DE1541847C - Moving coil meter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehspulmeßinstrument mit einem Dauermagneten und den magnetischen Fluß führenden Polschuhen, die an ihrer Trennstelle eine' zylindrische Bohrung bilden, in der unter Bildung eines zur Aufnahme der Drehspule dienenden ringförmigen Luftspaltes ein zylindrischer Eisenkern angeordnet ist, und bei dem in an den Luftspalt angrenzenden Bereichen sowohl die den magnetischen Fluß führenden Teile durch teilweises Weglassen magnetischen Materials unsymmetrisch ausgebildet sind als auch ein Stellglied aus weichmagnetischem Material zur Beeinflussung der Feldverteilung vorgesehen ' ist. ■.,-.·....λ ■-·■ "'.' ■' · ·.'.;'. -'■· ;■ ■ ■'. ■■ The invention relates to a moving coil measuring instrument with a permanent magnet and pole pieces guiding the magnetic flux, which at their separation point form a 'cylindrical bore in which a cylindrical iron core is arranged to form an annular air gap serving to accommodate the moving coil, and in which in the air gap Adjacent areas both the parts guiding the magnetic flux are designed asymmetrically by partially omitting magnetic material and an actuator made of soft magnetic material is provided to influence the field distribution . ■., -. · .... λ ■ - · ■ "'.' ■ '· ·.'.;'.-' ■ ·; ■ ■ ■ '. ■■

Ein derartiges Drehspulmeßinstrument gehört zu einer Gattung von Drehspulmeßinstrumenten, die einen maximalen Ausschlagwinkel bis zu etwa 120° aufweisen. Für Schalttafel- und Betriebsinstrumente werden diese Instrumente aus Preisgründen mit gedruckten Skalen ausgerüstet, die einem mittleren Skalenverlauf entsprechen. Mit derartigen Instrumenten kann die Güteklasse 1,5 gut eingehalten werden.Such a moving coil measuring instrument belongs to a genus of moving coil measuring instruments which have a maximum deflection angle of up to about 120 °. For control panel and operating instruments For price reasons, these instruments are equipped with printed scales with a medium scale correspond. Quality class 1.5 can be maintained with such instruments.

Sollen derartige Meßinstrumente für engere Toleranzen ausgelegt werden, dann sind nur geringe Abweichungen des tatsächlichen Skalenverlaufs von dem auf den gedruckten Skalen vorhandenen mittleren Verlauf zulässig. Diese geringen Abweichungen sind bei den bekannten Drehspulmeßinstrumenten nicht zu erzielen, da an den äußeren Bereichen der Trennstefle"3ef Polschühö'emje^Str^üung des magneti-If such measuring instruments are to be designed for closer tolerances, then there are only minor deviations of the actual scale progression from the mean present on the printed scales Course allowed. These small deviations are found in the known moving-coil measuring instruments not to be achieved, since at the outer areas of the dividing line "3ef Polschühö'emje ^ astr ^ üung of the magnetic

, sehen Flusses -auftritt,' die/;eineßjinriomogenen Feldverlauf.,im,jLjjjftsp'alt/^ur,^.Fplgg^M^ Dieses inhomogene Feld führt dazu, daß bei großen Ausschlagwinkein der Drehspule der Ausschlagwinkel nicht mehr ; linear mit dem Meßstrom ansteigt, so daß die An- :.. zeige der bekannten Instrumente mit gedruckter Skala bei großen Ausschlagwinkeln nicht exakt dem Meßwert entspricht. Es treten also Abweichungen des, see river appearance, 'the /; aßjinriomogeneous field course., im, jLjjjftsp'alt / ^ ur, ^. Fplgg ^ M ^ this inhomogeneous Field leads to the fact that with large deflection angles in the moving coil the deflection angle is no longer ; increases linearly with the measuring current, so that the display: .. display of the known instruments with printed With large deflection angles, the scale does not exactly correspond to the measured value. So there are deviations from the

tatsächlichen Skalenverlaufs von dem gedruckten Skalenverlauf auf, die eine Einhaltung enger Toleranzen nicht gestatten. ;.actual scale profile from the printed scale profile, which means compliance with tight tolerances not allow. ;.

Diese mitunter unerwünschten Eigenschaften der bekannten Drehspulinstrumente mit gedruckter Skala lassen sich bei einem Drehspulmeßinstrument der eingangs angegebenen Art gemäß der Erfindung dadurch vermeiden, daß die. Polschuhe zur Linearisierung des Skalenverlaufs in ihren senkrecht zu dem ringförmigen Luftspalt verlaufenden Oberflächen angeordnete Ausnehmungen besitzen, die sich nur über einen Teil der Tiefe des Polschuhes erstrecken und in denen oder an denen jeweils zumindest ein Stellglied vorgesehen ist.These sometimes undesirable properties of the known moving coil instruments with a printed scale can be achieved in a moving-coil measuring instrument of the type specified at the outset according to the invention avoid the. Pole shoes for linearizing the scale profile in their perpendicular to the annular air gap extending surfaces have arranged recesses, which are only about extend part of the depth of the pole piece and in which or on which in each case at least one actuator is provided.

Ein derartig ausgebildetes Drehspulmeßinstrument zeigt dann Ausschlagwinkel, die bis zu großen Ausschlagwinkeln linear mit dem Meßstrom ansteigen. Deshalb treten bei dem erfindungsgemäßen Meßin^r strument auch bei Verwendung einer gedruckten Skala mit linearer Einteilung keine größeren Abweichungen des angezeigten Meßwertes von dem tatsächlichen Meßwert auf.A moving-coil measuring instrument designed in this way then shows deflection angles which increase linearly with the measuring current up to large deflection angles. Therefore, no major deviations of the displayed measured value of the actual measured value occur in the inventive messin ^r instrument on even when using a printed scale with linear division.

Es ist zwar bereits aus, der deutschen Patentschrift 1210 078 ein Drehspulinstrument bekannt, bei dem die Induktion im Luftspalt in bestimmter Weise ver- ■' ändert wird, um einheitlich vorgefertigte Ziffernblätter verwenden zu können; bei diesem Drehspulinstrument handelt es sich aber um ein Drehspulinstrument, das einer anderen Gattung von Drehspulinstrumenten als das erfindungsgemäße Instrument angehört. Das bekannte Drehspulinstrument weist näm-. lieh zwei ringförmige, freitragend über bzw. nebeneinander angeordnete Polschuhe auf, in deren Luftspalt die Drehspule um die Achse des Meßwerkes It is already over, the German patent specification 1210 078 a moving coil instrument is known in which the induction in the air gap is reduced in a certain way. is changed in order to be able to use uniformly prefabricated clock faces; with this moving coil instrument But it is a moving-coil instrument that belongs to a different type of moving-coil instruments heard as the instrument of the invention. The known moving coil instrument has namely. borrowed two ring-shaped, cantilevered pole pieces arranged above or next to one another, in the air gap of which the moving coil around the axis of the measuring mechanism

:" drehbar angeordnet .ist. Das bekannte Drehspulinstrument ist mit Mitteln zur Veränderung des magnetischen. Feldverlaufs zwischen den Polschuhen durch eine Formänderung des Luftspaltes ausgerüstet. Diese Mittel bestehen aus einem weichmagnetischen i γ ' Leitblech; das im Luftspalt zwischen den Polringen angeordnet ist. . . . ._: . y.The known moving coil instrument is equipped with means for changing the magnetic. field course between the pole pieces by changing the shape of the air gap. These means consist of a soft magnetic i γ 'guide plate; _...: . y.

Aus der deutschen Patentschrift 1 054 565 ist auch ein Kernmagnetsystemi mit Weicheisenrückführungszylinder für Drehspulmeßgeräte mit Mitteln zur Linearisierung des !wirksamen Magnetfeldes bekannt.From the German patent specification 1 054 565 is also a core magnet system with soft iron return cylinder for moving coil measuring devices with means for linearization of the effective magnetic field known.

Bei diesem Meßgerät ist zur Linearisierung des Skalenverlaufs im Rückführungszylinder eine durchgehende kreisrunde Bohrung vorgesehen. Ein Stellglied, mit dem die Flußverteilung im Luftspalt nachträglich zum Justieren des Gerätes verändert werden kann, fehlt bei diesem Meßgerät.With this measuring device there is a continuous one for linearization of the scale profile in the feedback cylinder circular hole provided. An actuator with which the flow distribution in the air gap is subsequently can be changed to adjust the device, is missing in this measuring device.

Das in der deutschen Patentschrift 570 763 beschriebene Kreuzspulengerät besitzt den Magnetfluß führende Teile, die durch teilweises Weglassen ma-The cross-coil device described in German patent specification 570 763 has the magnetic flux leading parts, which by partial omission

gnetischen Materials unsymmetrisch ausgebildet sind und an denen ein Stellglied aus weichmagnetischem Material zur Beeinflussung der Feldverteilung im Luftspalt angeordnet ist. Bei diesem bekannten Kreuzspulengerät dient das Stellglied zur Veränderung der Symmetrie des die Richtspule des Kreuzspulengerätes durchsetzenden Kraftlinienfeldes. Als Stellglied ist ein verschiebbarer ferromagnetischer Metallteil benutzt, der an einem der Polschuhe des Feldmagneten angesetzt ist. Das Stellglied dient sonach zur Nullpunktkorrektur dieses Gerätes und nicht zur Linearisierung des Skalenverlaufs.magnetic material are designed asymmetrically and on which an actuator made of soft magnetic Material for influencing the field distribution is arranged in the air gap. With this well-known Cross-coil device, the actuator is used to change the symmetry of the directional coil of the cross-coil device enforcing force line field. A movable ferromagnetic actuator is used as the actuator Metal part used, which is attached to one of the pole pieces of the field magnet. The actuator is used accordingly for zero point correction of this device and not for linearization of the scale progression.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehspulmeßinstrument sind die Ausnehmungen durch die Stellglieder teilweise mit weichmagnetischem Werkstoff ausgefüllt. Dadurch ist es auch möglich das erfindungsgemäße Meßinstrument zwecks Erzielung besonders enger Toleranzen noch für einen vorbestimmten Meßwert innerhalb der Skala einen vorbestimmten Ausschlagwinkel abzugleichen.In the moving coil measuring instrument according to the invention, the recesses are through the actuators partially filled with soft magnetic material. This also makes it possible for the invention Measuring instrument for the purpose of achieving particularly tight tolerances for a predetermined measured value to adjust a predetermined deflection angle within the scale.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehspulinstrument können die Ausnehmungen in unterschiedlicher Weise im Bereich des ringförmigen Luftspaltes angeordnet sein. Zweckmäßig werden die Ausnehmungen symmetrisch zur Mittellinie der Oberflächen der Polschuhe angeordnet. Durch eine derartige Anordnung der Ausnehmungen wird die Skalencharakteristik des erfindungsgemäßen Drehspulmeßinstrumentes in besonders günstiger Weise der linearen Skala angenähert, was sich insbesondere bei Instrumenten mit einem über 80° hinausgehenden Winkelausschlag vorteilhaft bemerkbar macht.In the moving coil instrument according to the invention, the recesses can be in different Way be arranged in the area of the annular air gap. The recesses are useful arranged symmetrically to the center line of the surfaces of the pole pieces. By such an arrangement of the recesses is the scale characteristic of the moving-coil measuring instrument according to the invention approximated the linear scale in a particularly favorable manner, which is particularly the case with instruments with an angular deflection greater than 80 ° advantageously noticeable.

Als Stellglieder können unterschiedlich ausgebildete Körper aus weichmagnetischem Werkstoff Verwendung finden. Besonders vorteilhaft ist die Ver-Wendung von Eisenschrauben als Stellglieder, die zur Justierung des jeweiligen Drehspulmeßinstrumentes im Bereich der Ausnehmungen mehr oder weniger weit in die Polschuhe einschraubbar sind.Different designed bodies made of soft magnetic material can be used as actuators Find. It is particularly advantageous to use iron screws as actuators that are used for Adjustment of the respective moving coil measuring instrument in the area of the recesses more or less can be screwed far into the pole pieces.

Es können als Stellglieder auch Schieber aus weichmagnetischem Werkstoff verwendet werden, die zum Justieren des jeweiligen Drehspulmeßinstrumentes mehr oder weniger weit in die Ausnehmungen geschoben werden können. Zum Halten der Schieber in der eingestellten Lage sind an diesen Klemmschrauben vorgesehen.Slides made of soft magnetic material can also be used as actuators, which to adjust the respective moving-coil measuring instrument pushed more or less far into the recesses can be. To hold the slide in the set position there are clamping screws on these intended.

Zur Erläuterung des Drehspulinstrumentes nach der Erfindung sind in den F i g. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele dargestellt.To explain the moving-coil instrument according to the invention, FIGS. 1 and 2 two exemplary embodiments shown.

Bei dem in der Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel wird der von dem Dauermagneten 1 erzeugte magnetische Fluß von zwei Polschuhen 2 und 3 zu einer Trennstelle 4 geführt. An der Trennstelle 4 ist eine zylindrische Bohrung 5 vorhanden, in der unter Bildung eines zur Aufnahme der in der Figur nicht gezeigten Drehspule dienenden ringförmigen Luftspaltes 6 ein zylindrischer Eisenkern 7 angeordnet ist. Der eine Polschuh 2 weist an seiner senkrecht zu dem ringförmigen Luftspalt 6 verlaufenden Oberfläche 8 eine Ausnehmung 9 auf, die symmetrisch zur Mittellinie 10 der Oberfläche angeordnet ist; durch diese Ausnehmung tritt eine Vergleichmäßigung der Induktion über den Umfang des Luftspaltes 6 ein. Innerhalb der Ausnehmung 9 ist im Polschuh 2 eine Bohrung 11 mit Gewinde vorgesehen, in die eine Eisenschraube 12 eingeschraubt ist.In the embodiment shown in FIG the magnetic flux generated by the permanent magnet 1 is from two pole pieces 2 and 3 led to a separation point 4. At the separation point 4 there is a cylindrical bore 5 in which below Formation of an annular which is used to hold the rotating coil (not shown in the figure) Air gap 6, a cylindrical iron core 7 is arranged. One pole piece 2 has at its perpendicular to the annular air gap 6 extending surface 8 has a recess 9 which is arranged symmetrically to the center line 10 of the surface; through this recess makes the induction more uniform over the circumference of the air gap 6. Inside the recess 9 is provided in the pole piece 2 a bore 11 with a thread into which a Iron screw 12 is screwed in.

Um das erfindungsgemäße Drehspulmeßinstrument auf einen vorgegebenen Skalenwert innerhalb der Skala in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Meßstrom einzustellen, läßt sich die Eisenschraube 12 mehr oder weniger weit im Bereich der Ausnehmung 9 in den Polschuh 2 hineindrehen. Durch die Eisenschraube 12 — gegebenenfalls können auch mehrere Schrauben verwendet werden — wird ein Instrument mit besonders engen Toleranzen geschaffen.To the moving coil measuring instrument according to the invention to a predetermined scale value within The iron screw can be adjusted on the scale as a function of a given measuring current Turn 12 more or less far in the area of the recess 9 into the pole piece 2. Through the Iron screw 12 - if necessary, several screws can be used - becomes an instrument Created with particularly tight tolerances.

In der F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehspulinstrumentes dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind Bauteile, die denen des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen worden. Das Drehspulmeßinstrument gemäß F i g. 2 unterscheidet sich von dem in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Ausbildung des Stellgliedes. Anstelle einer Eisenschraube dient hier als Stellglied ein Schieber 13 zur Justierung des Drehspulmeßinstrumentes. Der Schieber 13, der in einer Nut 14 des Polschuhes 2 verschiebbar ist, kann mehr oder weniger weit in die Ausnehmung 9 des Polschuhes 2 hineingeschoben werden. Nach erfolgter Justierung kann der Schieber 13 durch eine Klemmschraube 15 oder durch andere Befestigungsmittel in seiner Lage gehalten werden.In FIG. 2 is another embodiment of the moving coil instrument according to the invention shown. In this embodiment, components are those of the embodiment of FIG have been given the same reference numerals. The moving coil measuring instrument according to FIG. 2 differs from that in FIG. 1 illustrated embodiment in terms of training of the actuator. Instead of an iron screw, a slide 13 is used as an actuator to adjust the Moving coil meter. The slide 13, which is displaceable in a groove 14 of the pole piece 2, can be pushed more or less far into the recess 9 of the pole piece 2. After The slide 13 can be adjusted by means of a clamping screw 15 or other fastening means be held in place.

Durch die Erfindung ist ein Drehspulmeßinstrument geschaffen, daß eine gleichmäßige Induktion über den Umfang des Luftspaltes aufweist und dadurch auch unter Berücksichtigung relativ hoher Anforderungen bezüglich der Klassengenauigkeit die Verwendung von gedruckten Skalen ermöglicht. Dadurch wird bei dem erfindungsgemäßen Drehspulmeßinstrument eine im Vergleich zu bekannten Drehspulinstrumenten vergleichbarer Klassengenauigkeit beträchtliche Senkung der Fertigungskosten erzielt.By the invention a moving coil measuring instrument is created that a uniform induction has over the circumference of the air gap and thus also taking into account relatively high requirements allows the use of printed scales in terms of class accuracy. Through this becomes in the moving coil measuring instrument according to the invention a compared to known moving coil instruments comparable class accuracy achieved a considerable reduction in manufacturing costs.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Drehspulmeßinstrument mit einem Dauermagneten und den magnetischen Fluß führenden Polschuhen, die an ihrer Trennstelle eine zylindrische Bohrung bilden, in der unter Bildung eines zur Aufnahme der Drehspule dienenden ringförmigen Luftspaltes ein zylindrischer Eisenkern angeordnet ist, und bei dem in an den Luftspalt angrenzenden Bereichen sowohl die-den magnetischen Fluß führenden Teile durch teilweises Weglassen , magnetischen Materials unsymmetrisch ausgebildet sind als auch ein Stellglied aus weichmagnetischem Material zur Beeinflussung der Feldverteilung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet ,daß die Polschuhe (2,3) zur Linearisierung des Skalenverlaufs in ihren senk-, recht zu dem ringförmigen Luftspalt (6) verlaufenden Oberflächen (8) angeordnete Ausnehmungen (9) besitzen, die sich nur über einen Teil der Tiefe des Polschuhes erstrecken und in denen oder an denen jeweils zumindest ein Stellglied vorgesehen ist. ^v -1. Moving coil measuring instrument with a permanent magnet and the magnetic flux leading pole pieces, which form a cylindrical bore at their separation point in which a cylindrical iron core is arranged to form an annular air gap serving to accommodate the moving coil, and in the areas adjacent to the air gap the parts guiding the magnetic flux by partially omitting magnetic material are designed asymmetrically and an actuator made of soft magnetic material is provided to influence the field distribution, characterized in that the pole shoes (2,3) for linearizing the scale profile in their vertical, Right to the annular air gap (6) extending surfaces (8) have recesses (9) which extend only over part of the depth of the pole piece and in which or on each of which at least one actuator is provided. ^v - 2. Drehspulmeßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (9) symmetrisch zur Mittellinie (10) der Oberflächen (8) angeordnet sind (F i g. 1).2. moving coil measuring instrument according to claim 1, characterized in that the recesses (9) are arranged symmetrically to the center line (10) of the surfaces (8) (FIG. 1). 3. Drehspulmeßinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglieder Eisenschrauben (12) vorgesehen sind, die im Bereich der Ausnehmungen (9) mehr oder weniger weit in die Polschuhe (2, 3) einschraubbar sind (F i g. 1).3. Moving coil measuring instrument according to one of the preceding claims, characterized in that that iron screws (12) are provided as actuators, which in the area of the recesses (9) can be screwed more or less far into the pole shoes (2, 3) (FIG. 1). 4. Drehspulmeßinstrument nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglieder Schieber (13) vorgesehen sind, die mehr oder weniger weit in die Ausnehmungen (9) einschiebbar sind (F i g. 2).4. moving coil measuring instrument according to one of claims 1 or 2, characterized in that as actuators slide (13) are provided, which more or less far into the recesses (9) are retractable (Fig. 2).