[发明专利]通过断路器来检测物理参量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过断路器(或者说在断路器中)检测物理参量的方法。

背景技术

在断路器中除了根据这样的物理参量来输出信号的真正的传感器，还采用了信号处理单元，该信号处理单元连接在传感器后面。信号处理单元这样来处理这些由传感器发出的信号，使它们可以被数据处理单元应用。在数据处理单元中则基于由信号处理单元所接收、处理的信号倒推出物理参量的占主导的实际值。数据处理单元通常也具有以下的任务：对一个这样的值进行评估，并在一定条件下将控制信号输出给其它单元。

这种类型的单元的工作能力取决于精度，利用该精度来获知物理参量。在断路器中，物理参量的一个例子是电流强度。传感器则是一种电流传感器，例如一种Rogowski(罗格夫斯基)互感器，并在其后面连接有电子组件(不是在微芯片上)。数据处理单元通常包括有一个微处理器。

断路器的制造厂商通常利用供货商提供的元件来组装该断路器。通常也尤其是从断路器的制造厂商处购买到用于物理参量的各自的传感器。

对于供货商来说，对传感器按照校准的类型来进行测量。校准众所周知地意味着：在已知的条件的情况下对传感器进行测试，也就是说为物理参量预定的值被进行调整或者已经调整完毕以及借助于已经校准过的传感器来检测；而且根据预定的值来检测传感器的信号。随后，可以在传感器的信号与预定的值之间产生关联。传感器的信号具有一种理论性能。对于校准来说这尤其是指：求出与一种这样的理论性能的偏差。偏差例如可能在于一种简单的偏移(offset)或者线性地取决于测量参量，也就是说可以用一个比例系数来加以说明，该系数通常在值“1”左右。

对于传感器的制造厂商来说，将不同的传感器分成不同的公差等级，其中由求得的校准值得出分级。给传感器的购买者列出公差等级。有关准确的校准值的信息并不再告诉传感器的购买者。

断路器的制造厂商迄今为止可以通过选择一种合适的传感器在某个方面确定用来检测物理参量的单元的工作能力。对于断路器的制造厂商来说，迄今为止同样也进行校准：使传感器与上面所述的信号处理单元连接，并且也在这里又对用于物理参量的预定的值进行调整或者利用另一个传感器来求得该值。那么取决于物理参量的预定的值来检测信号处理单元的输出信号，以便能推导出一个关系。因此，所谓的校准段(Kalibrierstrecke)由传感器和信号处理单元共同组成。

在力求通过断路器尽可能精确地检测物理参量的情况下，迄今为止都不得不勉强地应付，来获得尽可能高品质的传感器，并尽可能最佳地来设计信号处理单元。费用因此很高。

发明内容

本发明的目的是提出一种如何能够以尽可能少的费用来提高通过断路器，或者说在断路器里检测物理参量的精度的方法。

该目的通过一种根据权利要求1所述的方法来实现。

因此，根据本发明提出了开头所述的传感器、开头所述的信号处理单元和开头所述的数据处理单元。为传感器，至少要检测第一校准值，也就是为物理参量的(预先)规定的值来检测由传感器输出的信号，并由此求出一个或多个这样的第一校准值，其中校准值的特征在于，其用于说明在预定的值与信号之间的关系。一个偏移(offsets)的值可以被看作为校准值，或者可以将一个比例系数乘以物理参量，以便分别得到由传感器输出的信号，或者借助于其反过来，可以从由传感器输出的信号来倒推出物理参量。如果存在有更复杂的关系，那就可以提供多个第一校准值：那么就可以得到一条完整的校准曲线。

在本发明中对信号处理单元同样也单独进行校准：测量出由信号处理单元输出的信号，该信号对应于被输入该信号处理单元的(预先)规定的信号，其中可以对传感器进行模拟，或者应用具有已知特性的传感器，而且传感器得到物理参量的规定的、被调整的值。

求出至少一个第二校准值用于信号处理单元。该值用于说明在输送给信号处理单元的预定的信号与处理的、由该单元输出的信号之间的关系。该第二校准值也可以说明一个偏移，可以是一个比例系数，或者可以提供多个这样的第二校准值，它们规定了一条校准曲线。

在将至少一个第一校准值提供给传感器和将至少一个第二校准值提供给信号处理单元之后，在本发明中由这些校准值中推导出至少一个总校准值。总校准值则说明了在由传感器检测出的物理参量的值与在通过传感器检测该物理参量时在通过信号处理单元处理之后由传感器所得到的信号之间的关系。