. Diese Spannungen stören die von
den Hall-Effekt-Sonden 6 gelieferten Signale, und der Sensor liefert somit
falsche Informationen.
Wie in 4 dargestellt, werden jedoch dank
der verdrillten Struktur der Leiterbahnen 13, 14 und
17 die Veränderungen d&PHgr;/dt des magnetischen Flusses, der zwei
aufeinanderfolgende Schleifen oder Windungen 22 und 23 der Litze
versorgt, in der ersten Windung 22 eine positive Spannung 24 und
in der zweiten Windung 23 eine negative Spannung 25 induzieren,
da diese letzte den Fluss in gegenüber der ersten Windung umgekehrter Richtung
erkennt. Wenn die beiden Windungen 22 und 23 dieselbe Fläche
haben, haben die Spannungen 24 und 25 zwar denselben absoluten
Wert, jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen, so dass sie sich aufleben. Somit lässt
sich erkennen, dass es dadurch, dass in den von den Leiterbahnen 13 und
14 und von den Leiterbahnen 14 und 17 gebildeten Litzen
eine gerade Anzahl von Windungen vorgesehen wird, möglich ist, dass sich die
elektrischen Störströme, die durch die Veränderungen des magnetischen
Streufelds oder nicht homogenen Magnetfelds in den elektrischen Verbindungen, welche
die Hall-Effekt-Sonden 6 verbinden, induziert werden, aufleben können.
Dasselbe Ergebnis ließe sich erzielen, wenn die Leiterbahnen 13,
14 und 17 zickzackförmig verliefen, derart, dass sich eine
verdrillte Struktur ergäbe, wobei die Ausgestaltung jedoch etwas komplexer
wäre und eine größere Anzahl von Leiterdurchführungen
21 benötigen würde.
Für den Fall, dass die Öffnung 3 des Gehäuses
2 des Sensors 1, und folglich auch die Öffnung
12 der gedruckten Schaltung 11, eine geschlossene Kontur hat,
bildet jede der drei Leiterbahnen 13, 14 und 17 vorzugsweise
eine geschlossene Schleife, die somit kurzgeschlossen ist, wie in den
2 und 5 bis
7 zu sehen ist. Wenn die von den Leiterbahnen
13, 14 und 17 gebildeten Schleifen offen wären,
würden die Veränderungen des magnetischen Flusses zwischen den Enden der
offenen Schleife, die von jeder Leiterbahn 13, 14 oder
17 gebildet ist, eine elektromotorische Kraft erzeugen. Dies würde
einen Messfehler hervorrufen, da die Sonden 6 entlang der Leiterbahnen
verteilt sind.
Die gedruckte Schaltung 11 trägt vorzugsweise auf jeder
ihrer beiden Flächen 11a und 11b eine Massefläche
15a bzw. 15b, beispielsweise aus Kupfer, welche die Leiterbahnen
der gedruckten Schaltung eng umgibt. Die beiden Masseflächen 15a und
15b sind in den 5 und 6
über breite schwarze Flächen dargestellt und in 2
insgesamt mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet. Die beiden Masseflächen
15a und 15b sind elektrisch über mindestens eine (nicht dargestellte)
Leiterdurchführung miteinander verbunden, die in dem Substrat 19 der
gedruckten Schaltung 11 auf ähnliche Weise angeordnet ist wie die
Leiterdurchführungen 21, die in 3 veranschaulicht
sind.
Vorzugsweise bildet mindestens eine der beiden Masseflächen
15a und 15b, bzw. bilden vorzugsweise beide Masseflächen
aus ähnlichen Gründen, wie weiter oben im Hinblick auf die Leiterbahnen
13, 14 und 17 angegeben, eine geschlossene Schleife.
Auf diese Weise ist es möglich, die in der Massefläche induzierten Störspannungen
auszugleichen.
Vorzugsweise ist die zweite Leiterbahn 14 mit der Massefläche
15 an einem einzigen Punkt 16 (7)
dieser letzten verbunden, der an die erste Leiterbahn 13 angrenzt, und
der Summierpunkt 8, mit dem die Leiterbahn 13 verbunden ist, grenzt
an den oben genannten Punkt 16 an. Ebenso ist der Punkt 18 mit
dem ersten Festpotential (+5V), mit dem die Leiterbahn 17 verbunden ist,
auf der gedruckten Schaltung 11 neben dem Summierpunkt 8 und dem
mit der Massefläche 15 verbundenen Punkt 16 angeordnet. Dank
dieser Anordnungen wird verhindert, dass eventuelle Spannungen, die lokal in den
Leiterbahnen und/oder in der Massefläche der gedruckten Schaltung
11 induziert werden, zu den von den Hall-Effekt-Sonden 6 gelieferten
Signalen hinzutreten und folglich die Strommessung stören.
Jeder Summierwiderstand 7 weist schließlich seine zwei
Anschlüsse auf, die mit dem nächstgelegenen Anschluss 6a der
entsprechenden Hall-Effekt-Sonde 6 bzw. mit der nächstgelegenen Stelle
der Leiterbahn 13 verbunden sind. Dies geht klar aus 8
hervor, die in vergrößertem Maßstab einen Teil der gedruckten Schaltung
11 zeigt, die einer der Hall-Effekt-Sonden zugehörig ist, insbesondere
derjenigen, die sich in der Position P7 befindet. In
8 sind die leitenden Bereiche 26a bis
26d der gedruckten Schaltung 11 diejenigen Bereiche, an welche
die Anschlüsse 6a bis 6d der Hall-Effekt-Sonde
6 angelötet sind, der sich in der Position P7 befindet,
während die leitenden Bereiche 27a und 27b der gedruckten
Schaltung 11 diejenigen Bereiche sind, an denen die beiden Anschlüsse
des entsprechenden Summierwiderstands 7 angelötet sind. Wie aus
8 auch hervorgeht, sind die Anschlüsse
6b bis 6d der Hall-Effekt-Sonde 6 an der nächstgelegenen
Stelle der Leiterbahnen 14 und 17 angeschlossen, da sich die leitenden
Bereiche 26b und 26d, die für den Anschluss der Anschlüsse
6b und 6d dienen, auf der Bahn 14 befinden und sich der
leitende Bereich 26c, der für den Anschluss des Anschlusses
6c dient, auf der Bahn 17 befindet.
Es gibt Hall-Effekt-Sonden, deren Gehäuse nur drei Verbindungsanschlüsse
oder Verbindungsklemmen aufweist. Die gedruckte Schaltung 11 kann vorteilhafterweise
ferner an den Steckplätzen P'1 bis P'14, die jeweils
an die Steckplätze P1 bis P14 angrenzen, leitende Bereiche
26'a, 26'b und 26'c (8)
aufweisen, an denen die Anschlüsse der Sonden mit drei Anschlüssen angelötet
sein können.
Es versteht sich von selbst, dass die oben beschriebene Ausführungsform
der Erfindung lediglich als nicht beschränkendes und nur zur Orientierung dienendes
Beispiel vorgeschlagen wird und dass der Fachmann leicht zahlreiche Änderungen
daran vornehmen kann, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Wenngleich
die Erfindung im Hinblick auf einen Sensor mit Hall-Effekt-Sonden beschrieben wurde,
könnten diese somit durch andere magnetfeldempfindliche Elemente ersetzt werden,
wie beispielsweise durch Magnetowiderstände.
Wenngleich es vorteilhaft ist, wenn die Leiterbahnen 13,
14 und 17 und die Massefläche 15 geschlossene (kurzgeschlossene)
Schleifen bilden, welche die Öffnung 12 der gedruckten Schaltung
11 vollständig umgeben (dies ist der Fall bei einem Stromsensor
11, dessen Gehäuse 2 eine Öffnung 3 mit einer
geschlossenen Kontur trägt), würde man den Rahmen der Erfindung auch nicht
verlassen, wenn die Leiterbahnen 13, 14 und 17 und die
Massefläche 15 keine geschlossene Schleife bildeten, wie dies der
Fall wäre, wenn das Gehäuse des Stromsensors eine Öffnung mit nicht
geschlossener Kontur aufweist, damit der Sensor durch eine relativ zu der Längsrichtung
des Leiters quergerichtete Verschiebung bequem auf den Leiter 4 aufgesteckt
werden kann, ohne dass dieser abgeklemmt werden muss.
Es wäre auch denkbar, den Stromsensor aus zwei Teilen zu realisieren,
die voneinander trennbar sind, um die Anbringung des Sensors um einen von einem
zu messenden Strom durchflossenen Leiter herum zu ermöglichen, wobei dann Mittel
für die mechanische Verbindung der beiden Teile des Stromsensors vorgesehen
sind, sowie weitere Mittel, um die entsprechenden elektrischen Verbindungen zwischen
den beiden Teilen des Stromsensors zu bewirken, wenn sie zusammengefügt werden,
um geschlossene Schleifen für die Leiterbahnen 13, 14 und
17 herzustellen, welche die magnetfeldempfindlichen Komponenten
6 verbinden.
Wenngleich die litzenförmige Struktur der Leiter oder der oben
beschriebenen Leiterbahnen 13, 14 und 17 dadurch erhalten
wird, dass eine gedruckte Schaltung 11 mit zwei bedruckten Flächen
11a und 11b verwendet wird, könnten der zickzackförmige
Verlauf der Leiterbahnen und die litzen- oder geflechtförmige Struktur auch
bei Verwendung einer nur einseitig gedruckten Schaltung erreicht werden. In diesem
Fall ist jede Leiterbahn 13, 14 oder 17 zum Teil (jedes
zweite Leitersegment) durch Steckbrücken (von Fachleuten auch als „Straps"
bezeichnet) gebildet, die Leitersegmente anderer Leiterbahnen überlagern.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante könnten
der zickzackförmige Verlauf der Leiterbahnen und die litzen- oder geflechtförmige
Struktur ferner durch Verwendung einer Mehrschichtleiterplatte erreicht werden,
die zumindest auf einer Außenfläche eines Mehrschichtsubstrats und auf
zumindest einer Zwischenschicht desselben Leiterbahnen aufweist.