Die Erfindung betrifft eine Strommessvorrichtung zur Messung eines elektrischen Stroms gemäß der Vierleitertechnik. Die Messung eines elektrischen Stroms gemäß der Vierleitertechnik ist beispielsweise aus EP 0 605 800 AI bekannt und in Fig. 1 schematisch dargestellt. So zeigt Fig. 1 ein Ersatzschaltbild eines niederohmigen Strommesswiderstands mit plat- tenförmigen Strom-Anschlussteilen 1, 2 aus einem Leitermate- rial (z. B. Kupfer) und einem niederohmigen Widerstandselement R0 aus einem Widerstandsmaterial (z. B. Manganin®), das in Stromflussrichtung zwischen den beiden Strom-Anschlussteile 1, 2 angeordnet ist. Ein zu messender Strom Ip wird al ^¬ so über das Strom-Anschlussteil 1 in den Strommesswiderstand eingeleitet und verlässt den Strommesswiderstand wieder als Strom In über das Strom-Anschlussteil 2. Der zu messende elektrische Strom Ip bzw. In fließt also durch das Wider ^¬ standselement R0, so dass die über dem Widerstandselement R0 abfallende elektrische Spannung entsprechend dem ohmschen Ge- setz ein Maß für den elektrischen Strom Ip bzw. In ist. Die Messung der über dem Widerstandselement R0 abfallenden elektrischen Spannung erfolgt durch zwei Spannungsmessanschlüsse Up, Un, die mit den Strom-Anschlussteilen 1 bzw. 2 nahe der Kontaktstelle zu dem Widerstandselement R0 verbunden sind. Hierbei ist jedoch zu bemerken, dass in der Messschlei ^¬ fe der beiden Spannungs-Messanschlüsse Up, Un nicht nur das Widerstandselement R0 liegt, sondern auch Widerstände RCu in dem Strom-Anschlussteil 1 bzw. in dem Strom-Anschlussteil 2. Die Widerstände RCu in der Spannungsmessschleife sind uner- wünscht und lassen sich aber nicht vollständig vermeiden. Die Strom-Anschlussteile 1, 2 weisen ansonsten noch einen Widerstand RCul auf, der nicht in der Spannungsmessschleife liegt und die Messung deshalb nicht verfälscht. Die Widerstände RCu in der Spannungsmessschleife sind problematisch, weil diese Widerstände in der Regel aus Kupfer oder einem anderen gut leitenden Kontaktmaterial bestehen und deshalb eine wesent ^¬ lich größere Temperaturabhängigkeit aufweisen als das Wider ^¬ standselement RO . Der Temperaturkoeffizient der in der Span- nungsmessschleife liegenden Widerstände RCu erhöht also die

Temperaturabhängigkeit der Strommessung gemäß der Vierleitertechnik. Dieser Effekt ist besonders stark ausgeprägt bei extrem niederohmigen Widerständen im Widerstandsbereich unterhalb von einem Milli-Ohm.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Tempe ^¬ raturabhängigkeit der Strommessung gemäß der Vierleitertechnik zu verringern. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Strommessvor ^¬ richtung gemäß dem Hauptanspruch gelöst.

Die Erfindung sieht vor, dass der zu messende elektrische Strom nicht vollständig durch das Widerstandselement geleitet wird. Stattdessen wird der zu messende elektrische Strom auf ^¬ geteilt in einen Haupt-Strompfad durch das Widerstandselement und einen Neben-Strompfad durch einen Ausgleichswiderstand (Festwiderstand) , der elektrisch zwischen die beiden Span- nungs-Messanschlüsse parallel zu dem Widerstandselement ge- schaltet ist, um die Temperaturabhängigkeit des Widerstands ^¬ werts mindestens teilweise zu kompensieren.

Die erfindungsgemäße Strommessvorrichtung stimmt teilweise mit den eingangs beschriebenen bekannten Strommessvorrichtun- gen überein, wie sie beispielsweise aus EP 0 605 800 AI be ^¬ kannt sind. So enthält die erfindungsgemäße Strommessvorrich ^¬ tung zunächst einen niederohmigen Strommesswiderstand mit zwei Strom-Anschlussteilen aus einem Leitermaterial (z. B. Kupfer) zum Einleiten bzw. Ausleiten des zu messenden

elektrischen Stroms sowie mit einem Widerstandselement aus einem Widerstandsmaterial (z. B. Manganin®), wobei das Wider ^¬ standselement in Stromflussrichtung zwischen dem ersten

Strom-Anschlussteil und dem zweiten Strom-Anschlussteil ange- ordnet ist. Darüber hinaus sind zwei Spannungs-Messanschlüsse vorgesehen, die ebenfalls aus einem Leitermaterial (z. B. Kupfer) dienen und die Aufgabe haben, die über dem Widerstandselement abfallende elektrische Spannung zu messen. Die gemessene Spannung bildet dann entsprechend dem Ohmschen Ge- setz ein Maß für den Strom, der durch den Strommesswiderstand fließt.

Die erfindungsgemäße Strommessvorrichtung zeichnet sich nun dadurch aus, dass ein Ausgleichswiderstand parallel zu dem Widerstandselement geschaltet ist, so dass sich der zu mes ^¬ sende elektrische Strom in der Strommessvorrichtung in den Haupt-Strompfad durch das Widerstandselement des Strommesswi ^¬ derstands einerseits und in den Neben-Strompfad durch den Ausgleichswiderstand andererseits aufteilt.

In dem Neben-Strompfad durch den Ausgleichswiderstand befin ^¬ det sich in der Praxis mindestens ein Leiterelement aus einem Leitermaterial (z. B. Kupfer), das auch einen Widerstandswert mit einer bestimmten Temperaturabhängigkeit aufweist und thermisch mit der Strommessvorrichtung gekoppelt sein sollte. Wegen des relativ hohen Temperaturkoeffizienten des Widerstandswertes des Leiterelements in dem Neben-Strompfad steigt der Widerstandswert in dem Neben-Strompfad mit steigender Temperatur. Dies hat zur Folge, dass der Strom in dem Neben- Strompfad und damit auch der Spannungsabfall über dem Wider ^¬ standselement absinkt, d. h. einen negativen Temperaturkoef ^¬ fizienten besitzt. Die Widerstände des Leiterelements in dem Neben-Strompfad einerseits und des Widerstandselements ande- rerseits lassen sich nun so bemessen, dass der positive Temperaturkoeffizient des Widerstandswertes in dem Haupt- Strompfad kompensiert werden kann. Im Idealfall kann somit die Temperaturabhängigkeit der Messung nahezu vollständig kompensiert werden.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen der Ausgleichswiderstand und das Widerstandselement aus demselben Widerstandsmaterial (z. B. Manganin®). Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass der Ausgleichswiderstand einerseits und das Widerstandselement des Strommesswiderstands andererseits aus unterschiedlichen Widerstandsmaterialien bestehen, was dann lediglich eine entsprechend angepasste Bemessung der Widerstandswerte erforder ^¬ lich macht.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass die beiden Strom-Anschluss ^¬ teile des Strommesswiderstands einerseits und die Leiterele ^¬ mente in dem Neben-Strompfad andererseits vorzugsweise aus demselben Leitermaterial (z. B. Kupfer) bestehen. Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung grundsätzlich auch die Möglichkeit, dass die Strom-Anschlussteile einerseits und die Leiterelemente in dem Neben-Strompfad andererseits aus unter ^¬ schiedlichen Leitermaterialien bestehen, was dann lediglich eine entsprechend angepasste Bemessung der Widerstandswerte erforderlich macht, um die gewünschte Kompensation der Temperaturabhängigkeit zu erreichen.

Die Erfindung umfasst zwei grundsätzlich verschiedene Varianten, nämlich eine erste Variante mit einem Trägersubstrat (z. B. aus Keramik) und eine zweite Variante mit einer Leiter ^¬ platte auf dem Strommesswiderstand.

In der ersten Variante der Erfindung mit dem Trägersubstrat ist der niederohmige Strommesswiderstand auf dem Trägersub ^¬ strat montiert. Darüber hinaus ist in dieser Variante der Er ^¬ findung vorzugsweise auch der Ausgleichswiderstand auf dem Trägersubstrat angebracht. Ferner trägt das Trägersubstrat in dieser Variante der Erfindung auch die externen Strom- Anschlussteile und die Spannungs-Messanschlüsse .

Hierbei ist zu erwähnen, dass das Trägersubstrat vorzugsweise plattenförmig ausgebildet ist und - wie bereits vorstehend kurz erwähnt wurde - aus Keramik bestehen kann. Beispielswei- se kann es sich bei dem Trägersubstrat um ein Direct-Copper- Bonded-Substrat (DCB-Substrat ) handeln, wobei derartige DCB- Substrate an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind und deshalb nicht näher beschrieben werden müssen. Ferner besteht die Möglichkeit, dass es sich bei dem Trägersubstrat um ein Stanzgitter aus einem Leitermaterial handeln kann.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass das Widerstandselement des niederohmigen Strommesswiderstands in dieser Variante der Er ^¬ findung ein SMD-Widerstand (SMD: Surface Mounted Device) sein kann, der die Strom-Anschlussteile auf dem Trägersubstrat kontaktiert .

Das Trägersubstrat kann auch zwei Pads (Lötflächen) zur Montage und elektrischen Kontaktierung des Ausgleichswiderstands tragen. Der Ausgleichswiderstand kann hierbei ebenfalls als SMD-Widerstand ausgebildet sein und dann auf die beiden Pads auf dem Trägersubstrat aufgelötet werden. Vorzugsweise sind die beiden Pads für den Ausgleichswiderstand bezüglich der Hauptstromrichtung in dem Strommesswiderstand seitlich neben den Strom-Anschlussteilen angeordnet. Die Verbindung zwischen den Pads für den Ausgleichswiderstand einerseits und den Strom-Anschlussteilen des Strommesswiderstands auf dem Trägersubstrat andererseits erfolgt vorzugs ^¬ weise durch Leiterbahnen, die aus einem Leitermaterial (z. B. Kupfer) bestehen und dann mit ihrer Temperaturabhängigkeit die Temperaturabhängigkeit der Strommessung kompensieren, wie bereits vorstehend kurz erläutert wurde.

Diese Leiterbahnen kontaktieren die Strom-Anschlussteile vor ^¬ zugsweise jeweils an dem Übergang zu dem Widerstandselement, d. h. möglichst nahe an dem Widerstandselement, um eine gute thermische Kopplung zu erreichen und damit den Kupfer- Einfluss auf die Temperaturabhängigkeit zu minimieren.

Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass die Leiterbahnen die beiden Strom-Anschlussteile des Strommesswiderstands bezüg ^¬ lich der Hauptstromrichtung in dem Strommesswiderstand vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten kontaktieren. Die eine Leiterbahn kann also von der Seite direkt an das eine Strom-Anschlussteil herangeführt sein, während die andere Leiterbahn durch einen Spalt zwischen den beiden Strom- Anschlussteilen auf die gegenüberliegende Seite geführt ist, um das andere Strom-Anschlussteil dort zu kontaktieren. Ande ^¬ re Leiterbahnführungen, z.B. beide Leiterbahnen zwischen den Strom-Anschlussstellen, sind ebenfalls möglich.

Die beiden vorstehend erwähnten Leiterbahnen bilden dann vorzugsweise die Leiterelemente in dem Neben-Strompfad, die zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit der Messung beitra ^¬ gen . Darüber hinaus können die Pads (Lötflächen) für den Ausgleichswiderstand über weitere Leiterbahnen auf dem Trä ^¬ gersubstrat mit den Spannungs-Messanschlüssen verbunden sein, die vorzugsweise ebenfalls auf dem Trägersubstrat angebracht sind .

Die vorstehend beschriebene erste Variante der Erfindung er ^¬ möglicht eine Stromzuführung bzw. Stromabführung über das Trägersubstrat.

In dieser ersten Variante der Erfindung kann das Trägersubstrat auch weitere aktive und/oder passive Bauelemente oder Baugruppen tragen, wie beispielsweise eine elektronische Schaltung zur Messung der über den Spannungs-Messanschlüssen abfallenden Spannung. Beispielsweise kann diese elektronische Schaltung als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC: Application-specific _integrated circuit) ausgebildet sein, wie beispielsweise aus EP 1 363 131 AI und DE 199 06 276 AI bekannt ist.

In der zweiten Variante der Erfindung weist die Strommessvorrichtung dagegen eine Leiterplatte auf, die auf dem Strom ^¬ messwiderstand angebracht und mit dem Strommesswiderstand verbunden ist. Die Leiterplatte ist hierbei vorzugsweise kleiner als der Strommesswiderstand, so dass die Leiterplatte und der Strommesswiderstand eine bauliche Einheit bilden. Die Leiterplatte trägt auf der Oberseite die zwei Spannungsmess ^¬ anschlüsse Up, Un .

In dieser Variante der Erfindung ist der Ausgleichswiderstand vorzugsweise auf der Leiterplatte angebracht, insbesondere auf der dem Strommesswiderstand abgewandten Oberseite der Leiterplatte. Die Leiterplatte trägt also auf ihrer Oberseite den Ausgleichswiderstand und ist auf ihrer Unterseite mit dem Strommesswiderstand verbunden. Diese Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Strommess ^¬ widerstand erfolgt vorzugsweise durch zwei Lötflächen, die auf der Unterseite der Leiterplatte angebracht sind und die mit den Strom-Anschlussteilen des niederohmigen Strommesswiderstands elektrisch verbunden sind, beispielsweise durch ei- ne Lötverbindung. Andere Verbindungen, z.B. Sintern, Bonden oder galvanische Verkupferung, sind ebenfalls möglich.

Darüber hinaus trägt die Leiterplatte dann vorzugsweise auch mindestens ein Leiterelement in dem Neben-Strompfad, insbe- sondere auf der Oberseite der Leiterplatte oder in einer Zwi ^¬ schenlage der mehrlagig ausgeführten Leiterplatte.

Die Leiterplatte beinhaltet einen integrierten Ausgleichswiderstand oder weist vorzugsweise an ihrer Oberseite Pads (Lötflächen) zur Montage und Kontaktierung des Ausgleichswiderstands auf. Der Ausgleichswiderstand kann also beispiels ^¬ weise als SMD-Widerstand ausgeführt und mit den Pads auf der Oberseite der Leiterplatte verlötet sein. Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass der Strommesswider ^¬ stand einerseits und der Ausgleichswiderstand andererseits vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte angeordnet sind. Die Leiterplatte weist deshalb vorzugsweise Durchkontaktierungen auf, um die Lötflächen an der Unterseite der Leiterplatte mit den Pads für den Ausgleichswiderstand an der Oberseite der Leiterplatte zu verbinden. Ferner ist zu erwähnen, dass die Leiterplatte an ihrer Oberseite vorzugsweise auch die Spannungs-Messanschlüsse auf ^¬ weist. Weiterhin kann sich an der Oberseite der Leiterplatte oder auf einer Innenlage der Leiterplatte zumindest eine Leiter ^¬ bahn befinden, die eines der Pads für den Ausgleichswiderstand mit einer der Durchkontaktierungen verbindet und auch das Leiterelement in dem Neben-Strompfad bildet, welches zur Kompensation der Temperaturabhängig der Strommessung beiträgt .

In einer Weiterbildung dieser Variante der Erfindung befinden sich an der Oberseite der Leiterplatte zwei Pads (Lötflächen) zur Kontaktierung eines temperaturabhängigen Widerstands

(z. B. PtlOO-Widerstand oder NilOO-Widerstand) , wobei dieser temperaturabhängige Widerstand in Serie mit einem der beiden Spannungs-Messanschlüsse geschaltet ist und zusammen mit die ^¬ sem das Leiterelement in dem Neben-Strompfad bildet.

Beispielsweise kann die Leiterplatte eine mehrlagige Glasfa ^¬ ser- oder eine flexible Leiterplatte sein.

Darüber hinaus bietet diese Variante der Erfindung auch die Möglichkeit, dass die Leiterplatte auch einen Leistungshalb ^¬ leiter oder weitere aktive bzw. passive Bauteile oder Bau ^¬ gruppen trägt, wie beispielsweise die bereits vorstehend er ^¬ wähnte elektronische Schaltung (z. B. ASIC) zur Messung der über den Spannungs-Messanschlüssen abfallenden Spannung.

In der zuletzt genannten zweiten Variante der Erfindung mit einer Leiterplatte wird der zu messende elektrische Strom in der Regel über ein Kabel, eine Stromschiene oder eine Lötver- bindung direkt in den Strommesswiderstand eingeleitet und wieder daraus ausgeleitet, d. h. nicht über die Leiterplatte.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Strommesswiderstand einen Widerstandswert im Bereich von ΙμΩ bis lmQ auf. Der Widerstandswert des Strommesswiderstands ist also vorzugsweise größer als ΙμΩ, 5μΩ, ΙΟμΩ, 30μΩ

und/oder kleiner als lOmQ, 5ηΩ, 2,5ηΩ, lmQ, 500μΩ, 250μΩ oder sogar kleiner als ΙΟΟμΩ.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass der erfindungsgemäße Strommesswiderstand vorzugsweise eine Strombelastbarkeit von min ^¬ destens 1A, 2A, 3A, 10A, 30A oder sogar mindestens 100A aufweist.

Die Länge des Strommesswiderstands in Hauptstromflussrichtung ist vorzugsweise höchstens 20mm, 5mm, 2mm, 1,5mm oder 1mm.

Die Dicke des Strommesswiderstands ist dagegen vorzugsweise kleiner als 5mm, 3mm, 2mm, 1,5mm, 1mm, 0,5mm oder 0,2mm.

Quer zur Stromflussrichtung beträgt die Breite des Strommess ^¬ widerstands dagegen vorzugsweise höchstens 200mm, 50mm, 10mm, 5mm oder 1mm.

Der Widerstandswert des Strommesswiderstands hat dabei vor ^¬ zugsweise einen Temperaturkoeffizienten von höchsten

500ppm/K, 200ppm/K, 100ppm/K, 30ppm/K oder höchstens 10ppm/K. Es wurde vorstehend bereits erwähnt, dass es sich bei dem

Leitermaterial vorzugsweise um Kupfer handelt. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass andere Leitermaterialien Anwendung finden, wie beispielsweise Aluminium, Ni- ekel, Zinn, Silber, Gold oder leitfähige Legierungen dieser Elemente .

Allerdings sollte das Leitermaterial einen geringeren spezi- fischen elektrischen Widerstand aufweisen als das Widerstandsmaterial des Widerstandselements.

Vorzugsweise sind die beiden Strom-Anschlussteile mit dem Wi ^¬ derstandselement verschweißt, beispielsweise durch eine

Elektronenstrahlverschweißung, wie es beispielsweise aus EP 0 605 800 AI bekannt ist.

Das Widerstandselement selbst kann auch aus einem walzplat ^¬ tierten Widerstandsmaterial auf Kupferbasis hergestellt wer- den.

Die Strom-Anschlussteile des Strommesswiderstands können da ^¬ gegen auch durch eine galvanische Verkupferung hergestellt werden .

Zu dem Widerstandsmaterial des Widerstandselements ist zu er ^¬ wähnen, dass vorzugsweise eine Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung Anwendung findet, wie beispielsweise Cu86Mnl2Ni2. Die Erfin ^¬ dung ist jedoch hinsichtlich des Widerstandsmaterials nicht auf diese Legierung beschränkt, sondern auch mit anderen nie- derohmigen Widerstandsmaterialien realisierbar.

Ferner ist zu erwähnen, dass die Strom-Anschlussteile und das Widerstandselement vorzugsweise plattenförmig sind, wobei so- wohl eine ebene als auch eine gebogene Gestaltung in Frage kommt .

Es wurde bereits eingangs erwähnt, dass der Ausgleichswider ^¬ stand bei einer passenden Bemessung seines Widerstandswertes dazu führt, dass die Temperaturabhängigkeit der Strommessung weitgehend oder nahezu vollständig kompensiert wird. Voraus ^¬ setzung hierfür ist, dass der Widerstandswert des Ausgleichs ^¬ widerstandes in passender Weise bemessen ist. Der Ausgleichs- widerstand weist deshalb vorzugsweise einen Widerstandswert Rp auf, der nach folgender Näherungs-Formel berechnet ist:

Rp = RCupg · TKCu / TK mit :

Rp: Widerstandswert des Ausgleichswiderstands,

RCupg : Summe der Widerstände der Leiterschleifen im Nebens- trompfad,

TKCu: Temperaturkoeffizient des Widerstandswerts des Lei ^¬ termaterials der Leiterschleifen im Nebenstrompfad ( in der Regel Kupfer) ,

TK: Temperaturkoeffizient des Strommesswiderstandes ohne den Ausgleichswiderstand. Der Widerstandswert des Ausgleichswiderstands muss jedoch nicht im mathematischen Sinne exakt entsprechend dieser For ^¬ mel berechnet werden. Vielmehr kann der Widerstandswert auch eine Toleranz von bis zu ±30%, ±20%, ±10%, ±5%, ±2% oder ±1% gegenüber der vorstehenden Berechnungsformel aufweisen, was zu einer mehr oder weniger guten Kompensation der Temperaturabhängigkeit führt.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbei spiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine schematische Darstellung (Ersatzschaltbild) eines herkömmlichen niederohmigen Strommesswiderstands zur Strommessung gemäß der Vierleitertechnik,

Figur 2 ein Ersatzschaltbild einer erfindungsgemäßen

Strommessvorrichtung mit einem niederohmigen Strommesswiderstand und einem Nebenstromkreis mit einem zusätzlichen Ausgleichswiderstand zur Kom- pensation der Temperaturabhängigkeit,

Figur 3 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Strom ^¬ messvorrichtung auf einem Trägersubstrat, Figur 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Verbesserung der Temperaturabhängigkeit eines 70yOhm-SMD- Widerstandes auf DCB mit Ausgleichswiderstand im Vergleich zur Messung ohne den Ausgleichswiderstand,

Figur 5A eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 5B einer erfindungsgemäßen Strommessvorrichtung mit einem niederohmigen Strommesswiderstand und einer darauf montierten Leiterplatte,

Figur 5B eine Komplett-Aufsieht auf die Leiterplatte gemäß

Fig. 5A,

Figur 5C eine Aufsicht der Oberseite auf die Leiterplatte gemäß Fig. 5A,

Figur 5D eine Unteransicht auf die Leiterplatte gemäß Fig.

5A, sowie Figur 6 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Verbesserung der Temperaturabhängigkeit eines 30yOhm Wider ^¬ standes aus Verbundmaterial mit aufgelöteter Lei ^¬ terplatte mit dem Ausgleichswiderstand im Ver- gleich zur Messung ohne den Ausgleichswiderstand.

Im Folgenden wird zunächst das in Fig. 2 dargestellte Ersatz ^¬ schaltbild der erfindungsgemäßen Strommessvorrichtung beschrieben .

Diese erfindungsgemäße Strommessvorrichtung weist zunächst einen herkömmlichen Strommesswiderstand auf, wie er bereits eingangs beschrieben wurde und in Fig. 1 dargestellt ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird deshalb weitgehend auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Strommessvorrichtung besteht darin, dass der zu messende elektrische Strom Ip bzw. In aufgeteilt wird in einen Haupt-Strompfad durch das Wider ^¬ standselement R0 und einen Neben-Strompfad durch einen Aus ^¬ gleichswiderstand Rp .

In dem Neben-Strompfad durch den Ausgleichswiderstand Rp sind auch weitere Leiterelemente mit einem Widerstand RCup ange ^¬ ordnet, wie noch detailliert in Bezug auf die verschiedenen Varianten der Erfindung erläutert wird. Die Widerstände RCup in dem Neben-Strompfad bestehen in der Regel aus Kupfer und haben einen relativ hohen Temperaturkoeffizienten und eine entsprechend hohe Temperaturabhängigkeit des Widerstands ^¬ werts. Mit steigender Temperatur nimmt deshalb auch der Widerstandswert in dem Neben-Strompfad durch den Ausgleichswi ^¬ derstand Rp zu, so dass der Strom in dem Neben-Strompfad und damit auch der Spannungsabfall U _M ESS über dem Ausgleichswider- stand Rp absinkt, d. h. einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt. Die Widerstandswerte der Widerstände RCup und Rp sind nun so bemessen, dass der Einfluss der Widerstände RCu auf die Temperaturanhängigkeit in dem Haupt-Strompfad mög ^¬ lichst vollständig kompensiert wird.

Hierzu ist der Widerstandswert des Ausgleichswiderstands Rp wie folgt bemessen:

Rp = RCupg · TKCu / TK mit :

Rp : Widerstandswert des Ausgleichswiderstands,

RCupg: Summe der Widerstände der Leiterschleifen im Nebens- trompfad ,

TKCu: Temperaturkoeffizient des Widerstandswerts des Lei ^¬ termaterials, in der Regel Kupfer,

TK: Temperaturkoeffizient des Strommesswiderstands ohne den Ausgleichswiderstand Rp .

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf eine erste Variante der erfin ^¬ dungsgemäßen Strommessvorrichtung, wobei zur Erläuterung der technischen Funktionsweise auch auf die vorstehende Beschrei ^¬ bung zu Fig. 2 verwiesen wird.

In dieser Variante der Erfindung ist ein plattenförmiges Trägersubstrat 3 vorgesehen, das aus Keramik besteht und die beiden Strom-Anschlussteile 1, 2 an seiner Oberseite trägt.

Die Einleitung bzw. Ausleitung des elektrischen Stroms erfolgt hierbei also auf dem Trägersubstrat 3, das hierzu noch weitere aktive und/oder passive elektronische Bauelemente enthalten kann, die jedoch zur Vereinfachung nicht dargestellt sind. Das niederohmige Widerstandselement RO des Strommesswider ^¬ stands ist hierbei als SMD-Widerstand ausgeführt und auf die beiden Strom-Anschlussteile 1, 2 aufgebracht, beispielsweise mittels einer Lötverbindung 17.

Seitlich neben den beiden Strom-Anschlussteilen 1, 2 befinden sich zwei Pads 4, 5 (Lötflächen) zur Montage und elektrischen Kontaktierung des Ausgleichswiderstands Rp, der ebenfalls als SMD-Widerstand ausgeführt ist und auf die beiden Pads 4, 5 aufgelötet (Lötverbindung 17) werden kann.

Die beiden Pads 4, 5 sind durch Leiterbahnen RCup mit den beiden Strom-Anschlussteilen 1, 2 verbunden, wobei die beiden Leiterbahnen RCup unterschiedliche Widerstandswerte haben können, im Neben-Strompfad liegen und mit der Temperaturab ^¬ hängigkeit ihres Widerstandswerts zur Kompensation der Tempe ^¬ raturabhängigkeit der Strommessung beitragen. Darüber hinaus sind die beiden Pads 4, 5 für den Ausgleichs ^¬ widerstand Rp über zusätzliche Leiterbahnen 6, 7 mit den bei ^¬ den Spannungs-Messanschlüssen Un, Up verbunden.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm zur Verdeutlichung der temperatur- abhängigen relativen Widerstandsänderung des Strommessanordnung mit dem Ausgleichswiderstand Rp und zum Vergleich ohne den Ausgleichswiderstand Rp . Daraus ist ersichtlich, dass der Ausgleichswiderstand Rp zu einer extrem großen Verringerung der Temperaturabhängigkeit führt.

Die Figuren 5A-5D zeigen verschiedene Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Strommess ^¬ vorrichtung . Auch dieses Ausführungsbeispiel enthält zunächst einen niede- rohmigen Strommesswiderstand mit den beiden Strom-Anschluss ^¬ teilen 1, 2 und dem niederohmigen Widerstandselement RO, wo ^¬ bei der niederohmige Strommesswiderstand plattenförmig ausge- bildet ist, wie es beispielsweise aus EP 0 605 800 AI bekannt ist .

Auf der Oberseite des niederohmigen Strommesswiderstands ist hierbei eine Leiterplatte 8 angeordnet, die auf ihrer Ober- seite den Ausgleichswiderstand Rp trägt, wie aus den Figuren 5B und 5C ersichtlich ist.

An ihrer Unterseite trägt die Leiterplatte 8 Lötflächen 9, 10 zur elektrischen Kontaktierung auf den Strom-Anschlussteilen 1 bzw. 2 des niederohmigen Strommesswiderstands. Hierzu kön ^¬ nen die Lötflächen 9, 10 an der Unterseite der Leiterplatte 8 durch Lötverbindungen 11 bzw. 12 mit den Strom-Anschlussteilen 1 bzw. 2 des niederohmigen Strommesswiderstands verbunden sein, wie aus Fig. 5A ersichtlich ist.

Darüber hinaus weist die Leiterplatte 8 elektrische Durchkon- taktierungen 13, 14 auf, um die Lötflächen 9, 10 an der Unterseite der Leiterplatte 8 mit dem Ausgleichswiderstand Rp an der Oberseite der Leiterplatte 8 zu verbinden.

Der Ausgleichswiderstand Rp ist hierbei mit Lötflächen 15, 16 auf der Oberseite der Leiterplatte 8 verbunden.

Die Durchkontaktierung 13 verbindet dabei die Lötfläche 15 für den Ausgleichswiderstand Rp mit der Lötfläche 9 an der Unterseite der Leiterplatte 8.

Die Durchkontaktierung 14 ist dagegen über eine Leiterbahn RCup mit der Lötfläche 16 für den Ausgleichswiderstand Rp verbunden. Die Leiterbahn RCup trägt mit der Temperaturabhängigkeit ihres Widerstandswerts zur Kompensation der Tempera ^¬ turabhängigkeit der Messung bei, wie bereits vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurde.

Schließlich zeigt Fig. 6 ein Diagramm einer Messung an einem 30yOhm-Widerstand aus Verbundmaterial mit aufgelöteter Lei ^¬ terplatte. Dargestellt ist die relative Änderung des Wider ^¬ standswerts der Strommessanordnung in Abhängigkeit von der Temperatur und zwar zum einen ohne den Ausgleichswiderstand Rp und zum Vergleich mit dem Ausgleichswiderstand Rp . Daraus ist ersichtlich, dass auch in dieser Variante der Erfindung die Temperaturabhängigkeit sehr stark verringert wird. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen be ^¬ vorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Er- findung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den Merkmalen der jeweils in Bezug genommenen Ansprüche und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hauptanspruchs.

Bezugs zeichenliste :

Ip Strom, der in den Strommessvorrichtung eingeleitet wird

In Strom, der aus dem Strommessvorrichtung ausgeleitet

wird

RO Widerstandselement des Strommesswiderstands

RCu Cu-Widerstand in den Strom-Anschlussteilen zwischen dem

Widerstandselement und den Spannungsabgriffen

RCul Cu-Widerstand der Strom-Anschlussteile außerhalb der

Spannungsabgriffe

Rp Ausgleichswiderstand

RCup Widerstand der Leiterbahn in dem Neben-Strompfad

Up, Un Spannungs-Messanschlüsse

UMESS Gemessener Spannungsabfall über den Spannungs- MessanSchlüssen

I, 2 Strom-Anschlussteile

3 Trägersubstrat

4, 5 Pads für den Ausgleichswiderstand

6, 7 Leiterbahnen zur Verbindung der Spannungs- Messanschlüsse mit den Pads des Ausgleichswiderstands 8 Leiterplatte

9, 10 Lötflächen an der Unterseite der Leiterplatte zu deren

Kontaktierung auf den Strom-Anschlussteilen des StrommesswiderStands

II, 12 Lötverbindungen

13, 14 Durchkontaktierungen in der Leiterplatte

15, 16 Lötflächen für den Ausgleichswiderstand auf der Leiter ^¬ platte

17 Lötflächen zur Kontaktierung der Widerstände auf dem

Substrat