DE1268269B

DE1268269B - Method of measuring direct current

Info

Publication number: DE1268269B
Application number: DE19641268269
Authority: DE
Inventors: Thomas L Haley
Original assignee: Halmar Electronics Inc
Current assignee: Halmar Electronics Inc
Priority date: 1964-07-02
Filing date: 1964-07-02
Publication date: 1968-05-16

Description

Verfahren zum Messen von Gleichstrom Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen von Gleichstrom mit einem vom Magnetfeld des Gleichstromes durchfluteten mehrteiligen Joch, in dessen Luftspalten Hallgeneratoren liegen. Bei einem bekannten Verfahren dieser Gattung wird empfohlen, nicht im Sättigungsbereich des Joches zu arbeiten, um zu verhindern, daß die erfaßten Hallspannungen zu kleine Werte angeben. Diese Sättigung kann sowohl dadurch auftreten, daß auch bei idealer geomefrischer Anordnung von Stromschiene und Joch der Strom im Verhältnis zu den Eigenschaften und Größen des Joches zu groß ist oder daß insbesondere bei nichtsymmetrischer Anordnung der Stromschiene(n) nur in einigen wenigen Bereichen des Joches Sättigung auftritt und dadurch ein zu kleiner Stromwert angezeigt wird. Die Gefahr einer Sättigung nur eines Teiles des Joches besteht immer dann, wenn ein mehrteiliges Joch als mehr oder minder tragbarer Tastkopf verwendet wird, weil im Gegensatz zu einer stationären Montage praktisch davon auszugehen ist, daß die ideale geometrische Anordnung von Joch und Schiene nicht erhalten wird.Method for measuring direct current The invention relates to a method for measuring direct current with a magnetic field of direct current flowing through it multi-part yoke, in the air gaps of which Hall generators are located. With a well-known Procedure of this kind is recommended not to be in the saturation area of the yoke work to prevent the detected Hall voltages from indicating values that are too small. This saturation can occur due to the fact that also with an ideal geomefrischer Arrangement of busbar and yoke the current in relation to the properties and sizes of the yoke is too large or that especially in the case of a non-symmetrical arrangement of the busbar (s) saturation occurs only in a few areas of the yoke and as a result, a current value that is too low is displayed. The danger of satiety only one part of the yoke exists whenever a multi-part yoke is more or less portable probe head is used because in contrast to a stationary one Assembly is practically assumed that the ideal geometric arrangement of Yoke and rail is not preserved.

Es ist zur Vermeidung der bei Sättigung auftretenden Schwierigkeiten bereits bekannt, ein Joch mit einem Kompensationsfeld zu beaufschlagen, welches proportional oder gleich dem von dem durch den Leiter fließenden Strom erzeugten Feld ist. Zu diesem Zweck wurde ein drehbares Teil in dem Luftspalt des Joches angeordnet und der von dem im Feld sich drehenden Teil erzeugte Strom verstärkt und den Kompensationswicklungen im Sinn einer Erzielung der Aufhebung der Flüsse zugeführt. It is to avoid the difficulties that come with saturation already known to apply a compensation field to a yoke, which proportional to or equal to the generated by the current flowing through the conductor Field is. For this purpose a rotatable part was placed in the air gap of the yoke and the current generated by the part rotating in the field is amplified and the compensation windings fed in the sense of achieving the abolition of the rivers.

Weiter ist es zur Messung des Gradienten von magnetischen Feldern geringer Stärke bekannt, zwei Hallgeneratoren im Feld anzuordnen und dabei mit der Hallspannung des ersten Generators den zweiten so zu steuern, daß dessen Hallspannung bei einem Feldgradienten vom Wert Null gleich Null ist, wodurch dann bei Anliegen eines Feldgradienten die Hallspannung des zweiten Generators ein Maß des Gradienten ergibt. Next it is used to measure the gradient of magnetic fields low strength known to arrange two Hall generators in the field and thereby with the Hall voltage of the first generator to control the second so that its Hall voltage is equal to zero in the case of a field gradient of the value zero, which means that when there is a concern of a field gradient, the Hall voltage of the second generator is a measure of the gradient results.

Ausgehend von diesem Stand der Technik hat die Erfindung sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs näher bezeichneten Gattung zu schaffen, mit dessen Hilfe die oben beschriebenen Sättigungsprobleme überwunden werden können bzw. gar nicht erst auftreten. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe ausgehend von dem eingangs definierten Verfahren dadurch, daß im Bereich eines jeden Hallgenerators in an sich bekannter Weise das vom zu messenden Strom erzeugte jeweilige Magnetfeld kompensiert wird und daß als Maß für den zu messenden Strom die Summe aller Kompensationsströme gemessen wird. Based on this prior art, the invention has the The task set to create a process of the type specified at the beginning, with the help of which the satiety problems described above can be overcome or not even occur. The invention solves the problem set out on the basis of this of the method defined at the outset in that in the area of each Hall generator in a manner known per se the respective magnetic field generated by the current to be measured is compensated and that the sum of all compensation currents as a measure for the current to be measured is measured.

Eine zweckmäßige Vorrichtung zum Vorgehen nach der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß beiderseits eines jeden Hallgenerators je eine mit der anderen Seite angeordneten, in Reihe liegende Kompensationswicklung auf den Enden der Jochteile liegt. Characterizes an appropriate device for proceeding according to the invention by the fact that on both sides of each Hall generator one with the other Side arranged, in series compensation winding on the ends of the yoke parts lies.

Wahlweise kann man auch in Reihe mit jedem einem Hallgenerator zugeordneten und von diesem gesteuerten Einzelkompensationskreis einen für alle Einzelkompensationskreise gleichen Widerstand legen, alle diese Widerstände in Reihe legen und den Spannungsabfall über der Reihenschaltung messen.Optionally, one can also be assigned to a hall generator in series with each and from this controlled individual compensation circuit one for all individual compensation circuits put the same resistance, put all these resistors in series and the voltage drop Measure across the series connection.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 4 bis 6 beschrieben. Further refinements of the invention are set out in claims 4 to 6 described.

Im folgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert. In the following, the invention is based on exemplary embodiments explained on the drawing.

In dieser zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung, F i g. 2 eine teilweise geschnittene Frontansicht des Abnahmekopfes mit einem Kern hoher Permeabilität und Hallgeneratoren, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 2, F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 2 F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der F i g. 4 Fig. 7 ein Schaltschema nach der Erfindung und F i g. 8 ein Schaltschema einer anderen Ausführung der Erfindung.1 shows a perspective view of one according to FIG Invention trained device, F i g. 2 is a partially sectioned front view of the pick-up head with a high permeability core and Hall generators, FIG. 3 shows a section along line 3-3 in FIG. 2, fig. 4 a section after Line 4-4 of FIG. 2, fig. 5 shows a section along line 5-5 in FIG. 2 F i g. 6 shows a section along line 6-6 in FIG. 4 Fig. 7 is a circuit diagram according to of the invention and FIG. 8 is a circuit diagram of another embodiment of the invention.

Gemäß F i g. 1 ist um den Leiter 10 herum ein Tastkopf 11 geklemmt, der mit einem Meßgerät 12 verbunden ist. Der Tastkopf 11 besteht aus einer unteren Hälfte 13 und einer oberen Hälfte 14, wobei die beiden Hälften mittels Klemmvorrichtungen 15 fest miteinander verbunden sind. According to FIG. 1 a probe head 11 is clamped around the conductor 10, which is connected to a measuring device 12. The probe head 11 consists of a lower Half 13 and an upper half 14, the two halves by means of clamping devices 15 are firmly connected to each other.

Die Einzelheiten der Bauart des Tastkopfes und der darin untergebrachten Bauteile gehen aus F i g. 2 hervor. Jede Hälfte des Tastkopfes ist von einem Teil eines zweiteiligen Aluminiumgehäuses 18 aufgenommen, in welchem eine Platte 19 mittig angeordnet ist. The details of the design of the probe head and those housed in it Components go from FIG. 2 emerges. Each half of the probe head is of one part a two-part aluminum housing 18 received, in which a plate 19 is centered is arranged.

Jede Hälfte der Jochplatte ist in geschlitzten Stegen 20 befestigt, und die Stege sind mittels nicht gezeigter Schrauben an der Wand des Gehäuses befestigt. Die geschlitzten Stege 20 sind mit großer Genauigkeit innerhalb jeder Gehäusehälfte angeordnet, um ein genaues Fluchten der Jochhälften zu gewährleisten, wenn die Gehäusehälften zusammengefugt werden.Each half of the yoke plate is fastened in slotted webs 20, and the webs are attached to the wall of the housing by means of screws, not shown. The slotted webs 20 are with great accuracy within each housing half arranged to ensure accurate alignment of the yoke halves when the housing halves be joined together.

Die drei Außenwände des Gehäuses bestehen aus Aluminium. Die Innenwand 21 besteht aus einem nichtleitendem Kunststoffmaterial, wodurch der Tastkopf elektrisch isoliert auf der Schiene 10 angeordnet werden kann.The three outer walls of the housing are made of aluminum. The inner wall 21 is made of a non-conductive plastic material, which makes the probe head electrical can be arranged isolated on the rail 10.

Über den Aluminiumseitenwandungen an jedem Ende des Gehäuses ist ein leitender Bügel 22 vorgesehen, um mit den Gehäusewänden eine Leiterschleife zur Verringerung des Brumms im Gleichstrom der Schiene 10 zu bilden. Over the aluminum side panels at each end of the case is a conductive bracket 22 is provided to form a conductor loop with the housing walls to reduce the hum in the direct current of the rail 10.

Das Joch 23 wird von vier L-förmigen Segmenten 24 gebildet, die an ihren Enden durch Stege bzw. The yoke 23 is formed by four L-shaped segments 24 which are attached to their ends by webs or

Streifen 25 an der Platte 19 befestigt sind. Einer dieser Stege ist in Fig.3 dargestellt; er weist einen U-förmigen Abschnitt 26 auf, welcher an der Platte 19 mittels Schrauben derart befestigt ist, daß das Joch an der Platte festgeklemmt ist. Auf den oberen bzw. unteren Hälften des Joches 23 sind acht Kompensationswicklungen 27 und 28 angeordnet. Die Wicklungen dienen dazu, einen Kompensationsfluß zu erzeugen, der demjenigen Fluß gleich ist, welchen der zu messende Strom erzeugt.Strips 25 are attached to the plate 19. One of these footbridges is shown in Figure 3; it has a U-shaped section 26 which is attached to the Plate 19 is fastened by means of screws in such a way that the yoke is clamped to the plate is. There are eight compensation windings on the upper and lower halves of the yoke 23 27 and 28 arranged. The windings are used to generate a compensation flux, which is equal to the flow generated by the current to be measured.

Wie Fig.3 zeigt, ist am Gehäuse mittels eines Blockes 30, der am Gehäuse seinerseits mittels Schrauben 31 befestigt ist, ein vorstehender Paßstift 29 befestigt. Der Paßstift 29 steht in eine entsprechende Bohrung im Block 32 ein, der an der Wand des Gehäuses der unteren Hälftel3 des Tastkopfes 11 befestigt ist. Paßstift 29 und Block 32 sorgen für ein sauberes Fluchten der zwei Hälften des Tastkopfes, wenn diese um den Leiter 10 herum zusammengesetzt werden. As Figure 3 shows, is on the housing by means of a block 30, which is on Housing in turn is fastened by means of screws 31, a protruding dowel pin 29 attached. The dowel pin 29 is in a corresponding hole in the block 32, which is attached to the wall of the housing of the lower half 3 of the probe head 11. Dowel pin 29 and block 32 ensure that the two halves of the probe head are in perfect alignment. when these are assembled around the conductor 10.

An der anderen Seite des Tastkopfes ist ein Stecker 33 mit einem oberen Teil 34 vorgesehen, von welchem mehrere (nicht gezeigte) Steckstifte in eine untere Hälfte 35 einstehen. Der Stecker 33 stellt eine elektrische Verbindung zwischen der oberen Hälfte 14 des Tastkopfes mit der unteren Hälfte 13 her. Alle Verbindungen der elektrischen Bauteile in dem Tastkopf zum Instrument 12 werden durch einen an der äußeren Oberfläche der unteren Hälftel3 des Gehäuses vorgesehenen Stecker 36 hergestellt. On the other side of the probe is a plug 33 with a upper part 34 is provided, of which several (not shown) plug pins in a lower half 35 stand. The plug 33 provides an electrical connection between the upper half 14 of the probe head with the lower half 13 ago. All connections the electrical components in the probe head to the instrument 12 are connected to plugs 36 provided on the outer surface of the lower halves 3 of the housing manufactured.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Hallgeneratoren vorgesehen, die in entsprechenden Gehäusen 40 in jeder Hälfte des Tastkopfes angeordnet sind. Die Gehäuse, in denen die Hallgeneratoren befestigt sind, sind in den F i g. 4, 5 und 6 dargestellt. So ein Gehäuse weist ein U-förmiges Teil 41 mit einer Kappe 42 auf; die Kappe 42 ist mittels Schrauben 43 am U-förmigen Körper befestigt. Die Kappe hat zwei Bohrungen 44, durch welche die vier Leitungen zum Hallgenerator führen. Das Teil 41 weist einen Flansch 45 auf, der zwei Schultern 46 bil- det, gegen welche die Enden 47 der Jochsegrnente 24 anliegen, wenn der Tastkopf zusammengesetzt ist. In the illustrated embodiment, there are two Hall generators provided, which are arranged in corresponding housings 40 in each half of the probe head are. The housings in which the Hall generators are attached are in the F i G. 4, 5 and 6 shown. Such a housing has a U-shaped part 41 with a Cap 42 on; the cap 42 is attached to the U-shaped body by means of screws 43. The cap has two bores 44 through which the four lines to the Hall generator to lead. The part 41 has a flange 45 which forms two shoulders 46 det, against which the ends 47 of the yoke components 24 abut when the probe head is assembled is.

Die Kappe weist ferner einen Schlitz 48 auf, welcher eine Kante des Hallgenerators 49 aufnimmt. Durch Ineingriffkommen der Enden 47 der Jochsegmente 24 mit den Schultern 46 des Körpers des Behälters entsteht ein Raum, in welchem der Hallgenerator geschützt angeordnet ist. Zusätzlich gewährleistet der Flansch 45, daß die Breite des Luftspaltes zwischen zwei Jochsegmenten gleichfönnig ist.The cap also has a slot 48 which forms an edge of the Hall generator 49 receives. By engaging the ends 47 of the yoke segments 24 with the shoulders 46 of the body of the container creates a space in which the Hall generator is arranged in a protected manner. In addition, the flange ensures 45 that the width of the air gap between two yoke segments is the same.

Die elektrische Schaltung (s. Fig. 7) Das Joch 23 und die Wicklungen 28 und 27 sind in der rechten unteren Ecke des Schaltplanes dargestellt. Die mit den Wicklungen verbundene Schaltung ist durch zwei gegeneinandergeschaltete Gleichrichter 50 geschützt, die schalten, wenn die Nennspannung übersteigende Spannungen an sie angelegt werden. The electrical circuit (see Fig. 7) The yoke 23 and the windings 28 and 27 are shown in the lower right corner of the circuit diagram. With The circuit connected to the windings is through two counter-connected rectifiers 50 protected, which switch when voltages applied to them exceed the nominal voltage be created.

Auf diese Weise wirken sie als Kurzschluß über den Wicklungen 27 und 28.In this way they act as a short circuit across the windings 27 and 28.

Die zwei Hallgeneratoren 49 sind in den Luftspalten des Jochs angeordnet, und ihre Anschlußleitungen 52 sind mit einem Transformator 53 verbunden, der zwei Sekundärwicklungen 54 aufweist. Der Transformator 53 ist mit einer 115-Volt-Wechselstromquelle 55 verbunden. Die Zuführungsleitungen liegen in Reihe mit Widerständen 56 und 57, welche die Steuerströme begrenzen und die dazu verwendet werden, daß die Hallgeneratoren bei gleichem Feld eine gleiche Spannung erzeugen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Ausgangsleitungen 59 der Hallgeneratoren in Reihe geschaltet, so daß sich ihre Spannungen addieren. The two Hall generators 49 are arranged in the air gaps of the yoke, and their leads 52 are connected to a transformer 53, the two Having secondary windings 54. The transformer 53 is on a 115 volt AC power source 55 connected. The feed lines are in series with resistors 56 and 57, which limit the control currents and which are used to make the Hall generators generate the same voltage with the same field. In this embodiment the output lines 59 of the Hall generators are connected in series, so that add their tensions.

Die Hallspannung im Ausgang 59 ist eine Funktion des Flusses im Joch23, und der Zweck der unten beschriebenen Schaltung besteht darin, die Hallspannung zu verstärken und sie in die Wicklungen 27 und 28 zurückzukoppeln, und zwar derart, daß die Wicklungen 27 und 28 einen Fluß in dem Kern 23 erzeugen, der demjenigen Fluß entgegengerichtet ist, welcher auf Grund des durch den Leiter 10 fließenden Stromes erzeugt wird. Die Schaltung, mittels welcher dies erreicht wird, hat im allgemeinen folgenden Aufbau: Die Ausgangsgröße der Hallgenerator-Detektoren 59 hat eine Wechselstrom-Sinuswellenform, wie sie bei 61 angedeutet ist. Dieses Signal wird durch einen Transformator 62 in einen Wechselstromverstärker 63 gespeist, dessen Ausgangsgröße 64 die bei 65 dargestellte Wechselstrom-Sinuswellenform hat. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 63 wird in einen »Zerhacker« 66 gegeben. Der Zerhacker 66 wirkt als Schalter, der die negative Ausgangsgröße des Verstärkers umpolt, um somit eine Gleichstromwellenform 67 zu erzeugen. Der Schaltvorgang wird von einer Sekundärwicklung 69 des Transformators 70 getriggert, dessen Primärwicklung 71 mit der Wechselstromversorgung 55 verbunden ist, wobei die Ausgangsgröße der Wicklung 69 die Stromversorgung des Zerhackers darstellt. The Hall voltage in output 59 is a function of the flux in the yoke23, and the purpose of the circuit described below is to control the Hall voltage to amplify and feed them back into the windings 27 and 28 in such a way that that the windings 27 and 28 create a flux in the core 23, the one Flow is opposite, which due to the flowing through the conductor 10 Electricity is generated. The circuit by means of which this is achieved has im general structure as follows: The output variable of the Hall generator detectors 59 has an AC sine waveform as indicated at 61. This signal is fed through a transformer 62 into an AC amplifier 63, whose Output 64 has the AC sine waveform shown at 65. The output size of amplifier 63 is fed into a "chopper" 66. The chopper 66 works as a switch that reverses the polarity of the negative output of the amplifier, thus creating a Generate DC waveform 67. The switching process is carried out by a secondary winding 69 of the transformer 70 triggered, the primary winding 71 of which is connected to the AC power supply 55 is connected, the output of winding 69 providing power to the Represents chopper.

Die Ausgangsgröße des Zerhackers wird in einen direkt angekoppelten Gegentaktverstärker und ein Filter 73 eingegeben, welcher die Zerhacker-Ausgangsgröße verstärkt und sie in eine niedrigpulsierende Wellenform 74 umformt, welche am Ausgang 75 des Gegentaktverstärkers erscheint. The output of the chopper is coupled to a directly Push-pull amplifier and a filter 73 are input, which the chopper output amplified and converted into a low pulsating waveform 74, which at the output 75 of the push-pull amplifier appears.

Der bis hierher beschriebene Teil der Schaltung diente der Verstärkung der Wechselstromausgangsspannung der Hallgeneratoren 49 und dazu, diese Spannung in einen Gleichstrom 74 mit geringem Brumm umzuformen. Die Größe der Ausgangsspannung74 des Verstärkers ist eine direkte Funktion der Amplitude der Ausgangsspannung der Hallgeneratoren, welche ihrerseits wiederum unmittelbar von dem Stromfluß durch den Leiter 10 abhängt. Die Ausgangsspannung 74 wird dazu verwendet, den Strom in den Kompensationswicklungen 27 und 28 zu steuern. The part of the circuit described up to this point was used for amplification the AC output voltage of the Hall generators 49 and in addition, convert this voltage into a direct current 74 with low ripple. The size the output voltage 74 of the amplifier is a direct function of the amplitude of the Output voltage of the Hall generators, which in turn directly from the current flow through the conductor 10 depends. The output voltage 74 is used to to control the current in the compensation windings 27 and 28.

Der Strom in den Wicklungen 27 und 28 wird von der Sekundärwicklung 77 des Transformators 78 geliefert, dessen Primärwicklung 79 an der Wechselstromversorgung55 liegt. Die Sekundärwicklung 77 liegt an einem Vollweggleichrichter 81. Die Ausgangsleitung des Gleichrichters 81 ist über einen gesteuerten Siliziumgleichrichter 82 mit der Kompensationswicklung 27 verbunden. Die andere Ausgangsleitung 84 ist über ein Meßgerät 85 mit der anderen Seite der Kompensationswicklung 27 verbunden. Das den Strom zur Kompensationswicklung messende Gerät 85 gestattet nach Eichung eine Messung des Stromes im Leiter 10. The current in windings 27 and 28 is from the secondary winding 77 of the transformer 78, the primary winding 79 of which is connected to the AC power supply 55 lies. The secondary winding 77 is connected to a full-wave rectifier 81. The output line of the rectifier 81 is via a controlled silicon rectifier 82 with the Compensation winding 27 connected. The other output line 84 is through a meter 85 connected to the other side of the compensation winding 27. That the electricity to Compensation winding measuring device 85 allows a measurement of the after calibration Current in conductor 10.

Der gesteuerte Siliziumgleichrichter 82 gestattet das Durchtreten von Strom zur Kompensationswicklung jedoch nur, wenn er mittels einer Spannung geeigneter Größe über die Leitung 83 getriggert ist. Um diesen Spannungsimpuls zu erhalten, ist eine Steuerschaltung88 für den gesteuerten Siliziumgleichrichter vorgesehen. Die Steuerschaltung gibt an den gesteuerten Siliziumgleichrichter während jeder Halbwelle, d. h. während jedes Impulses vom Vollweggleichrichter 81, einen Impuls ab. Der Winkel des Impulses von der Kontrollschaltung, d. h. der Moment der Halbwelle, welchem der Impuls entspricht, bestimmt den Zeitpunkt, zu welchem der Gleichrichter 82 leitend wird. Der leitend gemachte Gleichrichter 82 leitet so lange, bis die Spannung von der Gleichrichterbrücke 81 auf Null zurückgeht. Danach findet keine Leitung durch den Gleichrichter 82 statt, bis dieser wieder durch einen weiteren Impuls aus der Steuerschaltung gezündet wird. Während desjenigen Teils der Periode, währenddem der Gleichrichter 82 nicht leitet, besteht für den abfallenden Strom in den Spulen 27 und 28 ein Weg durch den Gleichrichter 89. The silicon controlled rectifier 82 allows passage from current to the compensation winding only if it is more suitable by means of a voltage Size is triggered via line 83. To get this voltage pulse, a control circuit 88 is provided for the silicon controlled rectifier. The control circuit gives to the controlled silicon rectifier during each Half-wave, d. H. during each pulse from full wave rectifier 81, one pulse away. The angle of the pulse from the control circuit, i.e. H. the moment of the half-wave, which the pulse corresponds to determines the point in time at which the rectifier 82 becomes conductive. The rectifier 82 made conductive continues until the Voltage from rectifier bridge 81 goes back to zero. After that does not find any Conduction through the rectifier 82 takes place until this again through another Pulse from the control circuit is ignited. During that part of the period while rectifier 82 is not conducting, there is current for the falling in coils 27 and 28 a path through rectifier 89.

Die Energie für den von der Steuerschaltung kommenden Impuls wird von einem Brückengleichrichter 90 geliefert, der an der Sekundärwicklung 91 des Transformators 70 liegt. Der gleichgerichtete Strom wird über eine Zenerdiode92 dem Kollektor eines Transistors 94 zugeführt. Der Transistor 94 wirkt als Ventil für den durch die Zenerdiode92 fließenden Strom. Die Größe des vom Kollektor 93 zum Emitter 95 fließenden Stromes wird durch die Spannung an der Basis 96 geregelt, die von der Ausgangsspannung des Verstärkers 73 abhängt. The energy for the pulse coming from the control circuit is supplied by a bridge rectifier 90 connected to the secondary winding 91 of the Transformer 70 is. The rectified current is via a Zener diode92 fed to the collector of a transistor 94. The transistor 94 acts as a valve for the current flowing through the Zener diode 92. The size of the collector 93 The current flowing to the emitter 95 is regulated by the voltage at the base 96, which depends on the output voltage of the amplifier 73.

Der Strom vom Transistor 94 lädt einen Kondenstator 97. Wenn die Ladung auf dem Kondensator einen bestimmten Pegel erreicht, der vom Doppelbasistransistor 98 gesteuert ist, dann entlädt sich der Kondensator über eine Primärwicklung 99 des Transformators 100, dessen eine Sekundärwicklung 101 mit dem gesteuerten Siliziumgleichrichter 82 verbunden ist. The current from transistor 94 charges a capacitor 97. When the Charge on the capacitor reaches a certain level, that of the double base transistor 98 is controlled, then the capacitor discharges through a primary winding 99 of the transformer 100, one of which is a secondary winding 101 with the controlled silicon rectifier 82 is connected.

In der Schaltung nach Fig.7 ist ein Kompensationskreis zur Eliminierung der Wirkung der Stellung des Leiters innerhalb des Joches vorgesehen. Der Kompensationskreis wird verwendet, nachdem der Tastkopf um den Leiter herum festgeklemmt wurde. In the circuit according to FIG. 7 there is a compensation circuit for elimination the effect of the position of the conductor within the yoke provided. Of the Compensation circle used after the probe head has been clamped around the conductor.

Er kann in beliebiger Weise angeordnet sein, aber wenn er einmal in eine bestimmte Lage gebracht wurde, sollte er in dieser Lage bleiben, bis die Messung beendet ist. Wenn er sich in dieser Lage befindet, dann wird der Kompensator eingestellt, und zwar in der unten beschriebenen Weise, so daß der Kompensationsfluß gleich dem durch den Leiter 10 induzierten Fluß ist.It can be arranged in any way, but once in has been brought into a certain position, it should remain in that position until the measurement is finished. If it is in this position, then the compensator is adjusted, in the manner described below so that the compensation flux is equal to the by the conductor 10 induced flux.

Wie in F i g. 7 dargestellt ist, weist der Kompensationskreis ein Potentiometer 105 auf, welches in Reihe mit den Wicklungen 27 und 28 liegt. Der veränderliche Abgriff 106 des Potentiometers ist mit dem Ausgang des gesteuerten Siliziumgleichrichters 82 verbunden. Die Ausgangsgröße des Gleichrichters wird auf diese Weise nach Maßgabe der Stellung des veränderbaren Abgriffs auf die Wicklungen 27 und 28 gegeben. As in Fig. 7 shows the compensation circuit Potentiometer 105, which is in series with windings 27 and 28. Of the variable tap 106 of the potentiometer is connected to the output of the controlled Silicon rectifier 82 connected. The output of the rectifier will be on this way according to the position of the variable tap on the windings 27 and 28 given.

Um den Betrag und die Richtung der Einstellung des Mittelabgriffes 106 bestimmen zu können, sind zwei Voltmeter 107 über die Ausgangsleitungen der entsprechenden Hallgeneratoren 49 verbunden. Wenn der Leiter 10 näher dem einen Hallgenerator angeordnet ist als zum anderen, dann erscheint eine größere Spannung an demjenigen Voltmeter, welches dem näher am Leiter liegenden Hallgenerator zugeordnet ist. Das Potentiometer wird dann in dem Sinn eingestellt, daß die diesem Hallgenerator nahe liegenden Wicklungen einen größeren Anteil des Rückkopplungsstromes erhalten. Die Einstellung wird so lange fortgesetzt, bis die Voltmeter 107 gleiche Anzeigen liefern. About the amount and direction of the adjustment of the center tap 106 are two voltmeters 107 across the output lines of the corresponding Hall generators 49 connected. When the conductor 10 is closer to the one Hall generator is arranged than to the other, then a greater voltage appears on the voltmeter that is assigned to the Hall generator that is closer to the conductor is. The potentiometer is then adjusted in the sense that this Hall generator nearby windings receive a larger proportion of the feedback current. The setting is continued until the voltmeter 107 reads the same deliver.

Der Verstärker Der Verstärker 53 wird aus dem Transformator 62 gespeist, der einen Verstärkungsfaktor von etwa 16 hat. Die Verstärkung des Verstärkers 63 ist etwa 10; er weist einen Zweistufenwechselstromverstärker auf, dessen Eingang mit dem Transformator 52 über eine Kapazität C1 verbunden ist. Der Ausgang des Verstärkers ist über eine Kapazität C 6 mit dem Zerhacker 66 verbunden. Die Speisespannung wird vom Transformator 78 geliefert, dessen Sekundärwicklung mit dem Vollweggleichrichter 103 verbunden ist. The amplifier The amplifier 53 is fed from the transformer 62, which has a gain of about 16. The gain of amplifier 63 is about 10; it has a two-stage AC amplifier, its input is connected to the transformer 52 through a capacitor C1. The output of the amplifier is connected to the chopper 66 via a capacitance C 6. The supply voltage is supplied by transformer 78, its secondary winding with the full-wave rectifier 103 is connected.

Der Verstärker 63 verwendet zwei n-p-n-Transistoren Q 3 und Q 4, die eine gemeinsame Emitterverbindung haben. Die Ausgangsgröße vom Kollektor des Transistors Q3 3 ist über eine Kapazität C 3 mit der Basis des Transistors Q4 4 verbunden. The amplifier 63 uses two n-p-n transistors Q 3 and Q 4, which have a common emitter connection. The output from the collector of the Transistor Q3 3 is connected to the base of transistor Q4 4 via a capacitance C 3 tied together.

Der Zerhacker Der Zerhacker ist eine bekannte Schaltung, die dazu dient, Wechselstrom in Gleichstrom umzuformen oder umgekehrt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht seine Funktion darin, Wechselstrom in Gleichstrom umzuformen, wobei der Zerhacker im wesentlichen ein Schalter ist, der sich nach jeder Halbwelle des Wechselstromeinganges vom Verstärker 63 selbst umschaltet, um den negativen Impuls der Wellenform 65 in positive Richtung, wie bei 67 angezeigt, umzuwandeln. In dem Zerhacker finden zwei p-n-p-Transistoren Q 5 und Q 6 Verwendung, deren Kollektoren miteinander verbunden sind und deren Basen über die Strombegrenzerwiderstände R 15 und R16 verbunden sind, welche ihrerseits in Reihe mit der Stromversorgung 69 des Zerhackers liegen. The Chopper The chopper is a well-known circuit that does this serves to convert alternating current into direct current or vice versa. With the one shown Embodiment, its function is to convert alternating current into direct current, the chopper being essentially a switch that turns off after each half-wave of the AC input from the amplifier 63 itself switches to the negative Pulse of waveform 65 in the positive direction as indicated at 67 to convert. In the chopper, two p-n-p transistors Q 5 and Q 6 are used, their collectors are connected to each other and their bases via the current limiting resistors R 15 and R16 are connected, which in turn are in series with the power supply 69 of the chopper.

Der Wechselstromausgang 64 des Verstärkers 63 liegt an den verbundenen Kollektoren der Transistoren QS und Q6 und ist in Phase mit der Ausgangsgröße der Zerhackerstromversorgung 69. Bei jeder Halbwelle werden die Transistoren abwechselnd vom leitenden in den nichtleitenden Zustand gebracht, so daß die Ausgangsgröße von 64 zunächst durch den Kollektor-Emitter-Kreis des einen Transistors und dann durch den Emitter-Kollektor-Kreis des anderen Transistors fließt, wodurch der Wechselstrom in den bei 67 dargestellten Gleichstrom umgeformt wird. The AC output 64 of the amplifier 63 is connected to the Collectors of transistors QS and Q6 and is in phase with the output of the Chopper power supply 69. At each half cycle the transistors alternate brought from the conductive to the non-conductive state, so that the output variable of 64 first through the collector-emitter circuit of one transistor and then through the emitter-collector circuit of the other transistor flows, causing the alternating current is converted into the direct current shown at 67.

Zusätzlich zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom ist der Zerhacker insofern für die Wirkungsweise des Systems von Bedeutung, als er der Elimination von Rauschen, fremden phasenverschobenen Komponenten usw. dient. Da eine ideale Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom eine exakte Phasengleichheit zwischen der Stromversorgung des Zerhackers und dem Eingangsstrom vom Verstärker 63 erfordert, erscheinen Fremdrauschen und phasenverschobene Komponenten am Ausgang des Zerhackers als Wechselstrom mit von Null verschiedener Gleichstromkomponente. Diese Komponenten werden von den Kondensatoren C 8 und C 9 ausgefiltert und können somit nicht in den direkt angekoppelten Gegentaktverstärker 73 eintreten. In addition to converting alternating current into direct current, the Chopper is important for the functioning of the system as it is responsible for the elimination of noise, extraneous phase-shifted components, etc. is used. Because an ideal Conversion of alternating current into direct current an exact phase equality between requires power to chopper and input power from amplifier 63, Extraneous noise and phase-shifted components appear at the output of the chopper as alternating current with non-zero direct current component. These components are filtered out by the capacitors C 8 and C 9 and can therefore not be used in the directly coupled push-pull amplifier 73 enter.

Der Gegentaktverstärker Der galvanisch angekuppelte Gegentaktverstärker weist zwei n-p-n-Transistoren Q 7 und Q 8 auf, deren Emitter zusammen an einem Widerstand R40 liegen. The push-pull amplifier The galvanically coupled push-pull amplifier has two n-p-n transistors Q 7 and Q 8, the emitters of which are connected to a resistor R40 lie.

Der Widerstand R 40 liegt an einer gemeinsamen Leitung 109, die mittels einer 6-Volt-Zenerdiode D 11 auf etwa minus 6,0 Volt Spannung gehalten wird. Die Kollektoren sind mit je zwei gleichen Widerständen R 19 und R 20 verbunden, die miteinander an der 12-Volt-Leitung 110 liegen. Der entsprechend der Spannungsdifferenz zwischen den Leitungen 110 und 109 vom Kollektor zum Emitter fließende Strom wird zu gleichen Teilen auf die Widerstände R 19 und R20 verteilt. Wenn an den Transistoren keine Ströme liegen, dann erscheint keine Spannung am Ausgang 75 über den beiden Widerständen. Wenn ein Gleichstromsignal vom Ausgang 68 des Zerhackers an den Basen der Transistoren Q7 und Q 8 erscheint, dann wird der Basisstrom in einem Transistor erhöht, und der im anderen wird kleiner. Da der Kollektorstrom des Transistors mit dem Basisstrom wächst, geht ein größerer Strom durch einen der Widerstände R 19 und R 20 als durch den anderen, wodurch eine Spannung am Verstärkerausgang 75 entsteht. Diese Ausgangsspannung wird durch einen Kondensator C 13 gefiltert und erscheint (s. Bezugszeichen 74) am Eingang des den gesteuerten Siliziumgleichrichter regelnden Schaltkreises 88.The resistor R 40 is connected to a common line 109, which means a 6 volt zener diode D 11 is held at about minus 6.0 volts. the Collectors are connected to two equal resistors R 19 and R 20, the are connected to each other on the 12-volt line 110. The one corresponding to the voltage difference current flowing between the lines 110 and 109 from the collector to the emitter distributed equally between the resistors R 19 and R20. If on the transistors there are no currents, then no voltage appears at output 75 across the two Resistances. When a DC signal from the output 68 of the chopper to the bases of transistors Q7 and Q 8 appears, then the base current in one transistor increases, and that in the other becomes smaller. Since the collector current of the transistor with increases with the base current, a larger current goes through one of the resistors R 19 and R 20 than the other, creating a voltage at amplifier output 75. This output voltage is filtered by a capacitor C 13 and appears (see reference numeral 74) at the input of the silicon rectifier regulating the controlled Circuit 88.

Arbeitsweise Zunächst wird der Tastkopf am LeiterlO angebracht. Unter der Annahme, daß im Leiter Strom fließt, muß die Vorrichtung mit Strom gespeist werden, so daß die magnetische Kraft, die der Anlage des Joches entgegenwirkt, durch die Kompensationsschaltung im wesentlichen auf Null reduziert wird. How it works First, the probe is attached to the conductor 10. Under assuming that current flows in the conductor, the device must be supplied with current so that the magnetic force that counteracts the system of the yoke through the compensation circuit is reduced to essentially zero.

Wenn durch den Leiter 10 ein Strom fließt, dann wird um den Leiter herum ein Fluß erzeugt, wobei der Fluß einem Pfad hoher Permeabilität durch das Joch 23 folgt. Die Flußlinien treten senkrecht durch die Hallgeneratoren 49, welche in den zwei gegenüberliegenden Luftspalten in der Kernschleife angeordnet sind. Das Zusammenwirken der durch die Hallgeneratoren fließenden Fluß dichte mit dem an die Leitungen angelegten Wechselstrom erzeugt eine Wechselspannung, welche als »Hallspannung« bezeichnet wird, die an den Ausgangsklemmen 59 der Hallgeneratoren erscheint. Wegen der Serienschaltung der Hallgeneratoren ist die bei 59 erscheinende Spannung gleich der Summe der beiden in den Generatoren erzeugten Hallspannungen. When a current flows through the conductor 10, it is around the conductor creates a flow around it, the flow following a high permeability path through the yoke 23 follows. The lines of flux occur perpendicularly through the Hall generators 49, which are shown in FIG the two opposite air gaps are arranged in the core loop. That The interaction of the flux density flowing through the Hall generators with that of the Alternating current applied to lines generates an alternating voltage, which is called "Hall voltage" which appears at the output terminals 59 of the Hall generators. Because The voltage appearing at 59 is the same as the series connection of the Hall generators the sum of the two Hall voltages generated in the generators.

Die Ausgangswechselspannung wird durch den Transformator 62 dem Verstärker 63 eingegeben. Die verstärkte Ausgangsgröße bei 64 wird dem Zerhacker zugeführt, in dem sie in einen bei 67 dargestellten Gleichstrom, welcher stark pulsiert, umgewandelt wird. Der Gleichstromausgang des Zerhackers wird an den Eingang des Gegentaktverstärkers gegeben, wo dieses Signal verstärkt und in einen bei 74 angedeuteten Gleichstrom umgewandelt wird, welcher nur schwach pulsiert. The AC output voltage is passed through the transformer 62 to the amplifier 63 entered. The amplified output at 64 is fed to the chopper, in which it is converted into a direct current shown at 67, which pulsates strongly will. The DC output of the chopper goes to the input of the push-pull amplifier where this signal is amplified and converted into a direct current indicated at 74 which only pulsates weakly.

Das Signal der bei 74 dargestellten Wellenform wird an den Eingang des den gesteuerten Siliziumgleichrichter steuernden Schaltkreises gegeben, um die Winkellage der bei 102 dargestellten Gleichstromimpulse zu steuern. Die »Zündwinkel« genannte Winkelsteilung des Impulses 102 wird von der Größe der Spannung 74 vom Ausgang des Gegentaktverstärkers gesteuert. Wenn die Verstärkerausgangsgröße anwächst, dann wird der Zündwinkel kleiner, d. h., daß die Impulse 102 sich nach links bewegen. Wenn andererseits die Größe der Spannung 74 abnimmt, dann wird der Zündwinkel größer, und die Impulse bewegen sich (s. Zeichnung) nach rechts. Der Zündwinkel sollte normalerweise vorher so eingestellt sein, daß unter normalen Betriebsbedingungen eine Zündung bei 900 stattfindet. The signal of the waveform shown at 74 is applied to the input of the circuit controlling the controlled silicon rectifier in order to achieve the To control the angular position of the direct current pulses shown at 102. The »ignition angle« called angular division of the pulse 102 is of the size of the voltage 74 from Output of the push-pull amplifier controlled. As the amplifier output increases, then the ignition angle becomes smaller, i. that is, the pulses 102 move to the left. On the other hand, if the magnitude of the voltage 74 decreases, then the ignition angle increases, and the impulses move to the right (see drawing). The ignition angle should normally must be set beforehand so that ignition is possible under normal operating conditions takes place at 900.

Die am Transformator 100 erscheinende Ausgangsgröße des den gesteuerten Siliziumgleichrichters steuernden Schaltkreises wird dem gesteuerten Siliziumgleichrichter 82 zugeführt und bewirkt, daß dieser Strom vom Gleichstrom des Transformators 78 zur Kompensationswicklung 27 auf dem Joch 23 leitet. Die mittlere Quadratwurzel des den Windungen zugeführten Stromes hängt vom Zündwinkel der Impulse 102 ab. Wenn der Zündwinkel niedrig ist, wird ein starker Strom geleitet; umgekehrt wird ein geringer Strom geleitet, wenn der Zündwinkel groß ist. The output variable appearing on the transformer 100 of the controlled The silicon rectifier controlling circuit becomes the controlled silicon rectifier 82 and causes this current from the direct current of the transformer 78 leads to the compensation winding 27 on the yoke 23. The mean square root of the current supplied to the windings depends on the ignition angle of the pulses 102. if the ignition angle is low, a strong current is conducted; reversed becomes a low current conducted when the ignition angle is large.

Somit hängt der Strom in den Kompensationswicklungen 27 und 28 unmittelbar von der Größe des durch den Leiter 10 fließenden Stromes ab. Das Meßgerät 85 mißt den zu den Wicklungen 27 und 28 fließenden Strom und gibt - bei geeigneter Eichung - ein Maß für den durch den Leiter 10 fließenden Strom. Wegen der Verwendung von minimaler Luftspalte in der Kernschleife zulassenden Hallgeneratoren und wegen der hohen Verstärkung bleibt das Fehlersignal des Systems unter einem Wert von 5 0/o und vorzugsweise unterhalb von 1 0/o. Die Gesamtverstärkung des Systems wird vorzugsweise auf 500 bis 1000 festgelegt. Thus, the current in the compensation windings 27 and 28 depends directly on the magnitude of the current flowing through the conductor 10. The meter 85 measures the current flowing to the windings 27 and 28 and gives - with suitable calibration - A measure of the current flowing through the conductor 10. Because of the use of Hall generators permitting minimum air gap in the core loop and because of the high gain, the error signal of the system remains below a value of 50 / o and preferably below 10%. The overall gain of the system is preferred set at 500 to 1000.

Der mit der Steuerschaltung 88 zusammengeschaltete gesteuerte Siliziumgleichrichter wirkt als Schutzsystem für die Spulen 27 und 28. Das System ist dabei so ausgelegt, daß bei Nennausgangsleistung oder Nenneingangsleistung oder bei Vollausschlag des die Ausgangsgröße anzeigenden Meßgerätes der Zündwinkel des den gesteuerten Siliziumgleichrichter steuernden Kreises etwa 900 beträgt. Die Schaltung liefert auf diese Weise nur den halben oder etwas mehr als den halben maximalen möglichen Strom an die Wicklungen 27 und 28. The silicon controlled rectifier connected together with the control circuit 88 acts as a protection system for coils 27 and 28. The system is designed in such a way that that at nominal output power or nominal input power or at full scale of the measuring device indicating the output variable the ignition angle of the controlled silicon rectifier controlling circle is about 900. The circuit only delivers that in this way half or a little more than half the maximum possible current to the windings 27 and 28.

Wenn der zu messende Eingangs strom beispielsweise doppelt so hoch ist, wie der Strom, für den das Instrument ausgelegt ist, dann kann der Zündwinkel, welcher den dadurch den Strom steuernden gesteuerten Siliziumgleichrichter steuert, nicht weitergehen, als der der Leitung Null entsprechende Punkt. Auf diese Weise ist die Stärke des den Kompensationsspulen zuführbaren Stromes wirkungsvoll begrenzt, wodurch verhindert wird, daß die Spulen einen zu starken Strom erhalten, der durch einen zu großen Strom im Leiter 10 bedingt wäre. Somit ist der Strom auf etwa den doppelten Wert des Nennstromes begrenzt. Der Strom im Leiter kann auf den zehn- bis hundertfachen Nennwert ansteigen, ohne daß die Wicklungen oder die übrigen Teile der Meßvorrichtung beschädigt werden können. In anderen Worten heißt dies, daß wiederum der Kompensationsstrom auf näherungsweise den doppelten Wert des maximalen Nennwertes begrenzt ist, wobei dann das System gesättigt wird und diesen Strom auf etwa 75 bis 100 O/o des Nennstromes begrenzt. For example, if the input current to be measured is twice as high is how the current for which the instrument is designed, then the ignition angle, which controls the controlled silicon rectifier that controls the current, do not go further than the point corresponding to line zero. In this way the strength of the current that can be fed to the compensation coils is effectively limited, thereby preventing the coils from receiving too much current through too large a current in the conductor 10 would be caused. Thus, the current is about the twice the value of the nominal current. The current in the conductor can be up to a hundred times the nominal value without affecting the windings or the other parts the measuring device can be damaged. In other words, this means that again the compensation current to approximately twice the value of the maximum nominal value is limited, in which case the system will saturate and this current to about 75 limited to 100 O / o of the nominal current.

Zweites Ausführungsbeispiel In Fig. 8 ist der Schaltplan einer zweiten Ausführung dargestellt. Bei dieser Schaltung finden vier Hallgeneratoren Verwendung, deren jeder eine eigene Kompensationsschaltung zu den Wicklungen auf dem Teil des Joches aufweist, welcher dem Hallgenerator am nächsten liegt, dessen Signal verstärkt wird. Dieser Schaltkreis kann als »Vier-Kanal-Schaltkreis« bezeichnet werden, da bei ihm vier Hallgeneratoren zur Verwendung kommen, deren jeder ein eigenes Kompensationssystem aufweist. Selbstverständlich kann durch Weglassen von zwei Hallgeneratoren und den entsprechenden Kompensationskreisen ein Zwei-Kanal-System erhalten werden. Das Zwei-Kanal-System zeigt tatsächlich fast genauso gute Ergebnisse wie das Vier-Kanal-System. Second Embodiment In Fig. 8 is the circuit diagram of a second Execution shown. Four Hall generators are used in this circuit, each of which has its own compensation circuit to the windings on the part of the Has yoke, which is closest to the Hall generator, amplifies the signal will. This circuit can be referred to as a "four-channel circuit" because he uses four hall generators, each with its own compensation system having. Of course, by omitting two Hall generators and the corresponding compensation circuits a two-channel system can be obtained. The two-channel system actually shows almost as good results as the four-channel system.

Mehr ins einzelne gehend weist das Joch 120 vier im gleichen Abstand angeordnete Luftspalte 121 auf, wobei in jedem Luftspalt ein Hallgenerator 122 vorgesehen ist. Auf jeder Seite eines Hallgenerators befindet sich eine Wicklung 123, die mit einem Verstärker 124 verbunden ist. Dem Verstärker wird eine Ausgangsspannung vom Hallgenerator 122 in ähnlicher Weise eingegeben, wie dieses in Verbindung mit dem Schaltplan nach F i g. 7 beschrieben wurde. Going more into detail, the yoke 120 has four equally spaced arranged air gaps 121, a Hall generator 122 being provided in each air gap is. On each side of a Hall generator there is a winding 123, which with an amplifier 124 is connected. The amplifier receives an output voltage from Hall generator 122 entered in a manner similar to this in connection with the Circuit diagram according to FIG. 7 has been described.

Die Kompensationsschaltung von dem Verstärker zu den Wicklungen 123 weist in Serie geschaltete Widerstände 125 auf. Diese mit je einem Verstärker verbundenen Serienwiderstände sind derart in Reihe geschaltet, daß die daran auftretenden Spannungsabfälle summiert werden, wobei der Gesamtspannungsabfall mittels eines geeigneten Meßgerätes 127 gemessen wird. The compensation circuit from the amplifier to the windings 123 has resistors 125 connected in series. These are each connected to an amplifier Series resistors are connected in series in such a way that the voltage drops occurring across them can be summed up, the total voltage drop using a suitable measuring device 127 is measured.

Die Schaltung nach F i g. 8 weist verschiedene vorteilhafte Merkmale auf. Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, ein Maß für das Linienintegral der magnetomotorischen Kraft im Jochkreis zu erhalten. Dieses ist ein Maß der magnetomotorischen Kraft der Kompensationswicklungen, die ihrerseits wiederum ein Maß für die magnetomotorische Kraft ist, die von dem durch den Leiter 10 fließenden Strom erzeugt wird. Da die magnetomotorische Kraft in Ampere mal Windungen ausgedrückt werden kann und da nur eine einzige Wicklung zur Anwendung kommt, nämlich der Leiter, gibt das Linienintegral oder die magnetomotorische Kraft eine unmittelbare Messung des Stromes, welcher durch den Leiter fließt. Diese Verhältnisse können mit folgender Gleichung dargestellt werden: MMK = NI = f Hdl. The circuit according to FIG. 8 has various advantageous features on. An important object of the invention is to provide a measure for the line integral the magnetomotive force in the yoke circle. This is a measure of the magnetomotive force Power of the compensation windings, which in turn are a measure of the magnetomotive force force generated by the current flowing through the conductor 10. Since the Magnetomotive force can be expressed in amps times turns and there only a single winding is used, namely the conductor, gives the line integral or the magnetomotive force is a direct measurement of the current, which flows through the ladder. These relationships can be represented with the following equation become: MMK = NI = f Hdl.

Wenn in einem Idealfall eine unendliche Anzahl von Hallgeneratoren in der Kernschleife verwendet werden könnte, dann könnte die magnetomotorische Kraft um die Schleife herum integriert werden. Die Schaltung nach F i g. 8 stellt eine Lösung dar, welche der genannten idealen Anordnung nahekommt. In F i g. 8 werden vier Hallgeneratoren verwendet, deren jeder sein eigenes Kompensationssystem mit Kompensationswicklungen aufweist, wobei die Summe der Ströme in den Kompensationskreisen gemessen wird. Da die Hallgeneratoren und die Kompensationswicklungen an gleichen Punkten um den Kreis herum angeordnet sind, ist die Wirkung einer örtlichen Sättigung eliminiert, die dadurch entstehen könnte, daß der den Strom führende Leiter 10 nahe einem Segment des Joches liegt. Weiterhin sind die Einwirkungen von Fremdfeldern eliminiert, da das auf einen Hallgenerator wirkende Feld auch auf einen gegenüber angeordneten Hallgenerator in entgegengesetzte Richtung wirken würde, so daß die Wirkungen des Streufeldes am Summierungspunkt über den Widerständen 125 aufgehoben sind. If in an ideal case an infinite number of Hall generators could be used in the core loop then the magnetomotive force could be integrated around the loop. The circuit according to FIG. 8 represents a Solution that comes close to the ideal arrangement mentioned. In Fig. 8 become four hall generators are used, each with its own compensation system Has compensation windings, the sum of the currents in the compensation circuits is measured. Because the Hall generators and the compensation windings are the same Dots are arranged around the circle is the effect of local saturation eliminated, which could result from the fact that the conductor 10 carrying the current close a segment of the yoke. Furthermore, there are the effects of external fields eliminated, since the field acting on a Hall generator also affects one opposite arranged Hall generator would act in the opposite direction, so that the Effects of the stray field at the summation point across the resistors 125 are canceled are.

Claims

Claims: 1. Method for measuring direct current with a Multi-part yoke flooded by the magnetic field of the direct current, in its air gaps Hall generators lie, d u r c h g e - indicates that in the range of each Hall generator in a known manner the respective generated by the current to be measured Magnetic field is compensated and that the sum as a measure of the current to be measured of all compensation currents is measured.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that on both sides of each Hall generator (49, Fig. 7; 122, Fig. 8) one with the compensation winding arranged in series on the other side (123, Fig.8; 27 or or 28, Fig.7) lies on the ends of the yoke parts (23).

3. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that (see Fig. 8) in series with each associated with a Hall generator (122) and from this controlled individual compensation circuit (124-123-123) one for all individual compensation circuits same resistance (125) is that all these resistors (125) are in series and that the voltage drop across the series circuit is measured (127).

4. Device for measuring according to claim 1, characterized in that that two parallel to each other and with the controlled compensation current source (81, 82, FIG. 7) compensation circuits (27, 28) lying in series at a connection point with the source (81, 82) are connected via adjustable ohmic resistances (105), that the Hall voltage by a measuring instrument (107) of each of the two Hall generators (49) and the current of the common source can be measured by a measuring instrument (85).

5. Apparatus according to claim 4, characterized by a potentiometer (105), whose fixed taps are connected to the compensation circuits and whose movable tap (106) connected to the controlled compensation current source is.

6. Device according to claims 2 to 5, characterized in that that the disassemblable yoke (23, Fig.2) from a disassemblable housing (13, 14) is surrounded by non-magnetizable material, which is a conductor loop around the conductor (10) through which the current to be measured flows.

Documents considered: French patent specification No. 1,199,891; "ETZ-A", October 1957, no. 20, pp. 734 to 736.