Analytical circuit for a current sensor working on the compensation principle, in particular for the measurement of direct and alternating currents and method for operation of said current sensor

Circuit d'evaluation pour detecteur de courant, fonctionnant selon le principe de compensation et permettant notamment de mesurer des courants continus et des courants alternatifs, et procede d'exploitation d'un tel detecteur de courant

Auswerteschaltung für einen stromsensor nach dem kompensationsprinzip, insbesondere zur messung von gleich- und wechselströmen, sowie verfahren zum betrieb eines solchen stromsensors

Abstract

Die Signalverarbeitung nach der vorliegenden Erfindung er-laubt eine vollständig digitale Realisierung der Ansteue-rungselektronik und somit eine Kostenreduzierung durch voll-ständige Integration in einen ASIC. Die Magnetfeldsonde wird beispielsweise über Widerstände mit einer Rechteckspannung vorgegebener Frequenz gespeist, das Sondensignal wird von ein oder zwei Komparatoren erfasst und die Pulsbreiten werden mit Zählern digital gemessen. Außerdem wird die herkömmliche ana-loge Endstufe für den Kompensationsstrom durch eine PWM-End-stufe mit vorgeschaltetem Sigma-Delta Modulator ersetzt. Eine Synchronisierung auf ein vorgegebenes Synchronsignal (z.B. aus der Messwertverarbeitung) ist möglich.
La présente invention concerne un traitement de signal qui permet la réalisation complètement numérique d'un équipement électronique, ce qui permet de réduire les frais grâce à une intégration complète dans un circuit intégré à application spécifique (application specific integrated circuit : ASIC). Selon cette invention, la sonde de champ magnétique est par exemple alimentée avec une tension carrée de fréquence prédéfinie, par l'intermédiaire de résistances, le signal de sonde est détecté par un ou deux comparateurs et les durées d'impulsion sont mesurées de manière numérique à l'aide de compteurs. De plus, les étages de sortie analogiques classiques pour le courant de compensation sont remplacés par des étages de sortie de modulation de largeur d'impulsion comprenant un modulateur sigma-delta monté en amont. Une synchronisation par rapport à un signal de synchronisation prédéfini (par exemple issu du traitement des valeurs de mesure) est possible.
Signal processing according to the invention permits a complete digital implementation of the control electronics and thus a cost reduction due to complete integration in an ASIC. The magnetic field probe is, for example, supplied with a square wave voltage of determined frequency, by means of resistors, the probe signal is recorded by one or two comparators and the pulse width is digitally measured by counters. Furthermore the conventional analogue final stage for the compensation current is replaced by a PWM end stage with a series connected sigma-delta modulator. A synchronisation with a set synchronisation signal ( for example from the measured value processing) is possible.

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