DE2423500C3 - Anordnung zur Erzeugung von elektrischen Signalen mit Feldplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung von elektrischen Signalen mit magnetfeldabhängigen Halbleiterwiderständen, sogenannten Feldplatten, die in einem offenen Magnetkreis angeordnet sind, dessen Fluß sich mit der Bewegung eines ferromagnetischen Steuerkörpers verlagert.

Diese Anordnung ist bekannt aus der deutschen Offenlegungsschrift 2238525.

Eine weitere bekannte Anordnung zur Erzeugung von elektrischen Signalen enthält einen spiralförmigen, drehbar gelagerten Steuerkörper in Verbindung mit einem Dreischenkeltransformator als Signalgeber. Der mittlere Schenkel ist mit einer Steuerwicklung versehen. Der magnetische Fluß dieser mit Wechselstrom gespeisten Steuerwicklung verlagert sich mit der Bewegung des Steuerkörpers von dem einen äußeren Schenkel auf den anderen und somit auf einen anderen Magnetkreis (IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 5, Nr. 12, 1963, Seite 41).

Ein drehbarer Steuerkörper kann auch zwischen den Polschuhen eines Magnetkreises angeordnet und so gestaltet sein, daß sich mit der Drehung des Steuerkörpers der im wesentlichen quer zur Drehachse verlaufende magnetische Fiuß in Richtung der Drehachse verlagert (Deutsche Offenlegungsschrift 1490681).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Aufbau eines elektrischen Signalgebers, dessen Ausgangssignal jeweils proportional ist der Winkelstellung des Steuerkörpers in bezug auf seine Drehachse, zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Vereinigung der im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale.

Mit der Drehung der Steuerscheibe verschiebt sich der Teil des spiralförmigen Steuerkörpers, der sich jeweils über den Feldplatten befindet, in der Richtung radial zur Drehachse des Steuerkörpers von der einen Feldplatte zur anderen, weil sein Radius entsprechend zunimmt. Da der Steuerkörper den Fluß des Magneten »einfängt« und mit seiner Bewegung zwischen den Polschuhen gleicher Polarität kontinuierlich verlagert, so wird auch der Widerstand der beiden Feldplatten in entgegengesetztem Sinn geändert. Es ist somit einer

ίο vorbestimmten Winkelstellung der Steuerscheibe ein entsprechender Widerstandswert der beiden Feldplatten zugeordnet.

Aus der Widerstandsänderung wird in bekannter Weise ein elektrisches Signal abgeleitet. Zu diesem Zweck können die Feldplatten beispielsweise jeweils in einem Zweig einer Brückenschaltung angeordnet werden.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Erzeugung von elektrischen Signalen nach der Erfindung schematisch veranschaulicht ist. Fig. 1 zeigt die Gestaltung des Steuerkörpers und seine Zuordnung zu den Feldplatten. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung im Schnitt dargestellt.

Nach Fig. 1 ist auf der Oberfläche einer Steuerscheibe 2 ein spiralförmiger Steuerkörper 4 aus weichmagnetischem Material angeordnet, der so gestaltet ist, daß sich mit der Drehung der Steuerscheibe 2 um seine Achse der vom Fluß eines Permanentmagneten durchsetzte Teil von einer Feldplatte 6 zu einer weiteren Feldplatte 8 verlagert, die zu einem Magnetkreis 10 gehören, der vorzugsweise in einen selbsthärtenden Kunststoff eingegossen sein kann.

Die Breite α einer der Feldplatten 6 und 8 und der Abstand b der beiden Feldplatten 6 und 8 voneinander sind so gewählt, daß die Summe aus der Breite a und dem Abstand b gleich der Breite c des Steuerkörpers 4 ist. Der innere Radius r des Anfangs des Steuerkörpers 4 wird wenigstens annähernd gleich dem Abstand der Feldplatte 6 von der nicht näher bezeichneten Achse der Steuerscheibe 2 gewählt. Der innere Radius R der Endsteüung des Steuerkörpers 4 ist dann etwa gleich dem Abstand des Zwischenraumes zwischen den beiden Feldplatten 6 und 8 von der Achse der Steuerscheibe. In der Anfangsstellung des Steuerkörpers 4 wird dann die Feldplatte 6 und der Zwischenraum zwischen den Feldplatten vom Anfang des Steuerkörpers 4 verdeckt, und in der Endstellung

so des Steuerkörpers 4 überdeckt sein Ende den Zwischenraum zwischen den Feldplatten und die Feldplatte 8.

Nach dem Schnitt durch einen Winkelgeber der Fig. 2 sind die beiden Feldplatten 6 und 8 jeweils auf einem weichmagnetischen Polschuh 16 und 18 befestigt, die beide auf dem Nordpol eines Permanentmagneten 20 befestigt sind. Die beiden Polschuhe 16 und 18 können auf dem Nordpol des Magneten 20 zweckmäßig mittels einer Klebschicht 19 befestigt sein. Zu dem vom selbsthärtenden Kunststoff eingeschlossenen Magnetkreis 10 gehören auch die in der Figur nicht näher bezeichneten elektrischen Leiter, die jeweils von einem Ende der Feldplatten 6 und 8 sowie einer Mittelanzapfung jeweils zu einem Anschluß-

w kontakt führen. Die in der Figur mit 22, 23 und 24 bezeichneten Anschlußkontakte sind über elektrische Verbindungsleiter 25, 26 und 27 mit entsprechenden Elektroden 28, 29 und 30 verbunden. Die Elektroden

28 und 30 sind elektrisch isoliert durch einen Deckel 32 hindurchgeführt, der mit einem Gehäuse 34 verbunden, beispielsweise verschraubt i&i. In dem Gehäuse 34 ist die Antriebswelle 36 der Steuerscheibe 2 drehbar gelagert, auf deren dem Magnetkreis 10 zugewandten Oberfläche der Steuerkörper 4 angeordnet ist. Zwischen der Steuerscheibe 2 und dem Gehäuse 34 kann zweckmäßig noch eine Feder 38 angeordnet sein.

In der dargestellten Steuerscheibe 2 befindet sich der vom Fluß des Magneten 20 durchsetzte Teil des Steuerkörpers 4 in einer Mittelstellung über den Feldplatten 6 und 8. In dieser Stellung verteilt sich somit

der Fluß des Magneten 20 etwa gleichmäßig auf die beiden Feldplatten 6 und 8. Wird die Welle 36 in der durch einen Pfeil 40 angedeuteten Richtung weitergedreht, so verlagert sich der vom Fluß durchsetzte Teil des Steuerkörpers 4 über die Feldplatte 8. Dementsprechend erhält die Feldplatte 8 ihren maximalen Widerstandswert, während der Widerstand der Feldplatte 6 auf seinen Minimalwert herabgesetzt wird. Wird die Welle 36 in umgekehrter Richtung aus ihrer Endstellung zurückgedreht, so verlagert sich der vom Fluß durchsetzte Teil des Steuerkörpers 4 zur Feldplatte 6, und die Widerstände der beiden Feldplatten ändern sich im entgegengesetzten Sinn.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur Erzeugung von elektrischen Signalen mit Feldplatten, die in einem offenen Magnetkreis angeordnet sind, dessen Fluß sich mit der Bewegung eines ferromagnetischen Steuerkörpers verlagert, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

   a) auf wenigstens einem Pol (N) des Magneten (20) sind wenigstens zwei Feldp'atten (6, 8) jeweils auf einem Polschuh (16 bzw. 18) angeordnet;

   b) auf einer drehbar gelagerten, nichtmagnetischen Steurscheibe (2) ist ein spiralförmiger, weichmagnetischer Steuerkörper (<ϊ) so angeordnet, daß sich mit der Drehung der Steuerscheibe (2) um ihre in der Magnetisierungsrichtung des Magneten (20) angeordnete Drehachse ein vom Fluß des Magneten (20) durchsetzter Teil des Steuerkörpers (4) kontinuierlich von der einen zur anderen Feldplatte (6 bzw. 8) verlagert;

   die radial zur Drehachse gemessene Breite (c) des Steuerkörpers (4) ist wenigstens annähernd gleich der Summe der Breite (a) einer der Feldplatten (6,8) und dem gegenseitigen Abstand (b) dieser Feldplatten (6, 8).

   c)