DE102015210426A1

DE102015210426A1 - Arrangement and method for detecting a current by means of an inductive current sensor

Info

Publication number: DE102015210426A1
Application number: DE102015210426.5A
Authority: DE
Inventors: Barry Rowland
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2016-12-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung sowie ein Verfahren zum Erfassen eines Stroms durch eine Leitung (6) mittels eines induktiven Stromsensors (1). Dabei ist die Leitung (6) durch eine Öffnung (102) des induktiven Stromsensors (1) geführt. Eine Rückleitung (7) ist ebenfalls durch die Öffnung (102) des induktiven Stromsensors (1) geführt. Ein Vorwärtsstrom (Ivor) durch die Leitung (6) ist einem Rückwärtsstrom (Izurück) durch die Rückleitung (7) entgegen gerichtet. Zum Erfassen des Stroms wird mittels eines Schaltelements (2) ein Kompensationsstrom (IKomp) ermittelt, welcher vom Vorwärtsstrom (Ivor) subtrahiert wird.The invention relates to an arrangement and a method for detecting a current through a line (6) by means of an inductive current sensor (1). In this case, the line (6) through an opening (102) of the inductive current sensor (1) is guided. A return line (7) is also led through the opening (102) of the inductive current sensor (1). A forward current (Ivor) through the line (6) is directed counter to a reverse current (I back) through the return line (7). For detecting the current, a compensation current (IKomp) is determined by means of a switching element (2) which is subtracted from the forward current (Ivor).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erfassen eines Stroms durch eine Leitung mittels eines induktiven Stromsensors sowie ein Verfahren. The invention relates to an arrangement for detecting a current through a line by means of an inductive current sensor and a method.

Zum Erfassen eines Stroms werden heutzutage Echtzeitoszilloskope, englisch: Realtime Oscilloscopes, kurz: RTOs, verwendet, an deren Eingang ein induktiver Stromsensor, beispielsweise in Form einer Stromzange, angeschlossen wird, um den Strom durch einen mit Strom durchflossenen Leiter durch induktive Messverfahren zu erfassen. Der erfasste Strom wird im RTO angezeigt und steht dort für weitere Auswertungen und Berechnungen zur Verfügung. Real-time oscilloscopes, or RTOs, are used today to detect a current, at the input of which an inductive current sensor, for example in the form of current clamps, is connected in order to detect the current through a current-carrying conductor by inductive measuring methods. The recorded current is displayed in the RTO and is available there for further evaluations and calculations.

Bei derartigen Messaufbauten werden niederfrequente Störungen nicht ermittelt. Derartige niederfrequente Störungen sind beispielsweise ein Temperaturdrift des Messaufbaus bestehend aus einem Testobjekt, kurz DUT, dem RTO, dem induktiven Stromsensor und diversen Leitungen und/oder das 1/f-Rauschen. Das 1/f-Rauschen, auch als Rosa Rauschen bezeichnet, ist ein Rauschen, das mit steigender Frequenz abnimmt. Das 1/f-Rauschen ist nicht deterministisch und daher nicht einfach kompensierbar. 1/f-Rauschen tritt in vielen physikalischen Prozessen auf, beispielsweise durch Rauschen eines jeden elektrischen Widerstandes oder durch thermisch bedingte Änderungen der Anzahl der Ladungsträger in Leitungs- und Valenzband von Halbleitermaterialien. Bei Feldeffekttransistoren dominiert das 1/f-Rauschen unterhalb einer Frequenz von ca. 15 Kilohertz gegenüber dem thermischen Rauschen. Low-frequency disturbances are not determined in such measurement setups. Such low-frequency disturbances are, for example, a temperature drift of the test setup consisting of a test object, briefly DUT, the RTO, the inductive current sensor and various lines and / or the 1 / f noise. The 1 / f noise, also known as pink noise, is a noise that decreases with increasing frequency. The 1 / f noise is not deterministic and therefore not easily compensated. 1 / f noise occurs in many physical processes, for example, by the noise of any electrical resistance or by thermally induced changes in the number of carriers in conduction and valence band of semiconductor materials. For field effect transistors, the 1 / f noise dominates below a frequency of about 15 kilohertz compared to the thermal noise.

Derartige niederfrequente Störungen werden bislang rein stochastisch ermittelt. Dabei wird der zu erfassende Stromwert vielfach ermittelt. Die niederfrequenten Störungen werden durch Mittelwertbildung der Vielzahl von Strommessungen herausgerechnet. Um ein verlässliches und mathematisch belastbares Messergebnis zu erhalten, sind zirka 2000 Messungen des gleichen Stromwerts nötig. Such low-frequency disturbances have hitherto been determined purely stochastically. In this case, the current value to be detected is determined many times. The low-frequency disturbances are eliminated by averaging the plurality of current measurements. In order to obtain a reliable and mathematically reliable measurement result, approximately 2000 measurements of the same current value are necessary.

Aus dem Dokument EP 2 444 816 A2 ist ein Verfahren zum Erfassen eines Stromwerts beschrieben, bei dem die Anzahl der Messungen reduziert ist. Hierbei werden mindestens drei Tastköpfe an das gleiche Testobjekt angebracht und mit einem Messgerät verbunden. Mittels paralleler Messungen am Messobjekt wird der Stromwert schneller erhalten. From the document EP 2 444 816 A2 For example, a method for detecting a current value is described in which the number of measurements is reduced. In this case, at least three probes are attached to the same test object and connected to a meter. By means of parallel measurements on the test object, the current value is obtained faster.

Bei allen bekannten Methoden ist es nachteilig, dass zum Kompensieren der niederfrequenten Störungen sehr zeitaufwendige und komplexe Verfahren anzuwenden sind, um zu einem einzigen Stromwert zu gelangen, insbesondere wenn mehrere unterschiedliche Stromwerte an einem Messobjekt, englisch DUT (Device Under Test), zu erfassen sind, um die Funktionsfähigkeit des DUT zu bestätigen. In all known methods, it is disadvantageous that very time-consuming and complex methods are used to compensate for the low-frequency disturbances, in order to arrive at a single current value, in particular if several different current values are to be detected on a measurement object, English DUT (Device Under Test) to confirm the functionality of the DUT.

Es ist daher Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren zum Erfassen eines Stromes bereitzustellen, welches schneller ist und einfacher aufgebaut ist. Insbesondere sollen häufige Wiederholgen der Messung vermieden werden, um den Zeitaufwand der Messung zu reduzieren. Insbesondere soll die Anordnung und das Verfahren in einer Massenproduktion von elektrischen Bauteilen zum Einsatz kommen können, ohne die Herstellungskosten zu steigern. It is therefore an object of the present invention to provide an arrangement and a method for detecting a current, which is faster and has a simpler structure. In particular, frequent repetitions of the measurement should be avoided in order to reduce the time required for the measurement. In particular, the arrangement and the method should be able to be used in a mass production of electrical components, without increasing the production costs.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben. The object is solved by the independent claims 1 and 15. Advantageous embodiments are described in the respective dependent claims.

Insbesondere wird die Aufgabe durch eine Anordnung zum Erfassen eines Stromes durch eine Leitung mittels eines induktiven Stromsensors gelöst. Dabei wird die Leitung durch eine Öffnung des induktiven Stromsensors geführt. Eine Rückleitung wird ebenfalls durch diese Öffnung des induktiven Stromsensors geführt. Ein Vorwärtsstrom durch die Leitung ist dabei einem Rückwärtsstrom durch die Rückleitung entgegen gerichtet. Zum Erfassen des Stroms wird mittels eines Schaltelements ein Kompensationsstrom ermittelt, welcher vom Vorwärtsstrom subtrahiert wird. In particular, the object is achieved by an arrangement for detecting a current through a line by means of an inductive current sensor. The line is passed through an opening of the inductive current sensor. A return line is also led through this opening of the inductive current sensor. A forward current through the line is directed against a reverse current through the return line. For detecting the current, a compensation current is determined by means of a switching element, which is subtracted from the forward current.

Durch die Leitung fließt somit ein Vorwärtsstrom, wohingegen durch die Rückleitung ein Rückwärtsstrom fließt. Der Vorwärtsstrom ist zumindest eine Überlagerung aus dem zu erfassenden Stromwert und niederfrequenten Störungen. Der Rückwärtsstrom ist zumindest eine Überlagerung aus dem negativen zu erfassenden Stromwert und den niederfrequenten Störungen. Auch hochfrequente Störungen können dem Vorwärtsstrom und dem Rückwärtsstrom überlagert sein. Thus, a forward current flows through the line, whereas a reverse current flows through the return line. The forward current is at least a superposition of the current value to be detected and low-frequency interference. The reverse current is at least a superposition of the negative current value to be detected and the low-frequency noise. High-frequency interference can also be superimposed on the forward current and the reverse current.

Durch das Führen sowohl der Leitung als auch der Rückleitung durch dieselbe Öffnung des induktiven Stromsensors, kann der Einfluss aller Frequenzanteile des Stroms kompensiert werden. Fließt ein Strom des gleichen Betrags einmal vorwärts durch den Stromsensor und einmal rückwärts durch den Stromsensor, werden deren Wechselanteile gegenseitig kompensiert. Die niederfrequenten Störungen werden dabei nicht kompensiert, sodass ein Kompensationsstrom erhalten wird, der dem Fehlerstrom entspricht. Durch einfache Subtraktion dieses Kompensationsstroms vom Vorwärtsstrom wird somit der zu erfassende Strom erhalten. Die niederfrequenten Störeinflüsse werden somit sehr einfach kompensiert. By guiding both the line and the return line through the same opening of the inductive current sensor, the influence of all frequency components of the current can be compensated. Once a current of the same magnitude flows forward through the current sensor and once back through the current sensor, its alternating components are mutually compensated. The low-frequency disturbances are not compensated, so that a compensation current is obtained, which corresponds to the fault current. By simply subtracting this compensation current from the forward current, the current to be detected is thus obtained. The low-frequency interference is thus easily compensated.

Auf diese Weise wird die tatsächliche Referenz des Stroms ermittelt. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei der Überlagerung des zu erfassenden Stroms mit einer niederfrequenten Änderung, beispielsweise einer Temperaturdrift des DUT oder des Messgeräts etc. Auf eine Vielzahl von Messungen, englisch Samples, kann dabei in vorteilhafter Weise verzichtet werden. Das Messergebnis ist somit wesentlich schneller erhalten. Der Aufbau ist nur geringfügig komplexer und bedingt keine Vielzahl von Tastköpfen. In this way, the actual reference of the current is determined. This is particularly advantageous in the superimposition of the current to be detected with a low-frequency change, for example a temperature drift of the DUT or of the measuring device, etc. It is advantageously possible to dispense with a large number of measurements, English samples. The measurement result is thus obtained much faster. The structure is only slightly more complex and does not require a large number of probes.

Bevorzugt ist der Kompensationsstrom gleich der Differenz aus dem Vorwärtsstrom und dem Rückwärtsstrom. Der Vorwärtsstrom ist dabei der Strom, der durch die Leitung fließt und der den zu erfassenden Strom beinhaltet, wobei dieser mit den niederfrequenten Störungen überlagert ist. Preferably, the compensation current is equal to the difference between the forward current and the reverse current. The forward current is the current that flows through the line and includes the current to be detected, which is superimposed with the low-frequency noise.

Der Kompensationsstrom wird dabei entweder durch Subtraktion mittels einer Recheneinheit ermittelt oder durch schaltungstechnische Ausgestaltung der Anordnung erhalten. Dieser Kompensationsstrom umfasst dabei alle niederfrequenten Störungen, wie Temperaturänderungen der Schaltungskomponenten, das 1/f-Rauschen und/oder den Einfluss des Erdmagnetfelds, wobei der tatsächlich zu erfassende Strom aufgrund der Differenzbildung von Vorwärtsstrom und Rückwärtsstrom nicht im Kompensationsstrom enthalten ist. Der Kompensationsstrom ist somit der Fehlerstrom, der zum Erhalten des zu erfassenden Stroms vom Vorwärtsstrom abzuziehen ist. The compensation current is either determined by subtraction by means of a computing unit or obtained by circuitry design of the arrangement. This compensation current includes all low-frequency disturbances, such as temperature changes of the circuit components, the 1 / f noise and / or the influence of the earth's magnetic field, wherein the actual current to be detected is not included in the compensation current due to the difference between forward and reverse current. The compensation current is thus the fault current to be subtracted from the forward current for obtaining the current to be detected.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Schaltelement dem induktiven Stromsensor nachgeschaltet. In einem ersten Schaltzustand des Schaltelements sind die Leitung und die Rückleitung miteinander verbunden, um den Kompensationsstrom zu erfassen. In einem zweiten Schaltzustand des Schaltelements ist die Leitung mit einem Leitungsabschluss verbunden, um den Vorwärtsstrom zu erfassen. In a preferred embodiment, the switching element is connected downstream of the inductive current sensor. In a first switching state of the switching element, the line and the return line are connected to each other to detect the compensation current. In a second switching state of the switching element, the line is connected to a line termination to detect the forward current.

Mit dieser Ausgestaltung wird die Leitung mit der Rückleitung im ersten Schaltzustand in Serie geschaltet. Da der Vorwärtsstrom der Leitung dem Rückwärtsstrom der Rückleitung entgegen gerichtet ist, wird in dem induktiven Stromsensor direkt der Kompensationsstrom erfasst und kann zur Berechnung des zu erfassenden Stroms durch Subtraktion vom Vorwärtsstrom verwendet werden. With this embodiment, the line is connected in series with the return line in the first switching state. Since the forward current of the line is directed against the reverse current of the return line, the compensation current is detected directly in the inductive current sensor and can be used to calculate the current to be detected by subtraction from the forward current.

Im zweiten Schaltzustand wird ausschließlich der Vorwärtsstrom ermittelt, wobei das Schaltelement im zweiten Schaltzustand nur die Leitung mit dem Leitungsabschluss verbindet und die Rückleitung keinen Rückwärtsstrom führt, sodass kein Einfluss der Rückleitung im induktiven Stromsensor gegeben ist. Der erfasste Vorwärtsstrom im zweiten Schaltzustand ist somit eine Überlagerung aus Vorwärtsstrom und Kompensationsstrom, da die niederfrequenten Störungen weiterhin enthalten sind. Durch Subtraktion des Kompensationsstroms vom Vorwärtsstromwert, wird der zu erfassende Strom erhalten. Wird eine Messperiode zum Erfassen des Stromes derart ausgelegt, dass in einer ersten Messzeit der Kompensationsstrom und in einer zweiten Messzeit der Vorwärtsstrom ermittelt wird, so kann mittels einer Messperiode bereits der zu erfassende Stromwert erhalten werden. In the second switching state, only the forward current is determined, wherein the switching element in the second switching state connects only the line to the line termination and the return leads no reverse current, so that no influence of the return line is given in the inductive current sensor. The detected forward current in the second switching state is thus a superposition of forward current and compensation current, since the low-frequency disturbances are still included. By subtracting the compensation current from the forward current value, the current to be detected is obtained. If a measuring period for detecting the current is designed in such a way that the compensation current is determined in a first measuring time and the forward current is determined in a second measuring time, then the current value to be detected can already be obtained by means of a measuring period.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Leitung mit einem ersten Anschluss an eine Stromquelle und mit einem zweiten Anschluss an das Schaltelement angeschlossen. Die Rückleitung ist mit einem ersten Anschluss an das Schaltelement und mit einem zweiten Anschluss an den Leitungsabschluss angeschlossen. Der zweite Anschluss der Rückleitung ist zwischen dem Schaltelement und dem Leitungsabschluss angeordnet ist. Durch dieses Anordnen der Rückleitung wird die Serienschaltung erhalten. Damit wird bewirkt, dass der Rückwärtsstrom dem Vorwärtsstrom entgegen gerichtet ist. Mittels der Rückführung des gleichen Strombetrags wird eine Serienschaltung aus Leitung und Rückleitung durch das Schalten des Schaltelements in den ersten Schaltzustand bewirkt. In a preferred embodiment, the line is connected to a first terminal to a power source and a second terminal to the switching element. The return line is connected with a first connection to the switching element and with a second connection to the line termination. The second terminal of the return line is arranged between the switching element and the line termination. By arranging the return line, the series connection is obtained. This causes the reverse current to be directed counter to the forward current. By means of the return of the same amount of current, a series circuit of line and return is effected by the switching of the switching element in the first switching state.

Diese Reihenschaltung aus Leitung und Rückleitung ermöglicht in vorteilhafter Weise eine schaltungstechnische (analoge) Subtraktion von Vorwärts- und Rückwärtsstrom im ersten Schaltzustand des Schaltelements. Diese analoge Subtraktion zum Erhalten des Kompensationsstroms ist hochpräzise und erfordert keinen zusätzlichen Rechenaufwand. Durch die Reihenschaltung wird unabhängig vom Schaltzustand der Leitungsabschluss gleichmäßig mit Strom belastet und das Testobjekt somit nicht vom Strom getrennt. This series connection of line and return allows advantageously a circuit (analog) subtraction of forward and reverse current in the first switching state of the switching element. This analog subtraction to obtain the compensation current is highly accurate and requires no additional computational effort. Due to the series connection, regardless of the switching state, the line termination is uniformly loaded with current and thus the test object is not disconnected from the current.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Schaltelement dem induktiven Stromsensor nachgeschaltet. In einem ersten Schaltzustand des Schaltelements ist die Rückleitung mit einem Leitungsabschluss verbunden, um den Rückwärtsstrom zu erfassen. In einem zweiten Schaltzustand des Schaltelements ist die Leitung mit einem Leitungsabschluss verbunden, um den Vorwärtsstrom zu erfassen. In a preferred embodiment, the switching element is connected downstream of the inductive current sensor. In a first switching state of the switching element, the return line is connected to a line termination to detect the reverse current. In a second switching state of the switching element, the line is connected to a line termination to detect the forward current.

Mittels dieser Ausgestaltung wird eine Quasi-Parallelschaltung aus Leitung und Rückleitung erhalten, wobei durch das Schaltelement sichergestellt ist, dass zu einem Zeitpunkt immer nur eine Leitung stromführend ist. Zum Erhalten des Kompensationsstroms ist zunächst eine Subtraktion von Vorwärtsstrom und Rückwärtsstrom durchzuführen. Diese Subtraktion erfolgt bevorzugt mittels einer Zentralrecheneinheit eines Messgeräts. Anschließend wird der Kompensationsstrom vom Vorwärtsstrom subtrahiert, um den zu erfassenden Strom zu erhalten. Auch hier werden die niederfrequenten Störungen auf dem Vorwärtsstrom kompensiert. By means of this embodiment, a quasi-parallel circuit of line and return line is obtained, which is ensured by the switching element that at any one time only one line is energized. To obtain the compensation current, a subtraction of forward current and reverse current is first to be performed. This subtraction is preferably carried out by means of a central processing unit of a measuring device. Subsequently, the compensation current is subtracted from the forward current to obtain the current to be detected. Again, the low frequency noise on the forward current is compensated.

Bevorzugt ist die Leitung mit einem ersten Anschluss an eine Stromquelle und mit einem zweiten Anschluss an das Schaltelement angeschlossen. Die Rückleitung ist mit einem ersten Anschluss an die Stromquelle und mit einem zweiten Anschluss an das Schaltelement angeschlossen. Damit wird die Quasi-Parallelschaltung von Leitung und Rückleitung in Abhängigkeit des Schaltzustands des Schaltelements bewirkt. Preferably, the line is connected to a first terminal to a power source and a second terminal to the switching element. The return line is connected with a first connection to the power source and with a second connection to the switching element. This causes the quasi-parallel connection of the line and return line as a function of the switching state of the switching element.

Bevorzugt wird ein Messobjekt als Stromquelle dazu verwendet, um den zu erfassenden Strom zu erzeugen. Da die Stromquelle sowohl an der Leitung als auch an der Rückleitung angeschlossen ist, wird der Vorwärtsstrom und der Rückwärtsstrom von der gleichen Stromquelle gebildet. Preferably, a measurement object is used as a current source to generate the current to be detected. Since the power source is connected to both the line and the return line, the forward current and the reverse current are formed by the same current source.

Bevorzugt wird auch der Leitungsabschluss durch das Messobjekt gebildet, wobei die Messaufgabe dann darin besteht, den Strom zwischen der Stromquelle und dem Leitungsabschluss zu erfassen. Die stromführende Leitung zwischen Stromquelle und Leitungsabschluss ist sodann die Leitung in der Anordnung, die den Vorwärtsstrom führt. Zum Kompensieren der Störungen, die dem Vorwärtsstrom überlagert sind wird die Rückleitung in den Messaufbau eingebracht, um den Kompensationsstrom zu ermitteln. Preferably, the line termination is formed by the measurement object, wherein the measurement task is then to capture the current between the power source and the line termination. The live line between power source and line termination is then the line in the array that carries the forward current. To compensate for the disturbances superimposed on the forward current, the return line is introduced into the measurement setup to determine the compensation current.

Alternativ ist der Leitungsabschluss ein zusätzlicher Abschlusswiderstand oder das Bezugspotential. Alternatively, the line termination is an additional termination resistor or the reference potential.

Bevorzugt ist die Rückleitung als Leitungsschleife ausgebildet. Damit ist ein Teil der Leitungsschleife durch die Öffnung des Stromsensors geführt, wodurch der entgegen gerichtete Rückwärtsstrom erhalten wird. Preferably, the return line is designed as a line loop. Thus, a part of the line loop is passed through the opening of the current sensor, whereby the reverse reverse current is obtained.

Bevorzugt weist die Leitung ein erstes Kompensationselement und die Rückleitung ein zweites Kompensationselement auf. Dies ist insbesondere bei der Parallelschaltung von Leitung und Rückleitung von Vorteil, um unterschiedliche Leitungslängen und daraus resultierende Leitungswiderstände zwischen Leitung und Rückleitung zu kompensieren. Ist beispielsweise die Leitung länger als die Rückleitung, so ist der Leitungswiderstand der Leitung größer als der Leitungswiderstand der Rückleitung. Trotz der gemeinsamen Stromquelle weist der Vorwärtsstrom sodann einen anderen Stromwert auf als der Rückwärtsstrom, was zu Fehlern beim Erfassen des Stroms führt. Dies wird durch geeignete Wahl von Kompensationselementen, insbesondere ohmschen Widerständen, verhindert. Weisen die Kompensationselemente einen mindestens zehnfachen Widerstandswert des Leitungswiderstandswerts auf, so fällt der Leitungswiderstandsunterschied nicht ins Gewicht und ist kompensiert. The line preferably has a first compensation element and the return line has a second compensation element. This is particularly advantageous for the parallel connection of line and return line in order to compensate for different line lengths and resulting line resistances between line and return line. If, for example, the line is longer than the return line, the line resistance of the line is greater than the line resistance of the return line. In spite of the common current source, the forward current then has a different current value than the reverse current, resulting in errors in detecting the current. This is prevented by a suitable choice of compensation elements, in particular ohmic resistors. If the compensation elements have at least a tenfold resistance value of the line resistance value, then the difference in the line resistance is unimportant and compensated.

Bevorzugt ist der induktive Stromsensor an ein Messgerät, insbesondere ein digitales Speicheroszilloskop, angeschlossen. Mittels dieses Messgeräts kann der Stromverlauf über die Zeit dargestellt und weitere Berechnungen durchgeführt werden. The inductive current sensor is preferably connected to a measuring device, in particular a digital storage oscilloscope. By means of this measuring device, the current profile can be displayed over time and further calculations can be carried out.

Ist das Messgerät ein digitales Speicheroszilloskop, so kann bevorzugt eine Analog-Digital-Wandlung im Messgerät angewendet werden, um den Kompensationsstrom in einem Speicherbereich abzulegen. Überdies kann im Messgerät die Subtraktion des Kompensationsstroms vom Vorwärtsstrom mittels einer zentralen Steuereinheit, kurz CPU, durchgeführt werden. Zur Berechnung des tatsächlichen Stromverlaufs wird sodann der Kompensationsstrom aus dem Speicherbereich geladen. Das Ergebnis der Berechnung und/oder die gespeicherten Werte und/oder die momentan erfassten Werte können mittels eines Anzeigeelements des Messgeräts dargestellt werden. If the measuring device is a digital storage oscilloscope, an analog-to-digital conversion can preferably be used in the measuring device in order to store the compensation current in a memory area. Moreover, in the measuring device, the subtraction of the compensation current from the forward current can be carried out by means of a central control unit, in short CPU. To calculate the actual current profile, the compensation current is then loaded from the storage area. The result of the calculation and / or the stored values and / or the currently detected values can be displayed by means of a display element of the measuring device.

Alternativ oder zusätzlich kann auch der Rückwärtsstrom im Speicherbereich abgelegt werden. Überdies kann im Messgerät die Subtraktion des Rückwärtsstroms vom Vorwärtsstrom mittels einer zentralen Steuereinheit, kurz CPU, durchgeführt werden. Zur Darstellung des tatsächlichen Stromverlaufs wird sodann der Rückwärtsstrom aus dem Speicherbereich geladen und mittels der CPU der Kompensationsstrom ermittelt. Anschließend werden die errechneten und/oder gespeicherten Stromwerte mittels des Anzeigeelements dargestellt. Dabei kann der erfasste Strom gleichzeitig zum Vorwärtsstrom und/oder zum Rückwärtsstrom dargestellt werden. Alternatively or additionally, the reverse current can also be stored in the memory area. Moreover, in the meter, the subtraction of the reverse current from the forward current can be performed by means of a central control unit, in short CPU. To display the actual current profile, the reverse current is then loaded from the memory area and the compensation current is determined by means of the CPU. Subsequently, the calculated and / or stored current values are displayed by means of the display element. In this case, the detected current can be displayed simultaneously to the forward current and / or to the reverse current.

Bei der Verwendung von Messgeräten können in vorteilhafter Weise auch hochfrequente Störungen, die ebenfalls dem zu erfassenden Strom überlagert sind, durch digitale Filtertechniken und/oder analoge Filtertechniken und/oder Korrelationsverfahren und/oder Abwägeverfahren und/oder adaptive Filtertechniken und/oder Wahrscheinlichkeits-Vorausberechnungen ermittelt und entsprechend kompensiert werden. Die hochfrequenten Störungen sind beispielsweise zusätzliche Rauschquellen, welche durch den Stromsensor selbst oder den Eingang des RTO oder durch elektromagnetisches Einkoppeln zusätzlich dem zu erfassenden Strom überlagert werden und somit das Messergebnis verfälschen. In vorteilhafter Weise können nun zunächst niederfrequente Störanteile durch die Anordnung und anschließend hochfrequente Störanteile durch das Messgerät entfernt werden, um den Stromwert zu erhalten. When measuring devices are used, high-frequency disturbances which are likewise superimposed on the current to be detected can advantageously also be determined by digital filter techniques and / or analog filter techniques and / or correlation methods and / or weighing methods and / or adaptive filter techniques and / or probability forecasts and be compensated accordingly. The high-frequency interference, for example, additional noise sources, which are superimposed by the current sensor itself or the input of the RTO or by electromagnetic coupling in addition to the current to be detected and thus distort the measurement result. Advantageously, low-frequency noise components can now be removed by the arrangement and then high-frequency interference components by the measuring device in order to obtain the current value.

Bevorzugt wird das Schaltelement mittels eines Schaltsignals geschaltet, wobei das Schaltsignal vom Messgerät bereitgestellt ist. Das Schaltsignal ist beispielsweise ein Triggersignal des Messgeräts. Somit erfasst das Messgerät den Strom und stellt überdies auch den Schaltzustand des Schaltelements ein. Auf diese Weise kann in veränderbaren Abständen die Erfassung des Stroms erfolgen, wobei jede Stromerfassung sowohl das Erfassen des Kompensationsstroms sowie auch das Erfassen des Vorwärtsstroms beinhaltet. Preferably, the switching element is switched by means of a switching signal, wherein the switching signal provided by the meter. The switching signal is for example a trigger signal of the measuring device. Thus, the meter detects the current and also adjusts the switching state of the switching element. In this way, the detection of the current can take place at variable intervals, wherein each current detection includes both the detection of the compensation current and the detection of the forward current.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Schaltelement mittels eines Schaltsignals geschaltet, wobei das Schaltsignal von einer externen Kontrolleinheit bereitgestellt wird und wobei das Schaltsignal an einen Triggereingang des Messgeräts bereitgestellt wird. Die Kontrolleinheit ist insbesondere dann nötig, wenn das zu erfassende Stromsignal ein Gleichspannungsstromsignal ist und keine Triggerpunkte festgelegt werden können. Somit wird eine externe Kontrolleinheit eingesetzt, um dem Schaltelement das Schaltsignal aufzuerlegen. Das Schaltsignal der externen Kontrolleinheit wird auch einem Triggereingang des Messgeräts bereitgestellt, sodass in Abhängigkeit des Schaltzustands des Schaltelements die entsprechende Erfassung entweder des Kompensationsstroms oder des Vorwärtsstroms im Messgerät erfolgen kann. In a preferred embodiment, the switching element is switched by means of a switching signal, wherein the switching signal is provided by an external control unit and wherein the switching signal is provided to a trigger input of the measuring device. The control unit is necessary in particular when the current signal to be detected is a DC current signal and no trigger points can be set. Thus, an external control unit is used to impose the switching signal on the switching element. The switching signal of the external control unit is also provided to a trigger input of the measuring device, so that, depending on the switching state of the switching element, the corresponding detection of either the compensation current or the forward current in the measuring device can take place.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der induktive Stromsensor mit einem Hallsensor und/oder einer Spulenwindung ausgebildet. Der relativ träge Hallsensor dient dabei bevorzugt zur Erfassung des Gleichstromanteils, während die Spulenwindungen den insbesondere höherfrequenten Wechselstromanteil erfassen. In a preferred embodiment, the inductive current sensor is formed with a Hall sensor and / or a coil winding. The relatively slow Hall sensor serves preferably for detecting the DC component, while the coil windings detect the particular higher-frequency alternating current component.

Der Hallsensor nutzt den Halleffekt zur Messung von Magnetfeldern aus. Wird der Hallsensor von einem Strom durchflossen und in ein senkrecht dazu verlaufendes Magnetfeld gebracht, liefert er eine Ausgangsspannung, die proportional zum Produkt aus magnetischer Feldstärke und Strom ist, was als Halleffekt bezeichnet wird. Ein Hallsensor liefert auch dann ein Signal, wenn das Magnetfeld, in dem er sich befindet, konstant ist. Dies ist der entscheidende Vorteil im Vergleich zu einem induktiven Stromsensor, der aus einer Spule besteht. Der Hallsensor erfasst somit den Gleichstromwert des Vorwärtsstroms und des Rückwärtsstroms. The Hall sensor uses the Hall effect to measure magnetic fields. If the Hall sensor flows through a current and placed in a perpendicular magnetic field, it provides an output voltage that is proportional to the product of magnetic field strength and current, which is referred to as Hall effect. A Hall sensor provides a signal even when the magnetic field in which it is located is constant. This is the decisive advantage compared to an inductive current sensor, which consists of a coil. The Hall sensor thus detects the DC value of the forward current and the reverse current.

Die Spulenwindung ist im induktiven Stromsensor vorgesehen, um einen Wechselstromwert des Vorwärtsstroms und des Rückwärtsstroms, insbesondere bei höheren Frequenzen, zu erfassen. The coil winding is provided in the inductive current sensor to detect an alternating current value of the forward current and the reverse current, particularly at higher frequencies.

Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Verfahren zum Erfassen eines Stroms durch eine Leitung mittels eines induktiven Stromsensors vorgesehen, wobei die Leitung und eine Rückleitung gemeinsam durch eine Öffnung des induktiven Stromsensors geführt werden und wobei der Vorwärtsstrom durch die Leitung dem Rückwärtsstrom der Rückleitung entgegen gerichtet ist. Das Verfahren umfasst die Schritte: Erfassen eines Kompensationsstroms durch Schalten eines Schaltelements in einen ersten Schaltzustand; Erfassen des Vorwärtsstroms durch Schalten des Schaltelements in einen zweiten Schaltzustand; und Subtrahieren des Kompensationsstroms vom Vorwärtsstrom zum Erhalten des zu erfassenden Stroms. According to the invention, a method for detecting a current through a line by means of an inductive current sensor is further provided, wherein the line and a return line are passed together through an opening of the inductive current sensor and wherein the forward current through the line is directed against the reverse current of the return line. The method comprises the steps of: detecting a compensation current by switching a switching element to a first switching state; Detecting the forward current by switching the switching element to a second switching state; and subtracting the compensation current from the forward current to obtain the current to be detected.

Bevorzugt wird der Kompensationsstrom in einem Messgerät zwischengespeichert. Preferably, the compensation current is buffered in a measuring device.

Bevorzugt wird ein Schaltsignal mittels des Messgeräts bereitgestellt. Preferably, a switching signal is provided by means of the measuring device.

Bevorzugt wird zum Erfassen des Kompensationsstroms zunächst der Rückwärtsstrom erfasst und der Kompensationsstrom aus der Differenz von Vorwärtsstrom und Rückwärtsstrom errechnet. Preferably, to detect the compensation current, the reverse current is first detected and the compensation current calculated from the difference between the forward current and the reverse current.

Nachfolgend werden anhand von Figuren der Zeichnung die Erfindung bzw. weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung näher erläutert, wobei die Figuren lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung beschreiben. Gleiche Bestandteile in den Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind nicht als maßstabsgetreu anzusehen, es können einzelne Element der Figuren übertrieben groß bzw. übertrieben vereinfacht dargestellt sein. The invention or further embodiments and advantages of the invention will be explained in more detail with reference to figures of the drawing, the figures only describe embodiments of the invention. Identical components in the figures are given the same reference numerals. The figures are not to be considered as true to scale, it can be exaggerated large or exaggerated simplified individual element of the figures.

Es zeigen: Show it:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Stromerfassungsanordnung gemäß der Erfindung, 1 A first embodiment of a current detection arrangement according to the invention,

2 ein induktiver Stromsensor zum erfindungsgemäßen zur Verwendung in einer Stromerfassungsanordnung gemäß der Erfindung, 2 an inductive current sensor according to the invention for use in a current detection arrangement according to the invention,

3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Stromerfassungsanordnung gemäß der Erfindung, 3 A second embodiment of a current detection arrangement according to the invention,

4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Stromerfassungsanordnung gemäß der Erfindung, 4 A third embodiment of a current detection arrangement according to the invention,

5 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Stromerfassungsanordnung gemäß der Erfindung, 5 A fourth embodiment of a current detection arrangement according to the invention,

6 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromerfassungsanordnung, 6 A fifth embodiment of a current detection arrangement according to the invention,

7 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromerfassungsanordnung, und 7 a sixth embodiment of a current detection arrangement according to the invention, and

8a–8b beispielhafte Zeitverläufe eines erfindungsgemäß erfassten Stroms, 8a - 8b exemplary time courses of a current detected according to the invention,

9 ein beispielhafter Zeitverlauf eines erfindungsgemäß erfassten Kompensationsstroms. 9 an exemplary time course of a inventively detected compensation current.

In 1 ist eine erste erfindungsgemäße Anordnung zum Erfassen eines Stroms dargestellt. Eine Leitung 6 ist dabei durch eine Öffnung 102 eines induktiven Stromsensors 1 geführt. Erfindungsgemäß wird in der gleichen Öffnung 102 des Stromsensors 1 eine Rückleitung 7 geführt. Ein Vorwärtsstrom I_vor durch die Leitung 6 ist dabei einem Rückwärtsstrom I_zurück durch die Rückleitung 7 entgegen gerichtet. Ein Schaltelement 2 ist dem induktiven Schaltelement 2 nachgeschaltet. Zum Erfassen des Stroms in der Anordnung wird mittels des Schaltelements 2 ein Kompensationsstrom I_Komp ermittelt. Dieser wird vom Vorwärtsstrom I_vor subtrahiert, um den zu erfassenden Strom zu erhalten. In 1 a first inventive arrangement for detecting a current is shown. A line 6 is through an opening 102 an inductive current sensor 1 guided. According to the invention in the same opening 102 of the current sensor 1 a return 7 guided. A forward current I _forward through the line 6 is a reverse current I _back through the return line 7 directed against. A switching element 2 is the inductive switching element 2 downstream. For detecting the current in the arrangement is by means of the switching element 2 a compensation current I _comp determined. This is subtracted from the forward current I _to obtain the current to be detected.

Zum Erfassen des Stromes wird der Kompensationsstrom I_komp von dem Vorwärtsstrom I_vor subtrahiert. Das Ergebnis dieser Subtraktion stellt den tatsächlich fließenden Strom dar und weist insbesondere keine niederfrequenten Änderungen des Stroms auf, welche beispielsweise durch eine Temperaturdrift oder durch 1/f-Rauschen dem Vorwärtsstrom I_vor überlagert sind. Somit wird mittels einer Messperiode t_mess in einer ersten Messzeit t_komp der Kompensationsstrom I_komp erfasst und in einer darauffolgenden zweiten Messzeit t_erf der Vorwärtsstrom I_vor erfasst. Ein vielfaches Wiederholen zum Erfassen der niederfrequenten Störungen auf der Leitung 6 kann damit unterbleiben. For detecting the current, the compensation current I _comp _is subtracted from the forward current I _before . The result of this subtraction represents the actual flowing current and in particular has no low-frequency changes of the current, which _are superimposed, for example by a temperature drift or by 1 / f noise _before the forward current I _before . Thus, the compensation _current I _{comp is} detected by means of a measuring period t _mess in a first measuring time t _comp and the forward current I _{before is} detected in a subsequent second measuring time t _erf . A multiple repetition to detect the low frequency noise on the line 6 can be avoided.

Der Aufbau und die Funktionsweise des induktiven Stromsensors 1 wird anhand von 2 näher erläutert. Der induktive Stromsensor 1 ist beispielsweise ein Zangenstrommesser, auch als Strommesszange oder Stromzange bezeichnet. Der Zangenstrommesser ist ein Messsensor zur indirekten Messung der elektrischen Stromstärke. Während bei der direkten Messung der Stromkreis aufgetrennt werden muss, um das Strommessgerät in die elektrische Leitung zu schalten, ist dies bei der indirekten Messung mit dem Zangenstrommesser nicht erforderlich, da es die magnetische Wirkung des Leiterstroms registriert. Die Zange des Zangenstrommessers kann dabei mittels eines beweglichen Schenkels geöffnet werden (nicht dargestellt), um eine Leitung zu umfassen, sodass der Stromkreis nicht aufgetrennt werden muss. Die Strommessung erfolgt potentialfrei. The structure and operation of the inductive current sensor 1 is determined by 2 explained in more detail. The inductive current sensor 1 For example, a pincer flow meter, also referred to as clamp meter or current clamp. The clamp meter is a measuring sensor for the indirect measurement of the electrical current. While in the direct measurement, the circuit must be separated to switch the ammeter into the electrical line, this is not necessary in the indirect measurement with the clamp current meter, as it registers the magnetic effect of the conductor current. The pliers of the clamp current meter can be opened by means of a movable leg (not shown) to include a line, so that the circuit does not have to be separated. The current measurement is potential-free.

Zum Erfassen des Gleichstroms auf der Leitung 6 und/oder auf der Rückleitung 7 wird bevorzugt ein Hallsensor 100 oder ein magnetoresistiver Widerstand, der auch statische Magnetfelder erfassen kann, in einem Spalt 104 eines Kerns des Zangenstrommessers angebracht. Der Kern der Zange ist in 2 durch den Ringkern 103 veranschaulicht. Die erfasste Gleichspannung U_H, auch Hallspannung genannt, wird einem Messgerät 8 zugeführt (nicht dargestellt) und gegebenenfalls für diesen Zweck elektronisch verstärkt. For detecting the direct current on the line 6 and / or on the return 7 is preferably a Hall sensor 100 or a magnetoresistive resistor that can also detect static magnetic fields in a gap 104 attached to a core of the tongs power knife. The core of the pliers is in 2 through the toroidal core 103 illustrated. The detected DC voltage U _H , also called Hall voltage, becomes a measuring device 8th supplied (not shown) and optionally electronically amplified for this purpose.

Zum Erfassen eines Wechselstroms auf der Leitung 6 und/oder auf der Rückleitung 7 wird das Transformator-Prinzip angewendet. Dabei bilden der feste Schenkel und der bewegliche Schenkel (nicht dargestellt) der Zange des induktiven Stromsensors 1 im geschlossenen Zustand einen Transformatorringkern 103. Die Leitung 6 bzw. die Rückleitung 7 bilden die Primärwicklung des Transformators. Eine zusätzliche Spulenwindung 101 im Stromsensor 1 bildet die Sekundärwicklung des Transformators. Der Strom im Leiter 6 bzw. im Rückleiter 7 magnetisiert den Kern 103 und induziert dadurch in der Spulenwindung 101 einen Strom, der proportional dem Vorwärtsstrom I_vor im Leiter 6 bzw. dem Rückwärtsstrom I_zurück im Rückleiter 7 ist. For detecting an alternating current on the line 6 and / or on the return 7 the transformer principle is applied. In this case, the fixed leg and the movable leg (not shown) form the pliers of the inductive current sensor 1 when closed, a transformer ring core 103 , The administration 6 or the return line 7 Form the primary winding of the transformer. An additional coil turn 101 in the current sensor 1 forms the secondary winding of the transformer. The current in the conductor 6 or in the return conductor 7 magnetizes the core 103 and thereby induces in the coil turn 101 a current proportional to the forward current I in _{front of} the conductor 6 or the reverse current I _back in the return conductor 7 is.

Der induktive Stromsensor 1 ist für eine Strommessung eines einzelnen Leiters ausgelegt. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, eine Rückleitung 7 in der Öffnung 102 des Sensors 1 zu führen. Die Magnetfelder von Leitung 6 und Rückleitung 7 heben sich gegenseitig auf, wenn die darin fließenden Ströme I_vor und I_zurück entgegen gerichtet sind, sodass nur der Fehlerstrom erfasst wird, nachfolgend als Kompensationsstrom I_komp bezeichnet. Alternativ kann eine niederfrequente Störung auch dadurch ermittelt werden, dass zunächst der Vorwärtsstrom I_vor und anschließend der Rückwärtsstrom I_zurück erfasst wird und die erfassten Werte voneinander subtrahiert werden, um den Kompensationsstrom I_komp zu erhalten. Die Subtraktion kann dann nach Analog-Digital-Wandlung der beiden Stromwerte in digitaler Weise erfolgen. The inductive current sensor 1 is designed for current measurement of a single conductor. According to the invention, a return line is now provided 7 in the opening 102 of the sensor 1 respectively. The magnetic fields of wire 6 and return 7 cancel each other when the currents flowing therein I are directed in _{front of} and I _back against, so that only the fault current is detected, hereinafter referred to as the compensation current I _comp . Alternatively, a low-frequency disturbance can also be determined by first detecting the forward current I _before and then the reverse current I _back and subtracting the detected values from one another to obtain the compensation _current I _comp . The subtraction can then take place after analog-to-digital conversion of the two current values in a digital manner.

In 3 ist ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel zum Erfassen des Stroms dargestellt. Dabei ist eine Stromquelle 5 mit einem ersten Anschluss 61 der Leitung 6 verbunden. Die Leitung 6 ist mit einem zweiten Anschluss 62 mit dem Schaltelement 2 verbunden. Das Schaltelement 2 ist mit einem Leitungsabschluss 4 gegen Bezugspotenzial verbunden. Die Stromquelle 5 und der Leitungsabschluss 4 stellen beispielsweise ein Messobjekt dar, welches einen Strom generiert, der gemäß der Anordnung der Erfindung erfasst werden soll. Die Stromquelle 5 stellt einen mit niederfrequenten und hochfrequenten Störsignalen überlagertes Stromsignal bereit. Um ein derartiges Signal verlustfrei erfassen zu können, ist der induktive Stromsensor 1 vorgesehen. In 3 a second embodiment of the invention for detecting the current is shown. There is a power source 5 with a first connection 61 the line 6 connected. The administration 6 is with a second connection 62 with the switching element 2 connected. The switching element 2 is with a line termination 4 connected to reference potential. The power source 5 and the line termination 4 For example, represent a measurement object that generates a current that is to be detected according to the arrangement of the invention. The power source 5 provides a superimposed with low frequency and high frequency noise signals current signal. In order to detect lossless such a signal, is the inductive current sensor 1 intended.

Erfindungsgemäß weist die Stromerfassungsanordnung die Rückleitung 7 auf, die mit einem ersten Anschluss 71 ebenfalls mit der Stromquelle 5 und damit zwangsläufig mit dem ersten Anschluss 61 der Leitung 6 verbunden ist. Ein zweiter Anschluss 72 der Rückleitung 7 ist mit dem Schaltelement 2 verbunden. Die Rückleitung 7 ist als Leitungsschleife ausgebildet, sodass ein Rückwärtsstrom I_zurück durch den induktiven Stromsensor 1 einem Vorwärtsstrom I_vor entgegengesetzt ist. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass ein Teil der Leitungsschleife durch den induktiven Stromsensor 1 geführt ist und ein zweiter Teil der Leitungsschleife nicht durch den induktiven Stromsensor 1 geführt ist. Das Schaltelement 2 kann mittels eines Schaltsignals 3 in einen ersten Schaltzustand I oder in einen zweiten Schaltzustand II geschaltet werden. According to the invention, the current detection arrangement has the return line 7 on that with a first connection 71 also with the power source 5 and inevitably with the first connection 61 the line 6 connected is. A second connection 72 the return line 7 is with the switching element 2 connected. The return 7 is designed as a line loop, so that a reverse current I _back through the inductive current sensor 1 a forward current I _is opposite. This is achieved in particular in that a part of the line loop through the inductive current sensor 1 is guided and a second part of the line loop not by the inductive current sensor 1 is guided. The switching element 2 can by means of a switching signal 3 be switched to a first switching state I or a second switching state II.

In einem ersten Schaltzustand I wird der zweite Anschluss 72 der Rückleitung 7 mit dem Leitungsabschluss 4 verbunden. In diesem Fall fließt ein Rückwärtsstrom I_zurück von der Stromquelle 5 an den Leitungsabschluss 4 über die Rückleitung 7 und das Schaltelement 2. Die Leitung 6 führt dabei keinen Vorwärtsstrom I_vor, da das Schaltelement 2 eine Verbindung zum Leitungsabschluss 4 unterbricht. Der induktive Stromsensor 1 erfasst im ersten Schaltzustand I des Schaltelements 2 den Rückwärtsstrom I_zurück. In a first switching state I, the second connection 72 the return line 7 with the line termination 4 connected. In this case, a reverse current I flows _back from the power source 5 to the line termination 4 over the return line 7 and the switching element 2 , The administration 6 leads no forward current I _before, since the switching element 2 a connection to the line termination 4 interrupts. The inductive current sensor 1 detected in the first switching state I of the switching element 2 the reverse current I _back .

Wird das Schaltelement 2 mittels des Schaltsignals 3 nun in den zweiten Schaltzustand II geschaltet, so wird der zweite Anschluss 62 der Leitung 6 mit dem Leitungsabschluss 4 verbunden. In diesem Fall wird der Vorwärtsstrom I_vor durch die Leitung 6 mittels des induktiven Stromsensors 1 erfasst. Dabei ist die Verbindung zwischen dem zweiten Anschluss 72 der Rückleitung 7 und dem Leitungsabschluss 4 mittels des Schaltelements 2 unterbrochen, sodass kein Rückwärtsstrom I_zurück fließt. Will the switching element 2 by means of the switching signal 3 now switched to the second switching state II, then the second connection 62 the line 6 with the line termination 4 connected. In this case, the forward current I is _{in front} by the line 6 by means of the inductive current sensor 1 detected. Here is the connection between the second port 72 the return line 7 and the line termination 4 by means of the switching element 2 interrupted, so that no reverse current I flows _back .

Dieses Ausführungsbeispiel stellt somit eine Quasi-Parallelschaltung aus Leitung 6 bzw. Rückleitung 7 dar, wobei mittels des Schaltelements 2 zu einem Zeitpunkt entweder die Leitung 6 oder die Rückleitung 7 mit Strom durchflossen wird. This embodiment thus provides a quasi-parallel circuit of line 6 or return 7 wherein, by means of the switching element 2 either the line at a time 6 or the return line 7 with current flowing through it.

Zum Erfassen des Stromes wird in einem ersten Schaltzustand I der Rückwärtsstrom I_zurück und in einem zweiten Schaltzustand II der Vorwärtsstrom I_vor erfasst. In einem Folgeschritt wird der Rückwärtsstrom I_zurück vom erfassten Vorwärtsstrom I_vor subtrahiert. Das Ergebnis dieser Subtraktion stellt einen Referenzwert dar, der nachfolgend als Kompensationsstrom I_Komp bezeichnet wird. Dieser Kompensationsstrom I_komp wird in einer zweiten Berechnung von dem bereits erfassten Vorwärtsstrom I_vor subtrahiert. Das Ergebnis dieser zweiten Subtraktion stellt den tatsächlich fließenden Stromwert von der Stromquelle 5 an den Leitungsabschluss 4 dar. Dieser erfasste Strom ist hinsichtlich niederfrequenter Änderungen des Stroms bereinigt. Diese Änderungen des Stroms werden beispielsweise durch Temperaturdrifts der Stromquelle 5, des Leitungsabschlusses 4, der Leitung 6, der Rückleitung 7, des Stromsensors 1 verursacht. Diese Änderungen des Stroms werden beispielsweise auch durch ein 1/f-Rauschen verursacht. For detecting the current in a first switching state I, the reverse current I is _returned and detected in a second switching state II, the forward current I _before. In a subsequent step, the reverse current I _is subtracted _back from the detected forward current I _before . The result of this subtraction represents a reference value, which is referred to below as the compensation current I _Komp . This compensation current I _comp is in a second calculation of the already detected forward current I _before subtracted. The result of this second subtraction represents the actual flowing current value from the current source 5 to the line termination 4 This detected current is adjusted for low frequency changes in the current. These changes in the current, for example, by temperature drifts of the power source 5 , the line conclusion 4 , the lead 6 , the return 7 , the current sensor 1 caused. These changes in the current are also caused, for example, by 1 / f noise.

In 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hier ist eine Reihenschaltung aus der Leitung 6 und der Rückleitung 7 dargestellt. Die Leitung 6 ist mit einem ersten Anschluss an die Stromquelle 5 angeschlossen und mit einem zweiten Anschluss 62 mit dem Schaltelement 2 verbunden. Die Rückleitung 7 ist mit einem ersten Anschluss 71 mit dem Schaltelement 2 verbunden und mit einem zweiten Anschluss 72 an den Leitungsabschluss 4 angeschlossen. Der zweite Anschluss 72 der Rückleitung 7 ist zwischen dem Schaltelement 2 und dem Leitungsabschluss 4 angeordnet. In 4 a third embodiment of the invention is shown. Here is a series connection from the line 6 and the return 7 shown. The administration 6 is with a first connection to the power source 5 connected and with a second connection 62 with the switching element 2 connected. The return 7 is with a first connection 71 with the switching element 2 connected and with a second connection 72 to the line termination 4 connected. The second connection 72 the return line 7 is between the switching element 2 and the line termination 4 arranged.

In einem ersten Schaltzustand I wird der zweite Anschluss 62 der Leitung 6 mit dem ersten Anschluss 71 der Rückleitung 7 verbunden, wodurch von der Stromquelle 5 ein Vorwärtsstrom I_vor durch den Sensor 1 über das Schaltelement 2 auch als entgegengesetzter Rückwärtsstrom I_zurück durch den Sensor 1 an den Leitungsabschluss 4 fließt. Durch die in 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung, wird eine schaltungstechnische (analoge) Subtraktion des Rückwärtsstroms I_zurück vom Vorwärtsstrom I_vor im ersten Schaltzustand I des Schaltelements 2 erhalten. Somit wird im Schaltzustand I bereits der Kompensationsstrom I_komp ermittelt, eine Berechnung dieses Kompensationsstroms I_komp ist in diesem Fall nicht notwendig. In a first switching state I, the second connection 62 the line 6 with the first connection 71 the return line 7 connected, resulting from the power source 5 a forward current I _forward through the sensor 1 over the switching element 2 also as reverse reverse current I _back through the sensor 1 to the line termination 4 flows. By the in 4 illustrated embodiment of the invention, a circuit (analog) subtraction of the reverse current I _back from the forward current I _before in the first switching state I of the switching element 2 receive. Thus, in the switching state I already the compensation _current I _comp determined, a calculation of this compensation _current I _comp is not necessary in this case.

Im zweiten Schaltzustand II des Schaltelements 2 wird der zweite Anschluss 62 der Leitung 6 mit dem Leitungsabschluss 4 verbunden, wodurch der Vorwärtsstrom I_vor im Sensor 1 ermittelt werden kann. Durch Subtraktion des Kompensationsstroms I_komp und vom Vorwärtsstrom I_vor wird der tatsächliche Strom der Stromquelle 5 ermittelt. In the second switching state II of the switching element 2 becomes the second port 62 the line 6 with the line termination 4 connected, whereby the forward current I _before in the sensor 1 can be determined. By subtracting the compensation current I _comp and the forward current I _before becomes the actual current of the power source 5 determined.

Die in 4 dargestellte Reihenschaltung aus Leitung 6 und Rückleitung 7 weist einige Vorteile auf. Insbesondere wird eine analoge Subtraktion von Vorwärtsstrom I_vor und Rückwärtsstrom I_rück ermöglicht, sodass eine Berechnung des Kompensationsstroms I_Komp unterbleiben kann. Die zur Berechnung nötige fehlerhafte und rauschbehaftete Umsetzung der Stromwerte I_vor und I_zurück kann dabei vermieden werden. In the 4 shown series connection of line 6 and return 7 has some advantages. In particular, an analog subtraction of forward current I _forward and reverse _current I _{back is} made possible so that a calculation of the compensation current I _Komp can be omitted. The erroneous and noisy conversion of the current values I _before and I _back required for the calculation can be avoided.

In 5 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Ausführungsbeispiel gemäß 5 basiert auf dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 und weist im einzigen Unterschied zu 3 ein erstes Kompensationselement R_komp1 und ein zweites Kompensationselement R_komp2 auf. Das erste Kompensationselement R_komp1 ist dabei zwischen dem ersten Anschluss 61 der Leitung 6 und dem zweiten Anschluss 62 der Leitung 6 angeordnet. Entsprechend ist das zweite Kompensationselement R_komp2 zwischen dem ersten Anschluss 71 und dem zweiten Anschluss 72 der Rückleitung 7 angeordnet. Die Kompensationselemente R_komp1 und R_komp2 werden dazu verwendet, unterschiedliche Leitungswiderstände der Leitung 6 und der Rückleitung 7 aufgrund verschiedener Leitungslängen zu kompensieren. Ist beispielsweise die Leitung 6 kürzer als die Rückleitung 7, so wäre der Vorwärtsstrom I_vor vom Rückwärtsstrom I_zurück zusätzlich verschieden, wobei dieser Fehler nicht herausgerechnet werden kann. Weisen die Kompensationselemente R_komp1 und R_komp2 den gleichen Widerstandswert auf, der ein Vielfaches höher ist als einer der Leitungswiderstände, beispielsweise 1 Kiloohm, so fallen derartige Unterschiede der Leitungswiderstände, die im Milliohm- bis Ohmbereich liegen, nicht weiter ins Gewicht. Auf diese Weise ist eine einfache Kompensation unterschiedlicher Leitungslängen ermöglicht. In 5 a fourth embodiment of the invention is shown. The embodiment according to 5 is based on the embodiment according to 3 and assigns in the only difference 3 a first compensation _element R _komp1 and a second compensation _element R _komp2 . The first compensation _element R _komp1 is between the first terminal 61 the line 6 and the second port 62 the line 6 arranged. Accordingly, the second compensation element R _komp2 between the first port 71 and the second port 72 the return line 7 arranged. The compensation _elements R _komp1 and R _komp2 are used to different line resistances of the line 6 and the return 7 due to different line lengths to compensate. For example, is the line 6 shorter than the return line 7 Such would be the forward current I _before addition _back different from the reverse current I, this error can not be eliminated. _Have the compensation _elements R _komp1 and R _komp2 the same resistance, which is many times higher than one of the line resistances, for example 1 Kilohms, such differences in the line resistances, which are in the range of milliohms to ohms, are of no further significance. In this way, a simple compensation of different cable lengths is possible.

In 6 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Ausführung gemäß 6 basiert auf der Ausgestaltung gemäß 5. Alternativ könnte die Ausgestaltung der 6 auch auf einem der Ausführungsbeispiele gemäß 3 oder 4 basieren. Gezeigt ist ein Messgerät 8, welches beispielsweise als digitales Speicheroszilloskop oder als Echtzeitoszilloskop RTO ausgebildet ist. Der induktive Stromsensor 1 ist mit einem ersten Messeingang 9 des Messgeräts 8 verbunden. Der Messeingang 9 ist mit einem Analog-Digital-Wandler 13 verbunden, um den analogen Stromwert des Sensors 1 in einen Digitalwert umzusetzen. Dieser Digitalwert wird in einem Speicher 14 abgelegt. Bei dem erfassten Strom handelt es sich beispielsweise um den Kompensationsstrom I_komp, den Rückwärtsstrom I_zurück oder den Vorwärtsstrom I_vor. Weiterhin ist im Messgerät 8 eine zentrale Recheneinheit CPU 15 vorgesehen, welche die mittels des Analog-Digital-Wandlers 13 erfassten Signale oder im Speicher 14 abgelegten Werte empfängt und daraus Berechnungen anstellt. Insbesondere kann mit der CPU 15 eine Subtraktion des Kompensationsstroms I_komp vom Vorwärtsstrom I_vor errechnet werden. Weiterhin kann mit der CPU 15 eine Subtraktion des Rückwärtsstroms I_zurück vom Vorwärtsstrom I_vor errechnet werden. In 6 a fifth embodiment of the invention is shown. The execution according to 6 is based on the embodiment according to 5 , Alternatively, the embodiment of the 6 also on one of the embodiments according to 3 or 4 based. Shown is a measuring device 8th which is designed, for example, as a digital storage oscilloscope or as a real-time oscilloscope RTO. The inductive current sensor 1 is with a first fair entrance 9 of the meter 8th connected. The fair entrance 9 is with an analog-to-digital converter 13 connected to the analog current value of the sensor 1 to translate into a digital value. This digital value is stored in memory 14 stored. The detected current is, for example, the compensation current I _komp , the reverse current I _back or the forward current I _before . Furthermore, in the meter 8th a central processing unit CPU 15 provided by means of the analog-to-digital converter 13 detected signals or in memory 14 receives stored values and makes calculations from them. In particular, with the CPU 15 subtracting the compensation current I _comp the forward current I are calculated _before. Furthermore, with the CPU 15 a subtraction of the reverse current I _back from the forward current I _{before are} calculated.

Sowohl das Ergebnis der Berechnungen der CPU 15, also auch die im Speicher 14 gespeicherten Werte von I_Komp, I_vor und/oder I_zurück sowie auch die momentan erfassten Werte können mit einer Anzeigeeinheit 16 dargestellt werden. Both the result of the calculations of the CPU 15 So in the memory 14 stored values of I _comp , I _before and / or I _back as well as the currently detected values can with a display unit 16 being represented.

Überdies stellt das Messgerät 8 an einem Messgeräteausgang 10 ein Schaltsignal 3 bereit, um das Schaltelement 2 zwischen dem ersten Schaltzustand I und dem zweiten Schaltzustand II umzuschalten. Auf diese Weise kann das Messgerät 8 die Umschaltung zwischen dem Erfassen des Kompensationsstroms I_komp und des Vorwärtsstroms I_vor zeitlich genau steuern. Das Schaltsignal 3 ist beispielsweise ein Triggersignal des Messgeräts 8, um sowohl die erste Messzeit t_komp als auch die zweite Messzeit t_erf der Messperiode t_mess einzuleiten. Das Triggersignal wird sodann intern im Messgerät 8 verwendet, um die einzelnen Messzeiten t_komp, t_erf voneinander zu trennen und die entsprechenden Berechnungen zum richtigen Zeitpunkt durchzuführen. Moreover, the meter provides 8th at a meter output 10 a switching signal 3 ready to the switching element 2 switch between the first switching state I and the second switching state II. That way, the meter can 8th control the switching between the detection of the compensation _current I _comp and the forward current I _before time exactly. The switching signal 3 is for example a trigger signal of the measuring device 8th to initiate both the first measuring time t _komp and the second measuring time t _{erf of} the measuring period t _mess . The trigger signal then becomes internal to the meter 8th used to separate the individual measuring times t _comp , t _erf from each other and perform the corresponding calculations at the right time.

In 7 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Neben dem Messgerät 8 zum Erfassen der jeweiligen Stromsignale I_komp, I_zurück und I_vor ist eine externe Zeitkontrolleinheit 12 vorgesehen. Diese Kontrolleinheit 12 stellt das Schaltsignal 3 für das Schaltelement 2 bereit. Das Schaltsignal 3 wird auch dem Messsignal 8 über einen zweiten Messsignaleingang 11 bereitgestellt. Der zweite Messsignaleingang 11 ist beispielsweise ein Triggereingang 11 des Messgeräts 8. In 7 a sixth embodiment of the invention is shown. Next to the meter 8th for detecting the respective current signals I _comp , I _back and I _before is an external time control unit 12 intended. This control unit 12 represents the switching signal 3 for the switching element 2 ready. The switching signal 3 will also be the measurement signal 8th via a second measuring signal input 11 provided. The second measurement signal input 11 is for example a trigger input 11 of the meter 8th ,

Mittels der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt und eine Anordnung aufgezeigt, mit der ein Rückwärtsstrom I_zurück durch einen induktiven Stromsensor 1 erfasst wird, um einen Kompensationsstromwert I_Komp als Referenzstromwert zu erhalten. Der Kompensationsstromwert I_Komp ist aufgrund der niederfrequenten Störungen nicht automatisch null. Mittels des Schaltsignals 3 wird die Anordnung zwischen einer ersten Messzeit t_Komp zum Erfassen/ Ermitteln eines Kompensationsstroms bzw. eines Rückwärtsstroms I_zurück und einer zweiten Messzeit t_erf zum Erfassen eines Vorwärtsstroms I_vor umgeschaltet. By means of the invention, a method is provided and an arrangement shown, with which a reverse current I _back through an inductive current sensor 1 is detected to obtain a compensation _current value I _Komp as a reference _current value. The compensation _{current value} I _Komp is not automatically zero due to the low-frequency noise. By means of the switching signal 3 the arrangement is switched back between a first measuring time t _Komp for detecting / determining a compensation current or a reverse current I _back and a second measuring time t _erf for detecting a forward current I _before .

In allen Ausführungsbeispielen wird dabei ein Strom geschaltet, der einen ungehinderten Stromfluss zum Leitungsabschluss 4 ermöglicht. Im Messgerät 8 wird der Kompensationsstrom I_komp vom Vorwärtsstrom I_vor subtrahiert, um einen Stromwert zu erhalten, der sodann unabhängig von einer Temperaturdrift und von einem 1/f-Rauschen und von sonstigen niederfrequenten Störungen ist. In all embodiments, while a current is switched, the unimpeded flow of current to the line termination 4 allows. In the meter 8th For _example , the compensation current I _comp _is subtracted from the forward current I _to obtain a current value which is then independent of temperature drift and of 1 / f noise and other low-frequency noise.

Mit den hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können insbesondere niederfrequente Anteile eines Stromes herausgerechnet werden. Es ist überdies von Vorteil, wenn im Messgerät 8 zusätzlich noch hochfrequente Störungen durch Filtertechniken oder Korrelations- bzw. Vergleichsmethoden oder Vorhersageverfahren herausgerechnet werden. With the embodiments of the invention described here in particular low-frequency components of a current can be excluded. It is also beneficial if in the meter 8th In addition, even high-frequency interference by filter techniques or correlation or comparison or prediction methods are excluded.

Bevorzugt beträgt das Verhältnis aus den Schaltzeiten 1:20, mehr bevorzugt 1:10, sodass das Schaltelement 2 ungefähr 10 Prozent der gesamten Stromerfassungszeit im ersten Schaltzustand I ist. Preferably, the ratio of the switching times is 1:20, more preferably 1:10, so that the switching element 2 is about 10 percent of the total current detection time in the first switching state I.

Auf die beschriebene Art und Weise wird pro erfassten Stromwert eine Kompensation der Niederfrequenzstörung ermöglicht. Eine aufwendige Wiederholung der Messung mit anschließender Mittelwertbildung kann somit enorm reduziert werden, da zur Erfassung des tatsächlichen Stromes des Testobjekts erfindungsgemäß lediglich 5 bis 10 Messungen nötig sind. In the manner described, a compensation of the low-frequency disturbance is made possible per detected current value. An elaborate Repetition of the measurement with subsequent averaging can thus be reduced enormously, since according to the invention only 5 to 10 measurements are necessary to detect the actual current of the test object.

In 8a und 8b sind beispielhafte Stromzeitverläufe dargestellt. In 8a ist dabei ein Stromverlauf über der Zeit t dargestellt, wobei dieser Stromverlauf z.B. mehrere Millisekunden beträgt. Es ist zu erkennen, dass ein niederfrequenter Stromunterschied ∆I_LF zwischen den einzelnen Messperioden t_Mess1, t_Mess2 und t_Mess3 vorherrscht. Diese unterschiedlichen niederfrequenten Stromunterschiede ∆I_LF müssen erfasst werden und vom zu erfassenden Stromwert subtrahiert werden. Bislang erfolgte dies durch eine entsprechend hohe Anzahl von Stromwerterfassungen, deren Mittelungen sodann den Stromwert ergaben. Mittels des hier vorgeschlagenen Verfahrens oder der hier vorgeschlagenen Anordnung wird dies stark vereinfacht. In 8a and 8b exemplary current time profiles are shown. In 8a In this case, a current profile over time t is shown, wherein this current profile is, for example, several milliseconds. It can be seen that a low-frequency current difference ΔI _LF prevails between the individual _{measuring periods} t _Mess1 , t _Mess2 and t _Mess3 . These different low-frequency current differences ΔI _LF must be detected and subtracted from the current value to be detected. So far, this was done by a correspondingly high number of current value acquisitions, the averaging then gave the current value. By means of the method proposed here or the arrangement proposed here, this is greatly simplified.

In 8b ist ein erfindungsgemäßes Messen des Stromwerts in einer Messperiode t_mess dargestellt. In einer ersten Messzeit t_komp erfolgt das Erfassen des Kompensationsstroms I_komp bzw. des Rückwärtsstroms I_zurück. In einer zweiten Messzeit t_erf der Messperiode t_Mess erfolgt das Erfassen des Vorwärtsstroms I_vor. Die erste Messzeit t_komp und die zweite Messzeit t_erf bilden die Messperiode t_mess. Die erste Messzeit t_komp und die zweite Messzeit t_erf werden durch das Schaltsignal 3 am Schaltelement 2 eingestellt und im Messgerät 8 zur Berechnung des erfassten Stroms berücksichtigt. Zur Vervollständigung ist in 8B auch ein Hochfrequenzrauschen dargestellt, welches als ∆I_HF dem zu erfassenden Strom überlagert ist und mittels Filtertechniken im Messgerät 8 anschließend herausgerechnet wird. In 8b an inventive measurement of the current value in a measuring period t _{mess is} shown. In a first measurement time t _comp , the detection of the compensation _current I _comp or of the reverse current I occurs _back . In a second measuring time t _{erf of} the _measuring period t _measuring , the forward current I is _detected . The first measuring time t _comp and the second measuring time t _erf form the measuring period t _mess . The first measuring time t _comp and the second measuring time t _erf are determined by the switching signal 3 on the switching element 2 set and in the meter 8th considered for the calculation of the detected current. To complete is in 8B Also shown a high-frequency noise, which is superimposed as ΔI _HF the current to be detected and by means of filter techniques in the meter 8th subsequently excluded.

Durch eine Subtraktion des Kompensationsstroms I_komp vom Vorwärtsstrom I_vor für jede Messperiode t_Mess wird eine Kompensation der niederfrequenten Störung erreicht und für jede Messung der niederfrequente Anteil bereits herausgerechnet. Ein vielzähliges Wiederholen der Messung wird somit unnötig. By subtracting the compensation _current I _comp from the forward current I _before for each measurement period t _measurement , a compensation of the low-frequency interference is achieved and the low-frequency component is already calculated out for each measurement. A multiple repetition of the measurement is thus unnecessary.

In 9 ist das Erhalten eines Kompensationsstroms I_komp veranschaulicht, wenn das Ausführungsbeispiel gemäß 3 verwendet wird und ein Messgerät 8 den Kompensationsstrom I_Komp bereits vom Vorwärtsstrom I_vor abzieht, um den tatsächlichen Strom zu erhalten. In einem ersten Schaltzustand I des Schaltelements 2 wird der Rückwärtsstrom I_zurück erhalten. Der Wert des Rückwärtsstrom I_zurück wird in einem Speicher 14 des Messgeräts abgelegt. In einem zweiten Schaltzustand II des Schaltelements 3 wird der Vorwärtsstrom I_vor erhalten. Noch während der ersten Messzeit t_komp wird im Messgerät der Rückwärtsstrom I_zurück vom Vorwärtsstroms I_vor abgezogen. Das Resultat ist der Kompensationsstrom I_Komp. Wie gemäß 9 gezeigt ist, ist der Kompensationsstrom I_komp von null verschieden und für jede Messung t_mess1, t_mess2, t_mess3 individuell. In der zweiten Messzeit t_erf wird der tatsächliche Strom I durch Subtraktion des Kompensationsstroms I_komp vom Vorwärtsstrom I_vor erhalten und dargestellt. In 9 is the obtaining of a compensation _current I _comp illustrated when the embodiment according to 3 is used and a measuring device 8th already subtracts the compensation current I _Komp from the forward current I _in order to obtain the actual current. In a first switching state I of the switching element 2 the reverse current I is _returned . The value of the reverse current I _back is stored in memory 14 stored the meter. In a second switching state II of the switching element 3 the forward current I _is obtained _before . Even during the first measuring time t _comp , the reverse current I _is subtracted _back from the forward current I _before in the measuring device. The result is the compensation current I _Komp . As per 9 is shown, the compensation _current I _{comp is} different from zero and for each measurement t _mess1 , t _mess2 , t _mess3 individual. In the second measuring time t _erf , the actual current I _is obtained and represented by subtracting the compensation current I _komp from the forward current I _before .

Im Rahmen der Erfindung können alle beschriebenen und/oder gezeichneten und/oder beanspruchten Elemente beliebig miteinander kombiniert werden. In the context of the invention, all described and / or drawn and / or claimed elements can be combined with each other as desired.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2444816 A2 [0005]

Claims

Arrangement for detecting a current through a line ( 6 ) by means of an inductive current sensor ( 1 ), whereby the line ( 6 ) through an opening ( 102 ) of the inductive current sensor ( 1 ), whereby a return line ( 7 ) also through the opening ( 102 ) of the inductive current sensor ( 1 ), wherein a forward current (I _before ) through the line ( 6 ) a reverse current (I _back ) through the return line ( 7 ), wherein for detecting the current by means of a switching element ( 2 ) a compensation current (I _Komp ) is determined, which is subtracted from the forward current (I _before ).

Arrangement according to claim 1, wherein the compensation current (I _Komp ) is equal to the difference between forward current (I _Vor ) and reverse current (I _back ).

Arrangement according to one of claims 1 or 2, wherein the switching element ( 2 ) the inductive current sensor ( 1 ), wherein in a first switching state (I) of the switching element ( 2 ) The administration ( 6 ) and the return line ( 7 ) are connected to one another in order to detect the compensation current (I _comp ) and in a second switching state (II) of the switching element ( 2 ) The administration ( 6 ) with a line termination ( 4 ) to detect the forward current (I _before ).

Arrangement according to claim 3, wherein the line ( 6 ) with a first connection ( 61 ) to a power source to be measured ( 5 ) and with a second connection ( 62 ) to the switching element ( 2 ), the return line ( 7 ) with a first connection ( 71 ) to the switching element ( 2 ) and with a second connection ( 72 ) to the line end ( 4 ) and wherein the second connection ( 72 ) of the return ( 7 ) between the switching element ( 2 ) and the line conclusion ( 4 ) is arranged.

Arrangement according to claim 1, wherein the switching element ( 2 ) the inductive current sensor ( 1 ), wherein in a first switching state (I) of the switching element ( 2 ) the return line ( 7 ) with a line termination ( 4 ) is connected to detect the reverse current (I _back ) and wherein in a second switching state (II) of the switching element ( 2 ) The administration ( 6 ) with a line termination ( 4 ) to detect the forward current (I _before ).

Arrangement according to claim 5, wherein the line ( 6 ) with a first connection ( 61 ) to a power source to be measured ( 5 ) and with a second connection ( 62 ) to the switching element ( 2 ), the return line ( 7 ) with a first connection ( 71 ) to the power source ( 5 ) and with a second connection ( 72 ) to the switching element ( 2 ) connected.

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the line ( 6 ) a first compensation _element (R _Komp1 ) and the return line ( 7 ) has a second compensation _element (R _Komp2 ).

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein a measurement object as a current source ( 5 ) generates the current to be detected.

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the return line ( 7 ) is a line loop.

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the inductive current sensor ( 1 ) to a measuring device ( 8th ), in particular a digital storage oscilloscope, is connected.

Arrangement according to claim 10, wherein the measuring device ( 8th ) the compensation current (I _comp ) and / or the reverse current (I _back ) in a memory area ( 14 ).

Arrangement according to one of claims 10 or 11, wherein the switching element ( 2 ) by means of a switching signal ( 3 ), the switching signal ( 3 ) from the measuring device ( 8th ).

Arrangement according to one of claims 10 or 11, wherein the switching element ( 2 ) by means of a switching signal ( 3 ), the switching signal ( 3 ) from an external control unit ( 12 ) and wherein the switching signal ( 3 ) to a trigger input ( 10 ) of the measuring device ( 8th ) provided.

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the inductive current sensor ( 1 ) a ring ( 103 ) of a magnetic flux conducting material and a Hall sensor ( 100 ) and / or a coil turn ( 101 ).

Method for detecting a current through a line ( 6 ) by means of an inductive current sensor ( 1 ), whereby the line ( 1 ) and a return ( 7 ) together through an opening ( 102 ) of the inductive current sensor ( 1 ) and wherein the forward current (I _before ) through the line ( 6 ) the reverse current (I _back ) of the return line ( 7 ), with the steps of: Detecting a compensation current (I _Komp ) by switching a switching element ( 2 ) in a first switching state (I); Detecting the forward current (I _before ) by switching the switching element ( 2 ) in a second switching state (II); - Subtract the compensation current (I _comp ) from the forward current (I _before ) to obtain the current to be detected.

Method according to claim 15, wherein the compensation current (I _comp ) in a measuring device ( 8th ) is cached.

Method according to one of claims 15 or 16, wherein a switching signal ( 3 ) by means of the measuring device ( 8th ) provided.

Method according to one of claims 15 to 17, wherein for detecting the compensation current (I _comp ), first the reverse current (I _back ) is detected and the compensation current (I _comp ) is calculated from the difference between forward current (I _forward ) and reverse current (I _back ) becomes.