Hochdynamische Stromsensoren auf magnetoresistiver (MR) Basis

Abstract:
Neuartige Anwendungen stellen hohe Anforderungen an die Stromsensorik. Zum Beispiel in Lasernetzteilen oder Röntgenanlagen werden Stromsensoren gebraucht, die Bandbreiten von über 100 kHz aufweisen müssen. Aber auch klassische Anwendungsbereiche wie z. B. Servoregler benötigen immer dynamischere Sensoren. Für diese Aufgabe sind MR-Sensoren besonders prädestiniert. Diese sind in ihrer Bandbreite erst im Gigaherzbereich begrenzt. Die im Wesentlichen bandbreitenbegrenzenden Faktoren auf MR-Sensoren basierenden Strommesssystemen sind der elektromechanische Aufbau, die Verstärkung der Sensorsignale und die Stromschiene selbst. Beim elektromechanischen Aufbau ist zum Beispiel auf kurze, Kapazitäts- und Induktivitätsarme Leitungsführung zu achten. Elektromagnetische Abschirmungen spielen natürlich auch eine Rolle. Für die Verstärkung der Sensorsignale gibt es derzeit eine Reihe von geeigneten Bauelementen die es ermöglichen das Signal mit hoher Bandbreite zu konditionieren. Dass auch der Stromleiter ein Element ist, welches die Bandbreite verändert ist nicht sofort ersichtlich aber dennoch wesentlich. Hier verändern Wirbelstromeffekte den Frequenzgang des Sensors.