DE2115057A1 - Magnetic potential measuring coil - Google Patents

Description

Magnetische Potential - Meßspule Die Erfindung betrifft eine Meßspule zur Messung magnetischer Potentiale in Magnetfeldern, insbesondere im Nutz- und Streufeld von magnetischen Apparaten und Maschinen. Magnetic potential measuring coil The invention relates to a measuring coil for measuring magnetic potentials in magnetic fields, especially in useful and Stray field from magnetic apparatus and machines.

Es ist bekannt, Unterschiede des magnetischen Potentials mit dem "magnetischen Spannungsmesser" zu messen. Ein magnetischer Spannungsmesser ist eine lange, flexible Spule von konstanter Windungsdichte, die mit einem ballistischen Galvanometer verbunden ist. Zur Messung der magnetischen Spannung zwischen zwei Polen eines Dauermagneten wird der Spannungsmesser mit beiden Wicklungsenden an die Pole angelegt und beim Abziehen von dort der Ausschlag des Galvanometers beobachtet, der ein M für die magnetische Spannung zwischen den beiden Polen ist.It is known to distinguish between the magnetic potential and the "magnetic Voltmeter "Measure. A magnetic voltmeter is a long, flexible one Coil of constant density of turns connected to a ballistic galvanometer is. For measuring the magnetic voltage between two poles of a permanent magnet the voltmeter is applied with both winding ends to the poles and at Peeling off from there the deflection of the galvanometer is observed, which is an M for the magnetic tension between the two poles.

Die Handhabung des magnetischen Spannungsmessers ist umständlich, ebenso die Auswertung der Messergebnisse, da die einzelnen Potentialdifferenzen summiert werden müssen, um die jeweiligen Potentialwerte zu erhalten. Ferner ist die Gebrauchsdauer flexibler magnetischer Spannungsmesser begrenzt, weil die Wicklung durch die Bewegungen beim Messen mechanisch leidet, besonders wenn sie aus dünnem Draht ausgeführt ist, um eine hohe Windungsdichte zu erzielen.The handling of the magnetic voltmeter is cumbersome, likewise the evaluation of the measurement results, since the individual potential differences must be summed up in order to obtain the respective potential values. Furthermore is the useful life of flexible magnetic voltmeters is limited because the winding mechanically suffers from the movements when measuring, especially when made of thin Wire is designed to achieve a high winding density.

Die magnetische Potential-Meßspule nach der Erfindung vermeidet diese Nachteile.The magnetic potential measuring coil according to the invention avoids this Disadvantage.

Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß sie als langer, mit einer Wicklung versehener, fester Stab ausgebildet ist. Die Lange des Stabes und der Wicklung soll so gross sein, daß mit dem einen Ende das magnetische Potential in einem Magnetfeld oder auf der Oberfläche eines Magneten oder eines Magnetsystems aus Magneten und Eisenteilen gemessen werden kann, während das andere Ende sich im praktisch feldfreien Raum befindet. Die Potential-Meßspule wird mit einem integrierenden Meßgerät z.B. einem ballistischen Galvanometer verbunden; besonders einfach ist die Messung, wenn ein magnetisches Fluxmeter oder elektronischer Integrator verwendet wird, weil dann das magnetische Potentiale an der Stelle, an der sich das Ende Messwicklung befindet, unmittelbar angezeigt werden kann.It is characterized by the fact that it is long, with one winding provided, solid rod is formed. The length of the rod and the winding should be be so large that at one end the magnetic potential is in a magnetic field or on the surface of a magnet or a magnet system of magnets and Iron parts can be measured while the other end is practically field-free Space is located. The potential measuring coil is connected to an integrating measuring device e.g. connected to a ballistic galvanometer; the measurement is particularly easy if a magnetic flux meter or electronic integrator is used because then the magnetic potential at the point where the end of the measuring winding is located, can be displayed immediately.

Bei dieser Messung wird das Potential des praktisch feldfreien Raumes gleich Null angenammen. Es kann aber auch so gemessen werden, dass das Potential an einem beliebigen Punkt des zu messenden Raumes mit Null angenommen wird; dann werden das Messende der Potential-Meßspule an diese Stelle gebracht, das Fluxmeter auf Null gestellt und die Werte unmittelbar abgelesen, wenn das Mess-Ende der Potential-Meß-Spule an die zu messenden Punkte des Feldes gebracht werden.With this measurement the potential of the practically field-free space becomes assumed equal to zero. But it can also be measured in such a way that the potential is assumed to be zero at any point in the space to be measured; then the measuring end of the potential measuring coil is brought to this point, the flux meter set to zero and read off the values immediately when the measuring end of the potential measuring coil be brought to the points of the field to be measured.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Darin bedeuten: 1 einen dünnen langen Stab aus nicht magnetischem Werkstoff, z.B. Messing 2 eine darauf befindliche Wicklung, die aus dünnem Kupferlackdraht besteht, 3 ein Flixmeter, das in Maxwell oder Voltsekunden geeicht ist, (1 Maxwell = 10 Voltsekunden).An embodiment of the invention is shown in FIG. In this mean: 1 a thin long rod made of non-magnetic material, e.g. brass 2 a winding located on it, which consists of thin enamelled copper wire, 3 a Flixmeter that is calibrated in Maxwell or volt seconds (1 Maxwell = 10 volt seconds).

Der Stab 1 ist so lang, daß das Ende 4 der Messwicklung ausserhalb des Feldes des Meßobjektes in einem praktisch feldfreien Raum liegt.The rod 1 is so long that the end 4 of the measuring winding is outside of the field of the test object lies in a practically field-free space.

Das Mess-Ende 5 der Wicklung liegt an der Stelle, deren Potential gemessen werden soll. Im Feld des als Beispiel dargestellten Dauer-Magnetstabes 6 liegt das Meßende auf der Potentiallinie 400, das Fluxmeter zeigt 20 Skalenteile an, wenn es auf Null gestellt wurde, als die Potential-Meß-Spule sich ausserhalb des Feldes befand; bei einer Empfindlichkeit von 20 OERSTED . cm pro Skalenteil beträgt das Potential an dieser Stelle also 20 . 20 = 400 Oe cm.The measuring end 5 of the winding is at the point whose potential should be measured. In the field of the permanent magnetic bar shown as an example 6 the end of the measurement is on the potential line 400, the flux meter shows 20 scale divisions on when it was set to zero when the potential measuring coil is outside of the field located; at a sensitivity of 20 OERSTED. cm per division the potential at this point is 20. 20 = 400 Oe cm.

Bei einer bewährten Ausführung der Erfindung besitzt der Stab die Abmessungen 2 mm #x 200 mm Länge und ist mit zwei Lagen eines Kupferlackdrahtes von 0,08 mm# bewickelt. Das Fluxmeter ist ein elektronischer Integrator und besitzt eine Empfindlichkeit von 2 . 10 Voltsekunden = 200 Maxwell pro Skalenteil.In a proven embodiment of the invention, the rod has the Dimensions 2mm #x 200mm in length and comes with two layers of enamelled copper wire wound from 0.08 mm #. The fluxmeter is an electronic integrator and has a sensitivity of 2. 10 volt seconds = 200 Maxwell per division.

Bei der Messung mit der erfindungsgemässen magnetischen Potential-Meßspule kann sich das magnetische Erdfeld bemerkbar machen. Um dies zu vermeiden, wird am Ende 4 der Meßwicklung eine Zusatzwicklung (2ain Fig.2) aufgebracht, welche die gleiche Windungsfläche wie die Messwicklung hat, ihr aber entgegengesetzt geschaltet ist. Da beide Wicklungen gleiche Achs-Richtungen haben, kampensieren sich die im homogenen Erdfeld induzierten Spannungen.When measuring with the magnetic potential measuring coil according to the invention the magnetic earth field can make itself felt. To avoid this, am End 4 of the measuring winding an additional winding (2ain Fig.2) applied, which the has the same winding area as the measuring winding, but switched in the opposite direction is. Since both windings have the same axial directions, the im homogeneous earth field induced voltages.

Die Potential-Meßspule nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft anzuwenden bei der Untersuchung und Prüfung von Dauermagnetsystemen. In Fig. 3 ist gezeigt, wie mit ihr die Potentialwerte auf der Oberfläche eines Lautsprecher-Magnetsystems mit ringförmigem Luftspalt gemessen werden.The potential measuring coil according to the invention is particularly advantageous to be used in the investigation and testing of permanent magnet systems. In Fig. 3 is shown how with it the potential values on the surface of a loudspeaker magnet system can be measured with an annular air gap.

Das Magnetsystem besteht aus dem dauermagnetischen, achsial magnetisierten Ring 7 aus Bariumferrit, der mit den Polplatten 8 und 9 aus Eisen versehen ist. In die Bohrung der Polplatte 9 ragt der Polkern 10 , der auf der unteren Polplatte 8 zentriert ist. Mit der Potentialmeßspule 11 und dem in Einheiten des Potential 0e . cm geeichten Fluxmeter 12 wurden die interessanten Punkte des Magnetsystems abgetastet. Es ergaben sich mit einem auf der linken Seite der Fig.3 dargestellten zylindrischen Polkern 10 die eingezeichneten Potentialwerte 130, 460 und 1540 Oe . cm, wenn das Potential der Unterseite der unteren Polplatte mit Null angenommen wurde.The magnet system consists of the permanent magnet, axially magnetized Ring 7 made of barium ferrite, which is provided with the pole plates 8 and 9 made of iron. The pole core 10 protrudes into the bore of the pole plate 9, the pole core on the lower pole plate 8 is centered. With the potential measuring coil 11 and in units of the potential 0e. cm calibrated Fluxmeter 12 became the interesting points of the magnet system scanned. It resulted with one shown on the left side of FIG cylindrical pole core 10 the indicated potential values 130, 460 and 1540 Oe . cm, if the potential of the underside of the lower pole plate is assumed to be zero became.

Die erheblichen Potentialdifferenzen in den miteinander terbundenen Ei senteilen deuten auf zu knappe Querschnitte derselben hin. Nach Verstärken des Polkernes in der auf der rechten Seite vonFig. 3 gezeigten Weise ergaben sich die Potentialwerte 130, 246 und 1410 Oe.cm.The considerable potential differences in the interconnected Egg parts indicate that their cross-sections are too narrow. After reinforcing the Polkernes in the right-hand side of Fig. 3 resulted in the Potential values 130, 246 and 1410 Oe.cm.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemässen Potentialmeßspule zeigt Abb. 4 Bei dieser ist das Meßende um 900 gegen die Stabachse gebogen, sodass Messungen auf weniger gut zugänglichen Seitenflächen von Magnetsystemen möglich sind.Another advantageous embodiment of the potential measuring coil according to the invention Fig. 4 shows that the measuring end is bent by 900 against the rod axis, so that Measurements on less easily accessible side surfaces of magnet systems are possible are.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1 Magnetische Potential-Meßspule nach Art eines magnetischen Spannungsmessers, dadurch gekennzeichnet, daß sie als langer, mit einer Wicklung versehener, fester Stab ausgebildet ist.1 magnetic potential measuring coil like a magnetic voltmeter, characterized in that they are longer, more solid and provided with a winding Rod is formed. 2) Magnetische-Potential-Meßspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge so gross ist, daß mit dem einen Ende das magnetische Potential in einem Magnetfeld oder auf der Oberfläche eines Magneten oder Magnetsystems gemessen werden kann, während das andere Ende sich im praktisch feldfreien Raum befindet. 2) Magnetic potential measuring coil according to claim 1, characterized in that that the length is so great that at one end the magnetic potential in measured in a magnetic field or on the surface of a magnet or magnet system while the other end is in the practically field-free space. 3) Magnetische Potential-Meßspule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung konstante Windungsdichte besitzt und auf der Meßseite bis zum Stabende reicht. 3) Magnetic potential measuring coil according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the winding has constant winding density and on the measuring side extends to the end of the rod. 4) Magnetische Potential-Meßspule nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Stabes eine Spule mit gleicher Windungsfläche angeordnet ist, die mit der Meßspule in Reihe geschaltet ist, sodass der Einfluss des Endfeldes kompensiert wird. 4) Magnetic potential measuring coil according to claim 1 to 3, characterized characterized in that a coil with the same winding area at the free end of the rod is arranged, which is connected in series with the measuring coil, so that the influence of the end field is compensated. 5) Magnetische Potential-Meßspule nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung an ein integrierendes Meßgerät, an ein magnetisches Fluxmeter oder ein ballistisches Galvanometer angeschlossen ist. 5) Magnetic potential measuring coil according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the winding is connected to an integrating measuring device, to a magnetic Fluxmeter or a ballistic galvanometer is connected. 6) Magnetische Potential-Meßspule nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende umgewinkelt ist. 6) Magnetic potential measuring coil according to claim 1 to 5, characterized characterized in that one end is angled. L e e r s e i t eL e r s e i t e