DE2749784A1

DE2749784A1 - Multiplizierschaltung, insbesondere fuer wattstundenzaehler

Info

Publication number: DE2749784A1
Application number: DE19772749784
Authority: DE
Inventors: Tetsuji Kobayashi; Kunihiko Matsui; Shikei Tanaka
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1977-03-18
Filing date: 1977-11-07
Publication date: 1978-09-21
Also published as: US4199696A; DE2749784C2; GB1594959A

Description

Dr.pl::!. Hi·, Ma;;. Pr. r.r. ™i. Dipl. Ing. ^Tf Λ Q 7 ft L

ohi.traDu 3V - δΰί;0 Ivliiuclicn 80

Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd.
Kawasaki-shi, Japan

[ 7. Nov. 1977

Multiplizerschaltung, insbesondere für Watt-

Stundenzähler ' (2'

Die Erfindung betrifft eine Multiplizierschaltung zur Berechnung des Produkts aus Strom und Spannung unter Verwendung eines Hall-Elements, insbesondere zur Verwendung bei Wattstundenzählern.

Die derzeit gebräuchlichen Wattstundenzähler lassen sich in Gleichstrom- und Wechselstrom-Witt Stundenzähler einteilen; für erstere werden dabei Induktions-, Quecksilberzähler- und Kommutatorgeräte verwendet, während für letztere Induktionsgeräte eingesetzt werden. Bei diesen Wattstundenzählern wird As Produkt aus Strom und Spannung, d.h.die zu messende Leistung, an einen Motor angelegt, der ein dieser Leistung entsprechendes Drehmoment erzeugt und mit entsprechender Drehzahl umläuft. Die Größe der Motordrehung ist ein Maß für den Stromverbrauch. Diese Konstruktionen sind mit einigen Problemen behaftet, etwa der Entmagnetisierung eines Elektromagneten für die Drehzahlregelung, einem Verschleiß der sich drehenden Teile, z.B. der Lager, und dgl., wodurch möglicherweise Meßfehler und mangelhafte Zuverlässigkeit hervorgerufen werden. Wenn diese Konstruktion zudem für die

automatische Zählerüberwachung bzw. -ablesung mit Fernanzeige der Meßwerte benutzt wird, ist eine komplexe Signalwandlervorrichtung nötig. Außerdem besitzen die derzeit verfügbaren Wattstundenzähler

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eine beste Meßgenauigkeit von höchstens 0,5%; außerdem sind sie sperrig gebaut.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Multiplizier schaltung zur JUlIx Realisierung von Wattstundenzählern unter Verwendung eines Hall-Elements als Mittel zur Lieferung des Produkts aus Strom und Spannung und die bei hoher Präzision, aber einfachem

12 Aufbau eine hohe Zuverlässigkeit über einen langen BetriebszeIt raum hinweg gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Mit der Erfindung wird eine Multiplizierschaltung geschaffen, die mindestens ein Hall-Element mit zwei Steuerstrom-Eingangsklemmen und zwei Hall-Auegangsspannungsklemraen, einen Elektromagneten zur Umwandlung des Laststroms in ein Magnetfeld und zur Anlegung des Magnetfelds an das Hall-Element und eine Einrichtung zur Umwandlung der Lastspannung in einen Steuerstrom und zur Anlegung des Steuerstroms ah die Steuerstrom-Eingangsklemmen aufeine weist. Das Hallelement erzeugt/Hall-Ausgangsspannung entsprechend dem Produkt aus dem Laststrom und der Ladtepannung über die beiden Hall-Ausgangsklemmen.

Im folgenden sind bevorzugte AusfUhrungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Flg. 1 ein Blockschaltbild eines Wattstundenzählers mit einer ein Hall-Element aufweisenden Multiplizierschaltung mit

Merkmalen nach der Erfindung, 809838/0536

& 27A97B4

Fig. 2 ein Schaltbild einer speziellen Ausführungsform der Erfindung,

gegenüber Fig. 2
Fig. } ein Schaltbild einer/abgewandelteη Ausführungsform einer Differentialverstärkerschaltung,

Fig. 4 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfin-

(2 dung,

Fig. 5 *in Schaltbild zur Veranschaulichung der Anwendung der Erfindung auf einen Dreiphasen-Wattstundenzähler,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der

Magnetflußdichte eines Vorspannmag^tfeIds für ein gemeinsames Hall-Element und dessen Hall-Ausgangsspannung,

Fig. 7 und 8 Schaltbilder zur Veranschaulichung der Möglichkeit für eine Beseitigung der Fehlanpassungsspannung durch Reihenschaltung von zwei Hall-Elementen,

Fig. 9 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 ein Schaltbild einer Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 2,

Fig. 11 ein Schaltbild noch einer anderen Abwandlung der Erfindung,

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Flg. 12 ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Strom/Spannung-Wandlers nach Fig. 11 und

Fig· 13 ein Schaltbild zur Veranschau]*chung der Anwendung des Prinzips der AusfUhrungsform nach Flg. 12 auf einen Dreiphasen-Wattstundenzähler.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Figuren, in denen gleiche oder einander entsprechende Teile mit jeweils gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, in Anwendung auf einen Wattstundenzähler beschrieben. Fig. 1 veranschaulicht in Blockschaltbildform einen vollständigen Wattstundenzähler unter Verwendung einer Strom/Spannung—Multiplizierschaltung gemäß der Erfindung. Dabei weden ein Laststrom I_T und eine Lastspannung V_T an einen

I Jj Jj

Strom/Spannung-Wandler/der Multiplizierschaltung angelegt. In diesem Wandler wird der Laststrom Ir in ein Vorspannmagnetfeld und die Lastspannung V~ in einen Steuerstrom umgewandelt. Diese umgewandelten Größen werden einem Hall-Element aufgeprägt, das seinerseits eine der Lastieistung proportionale Hall-Ausgangsspannung Vj₁ liefert, d.h. I- χ V^. Die Ausgangsspannung V_{{ wird einer Differentialverstärke^chaitung 2 aus drei Operationsverstärkern 21, 22 und 23 e ige geben, in welcher die phasengleichen Komponenten beseitigt bzw. unterdruckt werden und diese Spannung verstärkt wird. Die Ausgangsspannung der Differentialverstärkerschaltung 2 wird zu einem V-F- bzw. Spannung/Frequenz-Wandler 3 geleitet, der Impulse mit einer Frequenz entsprechend der Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung 2 liefert. Diese Impulse werden einem Speicher-Zähler 4 eingegeben und darin gezählt und gespeichert. Der Meßwert wird dann an au einer Anzeige 5 mit lichtemittierenden Dioden angezeigt. Die angezeigte Gr,öße gibt

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die verbrauchte Leistung, d.h. das Produkt aus Laststrom Iy und Lastspannung V_L wieder. Der Speicher-Zähler 4 kann aus einem leistungslosen Halbleiterspeicher oder einem mechanischen Zähler unter Verwendung eines Schrittmotors o.dgl. bestehen.

Der Strom/Spannung-Wandler 1 gemäß Fig. 1 entspricht der erfindungsgemäßen Multiplizierschaltung mit einem Hall-Element, für welche eine Ausführungsform in Fig. 2 gezeigt Ht. Eine im Wandler 1 enthaltene Steuerstrom-Speiseschaltung besteht aus einer Spule 12, an die ein Vorspannmagnetfeld entsprechend einem Einphasen-Laststrom I_L zu einem Hallelementjll anlegbar 1st, einem Zusatz-Transformator 13 zur Lieferung eines festen Stroms entsprechend der Lastspannung V_L an die Steuerstrom-Eingangsklemmen des Hall-Elements, einem variablen bzw. Regelwiderstand 14 und einem Festwert-Widerstand I5. Die Lastspannung V_T wird der Primärwick-

^Lein

lung des Transformators 1J> aufgeprägt, und tktm/ln seiner Sekundärwicklung induzierter Hochspannungsstrom wird durch die Kombination aus Regelwiderstand 14 und festem Widerstand I5 zu einem

Steuer-^
konstanten/Strom verarbeitet,der zur Steuerstrom-Eingangsklemme

des Hall-Elements 11 geleitet wird.

Ein Hall-Element, wie das Element 11, wird bekanntlich in der Weise hergestellt, daß z.B. eine epitaxiale Schicht aus GaAs auf einem halbisolierenden bzw. GaAs-Halbleitersubstrat gezüchtet und einem Photoätzen unterworfen wird, um zwei Steuerstrom-Eingangsklemmen und zwei Hall-Spannungsausgangsklemmen zu bilden. Ein Hall-Element, wie das Element 11, besitzt beispielsweise zwischen den Hall-Spannungsausgangsklemmen einen inneren bzw. Eigenwiderstand von 1200 Ohm und eine Hall-Ausgangs-

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spannung von 22 mV/kg·mA. Die Wicklung T der elektromagnetischen

12 Spule/besitzt z.B. 18 Windungen. Der der Spule 12 eingespeiste Laststrom I. erzeugt ein Vorspannmagnetfeld, das seinerseits das Hall-Element beeinflußt. Die Lastspannung V_L wird durch den Transformator 13 auf eine Hochspannung von einigen hundert Volt hochgespannt, die wiederum durch den Regelwiderstand 14 und den Festwert-Widerstand 15 in einen dem Hall-Element 11 einzuspeisenden Steuerstrom umgewandelt wird. Der der Lastspannung V, proportionale Steuerstrom fließt in das Hall-Element 11, dessen Innenbzw. Eigenwiderstand, von den Steuerstrom klemmen her betrachtet, wesentlich kleiner ist als die Widerstandswerte der Widerstände 14 und 15. Wenn sich daher der Innenwiderstand aufgrund von Schwankungen der Außenlufttemperatur und des Magnetfelds geringfügig verändert, 1st die Änderungsgröße des Widerstands der gesamten, mit der Sekundärwicklung des Transformators 13 verbundenen Sk Schaltung sehr klein, so daß der Steuerstrom praktisch konstant bleibt. Infolgedessen wirkt die Kombination aus dem Transformator I3 und den Widerständen 14, 15 als Konstantstromquelle.

Bei dieser Anordnung werden das dem Laststrom I_L entsprechende Vorspannmagnetfeld und der der Lastspannung V^ entsprechende Steuerstrom dem Hall-Element 11 aufgeprägt, wobei das Produkt aus beiden, d.h. die von der Last verbrauchte Leistung, vom Hall-Element 11 als Ha11-Ausgangsspannung V_H geliefert wird.

D&e Ausgangsspannung V„ wird an den Differentialver

stärker angelegt, der drei Operationsverstärker 21, 22 und 23 aufweist und eine hohe Eingangsimpedanz besitzt. Da nämlich die Eingangsimpedanz des nicht-invertierendeη Verstärkers außerordent-

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lieh groß sein kann, sind die beiden Hall-Spannungsausgangsklemnen an die nicht-invertierenden Eingangsklemmen der Verstärker 21 und 22 angeschlossen. Die Ausgangsklemmen der Operationsverstärker 21 und 22 sind über Widerstände 27 bzw. 28 gemäß Fig. 2 mit ihren invertierenden Eingangsklemmen verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 21 1st außerdem über einen Widerstand 27 mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 23 verbunden. Ebenso 1st der Ausgang des Operationsverstärkers 22 über einen Widerstand 28 an den nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 23 angeschlossen. Zwischen die Widerstände 25 und 26 ist ein Regelwiderstand 24 eingeschaltet. Der Verstärkungsgrad der Differentialverstärkerschaltung 2 kann durch Änderung des Widerstandswerts des Regelwiderstands 24 eingestellt werden. Die nicht-invertierende Eingangsklenrae des Operationsverstärkers 23 liegt über einen Widerstand 30 an Masse^ während sein Ausgang über einen Widerstand 29 mit seinen invertierenden Eingang und mit der Eingangsklemme des V-F-Wandlers

3 verbunden ist. Beim dargestellten AusfUhrungsbelspiel besitzen der

Widerstand 24 (Rl) 10 Kiloohm, die Widerstände 25 {^2) und

26 (R3) 10 Kiloohm, der Widerstand 27 (R4) 3 Kiloohm, der Widerstand 28 (R5) 3,5 Kiloohm, der Widerstand 29 (R7) 10 Kiloohm und der Widerstand 30 (R6) 10 K Jk? ο hm. Das Paar der Widerstände 21 und

22 beseitig die phasengleiche Komponente der Hall-Ausgangsspanandere nung Vj₁, während der Operationsverstärker 25 die von

phasengleicher Komponente befreite Spannung davon verstärkt. Es sei angenommen, daß die eine Steuerstromklemme des Hall-Elements an einem Bezugspotential (Massepotential) liegt, die Potentiale an den Jeweiligen Hall-Ausgangsklemmen mit e, und e₂ und die

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Potentiale an den Ausgangsklemmen der nicht-lnvertierenden Ver- stärker 21 und 22 mit e-, und e^ bezeichnet sind. Die Potentiale e, und e^ bestimmen sich dabei durch die folgenden Gleichungen (1) und (2):

R₂ R₂

•4

(D

Die Differenzspannung e_Q zwischen den Ausgangsspannungen der Verstärker 21 und 22 bestimmt sich durch die Gleichung

In Gleichung (3) bedeutet (ej-βρ) die Hall-Ausgangsspannung

Wie aus Olelchung (3) hervorgeht, sind die Widerstände 24, 25 und 26 (Rl, R2 und R3) vom GIelchtaktunterdrückungsverhältnis (CMIR) der Differentialverstärkerschaltung 2 unabhängig. Mit anderen Worten: der Verstärkungsgrad der Schaltung kann mittels (R2 -ι- R3)/Rl eingestellt werden, ohne daß dies einen Einfluß auf das Gleichtaktunterdrückungsverhältnis der Schaltung hat.

Mit Hilfe der so aufgebauten Different IaI ver stärker schaltung 2 kann der Ausgang bzw. das Ausgangssignal des Ha 11-Elements durch Änderung des Regelwiderstands 24 variiert werden, ohne daß dies von einer Verschlechterung des GIelchtaktunterdrückungs-Verhältnisses begleitet 1st. Infolgedessen kann der Widerstand 24 als Mennwert-BlnstellHlttel für den Wattstundenzähler mit dem

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Aufbau gemäß Flg. 1 benutzt werden. Selbstverständlich kann anstelle des Regelwiderstands 24 auch ein Festwert-Widerstand vorgesehen sein. Außerdem kann das GIelchtaktunterdrUckungsverhältnis der Schaltung durch Änderung des Werts des Widerstands R4 oder R5 eingestellt werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform kann also der Leistungsbzw. Stromverbrauch einer Einphasen-Last mit hoher Genauigkeit digital gemessen werden.Im Gegensatz zum bisherigen G_erät weist der erfindungsgemäße Wattstundenzähler keine mechanischen, sich drehenden Teile auf. Insbesondere wird der Steuerstrom, der von

sowie der Konstantstromschaltung aus dem Transformator 13/ den einen hohen Wert besitzenden Widerstanden 14 und 15 geliefert wird, durch Schwankungen der Umgebungstemperatur und des Vorspannmagnetfelds wenig beeinflußt. Durch Anwendung dieser Ausführungsform auf einen Wattstundenzähler wird somit ein dauerhaftes und höchst zuverlässiges elektronisches Meßgerät geboten. Zudem eignet sich dieser Wattstundenzähler für die automatische Zählerablesung (Fernablesung).

Wie erwähnt, verwendet die Ausführungsform gemäß Fig. 2 eine Differentialverstärkerschaltung 2 aus drei Operationsverstärkern 21 - 23 zur Unterdrückung der phasengleichen bzw. gleichphasigen Komponente der Ausgangsspannung V_H und zur Verstärkung dieser Spannung. Die Schaltung 2 kann aber durch eine Differentialverstärkerschaltung 2a gemäß Fig. 3 ersetzt werden.

Gemäß Fig. 3 sind die Ausgangsklemmen des Ha11-Elements 11 über Widerstände 31 und 32 an die ii&rtlerenden und nicht-invertierenden Eingangsklemmen eines Operationsverstärkers 33 ange-

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schlossen. Die Werte dieser Widerstände 31 und j52 sind Jeweils gleich grofi und wesentlich größer als der Innenwiderstand des Hall-Elements 11. Ein Widerstand 3* ist zwischen die Ausgangsklemme des Verstärkers 33 und seine invertierende Eingangsklemme geschaltet. Die nicht-invertierende Eingangskleiame liegt über einen Widerstand 33 alt einen Wert entsprechend dem des Widerstands 34 an Masse. Mit eine« solchen Verstärker kann auf ähnliche Weise die Hall-Ausgangsspannung Vg verstärkt werden.

Die Ausführungsfora gemäfl Fig. 2 verwendet eine Konstantstromschaltung aus dea Transforaator 13 und den hochwertigen Widerständen 14 und 15 zur Lieferung des der Lastspannung V_L entsprechenden Konstant-Steuerstrpas zua Hall-Eleaent 11. Eine Abwandlung dieser Anordnung ist in Flg. 4 dargestellt, in welcher die Lastspannung V^ über Widerstände 14 und 15 unmittelbar an das Hall-Slenent 11 angelegt wird. Hierbei wird auf ähnliche Weise ein konstanter Steuerstrom zua Hall-Eleaent 11 geliefert. Der Rest der Schaltung nach Flg. 4 entspricht derjenigen gemäß Fig. 2. Die Schaltung nach Fig. 2 eignet sich nur für die Le istungs- oder Verbrauchsaessung von Einphasen-Wechselstrom, während alt der Schaltung nach Fig. 4 der Ölelchstroiaverbrauch genessen werden kann.

Ein itehrphasen-(M-Phasen-)Wattstundenzähler zur Nessung des Stromverbrauchs bei N-Phasen-Wechselstrom wird unter Verwendung von (M-I) Hall-Eleaenten ia Strom/Spannung-Wandler und durch Reihenschaltung der Ausgänge der verschiedenen Ha11-Elemente gebildet. Flg. 5 zeigt ein Beispiel eines Strom/Spannung-Wand-

dee Verbrauchs lers la zur Messung/eines Dreiphasen-Wechselstroms. Bei dieser

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Schaltung entspricht N = 3, so daß die Zahl der Hall-Elemente 3-1, d.h. 2 beträgt. Dargestellt sind also zwei Hall-Elemente 41 und 42. Die eine Steuer(strom)eingangsklemme des Hall-Elements 41 ist über einen hochohmigen Widerstand 45 mit der Sekundärwicklungsseite des T_ransformators 43 verbunden. Ebenso ist die eine Eingangsklemme des Hall-Elements 42 über einen hochohmigen Widerstand 46 mit der Sekundärwicklungsseite eines Transformators 44 verbunden. Eine Seite der Primärwicklung des TransfoiPators 43 ist mit einer Phase Pl einer Dreiphasenlast und die andere Klemme oder Seite mit einer Phase P2 verbunden. Die eine Klemme der Primärwicklung des Transformators 44 ist mit einer Phase P3 und die andere Klemme mit der Phase P2 verbunden. Die Zwischenphasenspannung zwischen den Phasen Pl und P2

z.B.

wird durch den Transformator kj auf/mehrere hundert Volt hochgespannt, und diese Spannung wird durch den Regelwiderstand 45 in einen konstanten Strom umgewandelt, der zu den Steuerstrom-Eingangsklemmen des Hall-Elements41 geleitet wird. Die Spannung zwischen den Phasen P2 und P3 wird durch den Transformator 44 auf mehrere hundert Volt hochgespannt und ihrerseits über den Regelwiderstand 46 an die Steuerstrom-Eingangsklemmen des Hall-Elements 42 angelegt. Der dem Hall-Element 42 zuzuführende Steuerstrom wird durch den Regelwiderstand 46 auf konstante Größe eingestellt.

Ein Laststrom wird über eine lastseitige Klemme IL und eine Stromquellen-seitlge Klemme IS an eine elektromagnetische Spule 47 angelet, während andere Laststromphasen über eine Strom-

quellenklemme 3S und eine Lastseitenklemme 3L an eine andere elektromagnetische Spule 48 angelegt werden. Die erzeugten Magnetfelder beeinflussen als Vorspannmagnetfelder die HaIl-

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Elemente 41 bzw. 42. Die eine Ausgangsklemme des Hall-Elements

ist mit der Eingangsklemme des nicht-invertierenden Verstärkers

dessen 21 verbunden, während «kliw/andere Eingangsklemme zusammen mit einer der Ausgangsklemmen des Hall-Elements 42 an Nasse liegt, dessen andere Ausgangsklemme mit der Eingangsklemme des nichtinvertierenden Verstärkers 22 verbunden ist. Dies bedeutet, daß die Ausgangs'pannungen der Hall-Elemente 41 und 42, wie im Fall von Fig. 2, in Reihe geschaltet sind und die resultierende Spannung an die Differentialverstärkerschaltung 2 angelegt wird. Nach Eingang dieser resultierenden bzw. Resultat-Spannung liefert die Differentialverstärkerschaltung 2 eine Ausgangsspannung entsprechend dem zu messenden Drephasen—Strom(verbrauch) und ohne jede gleichphasige Komponente.

Vorzugsweise sind die beiden Hall-Elemente 41 und 42 bei der Ausführungsform nach Fig. 3 so ausgelegt« daß sich ihre Fehlanpassungsspannungen gegenseitig aufheben. Durch V_erwendung solcher Hall-Elemente wird die Meßgenauigkeit im Bereich leichten oder schwachen Laststroms verbessert.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Aufhebungsfunktion für die Fehlanpassungsspannungen der beiden Hall-Elemente. Fig. 6 zeigt die allgemeine Beziehung zwischen der Hall-Ausgangspannung (Vu) eines einzigen, an sich bekannten Hall-Elements und der Magnetflußdichte des Vorspannmagnetfelds bei konstantem Steuerstrom (Ic). Idealerweise muß die Hall-Ausgangsspannung V_H gleich Null sein, wenn die Magnetflußdichte Null beträgt, wie dies durch die gestrichelte Linie in Fig. 6 dargestellt ist. Tatsächlich erscheint jedoch eine, wenn auch kleine Hall-Ausgangsspannung V_HQ auch dann,wenn die Magnetflußdichte

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des Vorspannnsgnetfelds Null beträgt, wie durch die ausgezogene Linie veranschaulicht. Die Spannung V_HQ wird als Fehlanpassungsspannung bezeichnet. Wenn ein einziges Hall-Element für den Bau eines Wattstundenzählers benutzt wird, bei dem der Steuer-

und strom der zu messenden Lastspannung / die Magnetflußdichte dem Laststrom proportional ist, ist die Fehlanpassungsspanung V„q nach wie vor vorhanden, so daß die Hall-Ausgangsspannung, d.h. die Leistungsgröße, nicht Null beträgt, auch wenn die Magnetflußdichte bei Null liegt. Hieraus ergibt sich ein Meßfehler, der im Null-Bereich des Laststroms auftritt.

Wenn daher zwei Hall-Elemente in ein Magnetfeld gesetzt werden und ihre Spannungen entgegengesetzte Polaritäten besitzen, werden diese Elemente gemäß Fig. 7 in der dargestellten bzw. gegebenen Anordnung in Reihe geschaltet. Wenn die Spannungen andererseits dieselben Polaritäten besitzen, wird die Richtung des einen Hall-Elements umgedreht, und diese Elemente werden sodann gemäß Fig. 8 mit ihren Ausgängen in Reihe geschaltet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind zwei Hall-Elemente 41 und 42 in ein einseitig gerichtetes (with unidirection) Magnetfeld einesetzt. Dabei liefern Gleichstromquellen 4j5a und 44a Steuerströme in derselben Richtung über Regelwiderstände 45 und 46 zu den Ha11-EIemeηteη 41 bzw. 42. In diesem Fall besitzen die Fehlanpassungsspannuneen der betreffenden Hall-Elemente entgegengesetzte Polarität, so daß die resultierende Fehlanpassungsspannung der beiden Hall-Elemente die Summe aus den Fehlanpassungsspannungen ^vho41 ^{und V}HO42^"^st* Infolgedessen heben sich diese beiden Spannungen praktisch gegenseitig

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-If

auf, so daß die resultierende Fehlanpassungsspannung V außer-

HO

ordentlich klein wird. Die Fehlanpassungsspannungen Vj₁₀^₁ und ^VH042 ^der ^¹⁰⁶¹¹ Hall-Elemente hängen vom Steuerstrom ab. Aus diesem Grund kann der Jedem Element zugeführte Steuerstrom mit Hilfe des zugeordneten Regelwiderstands 45 bzw. 46 einer Peineinstellung unterzogen werden. Hierdurch kann dann die Fehlan-

auf
passungsspannung V„_o AMR Null eingestellt werden. Gemäß Fig. 7 werden die gleichgerichteten Steuerströme in einem Magnetfeld zu den beiden Hall-Elementen 41 und 42 geleitet, so daß deren Ausgangs spannungen Vj₁^₁ und V„ ^₂ dieselbe Richtung besitzen.

Die Ausgangsspannung der zusammengeschalteten Hall-Elemente ist die Summe aus diesen Ausgangsspannungen, so daß die resultierende Spannung praktisch das Doppelte einer einzigen Hall-Ausgangsspannung beträgt. Bei der Schaltung nach Fig. 7 wird die Ausgangsspannung gegenüber derjenigen eines einzigen Hall-Elements verdoppelt, und die resultierende Fehlanpassungsspannung beträgt praktisch Null.

Falls die Fehlanpassungsspannungen zweier Hall-Elemente dieselbe Polarität besitzen, wird die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 8 angewandt. Dabei sind zwei Hall-Elemente 41 und 42 mit entgegengesetzter Polarität in Vorspannmagn»tfeidern angeordnet. Dies bedeutet, daß das Hall-Element 41 in einem Magnetfeld liegt, das von der dem Betrachter zugewandten Seite der Zeichnungsebene zur abgewandten Seite verläuft. Das Hall-Element 42 ist dagegen einem entgegengesetzt verlaufenden Magnetfeld ausgesetzt. Die Fließrichtung des Steuerstroms im Hall-Element ist derjenigen gemäß Fig. 7 entgegengesetzt.

Der Strom/Spannung-Wandler 1 gemäß Fig. 1 und die kompensie-

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rende Verstärkerschaltung 2a als.Differentialverstärkerschaltung 2 sind in Fig. 9 im einzelnen veranschaulicht. Die eine Ausgangsklemme des Hall-Elements 41 ist mit derselben Klemme des Hall-Elements 42 verbunden, und zwar im Hinblick auf die Polaritäten der Fehlanpassungsspannungen der betreffenden Elemente 41 und 42. Die elektromagnetischen Spulen 53 und 54, denen der Laststrom I_L zugeführt wird, erzeugen Vorspannmagnetfelder für die Hall-Elemente 41 bzw. 42.

Die Lastspannung V. wird einem Transformator 55 eingespeist^ in dessen Sekundärwicklungen 56 und 57 jeweils eine Hochspannung von mehreren hundert Volt induziert wird, welche wiederum durch Regelwiderstände 58 bzw. 59 in je einen Steuerstrom für die Hall-Elemente 51 bzw. 52 umgewandelt werden. Die Verwendung der hochohmigen Widerstände 58 und 59 ermöglicht die Einspeisung der konstanten Steuerströme zu den Ha11-Elementen 51 und 52 unabhängig von Schwankungen der Temperatur und des Innenwiderstands derselben.

Wenn in der nicht dargestellten Last Strom verbraucht wird, fließt der Laststrom I_L in die Spulen 53 und 54, die ihrerseits Magnetfelder entsprechend dem Laststrom I_L erzeugen, die als Vorspannmagnetfelder die Hall-Elemente 41 und 42 beeinflussen. Dabei werden die Steuerströme und die Vorspannmagnetfelder

an die Hall-Elemente 41 und 42 in der Beziehung gemäß Fig. 7 oder in einer für den vorliegenden Fall geeigneten Beziehung angelegt. Infolgedessen erzeugen die beiden Hall-Elemente an ihren Ausgangsklemmen eine Hall-Ausgangsspannung V_H entsprechend der augenblicklichen Leistung, d.h. dem Produkt aus der Stärke des Vorspannmagnetfelds und dem Steuerstrom, unter

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i/i

Aufhebung der Fehlanpassungsspannungen der Hall-Elemente. Die augenblickliche Leistung P bestimmt sich durch die Gleichung

P - VoIo cos 4 - VoIo cos(2«t + ^) (4)

in welcher die Spannung 2 Vo sin «Jt und der Strom 4Ί Io sin («#J»t +^) entsprechen.In Gleichung (4) bedeutet VoIo cos φ eine Gleichstromkomponente und eine effektive Leistung.

Der Strom/Spannung-Wandler 1 erzeugt die Hall-Ausgangsspannung Vu entsprechend der AugenblicksIeIstung P, g* die ihrerseits der nicht-invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 61 der kompensierenden Verstärkerschaltung 2a zugeführt wird. Letztere umfaßt den Operationsverstär· ker 61, Widerstände 62 und 63 sowie Kondensatoren 64 und 65 _f und sie stellt eine Art Tiefpaßfilter dar, welches die Effektivleistung entsprechend der Gleichstrom- oder -spannungskomponente VoIo cos 4 ausfiltert.

Wie erwähnt, wird die Eingangsspannung durch den Transformator hochgespannt, und diese vergrößerte Spannung oa wird als konstante*Steuerstrom an den hochohmigen Widerstand angelegt. Infolge der Zusammenschaltung der beiden Hall-Elemente wird eine stabile Hall-Ausgangsspannung praktisch entsprechend dem Doppelten der Ausgangsspannung eines einzigen Hall-Elements geliefert. Weiterhin werden die jeweiligen Steuerströmefso gesteuert, daß sich die Fehlanpassungsspannungen der einzelnen Hall-Elemente praktisch aufnetSi. Auf diese Weise wird eine hohe Genauigkeit der Leistungs- bzw. Verbrauchsmessung auch

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im Bereich niedriger Last, d.h. bei kleinem Eingangsstrom gewährleistet.

Fig. 10 zeigt noch eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Strom/Spannung-Wandler 1 mit dem Aufbau gemäß Fig. 2 über eine Differentialverstärkerschaltung 2 mit einer Kompensierschaltung 70 verbunden ist, welche die Wechselstromkomponente aus der Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 2 beseitigt, um nur die Oleichstrom- bzw. -Spannungskomponente davon abzunehmen. Sowohl die Gleichstrom- als auch die Wechselstromkomponente vom Operationsverstärker 23 werden über einen Widerstand 71 der invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 72 zugeführt. Die WEchseIstromkomponente des Ausgangssignals vom Opeationsverstärker 23 wird über einen Widerstand 74 der invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 75 zugeführt, dessen nicht-invertierende Eingangsklemme an Masse liegt. Eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 76 und einem Kondensator 77 ist zwischen die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 75 und seine invertierende Eingangsklemme eingeschaltet. Seine Ausgangsklemme ist mit der invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 72 verbunden.

Die Ausgangsspannung der Differentialverstärkerschaltung 2 enthält sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstromkomponenten. Die darin enthaltene Wechselstrom- oder -Spannungskomponente führt einen Meßfehler ein. Zur Beseitigung dieses Meßfehlers werden Phase und Amplitude der vom Kondensator 73 abgenommenen Wechselstromkomponente durch die den Operationsverstärker 75 enthaltende Schaltung verarbeitet. Das vom Verstärker 75 verarbeitete Ausgangssignal wird zu der über den Widerstand 71 übertragenen, die Wechsel- und Gleichstromkomponenten enthaltenden

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Spannung In Gegenphasenverhältnis hinzuaddiert.Infolgedessen wird nur die Gleichstromkomponente über den Operationsverstärker 72 mit Rückkopplungswiderstand 79 zum Spannung/Frequenz-Wandler übertragen. Bei dieser AusfUnrungsform wird als Eingangssignal ein Einphasen-Wechselstrom verarbeitet, doch kann diese Schaltung selbstverständlich auch auf andere, mehrphasige Wechselstromversorgungen angewandt werden.

Die weiter abgewandelte AusfUhrungsform gemäß Fig. 11 weist

Schaltung einen Operationsverstärker als Konstantstromr auf, und sie

liefert das Produkt aus dem Laststrom I^ und der Lastspannung Vt· Bei dieser Ausführungsform dient eine andere Kompensierschaltung zur Beseitigung der in der Ausgangsspannung der DiffeAitialverstärkerschaltung 2 enthaltenen WEchselstrom- oder-epannungskomponente.

Bei der AusfUhrungsform gemäß Fig. 11 wird das an das Hall-Element 11 anzulegende Vorspannmagnetfeld dadurch erzeugt, daß der Laststrom I^ In den dem Hall-Element 11 zugeordneten Elektromagneten 12 geleitet wird. Der an die Steuerstromklemmen des Hall-Elements 11 anzulegende Steuerstrom wird in der Welse erhalten, daß die Lastspannung V^ durch den Transformator 81 auf einige werfge Volt reduziert und diese reduzierte Spannung zu einer Kons tä%stroroque lie mit einem Operationsverstärker 82 und einem Widerstand 83 geleitet wird. Dabei wird das vom

Elektromagneten 12 erzeugte Vorspannmagnetfeld gegenüber dem

Durch Laststrom I_L in seiner Phase verzögert, eine Phasen-

mlt Regelwiderstand 84

einstellschaltung/wird die Lastspannung V~ phasenmäßig verzögert, um dadurch den Phasenunterschied zwischen dem

Vorspannmagnetfeld und dem Steuerstrom aufzuheben.

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Wenn ein Strom in eine nicht dargestellte Last fließt, fBeßt der Laststrom I_L durch die Spule des Elektromagneten 12 unter Erzeugung eines Magnetfelds, dessen Stärke dem Laststrom entspricht und das seinerseits als Vorspannmagnetfeld an das Hall-Element 11 angelegt wird.Die der Lastspannung V_L proportionale Spannung wird vom Transformator 8 geliefert, und sie bewirkt, daß der der Lastspannung V₁. proportionale Steuerstrom zum Hall-Element 11 fließt, so daß letzteres über die Hall-Ausgangsklemmen das Produkt aus dem Vorspannmagnetfeld und dem Vorspann- bzw. Steuerstrom liefert, nämlich die Ha11-Ausgangsspannung V„, welche der augenblicklichen Leistung der Last proportional ist.

Wie im Fall von Flg. 2 wird die Hall-Ausgangsspannung V_H dem aus drei Operationsverstärkern 21, 22 und 23 bestehenden Differentialverstärker 2 eingespeist. Wie dargestellt, sind die Ausgangsklemmen mit den nicht-invertierenden Eingangsklemmen der Operationsverstärker 21 bzw. 22 verbunden. Zwischen die Ausgangsklemmen der Operationsverstärker 21 und 22 ist eine Reihenschaltung aus Widerständen 24, 25 und 26 geschaltet. Die invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers 21 ist mit dem Verzweigungs- oder Verbindungspunkt der Widerstände 24 und 25 verbunden, während die invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers 22 an den V#rbindungspunkt der Widerstände 24 und 26 angeschlossen ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 21 ist über einen Widerstand 27 mit der invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 23 verbunden. Die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 22 ist über einen Widerstand 28 an die nicht-invertierende Eingangsklemme desselben angeschlossen. Die nicht-invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers 23

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IS

1st über eine Parallelschaltung aus einem Regelwiderstand 29-I und einem Kondensator 29-3 an Masse .gelegt, während die Invertierende Elngangsklerame mit der Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 23 über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand ^O und einem Kondensator 29-2 verbunden 1st.

Die Differentialverstärkerschaltung 2 verstärkt auch die Fehlanpassungsspannungs-Komponente der Hall-Ausgangsspannung.

Zur Vermeidung dieses Zu sands wird die eingegebene phasengleiche

auf

Spannung /eine geringe Größe reduziert« und die reduzierte Spannung wird durch den Regelwiderstand 29-1 so eingestellt, daß sie der Fehlanpassungsspannung größenmäßig gleich, aber phasenmäßig entgegengesetzt ist. Auf diese Weise kann die Fehlanpassungsspannung des Hall-Elements 11 vollständig aufgehoben werden.

Im folgenden ist im einzelnen die Art und Weise beschrieben, auf welche nur die Gleichstrom- oder -Spannungskomponente von der Ausgangsspannung der Differentialverstärkerschaltung 2 mittels der Kompensierschaltung 80 abgenommen wird. Die Spannung an der Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 86 ist mit seiner nicht-invertierenden Eingangsklemme und gleichzeitig mit der invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 72 verbunden. Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 86 wird durch einen Widerstand 87 und einen Kondensator 88 geteilt bzw. dividiert, und die geteilte Spannung wird der nicht-invertierenden Eingangsklemme eines Operationsverstärkers 89 aufgeprägt. Dessen Ausgangsspannung wird wiederum durch einen Kondensator 90 und einen Regelwiderstand 9I geteilt, und die geteilte Spannung wird an die nicht-invertierende Eingangsklemme eines Operations-

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Verstärkers 92 angelegt. An dies&m Punkt wird die Phase vorwärts verschoben (advanced). Zu diesem Zeitpunkt werden die Phasen der Eingangsspannungen des Operationsverstärkers 86 und des Operationsverstärkers 92 durch Einstellung eines Regelwiderstands 91 phasengleich gemacht. Die Spannung enthält nur eine Wechselstromkomponente, weil die Gleichstromkomponente durch den Kondensator 90 beseitigt worden ist. Die Wechselstromkomponente wird größenmäßig durch einen Widerstand 93 und einen Regelwiderstand 94 eingestellt und dann an die nicht-invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers 72 angelegt.Das Ausgangssignal der Differentialverstärkerschaltung 2 wird der invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 72 eingegeben. Die in den Eingangsspannungen an den nicht-invertierenden und invertierenden Eingangsklemmen des Verstärkers 72 enthaltenen Wechselstromkomponenten können im Verstärker 72 durch entsprechende Einstellung des Regelwiderstands 29-1 auf Null geregelt werden. Infolgedessen liefert der Verstärker nur eine Gleichstrom- oder -Spannungskomponente. Daneben dienen Kondensatoren 29-2 und 29-3 zur Regelung des Verstärkungsgrads des Verstärkers gegenüber der enthaltenen Wechselstromkomponente.

Bei der AusfUhrungsform gemäß Fig. 11 dient die Kombination aus dem Transformator 81 und dem Operationsverstärker 82 bei dieser Schaltung zur Stabilisierung des Steuerstroms entsprechend der Einphasen-Lastwechselspannung V₁.. Bei Verwendung einer

L·

Schaltungsanordnung der Art gemäß Fig. 12 kann der Operationsverstärker für eine Gleichstromlast benutzt werden. Gemäß Fig. 12 wird die Lastgleichspannung V₁. zwischen die Anschlüsse von in Reihe geschalteten Widerständen Io1 und Io2 angelegt. Die Verzweigung zwischen den Widerständen lol und Io2 ist mit der

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nicht-invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 82 verbunden, dessen Ausgangsklemme an einer der Steuerstrom-Elngangsklemtnen des Hall-Elements 11 liegt. Die andere Steuerstrom-Eingangsklemme ist mit der nicht-invertirrenden Eingangsklemme des Verstärkers 82 verbunden und außerdem über einen Widerstand Io3 an Masse gelegt. Die Hall-Ausgangsklemmen sind über Widerstände 31 und 52 der Verstärkerschaltung 2a, die eben-

wie

so aufgebaut ist/die Schaltung nach Fig. 3* mit den Eingangsklemmen eines Operationsverstärkers 33 verbunden.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel für eine Schaltung zur Messung von Drerphasen-WeOhselstrom. Dabei ist die Zwischenphasenspannung zwischen den Phasen Pl und P2 an einen Transformator 110 angelegt. Die transformierte Spannung wird durch eine Schaltung aus einem Kondensator 114, einem Widerstand 112 und einem Operationsverstärker 116 zu einem konstanten Steuerstrom stabilisiert, der dem Hall-Element 41 zugeführt wird. Auf ähnliche Weise wird die Zwischenphasenspannung zwischen den Phasen Pj5 und P2 über einen Transformator 111 einer aus einem Widerstand 113, einem Kondensator 115 und einem Operationsverstärker 117 bestehenden Schaltung eingespeist, welche dem Hall-Element 42 einen konstanten Steuerstrom liefert. Der zwischen den Klemmen IS und IL anliegende Strom wird einer elektromagnetischen Spule 120 zur Erzeugung des Vorspannmagnetfelds zugeführt. Ebenso wird der Strom zwischen den Klemmen 3S und 3L einer anderen elektromagnetischen Spule 121 zur Erzeugung des Vorspannmagnetfelds zugeführt. Die von den in Reihe geschalteten Hall-Elementen gelieferte Hall-Ausgangsspannung wird in die Differentialverstärkerschaltung 2 und die Kompensierschaltung 80 eingespeist, um eine Ausgangsspannung entsprechend dem effektiven, zu messenden Dreiphasen-Strom zu liefern. ηηορ38/0536

-ti-

e e r s e i \ e

Claims

r/49784

Patentansprüche

.] Multiplizierschaltung, insbesondere für Wattstundenzähler, mit mindestens einem Hall-Element, das zwei Steuerstrom-Eingangsklemmen und zwei Hall-Ausgangsspannungsklemmen aufweist, mindestens einem Elektromagneten zur Umwandlung eines

Laststroms in ein Magnetfeld und zu dessen Anlegung an das

und

Hall-Element/ einer Einrichtung zur Umwandlung einer Lastspannung in einen Steuerstrom und zur Anlegung desselben an die Steuerstrom-Eingangsklemmen, wobei das Hall-Element an den beiden Hall-Ausgangsklemmen eine Hall-Ausgangsspannung entsprechend dem Produkt aus dem Laststrom und der Lastspannung erzeugt, dadurch gekennze lehne t, daß die den Steuerstrom liefer nde Einrichtung Elemente aufweist, um den Steuerstrom konstant zu gestalten.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steuerstrom liefernde Einrichtung einen Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung zum Hochspannen einer Einphasen-Lastwechselspannung und mindestens ein an die Sekundärwicklung angeschlossenes hochohmiges Element aufweist und daß eine Einrichtung zur Anlegung des über das hochohmige Widerstandselement geleiteten Stroms an die Steuerstromklemmen des Hall-Elements vorgesehen ist.
J>. Schaltung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das hochohmige Element ein variabler bzw. Regelwiderstand ist.
4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steuerstrom liefernde Einrichtung Klemmen zum Abnehmen

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ORIGINAL INSPECTED

einer Einphasen-Lastwechselspannung und mindestens ein hochohmiges Element aufweist, das zwischen diese Klemmen und die Steuerstrom-Eingangsklemmen des Hall-Elements geschaltet ist.
5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Hall-Elemente mit in Reihe geschalteten Hall-Ausgangsklemmen aufweist, daß die elektromagnetische Einrichtung zwei Elektromagneten zum Anlegen von Magnetfeldern an die beiden Hall-Elemente umfaßt und daß die den Steuerstrom liefernde Einrichtung einen Zusatz- oer Aufwärts-Transformator mit einer Primärwicklung zur Abnahme der Einphasen-Lastwechselspannung sowie mit zwei Sekundärwicklungen,einen ersten und einen zweiten variablen bzw. Regelwiderstand, die mit erster bzw. zweiter Sekundärwicklung verbunden sind, und eine Einrichtung zur Zufuhr der von den beiden Regelwiderständen gelieferten Steuerströme zu den Steuerstrom-Eingangsklemmen des ersten bzw. zweiten Hall-Elements umfaßt.
6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hall-Elemente mit in Reihe geschalteten Hall-Ausgangsklemmen vorgesehen sind, daß die elektromagnetische Einrichtung zwei Elektromagnete zur Anlegung von Magnetfeldern entsprechend dem Strom zwischen zwei von drei Phasen an die beiden Hall-Elemente aufweist und daß die den Steuerstrom liefernde Einrichtung zwei Zusatz- bzw. Aufwärts-Transformatoren mit Primärwicklungen zur Abnahme der Zwischenphasenspannungen zwischen zwei Phasen einer Dreiphasen-Spannungsquelle sowie mit den Steuerstrom-Eingangsklemmen der beiden Hall-Elemente verbundenen Sekundärwicklungen und mindestens einen

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mit den Sekundärwicklungen Jedes Transformators und mit erstem bzw. zweitem Hall-Element verbundenen Regelwiderstand umfaßt.
7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steuerstrom liefernde Einrichtung folgende Elemente umfaßt: einenTransformator mit Primär- und Sekundärwicklungen zur Reduzierung einer Elnphasen-Lastwechselspannung, einen mit der einen Seite an das eine Ende der Sekundärwicklung des Transformators angeschlossenen variablen bzw. Regelwiderstand, einen Operationsverstärker, dessen nicht-invertierende Eingangsklemme mit der anderen Seite des RÜgelwiderstands verbunden ist, während seine (eine) Ausgangsklemme und die invertierende Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme verbunden sind, einen zwischen die Ausgangsklemme und die andere Seite der Sekundärwicklung geschalteten Widerstand, einen zwischen die nicht-invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers und die andere Seite der Primärwicklung eingeschalteten Kondensator und eine Einrichtung zur Ankopplung des Verzweigungspunkts zwischen dem Widerstand und der

die

anderen Seite der Sekundärwicklung an/eine Steuerstrom-Eingangsklemme des Hall-Elements.
8. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steuerstrom liefernde Einrichtung folgende Elemente enthält: Lastspannung-Speisekleramen, zwei zwischen die Klemmen und Masse in Reihe geschaltete Widerstände,einen Operationsverstärker, dessen nlcht-invertierende Eingangsklemme an die Verzweigung zwischen den beiden Widerständen angeschlossen 1st, während seine invertierende Eingangs-

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klemme mit einer der Steuerstrom-Eingangsklemmen des Hall-Elements und seine Ausgangsklemme mit der anderen Steuerstrom-Eingangsklemme verbunden sind, und einen zwischen die eine Steuerstrom-Eingangsklemme und Masse geschalteen dritten Widerstand.
9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hall-Elemente mit in Reihe geschalteten Ausgangsklemmen vorgesehen sind, daß die elektromagnetische Einrichtung χα zwei Elektromagnete zur Anlegung von Magnetfeldern entsprechend den zwischen zwei Phasen des Dreiphasen-Stroms fließenden Strömen an die beiden Hall-Elemente aufweist, daß die den Steuerstrom liefernde Einrichtung zwei Transformatoren mit jeweils einer Primärwicklung zur Abnahme der Zwischenphasenspannung zwischen zwei Phasen des Dreiphasen-Stroms

variable

und einer Sekundärwicklung umfaßt, daß zwei/Widerstände jeweils mit der einen Seite der betreffenden Sekundärwicklung der beiden Transformatoren verbunden sind, daß zwei

Operationsverstärker mit ihren nicht-invertierenden Eingangsklemmen an die anderen Seiten der beiden variablen bzw. Regelwiderstände und mit Ausgangsklemmen und invertierenden Eingangsklemmen an die Ausgangsklemmen angeschlossen sind, daß zwei Widerstände zur Verbindung der Ausgänge der beiden Operationsverstärker mit den einen Eingangsklemmen und den Steuerstrom-Eingangsklemmen der beiden Hallelemente vorgesehen sind und daß zwei Kondensatoren zwischen die

Steuerstrom-Eingangsklemmen und die

nicht-invertierenden Eingangsklemmen der beiden Operationsverstärker geschaltet sind.

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10. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein·

Differentialverstärkerschaltung zur Beseitigung der phasengleichen Komponente der vom Hall-Element erhaltenen Hall-Ausgangsspannung und zur anschließenden Verstärlcung dieser Spannung vorgesehen 1st.
11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kompensierschaltung zur Abnahme der Wechselstromkomponente vom Ausgangssignal des Differentialverstärkers zwecks Lieferung nur der Gleichstromkomponente davon vorgesehen ist.

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