Verfahren und mikroelektromechanisches System zum Erfassen einer Messgröße für einen durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Strom sowie Anordnung

Mikroelektromechanische Systeme (Micro-Electro-Mechanical- Systems, MEMS) , die häufig auch als Mikrosysteme bezeichnet werden, finden in unterschiedlichen Anwendungsbereichen, wie beispielsweise als Beschleunigungs- und Neigungssensoren,

Drehratesensoren oder Drucksensoren, zunehmende Verbreitung. Die Vorteile mikroelektromechanischer Systeme liegen dabei insbesondere in ihrer geringen Größe, ihrem vergleichsweise geringen Preis sowie ihrer hohen Zuverlässigkeit.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen einer Messgröße für einen durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Strom mittels eines mikroelektrome- chanischen Systems.

Ein solches Verfahren ist aus der Patentschrift US 6,188,322 Bl bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren zur Strommessung mittels eines mikroelektromechanischen Systems, wobei ein elektrischer Strom dadurch gemessen wird, dass er in einen elektrischen Leiter in Form eines auslenkbaren mikroelektromechanischen Sensorelementes eingespeist wird. Aufgrund dessen, dass das Sensorelement in einem Magnetfeld angeordnet ist, ergibt sich eine Auslenkung des Sensorelementes, die als Messgröße für den fließenden elektrischen Strom erfasst wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe ^y nnrun.de, ein vielseitig einsetzbares und besonders leistungsfähiges Verfahren der zuvor genannten Art anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Erfassen einer Messgröße für einen durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Strom mittels eines mik- roelektromechanischen Systems, wobei eine Mess-Spule in dem durch den elektrischen Strom bewirkten Magnetfeld des elektrischen Leiters mittels eines mikroelektromechanischen Oszillators derart bewegt wird, dass eine zyklische Änderung des die Mess-Spule durchsetzenden magnetischen Flusses bewirkt wird, und eine in der Mess-Spule aufgrund der Änderung des die Mess-Spule durchsetzenden magnetischen Flusses induzierte Spannung als Messgröße für den durch den elektrischen Leiter fließenden Strom erfasst wird.

Vorteilhafterweise macht sich das erfindungsgemäße Verfahren somit ein induktives Prinzip zu Nutze, um die Messgröße für den durch den elektrischen Leiter fließenden elektrischen Strom mittels des mikroelektromechanischen Systems zu erfassen. Hierzu wird eine Mess-Spule in dem durch den elektrischen Strom bewirkten, den elektrischen Leiter umgebenden Magnetfeld mittels eines mikroelektromechanischen beziehungsweise mikromechanischen Oszillators bewegt. Entsprechende Oszillatoren, die auch als mikroelektromechanische beziehungsweise mikromechanische Schwinger bezeichnet werden, sind auf dem Markt auch mit vergleichsweise hohen Schwingungsfrequen- zen, d.h. etwa im kHz- und MHz-Bereich, vergleichsweise kostengünstig verfügbar.

Durch den mikroelektromechanischen Oszillator wird die Mess- Spule erfindungsgemäß nun derart bewegt, dass sich der magne- tische Fluss, der aufgrund des vorliegenden Magnetfelds die Mess-Spule durchsetzt, zyklisch ändert. Hierzu ist cc erforderlich, dass die Bewegung der Mess-Spule eine Komponente aufweist, die senkrecht zur Längsrichtung des elektrischen Leiters steht. Da das den elektrischen Leiter umgebende Mag- netfeld mit zunehmender Entfernung von dem elektrischen Leiter abnimmt und das Magnetfeld somit dahingehend inhomogen ist, bewirkt eine entsprechende Bewegung der Mess-Spule durch den mikroelektromechanischen Oszillator eine Änderung des die Mess-Spule durchsetzenden magnetischen Flusses. Diese Änderung des die Mess-Spule durchsetzenden magnetischen Flusses induziert gemäß dem Induktionsgesetz in der Mess-Spule eine Induktionsspannung, die zu dem in dem elektrischen Leiter fließenden Strom proportional ist und somit als Messgröße für diesen Strom erfasst werden kann. Aufgrund der durch den elektromechanischen Oszillator bewirkten zyklischen Änderung des die Mess-Spule durchsetzenden magnetischen Flusses wird hierbei vorteilhafterweise eine dauerhafte und damit besonders stabile induzierte Spannung erreicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft, da es eine galvanisch getrennte Erfassung einer Messgröße für einen durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Strom mittels eines mikroelektromechanischen Systems ermöglicht. Eine entsprechende galvanische Trennung weist in Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsfall üblicherweise insbesondere Vorteile hinsichtlich der Sicherheit, der Messgenauigkeit sowie der Verhinderung von Brummschleifen und elektromagnetischen Störungen auf. Darüber hinaus weist das erfindungsgemä- ße Verfahren insbesondere den Vorteil auf, dass der zu messende beziehungsweise zu erfassende elektrische Strom nicht durch das mikroelektromechanische System selbst fließt. Dadurch, dass aus der induktiv erfassten Messgröße in Form der induzierten Spannung eine Bestimmung des in dem elektrischen Leiter fließenden elektrischen Stromes unter Einhaltung eines Isolationsabstandes zu dem elektr.i sr.h ^p η Leiter möglich ist, wird eine Beeinträchtigung des mikroelektromechanischen Systems durch den in dem elektrischen Leiter fließenden elektrischen Strom zuverlässig vermieden. Dies gilt insbesondere auch im Hinblick auf hohe Stromstärken, die etwa im Falle des aus der US 6,188,322 Bl bekannten Verfahrens aufgrund des Fließens des zu messenden Stroms durch das mikroelektromecha- nische Sensorelement zu einer Beschädigung beziehungsweise Zerstörung des mikroelektromechanischen Systems führen könnten.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich weiterhin insbesondere dadurch aus, dass es mittels verfügbarer mikroelekt- romechanischer Oszillatoren vergleichsweise einfach und kostengünstig realisierbar ist. So haben entsprechende Untersuchungen gezeigt, dass ein Erfassen der induzierten Spannung als Messgröße für den durch den elektrischen Leiter fließenden Strom mittels herkömmlicher mikroelektromechanischer Schwingungssysteme, d.h. Oszillatoren, zu einer ausreichenden Signalamplitude der induzierten Spannung führt. Um ein möglichst hohes Signal zu erzielen, d.h. eine möglichst große in der Mess-Spule induzierte Spannung zu erfassen, wird dabei die Amplitude der Bewegung der Mess-Spule sowie ihre Frequenz vorteilhafterweise möglichst groß beziehungsweise hoch gewählt. Darüber hinaus bewirkt auch eine Vergrößerung der Fläche der Mess-Spule sowie eine Erhöhung der Anzahl ihrer Windungen eine Erhöhung der erzielten induzierten Spannung. Neben einer Verbesserung der Signalstärke kann dies vorteil- hafterweise erforderlichenfalls auch für einen höheren Isolationsabstand, d.h. für eine Vergrößerung des Abstands zwischen dem elektrischen Leiter und der Mess-Spule, genutzt werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren riprsrt ausgeprägt, dass die πess-SpuIe zwischen einem Hin- und einem Rückleiter des elektrischen Leiters bewegt wird. Dies bietet den Vorteil, dass die Signalstärke der induzierten Spannung weiter erhöht wird bezie- hungsweise alternativ, sofern erforderlich, ein größerer Isolationsabstand gewählt werden kann. Darüber hinaus werden durch die Bewegung der Mess-Spule zwischen dem Hin- und dem Rückleiter des elektrischen Leiters externe Störfelder, wie sie in der Praxis etwa beim Einsatz in industrietechnischen Anlagen häufig auftreten, vorteilhafterweise zumindest weitgehend in ihrer Auswirkung auf das Messergebnis unterdrückt.

Grundsätzlich können der Hin- und der Rückleiter des elektri- sehen Leiters beziehungsweise der elektrische Leiter als solcher im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine beliebige Form aufweisen. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Mess-Spule zwischen einem Hin- und einem Rückleiter in Form der Schenkel eines U-förmig ausgebildeten elektrischen Leiters bewegt.

Dies bietet den Vorteil, dass es sich bei einem U-förmig ausgebildeten elektrischen Leiter um eine besonders einfach zu realisierende und zu betreibende Form eines elektrischen Leiters mit einem Hin- und einem Rückleiter handelt. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der Hin- und der Rückleiter aufgrund der Verwendung eines mikroelektromechanischen Systems zum Erfassen der induzierten Spannung und der damit verbundenen vergleichsweise geringen Auslenkung der Mess- Spule üblicherweise einen vergleichsweise geringen Abstand zueinander aufweisen werden, der üblicherweise im Mikrometer- bis Millimeterbereich liegen wird.

Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren basierend auf der erfassten induzierten Spannung zum Nachweis des Flie- ßens eines elektrischen Stromes geeignet. Darüber hinaus kann

geprägt sein, dass aus der erfassten induzierten Spannung der durch den elektrischen Leiter fließende Strom bestimmt wird. Dies bietet den Vorteil, dass eine quantitative Bestimmung des durch den elektrischen Leiter fließenden Stromes ermöglicht wird. Dabei kann der Strom entweder lediglich betrags- maßig oder auch unter Berücksichtigung der Stromrichtung bestimmt werden.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein mikroelektromechani- sches System zum Erfassen einer Messgroße für einen durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Strom.

Ein solches mikroelektromechanisches System ist ebenfalls aus der bereits angeführten Patentschrift US 6,188,322 Bl bekannt.

Hinsichtlich des mikroelektromechanischen Systems liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein mikroelektromechanisches System zum Erfassen einer Messgroße für einen durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Strom anzugeben, das vielseitig einsetzbar und besonders leistungsfähig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß gelost durch ein mikroelektromechanisches System zum Erfassen einer Messgroße für einen durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Strom mit einer Mess-Spule und einem mikroelektromechanischen Oszillator zum Bewegen der Mess-Spule derart, dass bei Bewegung der Mess-Spule in dem durch den elektrischen Strom bewirkten Magnetfeld des elektrischen Leiters eine zyklische Änderung des die Mess-Spule durchsetzenden magnetischen Flusses bewirkt wird, wobei das System zum Erfassen einer in der Mess-Spule aufgrund der Änderung des die Mess-Spule durchsetzenden magnetischen Flusses induzierten Spannung ait> hessgroße für den durch den elektrischen Leiter fließenden Strom ausgebildet ist. Die Vorteile des erfindungsgemäßen mikroelektromechanischen Systems entsprechen im Wesentlichen denjenigen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße mikroelektromechanische System derart ausgestaltet, dass es zum Bestimmen des durch den elektrischen Leiter fließenden Stroms aus der erfassten induzierten Spannung aus- gebildet ist.

In einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen mikroelektromechanischen Systems ist ein mik- roelektromechanischer kapazitiver Spannungsmesser zum Erfas- sen der Spannung des elektrischen Leiters vorgesehen. Ein solcher mikroelektromechanischer kapazitiver Spannungsmesser ist beispielsweise aus der veröffentlichten internationalen Anmeldung WO 2005/121819 Al bekannt. Das zusätzliche Vorsehen eines mikroelektromechanischen kapazitiven Spannungsmessers bietet den Vorteil, dass neben dem Erfassen einer Messgröße für den durch den elektrischen Leiter fließenden Strom beziehungsweise neben der Bestimmung dieses Stromes weiterhin auch eine Spannungsmessung erfolgen kann.

Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße mikroelektromechanische System dabei derart ausgeführt, dass der Spannungsmesser mechanisch an den mikroelektromechanischen Oszillator angekoppelt ist. Dies bietet den Vorteil, dass mittels des mikroelektromechanischen Oszillators des mikroelektromechanischen Systems sowohl die induzierte Spannung als Messgröße für den fließenden Strom als auch die Spannung deε elektrischen Leiters erfasst werden kann. Hierdurch wird eine besonders kompakte Ausführung des mikroelektromechanischen Systems ermöglicht; darüber hinaus ergeben sich hierdurch Vorteile hin- sichtlich der Herstellungskosten für ein entsprechendes mik- roelektromechanisches System.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße mikroelekttomechanische System derart weitergebildet, dass eine elektronische Schaltung zur Bestimmung der elektrischen Leistung aus der in der Mess-Spule induzierten Spannung und der durch den Spannungsmesser erfass- ten Spannung vorgesehen ist. Dies ist vorteilhaft, da das mikroelektromechanische System hierdurch zu einem Wattmeter erweitert wird. Eine entsprechende elektronische Schaltung kann beispielsweise durch einen MikroController oder durch einen ASIC (Application Specific Integrated Circuit) realisiert werden. Hierbei besteht einerseits die Möglichkeit, dass die elektronische Schaltung unmittelbar auf dem den mik- roelektromechanischen Oszillator tragenden Chip beziehungsweise Halbleiterbauelement integriert ist. Andererseits ist es jedoch auch denkbar, dass die elektronische Schaltung mittels eines separaten Chips realisiert wird, der an den den mikroelektromechanischen Oszillator tragenden Chip elektrisch angebunden wird. In diesem Fall schließt das mikroelektromechanische Gesamtsystem in Form des Wattmeters somit beide Chips ein.

Die Erfindung umfasst darüber hinaus eine Anordnung mit einem erfindungsgemäßen mikroelektromechanischen System beziehungsweise einem mikroelektromechanischen System gemäß einer der zuvor aufgeführten bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen mikroelektromechanischen Systems und mit dem von dem elektrischen Strom durchflossenen elektrischen Leiter.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Anordnung derart ausgestaltet, dass der elektrische Leiter einen Hin- und einen Rückleiter aufweist und der mikroelektromechanische Oszillator zum Bewegen der Mess-Spule zwischen dem Hin- und dem Rückleiter des elektrischen Leiters ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile dieser Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung sei auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der entsprechenden bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.

In einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung sind der Hin- und der Rückleiter in Form der Schenkel eines U-förmig ausgebildeten elektrischen

Leiters ausgeführt. Auch hinsichtlich der Vorteile dieser bevorzugten Weiterbildung sei wiederum auf die im Zusammenhang mit der entsprechenden bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens genannten Vorteile verwiesen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierzu zeigt

Figur 1 eine schematische Skizze zur Verdeutlichung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 2 eine weitere schematische Skizze zur weiteren

Verdeutlichung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Figur 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen mikroelektromechanischen Systems.

In den Figuren werden für gleiche beziehungsweise gleich wirkende Komponenten aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet. Figur 1 zeigt eine schematische Skizze zur Verdeutlichung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dargestellt ist ein Querschnitt senkrecht zur Verlaufsrichtung eines elektrischen Leiters EL, der aus einem Hin- und einem Rückleiter besteht. In dem elektrischen Leiter EL fließt ein elektrischer Strom I, dessen Stromrichtung in üblicher Art und Weise angedeutet ist. Aufgrund des in dem elektrischen Leiter EL fließenden Stromes I bildet sich um den elektrischen Leiter EL ein Magnetfeld B aus.

Um nun mittels eines mikroelektromechanischen Systems eine Messgröße für den durch den elektrischen Leiter EL fließenden Strom I erfassen beziehungsweise diesen Strom I quantitativ messen zu können, ist eine Mess-Spule L vorgesehen, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Windungen aufweist und in flacher Form ausgebildet ist. Die Mess-Spule L ist auf einem Träger T angebracht, der mittels eines aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten mikromechanischen beziehungsweise mikroelektromechanischen Oszillators derart be- wegt wird, dass eine zyklische Änderung des die Mess-Spule L durchsetzenden magnetischen Flusses bewirkt wird. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt hierbei ein Schwingen des mikroelektromechanischen Oszillators und damit auch der mit dem Träger T verbundenen Mess-Spule L in der durch den Doppelpfeil angedeuteten Bewegungsrichtung D, d.h. senkrecht zum Verlauf des elektrischen Leiters EL. Aufgrund der durch die Bewegung der Mess-Spule L in dem Magnetfeld B des elektrischen Leiters EL bewirkten Änderung des die Mess-Spule L durchsetzenden magnetischen Flusses wird in der Mess-Spule L eine Spannung induziert, die zu dem durch den elektrischen Leiter EL fließenden elektrischen Strom T und damit eine Messgröße für diesen darstellt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Mess-Spule L abweichend von der Darstellung der Figur 1 selbstverständlich auch in einem Magnetfeld eines einzelnen elektrischen Leiters, d.h. nicht zwischen einem Hin- und einem Rückleiter, bewegt werden könnte. Ausgehend von der Darstellung der Figur 1 könnte dies beispielsweise so aussehen, dass der linke Teil des elektrischen Leiters EL in der Darstellung entfällt und der Träger T mit der Mess-Spule L nach rechts verschoben wird, so dass die Mess-Spule L um die Mitte des dann nur einen Leiter aufwei- senden elektrischen Leiters EL schwingt. Auch in diesem Fall ergibt sich eine Änderung des die Mess-Spule L durchsetzenden magnetischen Flusses, so dass auch mittels einer solchen Anordnung eine Messgröße für den durch den elektrischen Leiter EL fließenden Strom I erfassbar ist. Die in der Figur 1 dar- gestellte Ausführungsform weist jedoch den Vorteil auf, dass aufgrund dessen, dass die Mess-Spule L zwischen dem Hin- und dem Rückleiter des elektrischen Leiters EL bewegt wird, die in der Mess-Spule L induzierte Spannung eine größere Amplitude aufweist. Ursache hierfür ist, dass mittels der Bewegung der Mess-Spule L zwischen dem Hin- und dem Rückleiter eine besonders starke Änderung des die Mess-Spule L durchsetzenden magnetischen Flusses bewirkt wird.

Um eine möglichst große induzierte Spannung zu erzielen be- ziehungsweise den Isolationsabstand zwischen der Mess-Spule L und dem elektrischen Leiter EL erforderlichenfalls vergrößern zu können, ist es weiterhin möglich, die Anzahl der Windungen beziehungsweise die Fläche der Mess-Spule L zu erhöhen beziehungsweise zu vergrößern und/oder die Amplitude der durch den mikroelektromechanischen Oszillator bewirkten Bewegung möglichst groß zu wählen.

Hinsichtlich ihrer Dimensionierung könnte die in Figur 1 dargestellte Anordnung beispielsweise so ausgelegt werden, dass bei einem elektrischen Leiter EL mit einer Breite von 2mm der Abstand zwischen der Mess-Spule L und der Oberfläche des elektrischen Leiters EL einen halben Millimeter beträgt. Dem entsprechend könnte die Mess-Spule L in der Darstellung der Figur 1 eine horizontale Ausdehnung in der Größenordnung von lmm aufweisen und die Amplitude der durch den mikroelektrome- chanischen Oszillator bewirkten zyklischen Bewegung beispielsweise einen halben Millimeter betragen. Es sei jedoch nachdrücklich darauf hingewiesen, dass es sich bei den ge- nannten Werten lediglich um Beispiele handelt und in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen sowie dem jeweiligen Anwendungszweck auch Anordnungen mit hiervon gegebenenfalls deutlich abweichenden Werten denkbar sind.

Figur 2 zeigt eine weitere schematische Skizze zur weiteren

Verdeutlichung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Gezeigt ist hierbei eine perspektivische Darstellung einer im Wesentlichen der Figur 1 entsprechenden Anordnung, wobei zur besseren Veranschaulichung der Träger der Mess-Spule L weggelassen wurde. Erkennbar ist, dass die Mess- Spule L zwischen einem Hin- und einem Rückleiter in Form der Schenkel eines U-förmig ausgebildeten elektrischen Leiters EL bewegt wird, wobei die Bewegungsrichtung D wiederum durch einen entsprechenden Pfeil angedeutet ist. Die sich bei einem durch den elektrischen Leiter EL fließenden Strom I und dem durch diesen Strom I verursachten Magnetfeld in Bewegungsrichtung D ergebende Komponente des Magnetfeldes B ist als Hx bezeichnet als Funktion der Position x in Bewegungsrichtung D in dem Graphen G skizziert. Erkennbar ist, dass sich das Mag- netfeld Hx in der Bewegungsrichtung D ändert, so dass sich bei einer Bewegung der Mess-Spulc L in der Beweyungsrichrung D eine Änderung des die Mess-Spule L durchsetzende magnetischen Flusses ergibt. Hierdurch wird in der Mess-Spule L eine Spannung induziert, die eine Messgröße für den durch den elektrischen Leiter EL fließenden Strom I darstellt.

Um eine möglichst große ^• Signalamplitude der induzierten Span- nung zu erzielen, wird die Schwingungsfrequenz des mikro- elektromechanischen Oszillators vorzugsweise im Bereich einiger Kilohertz bis in dem Megahertz Bereich gewählt werden. Dabei ist zu beachten, dass die Schwingungsfrequenz des mik- roelektromechanischen Oszillators vorzugsweise derart gewählt wird, dass die spektralen Anteile des elektrischen Stromes I im Bereich der Betriebsfrequenz des mikroelektromechanischen Oszillators vernachlässigt werden können. Hierzu wird vorteilhafterweise eine Bandpassfilterung mit geringer Bandbreite vorgesehen und die Betriebsfrequenz des mikroelektromecha- nischen Oszillators deutlich größer, d.h. beispielsweise um einen Faktor 10 bis 100 größer, gewählt als die im Spektrum des elektrischen Stromes I mit signifikanter Amplitude auftretenden maximalen Frequenzen. Dies bedeutet, dass sofern kein Gleichstrom sondern ein elektrischer Wechselstrom mit einer Frequenz von beispielsweise 1 kHz erfasst werden soll, hierfür vorzugsweise ein mikroelektromechanischer Oszillator verwendet wird, dessen Betriebsfrequenz im Bereich von zumindest 10 kHz liegt.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

Anordnung mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen mikroelektromechanischen Systems. Dargestellt ist ein mikro- elektromechanisches System MEMS, das aus einem Anker A, einer Mess-Spule L, zwei ersten Elektroden ETDl sowie einer zweiten Elektrode ETD2 besteht. Darüber hinaus ist in der in Figur 3 gezeigten Anordnung neben dem mikroelektroτn ^ρ <-haniεchcn System MEMS ein U-förmiger elektrischer Leiter EL dargestellt. An dieser Stelle sei generell darauf hingewiesen, dass der elektrische Leiter EL grundsätzlich auch Bestandteil der ei- gentlichen Messvorrichtung sein kann. In diesem Fall wird ein zu messender Strom somit in den elektrischen Leiter EL eingeleitet, der in diesem Fall in der Messvorrichtung üblicherweise mit einem festen Abstand zum mikroelektromechanischen System MEMS angeordnet sein wird. Alternativ hierzu kann jedoch der elektrische Leiter EL auch Bestandteil einer beliebigen anderen Komponente sein, in welchem Fall die eigentliche Messvorrichtung den elektrischen Leiter EL somit nicht mit umfasst.

Bei dem in Figur 3 dargestellten mikroelektromechanischen System MEMS wird durch den Anker A sowie die ersten Elektroden ETDl und die zweite Elektrode ETD2 ein mikroelektromecha- nischer Oszillator gebildet. Dabei ist der schwingfähige Teil des Oszillators, der durch die zweite Elektrode ETD2 gegeben ist, an dem Anker A aufgehängt. Zwischen der zweiten Elektrode ETD2 und den jeweiligen ersten Elektroden ETDl befindet sich jeweils ein Luftspalt SP, dessen Breite üblicherweise im Mikrometerbereich liegen wird. Durch ein zyklisches Anlegen entsprechender Potenziale auf den Elektroden ETDl, ETD2 wird aufgrund wirkender elektrostatischer Kräfte ein mechanisches Schwingen der zweiten Elektrode ETD2 bewirkt, wobei die Bewegungsrichtung in Figur 3 durch den dargestellten Doppelpfeil angedeutet ist. Entsprechend der Darstellung der Figur 3 ist eine Mess-Spule L, die in dem dargestellten Beispiel wiederum zwei Windungen aufweist, auf der zweiten Elektrode ETD2 befestigt, so dass mittels des mikroelektromechanischen Oszillators die Mess-Spule L derart bewegt wird, dass aufgrund der Bewegung der Mess-Spule L in dem durch den elektrischen Strom I bewirkten Magnetfeld des elektrischen Leiters EL eine zyklische Änderung des die Mess-Spule L durchsetzenden rr.αgneti- schen Flusses bewirkt wird. Hierdurch wird, wie zuvor bereits erläutert, eine Spannung in der Mess-Spule L induziert, die durch entsprechende Mittel erfasst werden und aus der der in dem elektrischen Leiter EL fließende Strom I ermittelt werden kann .

Es sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen des erfindungsgemä- ßen mikroelektromechanischen Systems selbstverständlich auch mikroelektromechanische Oszillatoren verwendet werden können, die nach einem anderen als einem elektrostatischen Prinzip arbeiten. Darüber hinaus sei vorsorglich darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch eine Mess-Spule mit nur einer oder auch mehr als zwei Windungen verwendet werden kann.

Vorzugsweise kann das in Figur 3 dargestellte mikroelektromechanische System zusätzlich einen kapazitiven Spannungsmesser zum Erfassen der Spannung des elektrischen Leiters EL aufwei- sen. Ein entsprechendes mikroelektromechanisches System zur kapazitiven Spannungsmessung ist beispielsweise aus der zuvor bereits erwähnten WO 2005/121819 Al bekannt. Vorzugsweise ist der Spannungsmesser hierbei an den mikroelektromechanischen Oszillator angekoppelt, so dass die durch den Oszillator be- wirkte Bewegung nicht nur die Änderung des die Mess-Spule durchsetzenden magnetischen Flusses, sondern darüber hinaus auch eine im Rahmen der Spannungsmessung erforderliche Kapazitätsänderung bewirkt. Hierdurch wird vorteilhafterweise auf besonders einfache, kompakte und kostengünstige Art und Weise ein mikroelektromechanisches System zur Leistungsmessung, d.h. ein Wattmeter, bereitgestellt.

Entsprechend den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen weisen das erfindungsgemäße mikroelektromechanische Sys- tem sowie das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere den

Vorteil auf, dass auf vergleichsweise einfache Art und Waise eine galvanisch getrennte sowie vielseitig einsetzbare Erfassung einer Messgröße für den durch den elektrischen Leiter fließenden Strom ermöglicht wird. Insbesondere dadurch, dass hierbei der zu messende, durch den elektrischen Leiter fließende elektrische Strom nicht selbst durch das mikroelektro- mechanische System zu fließen braucht, sind das mikroelektro- mechanische System sowie das Verfahren darüber hinaus, insbe- sondere auch hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit bei vergleichsweise hohen Stromstärken, vorteilhafterweise besonders leistungsfähig.