测量传感器，测量装置，识别模块，测量方法和校准方法

专利名称：测量传感器，测量装置，识别模块，测量方法和校准方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010224888.2

专利申请（专利权）人：能量盒子有限公司
权利人地址：中国香港沙田

专利发明（设计）人：迪尔克·拜纳,汤米·文,本松·罗

专利摘要：本发明涉及一种测量传感器(19)，包括：至少一个电感式的电流转换器(12)，用于与引导穿过电感式的电流转换器(12)的导体(11)中的电通流相关地产生电测量信号；和用于将电感式的电流转换器(12)与测量值变换器(16)连接的端子，其中电感式的电流转换器(12)与端子的至少两个端子接触部(15)电连接，以便将电测量信号传输给测量值变换器。测量传感器(19)的特征在于在电感式的电流转换器(12)和两个端子接触部(15)之间连接的识别模块(18)，所述识别模块在将询问信号施加到两个端子接触部(15)上时向回提供应答信号，其中应答信号对于电感式的电流转换器(12)的测量区域是特定的。本发明此外涉及一种测量装置(10)、一种识别模块(18)、一种测量方法(10)和一种用于这种测量传感器(19)的校准方法。

主权利要求：
1.一种测量传感器(19)，包括：
‑至少一个电感式的电流转换器(12)，用于与引导穿过所述电感式的电流转换器(12)的导体(11)中的电通流相关地产生电测量信号；和‑用于将所述电感式的电流转换器(12)与测量值变换器(16)连接的端子，其中所述电感式的电流转换器(12)与所述端子的至少两个端子接触部(15)电连接，以便将所述电测量信号传输给所述测量值变换器(16)，其特征在于，
‑在所述电感式的电流转换器(12)和两个端子接触部(15)之间连接的识别模块(18)，所述识别模块在将询问信号施加到两个端子接触部(15)上时向回提供应答信号，其中所述应答信号对于所述电感式的电流转换器(12)的测量区域是特定的。
2.根据权利要求1所述的测量传感器(19)，
其特征在于，
所述应答信号对于所述电流转换器(12)或测量传感器(19)的类型是特定的。
3.根据权利要求1或2所述的测量传感器(19)，
其特征在于，
所述识别模块(18)包括至少一个电阻元件(21)，使得在施加作为询问信号的测试电压时，将穿过所述测量传感器(19)的电通流或者在两个端子接触部(15)之间的电压降作为应答信号向回提供。
4.根据权利要求1或2所述的测量传感器(19)，
其特征在于，
所述识别模块(18)包括至少一个微芯片，其中所述微芯片在施加作为询问信号的供应电压之后产生至少一个数字应答信号，在所述数字应答信号中，所述电流转换器(12)的参数是编码的。
5.根据权利要求4所述的测量传感器(19)，
其特征在于，
在所述数字应答信号中，下述参数中的至少一个参数是编码的：所述电流转换器(12)的测量区域；所述电流转换器(12)的特征曲线；所述电流转换器(12)或者所述测量传感器(19)的类型代码；和/或所述电流转换器(12)或所述测量传感器(19)的序列号或部件号。
6.根据权利要求1或2所述的测量传感器(19)，
其特征在于，
所述电流转换器(12)构成为钳式电流计并且包括可分的磁芯和至少一个围绕所述可分的磁芯缠绕的测量线路(14)。
7.根据权利要求1或2所述的测量传感器(19)，
其特征在于，
所述电流转换器(12)构成为罗氏线圈并且包括至少一个环状的测量线路(14)。
8.一种用于无接触地测量导体(11)中的电流的测量装置(10)，包括：‑电感式的电流转换器(12)；
‑测量值变换器(16)，用于读取由所述电感式的电流转换器(12)产生的电测量信号，其中所述测量值变换器(16)设计用于，与读取的电测量信号和所述电感式的电流转换器(12)的测量区域相关地确定用于在引导穿过所述电感式的电流转换器(12)的导体(11)中的电通流的测量值；和‑在所述电感式的电流转换器(12)和所述测量值变换器(16)之间连接的识别模块(18)，所述识别模块在施加询问信号时向回提供应答信号，其中所述应答信号对于所述电感式的电流转换器(12)的测量区域是特定的。
9.根据权利要求8所述的测量装置(10)，
其特征在于，
所述电流转换器(12)和所述识别模块(18)在构造上组合在测量传感器(19)中并且所述测量传感器(19)经由插接连接器与所述测量值变换器(16)连接。
10.根据权利要求8或9所述的测量装置(10)，还包括存储器设备(34)，用于保存用于多个电流转换器(12)的多个曲线，其中在所述测量装置(10)运行时，与所述应答信号相关地，从所述存储器设备(34)中调用对于连接于所述测量值变换器(16)的电流转换器(12)特定的曲线。
11.根据权利要求8或9所述的测量装置(10)，包括：至少一个端子接触部(15)，用于将所述识别模块(18)与测量值变换器(16)的输入端子(31)连接；和至少一个电子器件，所述电子器件作为对经由所述端子接触部(15)获得的询问信号的反应在所述端子接触部(15)处提供应答信号。
12.根据权利要求11所述的测量装置(10)，所述识别模块包括数据处理元件(23)和非易失性存储器设备(24)，其中所述数据处理元件(23)设计用于，作为对所述应答信号的反应，从所述非易失性存储器设备(24)中调用至少一个参数，并且作为编码的应答信号提供用于所述测量值变换器(16)。
13.一种用于无接触地测量导体(11)中的电通流的测量方法，具有如下步骤：‑将询问信号施加到测量值变换器(16)的输入端子(31)上；
‑检测由连接于所述输入端子(31)的识别模块(18)产生的应答信号；
‑与所述应答信号相关地确定电流转换器(12)的测量范围；
‑通过所述测量值变换器(16)检测由连接于所述输入端子(31)的电感式的电流转换器(12)产生的电测量信号，其中与在引导穿过所述电感式的电流转换器(12)的导体(11)中的电通流相关地产生所述电测量信号；和‑与确定的所述测量范围和所述电测量信号相关地确定用于所述导体(11)中的电通流的测量值。
14.根据权利要求13所述的测量方法，
其中确定所述电流转换器的测量范围的步骤包括如下子步骤：‑基于读取的应答信号来确定与所述测量值变换器(16)的所述输入端子(31)连接的电感式的电流转换器(12)的类型和/或序列号；
‑从存储器设备(34)中调用对于所述电感式的电流转换器(12)特定的曲线(12)。
15.一种用于包括电感式的电流转换器(12)和识别模块(18)的测量传感器(19)的校准方法，具有如下步骤：‑将所述测量传感器(19)连接到校准设备上；
‑产生在引导穿过所述电感式的电流转换器(12)的导体(11)中的至少一个已知的参考电流(Ir)；
‑针对所述至少一个已知的参考电流(Ir)确定所述电感式的电流转换器(12)的至少一个电测量信号；
‑与确定的所述至少一个的测量信号和所述至少一个已知的参考电流(Ir)相关地确定用于所述电感式的电流转换器(12)的曲线；和‑将确定的曲线与所述识别模块(18)的值关联。
16.根据权利要求15所述的校准方法，
其中非易失性存储器设备(24)集成到所述测量传感器(19)中，并且在关联的步骤中，将所述确定的曲线的至少一部分存储在所述非易失性存储器设备(24)中。
17.根据权利要求15所述的校准方法，
其中所述识别模块(18)在施加询问信号时将应答信号向回提供到所述校准设备上，所述应答信号表示所述测量传感器(19)的类型和/或标记，并且在关联的步骤中将输入内容存储在存储器设备(34)中，所述输入内容包括所述测量传感器(19)的类型和/标记和所述确定的曲线的至少一部分。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的校准方法，其中在产生至少一个已知的参考电流和确定至少一个电测量信号的步骤中，产生或者确定多个参考电流和所属的测量信号，并且在确定曲线的步骤中确定用于所述电流转换器(12)的特征曲线。 说明书 : 测量传感器，测量装置，识别模块，测量方法和校准方法技术领域[0001] 本发明涉及一种用于无接触地测量导体中的电流的测量装置，以及不同的设备和用于其运行的方法。背景技术[0002] 从现有技术中已知用于无接触地测量电流的多种设备和方法。通常，对此使用具有铁磁性的芯和至少一个围绕芯缠绕的线圈的电流转换器。在此，测量芯完全地或部分地包围由电流穿流的导体，使得在围绕芯缠绕的线圈中感生出对应于要测量的电流的测量电流。这种电流转换器也以英语术语“currenttransformer”(CT)已知。[0003] 通过铁磁性的芯以及线圈的多个绕组的设计方案，这种电流转换器可以匹配于不同的应用领域。出于电安全性的原因并且为了随后的测量链的一致性，已知的电流转换器在此通常将例如0至0.33V的一致的输出信号作为测量信号输出，与相应的电流转换器的具体的测量范围无关。例如，0.25V的信号在第一电流转换器中可以代表20A的电通流而在第二电流转换器中可以代表200A的电通流。[0004] 为了将测量信号转换成具体的测量值，因此需要设定相应的缩放因数或其他换算值。这种值典型地手动地在执行测量或安装电流转换器时设定。手动地设定相应的换算值易于引起错误，使得尤其在复杂的安装中，如例如在建筑物监控的领域中，使用部分错误的换算值，这又引起在监控和控制供能系统时的后续错误。发明内容[0005] 在该背景下，本发明基于如下目的，进一步地改进测量装置和方法，以便避免或至少减少在无接触地测量导体中的电流时的可能的错误源。[0006] 根据第一方面，上述目的通过一种测量传感器来实现，所述测量传感器包括：至少一个电感式的电流转换器，用于与引导穿过电感式的电流转换器的导体中的电通流相关地产生电测量信号；和用于将电流转换器与测量值变换器(Messumformer)连接的端子。在此，电感式的电流转换器与端子的至少两个端子接触部电连接，以便将电测量信号传输到测量值变换器上。测量传感器此外包括连接到电感式的电流转换器和两个端子接触部之间的识别模块，所述识别模块在例如通过测量值变换器的识别装置将询问信号施加到两个端子接触部上时向回提供应答信号，其中应答信号对于电感式的电流转换器的测量区域是特定的。这种测量传感器能够实现自动地确定装入测量传感器中的电流转换器的测量范围进而无错误地选择适合的换算值。[0007] 在至少一个设计方案中，应答信号对于电流转换器或测量传感器的类型是特定的。[0008] 在至少一个设计方案中，识别模块包括至少一个电阻元件，使得在施加测试电压作为询问信号时，将穿过测量传感器的电通流或在两个端子接触部之间的电压降作为应答信号向回提供。这种识别模块是尤其简单的并且可成本适宜地实现并且允许在电路方面尤其简单地区分不同的测量传感器或在其中装入的电流转换器。优选地，识别模块包括两个尺寸设计成同样大的电阻，所述电阻将两个端子接触部对称地与电感式的电流转换器连接。[0009] 根据一个替选的设计方案，识别模块包括至少一个微芯片，其中微芯片在施加作为询问信号的供应电压之后产生至少一个数字应答信号，在所述数字应答信号中，电流转换器的至少一个参数是编码的。这种设计方案尤其允许传输与识别模块连接的电流转换器的不同的值和/或复杂的曲线。例如，在数字应答信号中，至少一个如下参数可以是编码的：电流转换器的测量范围，电流转换器的特征曲线，电流转换器或测量传感器的类型代码和/或电流转换器或测量传感器的序列号或部件号。[0010] 根据第一方面的测量传感器例如可以构成为具有可分开的磁芯的钳式电流计，构成为具有闭合的、所谓的“实心”铁素体芯的电流测量线圈或者构成为具有空气芯的罗氏线圈。[0011] 根据本发明的第二方面，上述目的通过一种测量装置来实现，所述测量装置用于无接触地测量导体中的电流。测量装置包括电感式的电流转换器以及测量值变换器，所述测量值变换器用于读取由电感式的电流转换器产生的电测量信号。在此，测量值变换器设计用于，与读取的电测量信号和电感式的电流转换器的测量范围相关地确定用于在引导穿过电感式的电流转换器的导体中的电通流的测量值。测量装置此外包括在电感式的电流转换器和测量值变换器之间连接的识别模块，所述识别模块在施加询问信号时向回提供应答信号，其中应答信号对于电感式的电流转换器的测量范围是特定的。[0012] 这种测量装置示出用于根据第一方面的测量传感器的完整的测量链。[0013] 在至少一个设计方案中，电流转换器和识别模块在构造上组合在测量传感器中，并且测量传感器经由插接连接器与测量值变换器连接。这种设计方案一方面排除在安装测量装置时可能的混淆并且另一方面通过更换测量传感器能够实现测量装置灵活地匹配于不同的测量范围。[0014] 在至少一个设计方案中，测量装置此外包括存储器设备，所述存储器设备用于保存用于多个电流转换器的多个曲线，其中在测量装置运行时，与应答信号相关地从存储器设备中调用对于连接于测量值变换器的电流转换器而言特定的曲线。这种解决方案尤其允许使用多种不同的电流转换器并且可能也允许将其他型号的电流转换器集成到现有的测量系统中。[0015] 根据本发明的第三方面，公开一种用于标识在根据第二方面的测量装置中的电流转换器的识别模块。识别模块包括：至少一个端子接触部，用于将识别模块与测量值变换器的输入端子连接；和至少一个电子器件，所述电子器件作为对经由端子接触部获得的询问信号的反应在端子接触部上提供应答信号。这种识别模块尤其适合于集成到根据第一方面的测量传感器中或者适合于在不具有装入的识别模块的传统的电流转换器的上游连接。[0016] 在至少一个设计方案中，识别模块包括数据处理元件和非易失性存储器设备，其中数据处理元件设计用于，作为对询问信号的反应，从非易失性存储器设备中调用至少一个参数，并且作为编码的应答信号提供用于测量值变换器。[0017] 根据本发明的第四方面，公开一种用于无接触地测量导体中的电通流的测量方法，所述测量方法具有如下步骤：[0018] ‑将询问信号施加到测量值变换器的输入端子上；[0019] ‑检测由连接于输入端子的识别模块产生的应答信号；[0020] ‑与应答信号相关地确定电流转换器的测量范围；[0021] ‑通过测量值变换器来检测由连接于输入端子的电感式的电流转换器产生的电测量信号，其中与穿引经过电感式的电流转换器的导体中的电通流相关地产生电测量信号；和[0022] ‑与确定的测量范围和电测量信号相关地确定用于导体中的电通流的测量值。[0023] 这种测量方法允许在无接触地测量电流时全自动地并且无错误地确定测量值。[0024] 根据一个设计方案，确定电流转换器的测量范围的步骤包括如下子步骤：基于读取的应答信号来确定与测量值变换器的输入端子连接的电流转换器的类型和/或序列号；并且从存储器设备中调用对于电流转换器特定的曲线。这种方法是尤其灵活的并且可以通过相对简单构造的识别模块实现。[0025] 根据第五方面，公开一种用于包括电感式的电流转换器和识别模块的测量传感器的校准方法，所述校准方法具有如下步骤：[0026] ‑将测量传感器连接到校准设备上；[0027] ‑产生引导穿过电感式的电流转换器的导体中的至少一个已知的参考电流；[0028] ‑针对至少一个已知的参考电流，确定电流转换器的至少一个电测量信号；[0029] ‑与至少一个确定的测量信号和至少一个已知的参考电流相关地确定用于电感式的电流转换器的曲线；和[0030] ‑将确定的曲线与识别模块的值关联。[0031] 根据第五方面的校准方法尤其用于，在初次使用之前描述根据第一方面的测量传感器的特征。这种方法例如直接由测量传感器的制造商执行从而防止在由用户使用测量传感器时的可能的错误。[0032] 在至少一个设计方案中，非易失性存储器设备集成到测量传感器中，并且在关联的步骤中，将确定的曲线的至少一部分在非易失性存储器设备中存储。这种系统允许在制造的测量传感器中直接保存重要的值。[0033] 在至少一个设计方案中，识别模块在施加询问信号时将应答信号向回提供到校准设备上，所述应答信号表示测量传感器的类型和/或标记，并且在关联的步骤中，将输入内容存储到外部存储器设备中，所述输入内容包括测量传感器的类型和/或标记和确定的曲线的至少一部分。这种解决方案尤其允许中央存储用于对应的多个不同类型的测量传感器的多个不同的曲线。[0034] 在至少一个设计方案中，在产生至少一个已知的参考电流和确定至少一个电测量信号的步骤中，产生或确定多个参考电流和所属的参考信号，并且在确定曲线的步骤中，确定用于电流转换器的特征曲线。这种设计方案尤其能够实现记录测量传感器的复杂的、非线性的特征曲线。附图说明[0035] 本发明的其他有利的设计方案在从属权利要求中以及在下面对实施例的描述中公开。下面参考不同的实施例根据附图详细地描述本发明。其中示出：[0036] 图1示出测量装置的一个可能的设计方案，[0037] 图2A示出识别模块的第一设计方案，[0038] 图2B示出识别模块的第二设计方案，[0039] 图3示出测量值变换器的一个可能的设计方案，[0040] 图4示出校准方法的流程图，和[0041] 图5示出测量方法的流程图。具体实施方式[0042] 图1示意地示出用于无接触地测量导体11中的电流I的测量装置10。导体11完全地或部分地由电感式的电流转换器12包围，所述电流转换器包括测量芯13以及围绕测量芯13缠绕的测量线路14。缠绕的测量线路14形成电感式的电流转换器12的测量线圈。例如，测量芯13可以为铁氧体磁芯或也为罗氏线圈的空气芯。这种电感式的电流转换器12的细节从现有技术中已知并且在此不详细地描述。[0043] 与电流转换器12的具体的设计方案无关地，所述电流转换器在其端子端部X1和X2处提供与穿过导体11的电流I基本上成比例的电测量信号。尤其地，在测量线路14中感生出对应的测量电流Im。如果电流转换器12已经包括内部的测量电阻，那么感生的测量电流Im也可以转换成成比例的测量电压Um。感生出的测量电流Im或与此对应的测量电压Um的大小在此与测量芯13的尺寸设计以及围绕测量芯13的测量线路14的圈数相关。[0044] 施加在端子X1和X2上的电测量信号经由端子接触部15作为模拟信号提供给测量值变换器16。为了将在端子接触部15上提供的电压Um或提供的电流Im转变成具体的测量值，那么测量值变换器16需要关于电流转换器12的测量范围的说明。[0045] 在所描述的实施例中，测量值变换器16的识别装置17自动地借助于识别模块18检测电流转换器12的测量范围。如在图1中示出的，识别模块18连接到电流转换器12和测量值变换器16的识别装置17之间。在实施例中，电流转换器12和识别模块18在构造上组合在测量传感器19中，使得与识别模块18相关地事后调换电流转换器12是不可能的。替选地，识别模块18也可以为连接到识别装置17和电流转换器12之间的并且与其分开的设备，尤其用于改装现存的电流转换器12。同样地，识别装置17也可以构成为独立的设备。与所述设计方案可能性无关地，在测量值变换器16的侧上不需要其他用于连接识别模块18的端子。识别模块18作为对由识别装置17注入的询问信号的反应产生应答信号，所述应答信号经由与模拟测量信号一样的端子向回传输给测量值变换器16。[0046] 如果没有识别模块18连接到测量值变换器16和电流转换器12之间，那么尽管不可能自动地识别电流转换器12，然而还是可以使用测量装置10，可能在手动地选择相应的测量范围之后。因此，描述的测量装置10与存在的电流传感器向下兼容。[0047] 图2A示出识别模块18的第一可能的设计方案。在根据图2A的设计方案中，两个电阻21a和21b串联地连入到测量线路14的两个连接线路X1和X2中。在该实施例中，两个电阻21a和21b相同大，以便使测量传感器19电平衡。电阻21a和21b的组合的电阻值在此对于测量范围或电流转换器12的类型是特定的。电阻值在此优选地选择成，使得所述电阻值不歪曲或仅轻微地歪曲由电流转换器12提供的电测量信号。这例如可以通过如下方式引起：选择电阻21的电阻值，所述电阻值以一个或多个数量级高于或低于通过测量线路14形成的测量线圈的内电阻。为了识别电流转换器12的测量范围，测量值变换器16的识别装置17现在例如可以将已知大小的电压施加到端子接触部15上，例如在接通的瞬间或在规则的时间点施加。与包括电流转换器12和识别模块18的测量传感器19的总电阻相关地，得出相应的电通流，由所述电通流可以推断出装入的电流转换器12的类型。[0048] 替代在上文中描述的、与电流转换器12串联连接的电阻21a和21b，也可以将其他的电构件或电子构件与电流转换器12并联连接或串联连接，只要其电特性由相应的识别装置读取并且可以用于标识测量传感器12。例如，也可以确定电容器的电容以进行标识。[0049] 图2B示意地示出识别模块18的一个替选的设计方案。在根据图2B的设计方案中，识别模块18包括储能器22、数据处理设备23和非易失性存储器设备24。上述部件的全部或一部分可以共同地集成在微芯片中。在测量装置10运行时，储能器22暂存由电流转换器12和/或测量值变换器16提供的电能的一部分。借助于所述电能，数据处理设备23例如可以在第一次施加供应电压时调用一个或多个在非易失性存储器设备24中保存的参数。例如，电流转换器12的(最大)测量范围、电流转换器12的特征曲线、电流转换器12的类型代码和/或测量传感器19的序列码可以保存在非易失性存储器设备24中。一个或多个调用的参数一次地或规则地以编码的应答信号的形式传输给测量值变换器16。例如，编码的应答信号可以作为高频信号经由基本上静态的或仅缓慢地改变的测量信号施加。[0050] 图3示出测量值变换器16的一个可能的设计方案，所述测量值变换器具有在其中包含的识别装置17。在根据图3的设计方案中，测量值变换器16包括两个输入端子31，用于与测量传感器19的相应的端子接触部15连接。在内部，输入端子31与用于产生询问信号的信号化电路32和用于识别应答信号的呈模数转换器(ADC)33的形式的探测电路连接。例如，信号化电路32可以在短的时间段中用预定的电压加载端子31，以便因此将参考电压注入到测量传感器19中。参考电压例如用于，按照根据图2A的设计方案读取电阻21a和21b的电阻值，或者用运行能量供应根据图2B的设计方案的储能器22。不言而喻地，传输复杂的询问信号、尤其数字编码的询问信号也是可能的。[0051] 借助于ADC33，探测识别模块18的相应的应答信号。在此可能如在上文中描述的那样例如涉及确定电阻值、电通流、电压降或涉及读取数字编码的应答信号，所述应答信号具有在其中包含的电流转换器的参数。[0052] 从应答信号中例如可以直接地推断出测量范围和与此关联的换算值。替选地可能的是，通过探测电路仅检测测量传感器19的类型或序列号并且随后从换算表格中选择相应的换算值。例如，从相应的、内部的或外部的存储器设备34中读出用于连接的测量传感器19的对应的曲线并且输送给呈处理器35或微处理器的形式的测量值变换器。[0053] 下面，测量值变换器可以将由ADC33提供的数字值借助于确定的换算值或曲线换算成可适用的测量值。通过测量值变换器16的在下游连接的元件来继续处理测量值在图3中未示出并且在此不详细描述。[0054] 在根据图3的设计方案中，识别装置17基于与测量值变换器16的测量电路相同的部件。通过信号化电路32的开关级注入的电压引起穿过根据图2A的电路的两个串联连接的电阻21a和21b的电通流。因此，在ADC33的输入端处存在电压降。在ADC33下游连接的处理器35可以通过信号化电路32本身触发电压的注入并且随后在ADC33的输出端处调用与产生的电通流对应的值。基于调用的值，处理器35从在存储器设备34中存储的表格中提取测量传感器18的类型级。如果类型识别结束，那么ADC33和处理器35再用于继续测量由测量传感器18检测的穿过导体11的电流值。[0055] 图4示意地示出用于根据图1的测量装置10的校准方法的步骤。在第一步骤41中，将包括电流转换器12和识别模块18的测量传感器19与测量值变换器16的输入端子31连接。在可选的步骤42中，随后可以读取持续在识别模块18中存储的测量传感器19的标记。替选地或附加地，如上所述地检测测量传感器19的类型。在该阶段中，测量芯13通常不包围导体11，或者在测量芯13之内的导体11不由电流I穿流。该系统然而也不装入运行的电系统中。对此，识别装置17将直流电压注入到测量传感器19中。测量值变换器16在识别阶段期间将可能通过导体11耦合输入的交流电压部分滤除并且仅评估直流电压部分。因此，当电流转换器12安装在运行的电系统中时，也确保测量传感器19的识别。[0056] 在另一步骤43中，已知的参考电流Ir流过测量芯13之内的导体11。此后，在步骤44中，在测量线路14的端子X1和X2上产生对应的电信号，并且由校准设备检测。例如，校准设备可以为测量值变换器的特定形式。步骤43和44可以可选地为不同的参考电流Ir重复，以便记录电流转换器12的完整的特征曲线，所述特征曲线示出非线性。基于步骤43和44的结果，在步骤45中确定用于测量传感器19或在其中包含的电流转换器12的曲线。在此，曲线例如可以由所有检测的测量值或仅由确定的换算值或缩放因数构成。替选地，其他参数也可以包含在曲线中，如例如电流转换器12的最大测量范围。[0057] 在最后的步骤46中，将之前确定的曲线或至少其中的个别值与测量传感器19关联。对此例如可以将曲线的个别值直接存储到识别模块18的非易失性存储器设备24中。替选地也可能的是，将完整的曲线连同在步骤42中读取的测量传感器19的标记保存在中央存储器设备中。通过根据图4的校准方法创建的曲线或保存的值随后可以用于通过利用具有这种特征的测量传感器19进行测量。[0058] 图5示意地示出相应的测量方法的步骤。[0059] 在步骤51中，将包括电流转换器12和识别模块18的测量传感器19与测量值变换器16的输入端子31连接。在随后的步骤52中，识别装置17产生询问信号，所述询问信号传输给识别模块18。在此例如如在上文中描述的那样可以涉及单独施加直流电压或产生编码的询问信号。在步骤53中，识别模块18借助相应的应答信号应答。在此，也可以仅涉及简单的模拟信号，如例如预定的电通流或电压降，或者涉及复杂的、编码的应答信号。[0060] 应答信号在此包含关于装入的电流计12的类型或身份的信息，所述电流计允许间接地推断出电流计12的测量范围，或者直接推断出由测量值变换器16需要的换算值。基于所述数据，在步骤54中确定用于连接的电流转换器12的测量范围。如果相应的换算值直接编码成应答信号，那么所述换算值在步骤54中被检测并且为了继续应用而被存储。而如果应答信号仅包含关于装入的类型的指示，那么在步骤54中必须还询问其他的、可能外部的存储器设备，以便确定与电流转换器12的类型对应的测量范围或换算值。[0061] 在步骤55中，最后在测量值变换器16的输入端31处检测电测量信号，所述电测量信号与穿过电流转换器12的测量线圈之内的导体11的电流I相对应。在步骤55中检测的测量信号在步骤56中转换成具体的测量值。例如对此使用在步骤54中确定的换算值。[0062] 步骤55和56可以连续地或至少重复地执行，例如以便实现继续监控电回路。相反地，步骤51至54仅须在将新的测量传感器19连接到测量值变换器16上时重复。[0063] 在上文中描述的设备和方法允许尽可能自动地配置测量装置10，所述测量装置包括测量值变换器16和不同的在其上连接的测量传感器19，所述测量传感器具有不同地设计尺寸的电流转换器12。在此，自动识别使用的电流转换器12防止测量值变换器16的错误配置并且简化从而改进测量装置10的安装过程和运行。[0064] 附图标记列表：[0065] 10 测量装置[0066] 11 导体[0067] 12 (电感式)电流转换器[0068] 13 测量芯[0069] 14 测量线路[0070] 15 (测量传感器19的)端子接触部[0071] 16 测量值变换器[0072] 17 识别装置[0073] 18 识别模块[0074] 19 测量传感器[0075] 21 电阻[0076] 22 储能器[0077] 23 数据处理设备[0078] 24 非易失性存储器设备[0079] 31 输入端子[0080] 32 信号化电路[0081] 33 模数转换器[0082] 34 存储器设备[0083] 35 处理器[0084] 41至46 (校准方法的)方法步骤[0085] 51至56 (测量方法的)方法步骤[0086] I电流[0087] X1，X2 (测量线路14的)端子

专利地区：香港

专利申请日期：2020-03-26

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN111751591B