用于在由刚性材料构成的电导体处测量电流、电压和温度的装置

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的装置。

在低压配电设备中的电压和电流测量主要利用电感式传感器或 者霍尔传感器实现，以便保证在测量与分析位置之间的电隔离。此 外还存在借助于光电耦合器进行这样一种电隔离的可能性，所述光 电耦合器把由测量元件所产生的信号转交给处理单元。

为了电流测量或者电压测量还可以采用电阻元件，然而由于电 阻元件中的高损耗功率和缺乏电隔离而很少采用所述电阻元件。

在低压配电设备中，用于输送电流的母线水平走向，其中对所 述母线分配垂直或者说竖直走向的多端子母线。各个控制、配电和 调节装置位于插入件中，其中在所述插入件处设有接触元件，所述 接触元件以口的形状包围多端子母线。在违犯操作规程的维修情况 下或者出于其它的原因存在以下风险，即在这些接触位置处在某种 条件下由于高电流密度，接触力中的小偏差就导致高的温度上升。 结果可能是电缆烧灼和设备毁坏。由于高的测量技术耗费，低压配 电设备中这种母线接触的温度未连续地被监控。

本发明的任务是，创建一种装置，利用所述装置能够以简单的 方式测量接触件的电流、电压以及温度。

根据本发明，该任务利用权利要求1所述的特征来解决。

根据本发明，所述导体于是由两个导体段构成，在所述两个导 体段之间设置由与所述导体的材料相比具有较高电阻地材料制造的 电阻元件，其中在所述电阻元件的区域中布置具有凹陷的平整部 分，在所述凹陷上方以桥接方式放置测量装置，流过所述导体的电 流的一部分流过所述测量装置，并且所述测量装置布置在连接接触 件附近，使得在接触位置处产生的热被测量，其中利用所述连接接 触件可使所述导体与另一导体导电连接。

在汽车领域，在电池管理12V/24V中，为测量电流已开发了 Isabellenhütte公司的ASIC  IHM-A-1500，其特征是高的灵敏度。

该电路可以被用于在导体段中测量电流、电压和温度，其中所 述导体段可与上述的口状接触件直接连接或者承载所述口状接触 件，使得在那里产生的热可以直接由该电路测量。

作为导体可以或者采用扁平带导体，所述扁平带导体具有两个 段，在所述两个段之间存在电阻元件；当然还有可能采用圆线导体， 所述圆线导体具有平整部分，在所述平整部分的区域中存在凹陷并 且从而也存在所述电阻元件。

在此电流流过所述电阻元件并且与之并行地流过所述测量电 路。

在此，所述电阻元件可以用锰镍铜合金制造，所述锰镍铜合金 具有比铜高20倍的电阻。

本发明的其它有利的扩展可以由其它的从属权利要求得出。

应该借助于附图详细地阐述和描述本发明以及本发明的其它有 利的扩展和改进以及其它优点，其中在附图中示出本发明的实施 例。

图1示出在导体件的透视图，

图2以侧视图示出已安装了测量设备的如图1所示的导体部 件，

图3示出展开的接触件的透视图，以及

图4示出测量设备的电路装置。

图1以透视图示出导体10，在所述导体的一端处具有用于连接 导体的压接端子，所述压接端子借助于螺纹连接12与导体10相连 接。所述导体10由第一导体部件13以及第二导体部件14组成，压 接端子11紧固在所述第一导体部件上，带有两个接触舌簧16、17 的接触件15借助于铆钉连接18连接在所述第二导体部件上。该接触 件15通过以下方式与垂直的导体19连接，即把带有接触件15的导 体10通过所述垂直的扁平带导体19推移，使得扁平带导体19位于 舌簧16与17之间的中间空间20中。推入方向由箭头P表示。仅仅 为了补充应当说明，在接触舌簧16和17的自由端处设有向内指向的 凸起16a和17a，其相互间的距离稍小于第二导体19的厚度。为了 提高接触舌簧16和17的接触力，设置具有腿21和22的蝶形弹簧(参 见图3)，所述腿21和22相向挤压接触舌簧16、17。

在第一导体段13与第二导体段14之间设有电阻元件23，所述 电阻元件在接触位置24和25处与两个导体段13和14固定焊接。在 图1中所示的实施方式中，电阻元件23的厚度小于导体段13和14 的厚度，从而构成凹陷26。所述电阻元件例如可以由锰镍铜合金构 成，所述锰镍铜合金具有比由铜制造的两个导体段13和14的电阻值 高20倍的电阻值。

在两个导体段13和14的朝向观察者的面上焊接印刷电路板 27，其中测量电路28被固定在该印刷电路板上；印刷电路板27与测 量电路28一起构成用于测量电流并且尤其是温度的测量装置，如前 所述该测量装置是公知的。由于与两个导体段13和14的厚度d1相 比变小的电阻元件23厚度d2，电流不仅流经所述电阻元件、而且流 经所述测量装置，其中这未被详细地示出。印刷电路板27被焊接在 段13和14上。

在其整体上获得参考数字29的测量设备或者说测量装置处于电 网电位、也就是说处于高达1000V的电位。在该测量装置29的输出 端处有数字信号，如下文中所述，所述数字信号通过光电耦合器被 输送给微处理器，以便这里实现电位隔离。

现在应当参照图3。

在那里示出导体30，所述导体由两个导体段31和32组成，其 中以与图1所示的实施方式相同的方式，在所述两个导体段之间存 在与电阻元件23相同的电阻元件。在这两个导体段31与32之间也 设有凹陷，其中以与在导体段13和14上相同的方式，印刷电路板 33被焊接在所述所述导体段31和32上。在所述印刷电路板本身上 有两个电路34和35，其中的电路34对应于电路28。

在图2中示出，接触件15紧固在段13和14的相对于印刷电路 板27的侧上。以相同的方式，接触件36在导体段31处被固定铆接 在相对于印刷电路板33的侧上，所述接触件36并非像接触件15那 样平坦，而是Z字形弯曲的。一个腿37位于印刷电路板31处，而 与之并行的另一腿38承载接触尖端39和40，所述接触尖端借助于 接触压簧51相互连接，所述接触压簧被构造为U字形接触压簧，其 中设有第一U形状42和与之并行的第二U形状43，所述U形状借 助于连接元件44和45相互连接，其中这两个U形状42和43通过接 触件插接，其中腿对42和43的弹簧力彼此相向通过连接段44、45 被施加在接触舌簧39和40上。这种接触装置也是公知的。

图4示出一个电路装置，具有多个印刷电路板50、51、52，其 数量对应于相数，在所述印刷电路板上分别设有对应于电路28和34 的Asic电路53、54和55，所述Asic电路与第一微处理器56、57和 58连接，在所述微处理器中在第一步骤中处理电路53至55的信号。 微处理器56、57和58的输出信号通过光电耦合器59、60、61被输 送给微处理器62，在所述微处理器中进一步处理微处理器56至58 的信号。

用于控制配电装置和用于显示装置64的控制装置63连接在微 处理器62的输出端处。供电通过输电线路65进行，用于控制电压的 线路66被引向所述输电线路，所述输电线路和所述用于控制电压的 线路通过三个隔离的供电装置67、68和69保证和控制能量供应。

图1示出导体部件10，所述导体部件在其一端具有用于连接导 体的压接紧固件(Crimp-Aufnahme)11。所述压接紧固件连接在第 一导体部件12上。在该导体部件12上，在其相对于压接附件11的 前沿13处连接有(例如熔接或者焊接)阻性电阻元件14，在其自由 的前沿(Stirnkante)15处连接有接触件16，所述接触件终止于有两 个叉尖18和19的叉形17。在图中没有示出彼此相对挤压两个叉尖 18和19的弹簧元件。两个叉尖19和18之间的开口20通过竖直走 向的多端子母线21插接。整个导体装置10用于向位于配电装置内部 的配电、控制和调节装置供应电流。在配电装置中垂直走向的多端 子母线21与水平走向的母线连接，所述母线在此不作详细说明。

段12或者16的厚度D1大于电阻元件的厚度D2，使得在所述电 阻元件的区域中构成凹陷22。该凹陷22由电电路23覆盖，其中所 述电路23包含印刷电路板24，在所述印刷电路板上设有用于电流、 电压和温度的测量元件25。

如果现在电流流过装置10，则电流的一部分流过电阻元件14而 另一部分流过测量设备23，其中在那里流通的电流可以被测量。此 外还可以测量电压和温度，所述电压和温度尤其是可能由于差的接 触过渡和从而在接触叉与多端子母线21之间的高接触电阻而产生。

在测量件23处设有与微处理器连接的连接导体，在所述微处理 器中可以进一步处理来自测量设备23的信号。在高达1000V的低压 范围中对于测量设备23的公知应用重要的是对流过电阻元件14和测 量设备23的电流的分配。

要补充的是，所述印刷电路板焊接在段12和16上。

该测量设备处于电网电位、就是说处于高达1000V的电位。在测 量设备23的输出端处有数字信号，所述数字信号通过电位隔离装置 (例如光电耦合器)被输送给微处理器。