DE2449697C3

DE2449697C3 - Mechanisch-elektrischer Meßumformer

Info

Publication number: DE2449697C3
Application number: DE2449697A
Authority: DE
Inventors: Hideo Tachikawa Fujiwara; Yukio Ichinose; Kenji Kato
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-10-19
Filing date: 1974-10-18
Publication date: 1980-08-14
Also published as: GB1482705A; US4013911A; DE2449697A1; DE2449697B2

Description

Ein mechanisch-elektrischer Meßumformer der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung ist aus der deutschen Patentschrift Nr. 9 08 921 bekannt. Dort sind zwei Primärwicklungen vorgesehen, die jeweils einen Magnetfluß erzeugen. Jeder der beiden Magnetflüsse spaltet sich entsprechend der Konfiguration eines vierarmigen stationären Magnetkerns in mindestens zwei Teilflüsse auf, deren jeder einen eine Sekundärwicklung tragenden mittleren Magnetflußteil durchsetzt. Aus den somit insgesamt mindestens vier Teilmagnetflüssen und den von jedem Teilmagnetfluß jeweils durchsetzten beiden Luftspalten ergeben sich insgesamt mindestens acht Stellen, an denen ein Teilmagneifluß einen Luftspalt überschreitet. Bei

Verstimmung der Primärwicklungen tritt ein weiterer Teilmagnetfluß hinzu, der die beiden äußeren Arme des Magnetkerns und den Rotor durchsetzt Die große Anzahl an effektiven Luftspalten bedeutet, daß bereits geringe Abweichungen vom Idealbetrieb d. h. Abweichungen der Rotoraußenfläche von der exakten Zylinderform, Fehlzentrierungen des Rotors gegenüber dem stationären Magnetkern, Abweichungen der vier Polflächen des Magnetkerns von einer exakten Zylinderfläche, das Meßsignal erheblich verfälschen und wegen t«er gegenseitigen Abhängigkeit der verschiedenen Teilmagnetflüsse unlinear machen. Da ferner sämtliche vier Polflächen an den Enden der vier Arme des stationären Magnetkerns aus Fertigungsgründen in derselben Zylinderfläche liegen müssen, weisen sämtliehe vier Luftspalte gleiche Abstände auf. Daher bewirken die beiden äußeren Luftspalte, obwohl sie nicht zur Messung beitragen, stets eine Schwächung des Magnetflusses, was bedeutet, daß für eine gegebene Empfindlichkeit mit einer entsprechend größeren Aussteuerung gearbeitet werden muß. Ein weiterer Nachteil des bekannten Meßumformers besteht darin, daß sich der Meßbereich auf denjenigen kleinen Winkel beschränkt, der der Abmessung der Polfläche der inneren Arme des Magnetkerns in Drehrichtung des Rotors entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mechanisch-elektrischen Meßumformer der eingangs erwähnten Gattung derart weiterzubilden, daß bei größerem Meßbereich höhere Empfindlichkeit und jo höhere Genauigkeit erzielt werden.

Nach der erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe gemäß dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 läßt sich ein Funktionsbereich von vollen 360" erzielen. Da der erfindungsgemäße Meßumformer grundsätzlich mit einer einzigen Primärwicklung und einer einzigen Sekundärwicklung auskommt kann mit einem Minimum von zwei Magnetflüssen gearbeitet werden, deren jeder zwei Magnetspalte durchsetzt. Daher wirken sich Fertigungstoleranzen auf die Meßgenauigkeit entsprechend weniger stark aus. Dies gilt insbesondere dann, wenn gemäß Patentanspruch 2 der mittlere, für die Messung unwichtige Luftspalt kleiner gemacht wird als die Meß-Luftspalte. Wegen der viel geringeren Anzal der effektiven Luftspalte kommt der erfindungsgemäße Meßumformer zur Erzeugung gleicher Meßausschläge mit geringerer Erregung aus. Seine Empfindlichkeit ist aiso größer. Außerdem läßt sich der erfindungsgemäße Meßumformer wegen :ines einfacheren konstruktiven Konzeptes leichter herstellen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 bis 3 eine perspektivische Darstellung, eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Meßuniformers;

Fig.4 und 5 Diagramme mit Kennlinien der Ausgangssignale an den beiden Sekundärspulen des Meßumformers nach Fig. 1 bis 3; bo

Fig.6 und 7 eine pe :pcklivische Darstellung bzw. eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels;

Fig. 8 und 9 Schnittdarstellungen zweier Varianten der in dem Meßumformer nach Fig. 6 und 7 verwendeten Magnetkerne; h>

F i g. 10 und 11 eine perspektivische Darstellung bzw. eine Draufsicht eines weieren Ausführungsbeispiels;

Fig. 12 bis 14 eine perspektivische Darstellung, eine Draufsicht und eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels;

Fig. 15 und 16 eine Schnittdarstellung bzw. eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels;

Fig. 17 bis 19 Diagramme rait Arbeitskennlinien aes hier beschriebenen Meßumformers;

Fig. 20 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels;

Fig.21 ein Diagramm mit Arbeitskennlinien des Meßumformers nach F i g. 20;

F i g. 22 ein Schaltbild einer Versorgungsschaltung für einen Meßumformer; und

F i g. 23 und 24 Diagramme mit Betriebskennlinien der Schaltung nach F i g. 22.

Bei der in F i g. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform and die zwei Magnetkreisen gemeinsamen Teile als kreiszylindrische Schafte 6a und 14a ausgebildet, so daß ein fester Magnetkern la und ein beweglicher Magnetkern la gebildet werden, die einander gegenüberliegen. Die Oberflächen 12a und 13a des festen Magnetkerns la, welche dem beweglichen Magnetkern 2a gegenüberliegen und die Spalte für die Magnetkreise begrenzen haben die in F i g. 8 dargestellte Gestalt. Sie werden somit von zwei konzentrischen Kreisbogen mit unterschiedlichen Radien begrenzt sowie von zwei Geraden, welche durch den Mittelpunkt der Kreise hindurchgehen. Die Flächen sind bezüglich einer Drehung von 180° symmetrisch zu dem Mittelpunkt angeordnet. Andererseits ist die dem festen Magnetkern la als Begrenzung für die Spaltbereiche gegenüberliegende Fläche des beweglichen Magnetkerns 2a derart gestaltet, daß sie von zwei Halbkreisen begrenzt wird, die konzentrisch zu den Halbkreisen der Oberflächen 12 und 13a verlaufen. Der feste Magnetkern la und der bewegliche Magnetkern 2a können um den Mittelpunkt gegeneinander verdreht werden. In diesem Fall werden die Schäfte 6a und 14a, welche den gemeinsamen Magnetkreis festlegen so weit wie möglich einander angenähert und in Berührung gebracht. Die magnetischen Reluktanzen der beiden Magnetkreise sind somit im wesentlichen von den im wesentlichen einander gegenüberliegenden Bereichen zwischen den Flächen 12a und 13a des festen Magnetkerns la und der gegenüberliegenden Fläche des beweglichen Magnetkerns 2a bestimmt, wobei der Einfluß der magnetischen Reluktanz an dem Berührungsbereich der Schäfte ausgeschieden ist. Es kann jedoch möglich sein, daß ein bestimmter Abstand zwischen den Schäften 6a und 14a vorgesehen werden muß, damit man Abrieb vermeidet. Bei dieser Ausführungsform reichen die Betriebstemperaturen von -40°C bis +120⁰C, so daß ein Ferrit, dessen Curie-Temperatur bei 130⁰C oder darüber liegt als Material für den festen Magnetkern la und den beweglichen Magnetkern 2a verwendet wird. Es können selbstverständlich auch andere Materialien mit einer hohen Permeabilität, verwendet werden wie nach dem Gebrauch der Vorrichtung.

Es sei angenommen, daß h und I₂ die effektiven Weglängen der Magnetkreise 7 und 8 darstellen. Mit S\ und μ sind der mittlere Querschnittsbereich und die Permeabilität der Magnetkerne bezeichnet, μο und g bezeichnen die Permeabilität und die Breite der Spalte 9 und 10. S_g \ und S₁.2 bezeichnen die wesentlich gegenüberliegenden Bereiche zwischen dem beweglichen Magnetkern 2a und dem festen Magnetkern 1 a mit den dazwischenliegenden Spalten 9 und 10. N bezeichnet die Anzahl der Wicklungen der Primärspule 3a. N] und /\fe bezeichnen die Zahl der Wicklungen der

Sekundärspulen Aa und 5a. Es sei angenommen, daß der bewegliche Magnetkern 2a in Richtung des Pfeils und eng haftend an den mittleren säulenartigen Bereich 6a des festen Magnetkerns la gedichtet wird. Als Werte Rc \ und Rc7 fü~ die Reluktanz in den entsprechenden Magnetkreisen " und 8 erhält man folgende Beziehungen:

R - Γ ^d/ ''

J Il O Il Of

"η S„

I₁
«Si

"O Sg

ID

(2)

Wenn man Magnetkerne mit einem Material von hoher Permeabilität verwendet, bei dem gilt:

»0 ^₉I

Λ"

I/ i|

Dies bedeutet:

Ί ^₉1

D ■ -ir- ,"o

R Si

g S,

(3)

."θ

Rc,

,"o

₍₆₎

Die Induktanz L der Primärspuie 3a wird somit wie folgt konstant:

(7)

Hierin bedeutet / einen Strom, der durch die Primärspule 3 fließt. Ec bedeutet die magnetomotori

Man erhält sodann aus den Gleichungen (1) und (2) R(,i - -~— (4)

(5)

Des weiteren sind beide Magnetkerne so geformt, daß selbst dann, wenn der bewegliche Magnetkern 2a relativ zu dem festen Magnetkern la gedreht wird, die folgende Beziehung gilt:

Das heißt, das die Summe aus S^i und S_g2 jeweils konstant ist. Die magnetische Reluktanz Ro für den mit der Primärspule 3a verbundenen Magnetfluß wird somit gleich einer Parallelschaltung aus den magnetischen Reluktanzen Rc; und Rc2, so daß man folgende Beziehung erhält:

sche Kraft der Primärspule. Dementsprechend wird die Eingangsimpedanz in der Primärspule 3a nicht von dei Drehung des magnetischen Kerns 2a beeinflußt, so daC sie jeweils konstant ist. Man erkennt aus dei vorstehenden Beschreibung, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Stromquelle 11a nicht irgendwelche Fluktuationen durch die Drehung des beweglichen Magnetkerns 2a erleidet.

Die Magnetflüsse Φι und Φ₂, welche durch die entsprechenden Magnetkreise 7 und 8 hindurchgehen ergeben sich somit durch folgende Beziehungen:

^R<12

Nl

Die Ausgangsspannungen Vi und V2 der entsprechen den Sekundärspulen 4a und 5a werden somit:

~~dt

- V₁ . N, ^ df

NS₉

/ «oJV_ d/\
Il "dTJ

NS₀

Hierin bedeutet V die angelegte Spannung dei Primärspule. Man erkennt somit, daß die Ausgangsspan nungen Vi und V₂ der Sekundärspulen 4a und 5a dei entgegengesetzten Bereichen S_g\ und S_g2 proportiona sind. Man erkennt ferner, daß im Falle von Ni = N₂ di< Beziehung gilt V, + V₂ = konstant.

Da die einander gegenüberliegenden Oberflächen de: beweglichen Magnetkerns 2a und des festen Magnet kerns la, welche die Hauptteile zur Ermittlung de Verschiebung bilden, so angeordnet sind, daß die Spalt« 9 und 10 zwischen ihnen gehalten werden, und daß sii sich nicht berühren, muß daher eine reibungsbedingti Abnutzung von den Teilen, welche die Drehung feststellen, nicht in Betracht gezogen werden. Wem man annimmt, daß der bewegliche Magnetkern 2 mi seinem Teil 14a nahe haftend an dem mittlerei säulenartigen Teil 6a des festen Magnetkerns la gleite! ist eine Abnutzung aufgrund dieses Gleitvorgang unvermeidbar. Diese Abnutzung ist jedoch nur gering wenn man für die Magnetkerne Ferrite verwende) Selbst wenn eine derartige Abnutzung vorliegi beeinflußt diese, wenn sie gleichmäßig ist, die Ermitt lungsempfindlichkeit in erster Näherung nicht, wie mai aus den Beziehungen (10) und (11) ersieht

Darüber hinaus läßt sich die Abnutzung der ii Berührung stehenden Bereiche vermindern, indem mai die Kontaktfläche so groß wie möglich macht Mai erkennt aus dem Vorstehenden, daß die Spalte 9 und K an den Teilen, welche die Drehung feststellen, in eine wesentlich konstanten Breite gehalten werden, so dal der vorstehend beschriebene mechano-elektrischi Meßumformer eine Struktur aufweist die auch eil mehrere millionenfaches Hin- und Hergleiten aushält

Vorstehend war auf die Abnutzung eingegangen worden, die dann auftritt, wenn der bewegliche Magnetkern 2a eng haftend an dem mittleren säulenartigen Teil 6a des festen Magnetkerns la gleitet. Es ist jedoch nicht immer notwendig, beide Magnetkerne bei der gegenseitigen Verschiebung eng aneinander haftend zu halten. In einigen Fällen ist es möglich, beide Magnetkerne la und 2a von außen so zu halten, daß ein geringer Abstand zwischen dem mittleren säulenartigen Teil 6a und dem beweglichen Magnetkern 2a entsteht, so daß jeglicher Abrieb zwischen den beiden Magnetkernen vollständig verhindert wird. In diesem Falle wird die Induktanz der Primärspule 3a konstantgehalten. Die Ausgangsspannungen der Sekundärspulen 4a und 5a sind entsprechend den entgegengesetzten Bereichen Sg ι und Sg2 proportional.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform war die Verwendung von zwei Sekundärspulen beschrieben worden. Es genügt jedoch auch, lediglich eine Sekundärspule vorzusehen und zu verwenden.

Die F i g. 4 und 5 zeigen in Diagrammen die Abhängigkeit der Ausgangsspannungen Vi, Vr der Sekundärspulen 4a bzw. 5a von der Drehung des beweglichen Magnetkerns 2a, wenn in der Ausführungsform von F i g. 1 bis 3 für die Wicklungszahlen in den Sekundärspulen die Beziehungen

M > N₂ bzw. N₁ = N₂

gelten. Man erkennt aus diesen Diagrammen, daß die Ausgangsspannungen sich linear mit der Beschiebung des beweglichen Magnetkerns 2a ändern.

Indem man den den beweglichen Magnetkern 2a von F i g. 1 durch eine ebene Sektorenplatte 2b nach F i g. 6 und 7 ersetzt, erhält man die gleichen Charakteristiken wie sie in den F i g. 4 und 5 dargestellt sind. Man erkennt aus F i g. 6, daß der mittlere Bereich der ebenen Sektorenplatte 2b in einer Gestalt hergestellt ist, so daß der kreisförmige zylindrische Bereich 6Zj an dem mittleren Bereich des festen Magnetkerns \b vollständig bedeckt ist. Die obere Fläche des kreisförmigen zylindrischen Bereichs 6b erstreckt sich über die Oberflächen t2b und 136 bis zu dem beweglichen Magnetkern 2b. Wenn der bewegliche Magnetkern 2b eng haftend an den kreisförmigen zylindrischen Bereich 6b herangebracht wird entstehen gleichmäßige Spalte oder Abstände 9b und lOfc.

Die in F i g. 8 dargestellten Magnetkerne sind derart ausgebildet, daß die einander gegenüberstehenden Oberflächen zwischen dem mittleren kreisförmigen zylindrischen Teil 14c des beweglichen Magnetkerns 2c und dem kreisförmigen zylindrischer. Τεί! 6c des festen Magnetkerns lcweit sind. Die Magnetkernkonstruktion weist dementsprechend den Vorteil auf, daß die magnetische Reluktanz des Bereiches der einander gegenüberstehenden Flächen gering ist Ein Abstandshalter 20c, der aus einem Material wie Teflon besteht ist in einen Zwischenraum eingebracht Der Zwischenraum wird zwischen einer Halterung 21c, die an den festen Magnetkern Ic befestigt ist, dem festen Magnetkern Ic selbst, und dem mittleren kreisförmigen zylindrischen Teil 14c des beweglichen Magnetkerns 2c festgelegt Es können somit beide Magnetkerne relativ zueinander bewegt werden.

Die in Fig.9 dargestellte Magnetkernkonstruktion besteht andererseits aus einem beweglichen Magnet- »s kern 2dund einem festen Magnetkern id, die wie eine Handtrommel geformt sind sowie einem Abstandshalter der aus Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einem ähnlichen Material besteht und zwischen die beiden Magnetkerne eingebracht ist. Die einander gegenüberliegenden Oberflächen des beweglichen Magnetkerns 2rfund des festen Magnetkerns id sind an dem für das Einsitzen des Abstandshalters vorgesehenen Bereich weit gemacht. Demgemäß weist diese Konstruktion in entsprechender Weise wie die in Fig.8 dargestellte Magnetkernkonstruktion den Vorteil auf, daß die magnetische Reluktanz des Bereiches der gegenüberliegenden Flächen gering ist.

Gemäß den Fig. 10 und 11 sind die einander gegenüberliegenden Oberflächen eines festen Magnetkerns Ie und eines beweglichen Magnetkerns 2e auf konzentrischen Zylindern mit unterschiedlichen Radien angebracht. Man erhäit hiermit die in den Fig.4 und 5 dargestellten Charakteristiken.

Die Fig. 12 bis 14 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Spannungsquelle ist in Fig. 13 weggelassen. In Fig. 14 sind die Spannungsquelle und die Spulen weggelassen. Bei dem mechano-elektrischen Meßumformer gemäß dieser Ausführungsform weisen beide Magnetkerne eine derartige Struktur auf, daß selbst dann, wenn der Meßumformer wiederholt starken Vibrationen unterworfen ist, wie dies beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug der Fall sein kann, und wenn dementsprechend eine relative Neigung zwischen dem beweglichen Magnetkern und dem festen Magnetkern auftritt, die Impedanz zwischen den Anschlüssen der Primärspule konstant gehalten wird und daß daneben die Ausgangsklemmspannung der Sekundärspule nicht fluktuiert. Bei dieser Ausführungsform sind mit l/und 2/ der feste Magnetkern und der beweglichen Magnetkern bezeichnet, die ebenfalls aus einem Material mit hoher Permeabilität bestehen. Von den beiden Magnetkernen werden vier magnetische Kreise mit Spalten einer bestimmten Breite gebildet. Teile der vier magnetischen Kreise werden gemeinsam an einem kreiszylindrischen Teil 6/ des festen Magnetkerns 1/ gebildet. Der bewegliche Magnetkern 2/dreht sich in enger Anlage an dem mittleren kreiszylindrischen Teil 6/des festen Magnetkerns 1/ da er höher ausgebildet ist als die über den Umfang verlaufenden säulenartigen Bereiche 15/ 15/'sowie 16/und 16/'des festen Magnetkerns 1/ Dabei werden die Spalte 9/und 1 O/zwischen dem beweglichen Magnetkern 2/ und den über den Umfang verteilten säulenartigen Bereichen 15/und 16/sowie die Spalte 9'/ und 10'/zwischen dem Magnetkern 2/und den über den Umfang verteilten säulenartigen Bereichen 15'/und 16'/ konstant gehalten. Eine Primärspule 3/ ist um den mittleren kreiszylindrischen Teil 6/ herumgewickelt

verteilten säulenartigen Bereiche 15/und 15'/herumgewickelt In einigen Fällen sind die Sekundärspulen auch um die über den Umfang verteilten säulenartigen Bereiche 16/und 16'/herumgewickelt, so daß man zwei Ausgangsspannungen erhält Die über den Umfang verteilten säulenartigen Bereiche 15/ 15'/und 16/ 16'/ sind in Kongruenz ausgebildet, wobei sie so angeordnet sind wie dies in F i g. 13 dargestellt ist

Die Spalte 9/ 9'/ und 10/ 10'/ werden auf dem bestimmten Wert go bei Fehlen einer äußeren auf eine Schwingung zurückzuführenden Kraft gehalten, während sie bei Vorhandensein einer Schwingung bzw. Vibration allgemein fluktuieren. Es sei angenommen, daß g_h g\, g₂ und g'₂ die Breiten oder Abstände der entsprechenden Spalte 9/ 9'/ 10/und 10'/wiedergeben. S^i bezeichnet jeden der wesentlich einander gegenüberliegenden Bereiche zwischen den über den Umfang

verteilten säulenartigen Teilen 15/ und 15'/ und dem beweglichen Magnetkern 2/ S_g2 bezeichnet die wesentlich einander gegenüberliegenden Bereich zwischen den über den Umfang verteilten säulenartigen Teilen 16/ und 16'/ und dem beweglichen Magnetkern. N bezeichnet die Anzahl der Wicklungen der Primärspule 3/ Afc bezeichnet die Anzahl der Wicklungen in den Sekundärspulen 4/ und 4'/ μο bezeichnet die magnetische Permeabilität in den Spalten.

Die Werte Äci, Λ ei, ag2 und R'ei für die Reluktanz der Magnetkreise, welche die Spalte 9f, 9'f, 10/und 10'/ einschließen, ergeben sich somit entsprechend den Gleichungen (4) und (5).

gl

/Ό J₉i

^gl

Ra ^ —

g2

R'r,2 —

ΙΌ J₉2 g2

(12-1)

(12-2)

(12-3)

(12-4)

."O

go

«Gl —

«f;i —

go

/Ό

(14-1)

/Ό

go

."O Λ_β2

R' - go «G2 — ^

(14-3)

(14-4)

Gl

go

(15-1)

io

15

20

Es sei angenommen, daß ein Zuwachs A_g\ in der Spaltenbreite eintritt, die auf eine Neigung zurückzuführen ist, welche von einer Schwingung herrührt, so erhält man

gi = go + Ig. (13-1)

g\ = go - lgi (13-2)

g2 = go (13-3)

g2 = go (13-4)

Für die magnetischen Reluktanzen ergeben sich somit

^g0 O " ~&τ)

^v So_/ _(|42)

55

Es sei angenommen, daß der Zuwachs Ago und der Zuwachs Ag\ in der Spaltenbreite im Vergleich zu der Spaltenbreite go ausreichend klein sind, wenn keine äußere Kraft ausgeübt wird. Dann erhält man in erster Näherung

	10	(■
1	/OS₉₁
«Gl	go
1	^, ΙΌ SgI
«G2	go
1	^ /Ό S₉2

JM

go /

R'g

go

(15-3)

(15-4)

Beide Magnetkerne sind derart ausgebildet, daß selbst dann, wenn der bewegliche Magnetkern 2/ bezüglich der festen Magnetkerns 1 /verschoben wird

C _ "₉2 —

immer konstant bleibt.

Die magetische Reluktanz Rc für den mit der Primärspule 3/ verbundenen Magnetfluß wird somit durch folgende Beziehung wiedergegeben:

-γ— (17)

«gi

Setzt man die Gleichungen (15-1), (15-2), (15-3) und (15-4) in die Gleichung (17) ein, so erhält man die folgende Beziehung:

R,.

go

-y ro ⁰ Si
go

go

J5 (18)

Dementsprechend wird ähnlich wie Gleichung (7) die Induktanz Lder Primärspule 3/:

40 L =

2/<o N²

go

(19)

Es ist somit ersichtlich, daß auch dann, wenn zwischen dem beweglichen Magnetkern 2/ und dem festen Magnetkern 1/ aufgrund von einer Schwingung oder Vibration- eine relative Neigung erzeugt wird, die Eingangsimpedanz der Primärspule 3/durch das Glied erster Ordnung von dem auf die Neigung zurückzuführenden Zuwachs Ag\ nicht beeinflußt wird.

Es sei angenommen, daß / einen Strom bezeichnet, der durch die Primärspule 3/ hindurchfließe. So erhält man für die Magnetflüsse Φ und Φ', welche durch die entsprechenden Spalte 9/ und 9'/ hindurchtreten, aus den Gleichungen (15-1) und (15-2) die folgenden Beziehungen:

W) φ ~ «Gl

^Gl

= NI

= N I ■

/Ό JgI
go

/<O S₉₁

go

V gO .

V go /

(20)

(21)

Hierin bedeutet Ec eine magnetomotorische Kraft die von dem Strom / induziert wird. Die Ausgangsspan-

nungen V, und V'i der Sekundärspulen 4/und 4'ί welche eine Anzahl Λ/ο-Wicklungen aufweisen, werden somit:

- N₁^L = N₀N *&-(l --**-) dt go V go /

AL

df (22)

Tr

ίο

(23)

Ein Leitungsdraht 17/ist derart angeschlossen, daß die Spannungen Vi und V₂ in Reihe addiert werden körinen. Man erhält somit an einer Ausgangsklemme 18/ eine Spannung Ventsprechend folgender Beziehung:

V = V₁ + V₂ = 2N₀N

/'0 Sg

go

AL ~dT

(24)

Es versteht sich somit, daß selbst dann, wenn eine relative Neigung zwischen dem beweglichen Magnetkern 2/und dem festen Magnetkern 1/entsteht, die auf die Vibration zurückzuführen ist, daß die Ausgangsspannung Van dem Ausgangsanschluß 18/durch das Glied erster Ordnung des Zuwachses Ag\, das auf die Neigung zurückzuführen ist nicht beeinflußt wird.

In den F i g. 15 und 16 ist die Spannungsquelle für die Anlegung einer Wechselspannung an die Anschlüsse einer Primärspule 3g-weggelassen. Ein beweglicher Magnetkern 2g sowie feste Magnetkerne Ig und Yg sind aus einem Material mit hoher Permeabilität hergestellt Die Magnetkerne bilden zwei Magnetkreise, die zwei entsprechende Spalte 9g und 9'g sow ie 10g und 10'g aufweisen, in die PTFE eingesetzt ist. Mit 19g-ist ein Teil aus einem nichtmagnetischen Material bezeichnet, welches die festen Magnetkerne Ig und Yg miteinander koppelt und befestigt Der handtrommelartig geformte bewegliche Magnetkern 2g, bei dem beide Seiten von seinem zylindrischen Teil halbkreisförmig geformt sind, dreht sich relativ zu dem festen Magnetkern Ig und Yg. während die Spaltbreiten der Spalte 9g, 9'g und 10g, 10'g konstantgehalten werden. Die Primärspule 3g ist um den zylindrischen Bereich des handtrommelartig gestalteten beweglichen Magnetkerns 2g herumgewikkelt Eine Sekundärspule 4g ist um den festen Magnetkern lgherumgewickelt.

Diese Ausführung;, κϊπϊι weist, wie die in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform, den Vorteil auf, daß selbst dann, wenn eine Neigung zwischen dem beweglichen Magnetkern 2g und dem festen Magnetkern Ig und Yg aufgrund einer Schwingung bzw. Vibration entsteht die Impedanz zwischen den Anschlüssen der Primärspule 3g konstantgehalten wird, und daß die Ausgangsklemmspannuiig der Sekundärwicklung 4g-ebenfalls knstantgehalten wird. Selbst dann, wenn eine Verschiebung in vertikaler Richtung zwischen beiden Magnetkernen entsteht, werden die Impedanz und die Ausgangsklemmspannung konstantgehalten.

Wenn eine äußere Kraft die auf eine Schwingung bzw. eine Vibration zurückzuführen ist nicht ausgeübt wird, weisen die Spalte 9g- und 10g eine vorbestimmte Breite goi auf, während die Spalte 9'g und 10'g eine vorbestimmte Breite gm aufweisen. Im allgemeinen ändert sich jedoch die Spaltbreite durch das Vorhandensein der Schwingung.

Es sei angenommen, daß g\, g'i, g2 und g'2 die Breiten der entsprechenden Spalte 9g, 9'g, 10g und 10'g bezeichnen. S_g\ bezeichnet jedes der wesentlich gegenüberliegenden Bereiche der Spalte 9g und 9'g, die von dem festen Magnetkern ig und dem beweglichen Magnetkern 2g gebildet sind. 5^2 bezeichnet jeden der wesentlich gegenüberliegenden Bereiche der Spalte 10g und Wg, die von dem festen Magnetkern l'gund dem beweglichen Magnetkern 2ggebildet sind. Λ/bezeichnet die Anzahl der Windungen der Primärspule 3g. N₀ bezeichnet die Anzahl der Windungen der Sekundärspule Ag. |Xo bezeichnet die magnetische Permeabilität der Spalte.

Man erhält somit entspreched der Ableitung von den Gleichungen (4) und (5) die magnetische Reluktanz Rc 1 des die Spalte 9g und 9'g enthaltenden magnetischen Kreises durch folgende Beziehung:

gi

gl

gl + g'l

."0 S₉

/Ό

,"o

(24-1)

Die magnetische Reluktanz Rc 2 des die Spalte 10g und 10'g enthaltenden Magnetkreises ergibt sich somit gemäß folgender Beziehung:

Rc,2 ^

g2

g2 +g2

/Ό ·

,"0

(24-2)

Es sei angenommen, daß eine Zunahme Ago in der Spaltbreite in vertikaler Richtung stattfinde, die auf eine Schwingung bzw. Vibration zurückzuführen ist, und daß desweiteren eine Zunahme Ag\ in der Spaltbreite stattfinde, die auf eine Neigung zurückzuführen ist.

Wenn man goi+go2=go setzt so erhält man die folgenden Beziehungen:

Man erhält somit als entsprechende Werte für die Reluktanz:

gl	= goi	+	ι	go	+	Ig.	(25-!)
gi	= gO2	-	I	go	-	Ig.	(25-2)
g2	= goi	+	I	go	+	Ig.	(25-3)
gä	= gO2		I	go	+	Igi	(25-4)

go

/Ό

go

/Ό S„2

(26-1)

(26-2)

Die Magnetkerne sind so ausgebildet, daß selbst dann, wenn der bewegliche Magnetkern 2g relativ zu den festen Magnetkernen lgund l'g-verschoben wird.

immer konstant ist Als Folge hiervon erhält man eine *>o magnetische Reluktanz Rc der ein mit der Primärspule 3g verbundener Magnetfluß unterworfen wird entsprechend der folgenden Beziehung die überhaupt nicht von AgoundAg\ beeinflußt wird.

Rc, - —,—

/Ό (

+ S₉

Rc.

/Ό S₉

(27)

Es ist somit ersichtlich, daii die Induktanz der Primärspule 3g von der Schwingung insgesamt nicht beeinflußt wird. Es sei angenommen, daß / einen Strom bezeichne, der durch die Primärspule 3g fließt Man erhält somit als Ausgangsklemmspannung V der Sekundärspule 4g:

V = N₀

go

_NI\ )

df

//ο Af N₀ S_äi d/
go df

(28)

10

15

Es versteht sich somit, daß die Ausgangsklemmspannung V völlig unabhängig von dem Einfluß der Schwingung ist

In die Spalte 9g, 9'g, iOgund 10'^wird Teflon oder ein ähnliches Material mit geringer Permeabilität eingesetzt. Demgemäß berühren die Magnetkerne l^und Vg und der Magnetkern 2g einander nicht. Änderungen in den Magnetkreisen, insbesondere Änderungen in der Induktanz der Primärspule und in der Ausgangsspannung der Sekundärspule, die auf eine Abschabung der Magnetkerne zurückzuführen sind, lassen sich somit vollständig vermeiden. Selbst wenn das PTFE oder das ähnliche Material sich abnutzt, werden die Induktanz der Primärspule und die Ausgangsspannung der Sekundärspule konstantgehalten, wie dies aus der vorstehenden Darlegung- hervorgeht. Aus Gleichung (28) kann man ferner ersehen, daß die Ausgangsspannung dem gegenüberliegenden Bereich S_f 1 proportional ist

Bei dieser Ausführungsform sind die Magnetkerne derart ausgebildet, daß der bewegliche Magnetkern 2g von dem PTFE getragen wird, das auf die entsprechenden beiden Polflächen auf den festen Magnetkernen ig und l'g-aufgebracht bzw. aufgeklebt ist Die Magnetkerne können jedoch auch eine derartige Struktur aufweisen, daß das PTFE auf die Polflächen entweder auf die obere oder auf die untere Seite aufgeklebt wird, während Luftspalte auf der anderen Seite gebildet werden, und daß eine äußere Kraft so ausgeübt wird, daß sie das PTFE zwischen dem beweglichen Magnetkern 2g und dem festen Magnetkern ig und Vg hält. Es ist auch eine derarige Struktur verwendbar, bei der die Spalte vollständig von Luft gebildet werden und bei der die Magnetkerne extern gehaltert sind.

Die Spalte in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können Luftspalte sein oder derartige Spalte, die aus irgendeinem nichtmagnetischen Material bestehen, sofern ihre magnetische Permeabilität kleiner ist als diejenige der Magnetkerne. Es können demgemäß Abstandshalter aus PTFE oder ähnlichem Material v> in die Spalte eingebracht werden, damit die Halterung des beweglichen Magnetkerns von dem festen Magnetkern vereinfacht wird. In einigen Fällen wird eine sehr dünne Schicht aus PTFE oder einem ähnlichen Material in den Kontaktbereich zwischen dem beweglichen t>o Magnetkern und dem festen Magnetkern eingebracht, um den Reibungskoeffizienten bei der Verschiebung des beweglichen Magnetkerns relativ zu dem festen Magnetkern niedrig zu halten.

Im folgenden soll eine weitere Ausführungsform der μ Erfindung beschrieben werden, welche derart gestaltet ist, daß der Winkel Φο des Ausganges 0 (Null) in der Kennlinie, bei der die Ausgangsspannung gegenüber

dem Drehwinkel aufgetragen ist, frei gewählt werden kann.

Damit man mit der in F i g. 6 dargestellten Vorrichtung eine Ausgangscharakteristik erhält, bei der — wie dies von den fest ausgezogenen Linien in F i g. 17 wiedergegeben ist — die Ausgangsspannung innerhalb eines Winkelbereichs von 0—Φι= Vi ist und sich diese geradlinig von Vi — V2 in einem Winkelbereich von Φι — Φι ändert, d. h. daß man eine Ausgangscharakteristik erhält die durch folgende Beziehung wiedergegeben wird:

V =

P₁ — <p₂

02 - Φι

muß ein Winkelbereich Θ, bei dem die Ausgangscharakteristiken der entsprechenden .Sekundärspulen von der Vorrichtung geradlinig sind, folgendermaßen gewählt sein:

θ >

2V₁

W₁-V₂

(Φι - Φι)

θ muß daher konform mit den erwünschten Festlegungen von V_t, V2, Φι und Φ2 geändert werden. Da θ üblicherweise auf Werte begrenzt ist die kleiner sind als 180⁰C. läßt sich (Φ2-Φ1) gleich oder größer als 90° nicht verwirklichen.

Die Besonderheit dieser Ausführungsform besteht darin, daß man durch eine freie Wahl des Wicklungsverhältnisses zwischen den beiden Sekundärspulen Ab und 5b der Vorrichtung von Fig.6 die Lage der Ausgangsspannung 0 frei in den Bereich der geradlinigen Charakteristik wählen kann.

Im folgenden sei angenommen, daß £ das Windungsverhältnis zwischen den Spulen Ab und 5b bei der in Fig.6 dargestellten Vorrichtung wiedergebe. Dann ändern sich die Ausgangsspannungen parallel zu den Anschlüssen der entsprechenden Sekundärspulen Ab und 5b entsprechend Fig. 18 mit dem Drehwinkel des Rotors 2b. Man erhält einen Winkelbereich ξ in dem der Unterschied zwischen den Ausgangsspannungen der beiden Sekundärwicklungen geradlinig abzunehmen beginnt und schließlich 0 wird, durch folgende Beziehung:

ρ² β+ (p¹-I) *

(29)

Hierin bedeutet <x eine Konstante, die von den geometrischen Gestaltungen und den Größen des Rotors und des festen Magnetkerns sowie von den magnetischen Eigenschaften des Materials selbst abhängt. Man erkennt aus der Beziehung (29), daß ξ frei zwischen 0 und θ durch eine geeignete Auswahl von £ gewählt werden kann.

Es sei nun angenommen, daß der erwünschte geradlinige Änderungsbereich der Charakteristik der Ausgangsspannung von Φι—Φ2 reiche, wie dies in Fig. 19 dargestellt ist, und daß die erwünschten Ausgangsspannungen bei Φ\ und bei Φ₂ Vi und V₂ seien. Man erhält dann einen Punkt Φο, bei dem die Verlängerung des geradlinigen Teils die Abszissenachse schneidet, der durch die folgende Beziehung wiedergegeben wird:

V₁ - V₂

Demgemäß gelingt es, durch ein geeignete Auswahl des Windungsverhältnisses £ zwischen der Spule 4b und der Spule 5b die Erfüllung der folgenden Beziehung zu ermöglichen:

ξ = Φα — Φ-ι

Es ist ersichtlich, daß die Ausgangsspannungen VV und VJ bei den entsprechenden Winkeln Φι und Φι im Falle einer derartigen Wahl des Windungsverhältnisses die folgende Beziehung zwischen denselben erfüllt: ι ο

Vi

V₂

Wenn daher die Eingangsspannung der Primärspule ι5 3b gewählt ist, kann man die erwünschte Ausgangscharakteristik erhalten, indem man das Windungsverhältnis zwischen der Primärspule und der Sekundärspule geeignet wählt Wenn daher (Φ2—Φ1) kleiner ist als $, läßt sich die erwünschte geradlinige Ausgangscharakteristik erhalten, indem man das Wicklungsverhältnis zwischen den beiden Sekundärspulen und die Wicklungsverhältnisse zwischen den Sekundärspulen und der Primärspule auswählt ohne daß man hierbei insbesondere die Konfiguration des Rotors, des festen Magnetkerns etc. ändern muß.

F i g. 20 zeigt eine konkrete Verwirklichung dieser Ausführungsform. Die Oberseite 146 des mittleren vorstehenden Teils Sb sowie die Oberseiten 12b und 13b der äußeren, an dem Rand vorstehenden Teile des jo festen Magnetkerns \b sind so ausgebildet, daß sie miteinander fluchten. Der Rotor Ib könnte sich somit eng haftend an den Oberflächen 14b, 12b und 13b drehen. Der Winkel Θ, um den sich jedes der äußeren längs des Umfangs verlaufenden vorstehenden Teile des J5 festen Magnetkerns Ib von der Mitte aus gesehen erstreckt, betrug 90°. Der Winkelbereich, bei dem der Koeffizient der gegenseitigen Induktion der um die äußeren, sich über den Umfang erstreckenden vorstehenden Teile gewickelten Spulen und der rund um den mittleren vorstehenden Teil 6b gewickelten Spule 3b sich geradlinig entsprechend dem Drehwinkel des Rotors ändert, betrug 90". Die Windungszahl N\ der Primärspule 3b betrug 8 (acht). Die Windungszahl A/2 von einer der Sekundärspulen 4b betrug 12 (zwölf). Die 4; Windungszahl N{ der anderen Sekundärspule 5b wurde variiert und erhielt Werte von 12 (zwölf), 10 (zehn), 8 (acht), 6 (sechs). 4 (vier), 2 (zwei) und 0 (null). Des weiteren wurde die Wechselspannungsquelle 11 b an die Spule 3b angekoppelt. Die Spulen 4b und 5b wurden entsprechend der Darstellung der Figur miteinander verbunden, so daß sie differentiell arbeiten. Eine parallel an beiden Anschlüssen der Sekundärwicklungen auftretende Spannung wurde nach außen abgegeben, nachdem sie von einer Diode 20 gleichgerichtet und von einem Kondensator 21 geglättet war.

Die beobachteten Ausgangscharakteristiken der Vorrichtung sind in Fig.21 wiedergegeben. Man erkennt aus Fig. 21, daß der Winkel Φο, bei dem die Ausgangsspannung 0 (Null) wird, wesentlich frei in wj einem Bereich zwischen 45° und 90° gewählt werden kann, indem man das Windungsverhältnis zwischen den beiden Sekundärspulen unterschiedlich auswählt. Es ist ersichtlich, daß zur Einstellung des Winkels Φο in einem Bereich zwischen 0° und 45° die Verhältnisse zwischen h> den Windungszahlen /V2 und /VV so ausgewählt werden können, daß sie umgekehrt zu dem vorliegenden Fall sind. Es versteht sich somit, daß der Winkel Φ_ο der Ausgangsspannung O frei in dem Bereich von 0°—90° durch die Auswahl des Windungsverhältnisses gewählt werden kann. Es ist, wie vorstehend erwähnt wurde, ersichtlich, daß dann, wenn der Winkel Φο der Ausgangsspannung 0 auf den erwünschten Wert in dieser Weise eingestellt ist und wenn der Ausgang auf 0° an dem erwünschten Wert durch eine geeignete Auswahl des Windungsverhältnisses zwischen der Primärspule und der Sekundärspule bezüglich der Zuführungsspannung gewählt ist, daß dann die erwünschte Ausgangscharakteristik erhalten wird, die sich geradlinig zwischen 0° und Φο ändert

In entsprechender Weise kann in den Ausführungsformen der Fig. 1 und 10 der Winkel Φο, bei dem die Ausgangsspannung 0 wird, frei gewählt werden, indem man das Windungsverhältnis zwischen den Primär- und Sekundärspulen entsprechend wählt

Im folgenden soll die Stromversorgungsschaltung für den vorstehend beschriebenen Verschiebungsdetektor erläutert werden. Im allgemeinen besteht ein Oszillator, der eine Stromversorgungsschaltung bildet, aus aktiven Elementen (Transistor, IG-FET komplementärer Bauart etc.) und passiven Elementen (Diode, Kondensator, Widerstand). Wenn daher der Oszillator an einer Stelle verwendet wird, bei der sich die Temperatur innerhalb weiter Bereiche ändert, wird üblicherweise irgendeine Temperaturkompensation vorgenommen.

Bei den herkömmlichen Oszillatoren ist es bekannt, daß dann, wenn der Verstärkungsgrad mit der Temperatur ansteigt, die Ausgangsspannung allgemein abnimmt. Zwecks Stabilisierung des Schwingungsausganges gegenüber einer Temperaturänderung kann daher der Oszillator in einer Richtung betrieben werden, bei der das Rückkopplungsverhältnis mit dem Temperaturanstieg abfällt. Ein transistorisierter »Colpitts«-Oszillator ist eine Oszillatorschaltung, die bereits als solche bekannt ist. Zur Herstellung eines Betriebs, der gegenüber einem weiten Bereich von Temperaturänderungen stabil ist, wurde ein Rückkopplungswiderstand festgestellt, der das Rückkopplungsverhältnis bei einem Temperaturanstieg leicht verändern kann. Bei der in der Ausführungsform dargestellten Stromversorgungsschaltung wird die Schwingungsamplitude unter Verwendung eines Widerstandselements mit negativem Temperaturkoeffizienten stabilisiert, dessen Widerstandswert mit dem Temperaturanstieg abnimmt. Darüber hinaus wird eine Dispersion der Koeffizienten von den Elementen mit negativem Temperaturkoeffizienten dadurch kompensiert, daß man Hilfswiderstände kombiniert.

F i g. 22 zeigt ein konkretes Beispiel von einer Schaltung. Hierin bedeuten TR einen Transistor, R\ und /?2 Basisvorspannungswiderstände, Re einen Emitterwiderstand, Rr einen Rückkopplungswiderstand, Q einen Gleichstrom-Ausschaltungskondensator und C einen Resonanzkondensator.

Die Oszillatorschaltung bildet einen Oszillatorschwingkreis aus dem Kondensator C und der Primärspule 3 eines Meßumformers 32, wobei sie mit einer Frequenz schwingt, die durch folgende Beziehung wiedergegeben wird:

12
■' ~ In][LT

worin L die Induktanz der Spule 3 bedeutet.

In dieser Schaltung sind die festen Widerstände Rrx und Rß, und ein temperaturabhängige Widerstände, beispielsweise Thermistor Rr für den Rückkopplungs-

widerstand Rf verwendet, so daß sich das Rückkopplungsverhältnis entsprechend Änderungen der Umgebungstemperatur ändert

Die Ausgangsspannung des Oszillators 31 ändert sich gemäß Kurve a von F i g. 23 mit der Temperatur, wenn eine Temperaturkompensation fehlt Wenn dagegen eine Temperaturkompensation wie in der Schaltung von F i g. 22 vorgesehen ist kann man die Temperaturkoeffizienten umkehren, wie dies von der Kurve b in F i g. 23 wiedergegeben ist

Desweiteren läßt sich durch eine Kombination der

Hilfswiderstände ein Rückkopplungswiderstand rasch bzw. leicht auswählen, der einen optimalen Temperaturkoeffizienten hat Eine Verbesserung von einer oder von mehreren Größenordnungen über das vorstehend beschriebene Beispiel ist sehr leicht durchzuführen.

In Fig.24 ist die Ausgangsspannung über dem Rückkopplungswiderstand aufgetragen. Man erkennt aus dieser Figur, daß sich der Gleichstrom-Ausgangspegel leicht durch eine Änderung des Schaltungsteils

ίο verändern läßt, ohne daß man hierzu den Meßumformer 32 zu justieren braucht

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mechanisch-elektrischer Meßumformer mit zwei relativ zueinander drehbaren Magnetkernen, die miteinander zwei Magnetkreise bilden, deren jeder jeweils einen zwischen den beiden Magnetkernen bestehenden Luftspalt und einen gemeinsamen Magnetflußteil enthält, mit einer auf dem gemeinsamen Magnetflußteil angeordneten Spule und mindestens einer auf einem von dem gemeinsamen Magnetflußteil verschiedenen Abschnitt eines der beiden Magnetkreise angeordneten Spule, wobei eine der Spulen eine mit Wechselspannung versorgte Primärspule und die andere eine Sekundärspule bildet und wobei bei Relativdrehung der beiden Magnetkerne die in den beiden Magxietkreisen jeweils enthaltenen Luftspalte in ihren Abständen konstant bleiben, sich aber in ihren Querschnittsflächen derart ändern, daß die Reluktanz des einen Magnetkreises zunimmt und die des anderen Magnetkreises abnimmt, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

(a) der eine Magnetkern (la; \b; ic, ld; Ie,-1/; ig, ig') umfaßt eine Platte, ein zentrisch an der Platte ansetzendes und senkrecht zu ihr verlaufendes, den gemeinsamen Magnetflußteil bildendes Element. (6a; 6b; 6c; 5# das die Primärspule (3a; 3b; 3e; 3/; 3g) trägt, sowie mindestens ein Paar zu einer Durchmesserlinie symmetrisch angeordnet und ebenfalls senkrecht zur Platte verlaufende jeweils Teile der beiden Magnetkreise bildende Elemente, von denen mindestens eines eine Sekundärspule (4a, 5a; 4b, 5b; 4e, 5e;4f, 4f; 4g) trägt;

(b) der andere Magnetkern (2a; 2b; 2c,- 2d; 2e; 2f; 2g) ist um die Achse des zentrisch ansetzenden Elements (6a; Sb; 6c; 6f) drehbar angeordnet und bildet mit den symmetrisch angeordneten Elementen die Luftspa'.te (9,10).

2. Meßumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Magnetkernen (la, 2a; \b, 2b; Ic 2c; id, 2d; Ie, 2e; if, 2f; ig, ig', 2g) in dem gemeinsamen Magnetflußteil (6<i; 6b; 6c; 6f) kleiner ist, als die Abstände in den Luftspalten (9,10).

3. Meßumformer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetkerne (la, 2a; ib, 2b-„ Ie, 2:e; if, 2f) in dem gemeinsamen Magnetflußteil (6a;6b;6f) einander berühren.

4. Meßumformer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Magnetkern (2b) als halbkreisförmige ebene Platte ausgebildet ist.

5. Meßumformer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Luftspalte bildenden Oberflächen der Magnetkerne von parallelen Ebenen abweichende Formen haben.

6. Meßumformer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der sine Magnetkern (lc, id) als. kreisförmige Platte mit einer zentrischen Öffnung und zwei diametral einander gegenüber liegenden und senkrecht zur Platte verlaufenden, jeweils Teile der beiden Magnetkreise bildenden Elementen, von denen mindestens eines die Sekundärspule trägt, ausgebildet ist, und daß der andere Magnetkern (2c, 2d) als halbkreisförmig
ebene Platte mit einer in der Öffnung drehbar gelagerten und den gemeinsamen Magnetflußteil

bildenden Welle ausgebildet ist

7. Meßumwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Magnetkern (Ie^ zwei symmetrisch zueinander angeordnete und jeweils Teile der beiden Magnetkreise bildende Hohlzylindersegmente (12e, 13e,/ umfaßt, die über ein Element mit einer zentrischen Öffnung gekoppelt sind, und daß der andere Magnetkern (2e) eine zu den Hohlzylindersegmenten (12e, 13e,> koaxiale

ίο und diese in einem die Luftspalte bildenden Abstand überlappende Hohlzylinderhälfte mit einer zentrischen, in der Öffnung drehbar gelagerten und den gemeinsamen Magnetflußteil bildenden Welle umfaßt

is

8. Meßumformer nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetkerne (Ii 2f) miteinander vier Luftspalte mit konstanten Abständen und zwei Paare von Magnetkreisen bilden, deren jeder einen der Luftspalte und den gemeinsamen Manetflußteil (<äf) enthält, und daß die beiden Magnetkerne (Ii 2f) derart relativ zueinander bewegbar sind, daß die Querschnittsflächen der Luftspalte in jeweils einem Paar von Magnetkreisen zunehmen und in dem betreffenden anderen Paar von Magnetkreisen abnehmen.

9. Meßumformer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Magnetkern zwei über ein nichtmagnetisches Bauteil (19g) miteinander verbundene, jeweils Teile der beiden Magnetkreise bildenden Hohlzylindersegmente {ig, ig') umfaßt, und daß der andere Magnetkern (2g) zwei halbkreisförmige Platten umfaßt, die durch ein in dem nichtmagnetischen Bauteil (19g) drehbar gelagertes und den gemeinsamen Magnetflußteil bildendes Element miteinander verbunden sind und gegenüber den Stirnflächen der beiden Hohlzylindersegmente (ig, ig')d\e Luftspalte bilden.

10. Meßumformer nach einem der Ansprüche 1 bis

9, wobei an beiden Magnetkreisen in jeweils einem •to von dem gemeinsamen Magnetflußteil verschiedenen Abschnitt je eine Sekundärspule angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sekundärspulen (4b, 5b) unterschiedliche Windungszahlen haben.

11. Meßumformer nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Wechselspannung ein Oszillator (31) dient, der in einer· Rückkopplungsschleife ein Widerstandselement (Rt) mit negativem Temperaturkoeffizient

iii aufweist.