DE2525076C2 - Drehspulinstrument - Google Patents
DrehspulinstrumentInfo
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R5/00—Instruments for converting a single current or a single voltage into a mechanical displacement
- G01R5/02—Moving-coil instruments
- G01R5/08—Moving-coil instruments specially adapted for wide angle deflection; with eccentrically-pivoted moving coil
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Description
genügen.
3. Drehspulinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial gemessene Breite
des inneren Luftspalts (18) geringer ist als die des äußeren Luftspslts (19).
4. Drehspulinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur
Achse gemessene Tiefe des inneren Luftspalts (18) größer ist als die des äußeren Luftspalts (19).
5. Drehspulinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des
Ringkerns (12) in einer Ebene durch die Achse die Form eines Trapezes aufweist, dessen längere Grundlinie
der Achse zugewandt ist
6. Drehspulinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuse zwei in radialem
Abstand zueinander angeordnete, im wesentlichen ringförmige Oberflächen aufweist, zwischen denen der
Ring angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung der äußeren ringförmigen Oberfläche
gemessen parallel zur Achse geringer ist als diejenige der inneren ringförmigen Oberfläche.
7. Drehspulinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die
beiden Spulenabschnitte (36,37) verbindender Spulenabschnitt (38) der Spule (34) in einem dritten Luftspalt
(20) verläuft, der eine zur Achse parallele Breite besitzt, die wesentlich größer ist als die Breite des inneren
und äußeren Luftspalts (18,19).
Bislang ist die Herstellur,- von derartigen Instrumenten in großen Mengen schwierig und teuer, wenn diese
Instrumente alle ähnliche oder gleiche Charakteristika aufweisen sollen. Infolge der Toleranzen bei der Herstellung
und Montage dieser Instrumente weisen diese eine relativ große Streubreite auf, beispielsweise bei der
Magnetflußverteilung in jedem Luftspalt, der von Instrument zu Instrument unterschiedlich ist Da die Größe
so des elektromagnetisch induzierten Drehmoments unter anderem abhängig ist von der Magnetflußdichte in
jedem Luftspalt, resultiert die Streuung in der Magnetflußverteilung in einer stark unterschiedlichen induzierten
Drehmomentencharakteristik, weshalb die Beziehung zwischen dem die Spule durchfließenden Strom und der
winkelmäßigen Auslenkung der Spule stark streut. Es ist deshalb erforderlich, bei der Herstellung und bei der
Montage derartiger Drehspulinstrumente eine sorgfältige Maßkontrolle vorzunehmen, was bedeutet, daß jedes
Instrument einzeln kalibriert werden muß. Der Herstelleraufwand wird hierdurch erhöht, was sich in höheren
Herstellkosten auswirkt.
DE-GM 17 01 958 zeigt ein gattungsgemäßes Drehspulinstrument, bei dem das Magnetfeld in einem ringförmigen
Luftspalt senkrecht zur Achse der Drehspule verläuft. Die Breite des Luftspalts wird als durchgehend
konstant angenommen. Sie wird lediglich am Übergang des inneren und äußeren Polschuhs zu den das Magnetfeld
liefernden Permanentmagneten um bis zum Zweifachen erweitert. Hierdurch soll das Magnetfeld auch an
den Enden der angestrebten proportionalen Skala homogenisiert werden. Es ist ferner erwähnt, daß eine
homogene Ausbildung des Feldes durch ungleichmäßige Luftspaltbreiten erreicht werden kann, was jedoch zu
erheblichen fertigungstechnischen Schwierigkeiten führt.
fertigung unvermeidlichen Streuung der magnetischen Eigenschaften in dem zwischen den ringförmigen Polschuhen
liegenden Luftspalt ein einseitig eingespanntes dünnes Leitblech aus weichmagnetischem Werkstoff in
geringem Ausmaße verstellbar oder verformbar angeordnet: wird. Die Justage durch Verbiegen oder Verschieben
des Leitbleches ist äußerst mühsam und zeitaufwendig.
Aus der DE-PS 6 38 192 ist entnehmbar, daß es vorteilhaft ist, den äußeren und den inneren Polschuh jeweils
als im wesentlichen geschlossenen Polring auszubilden. Hierdurch wird die Beeinflussung des Magnetsystems
durch äußere Störfelder verringert
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drehspulinstrument so auszubilden, daß die Notwendigkeit
einer sorgfältigen Maßkontrolle und einer individuellen Justierung der einzelnen Instrumente erheblich verringert
wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Drehspulinstrument mit den Merkmalen des
Kennzeichens des Patentanspruches 1.
Aufgrund der Kompensation der durch eine eventuelle Exzentrizität des Ringes hervorgerufenen Drehmomentabweichungen wird der Einfluß von Fertigungstoleranzen und geringfügigen J us tageab weichungen erheb-
lieh verringert
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Drehspulinstruments sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Drehspulinstruments werden nachstehend anhand der Zeichnung
erläutert Es zeigt
F i g. 4 bis 8 Teilschnitte, welche verschiedene Ausführungsformen des Drehspulinstruments nach den F i g. 1
und 2 erläutern;
Wie den F i g. 1 und 2 zu entnehmen ist, weist das Drehspulinstrument eine Magnetkreisbaugruppe auf, welche
aus einem ringförmigen Gehäuse 11, einem Ringkern 12, nachstehend kurz Kern 12 genannt, und einem
bogenförmigen Permanentmagneten 13 besteht Das Gehäuse 11 besteht aus gesintertem Eisen mit einer
inneren und einer äußeren Wandung 14 und 15, welche konzentrisch zueinander angeordnet sind und welche
über ein ringförmiges unteres Wandungsstück 16 miteinander verbunden sind. Der Magnet 13 ist auf dem
Wandungsstück 16 des Gehäuses 11 zwischen den Wandungen 15 und Ϊ6 angeordnet, wobei seine Magnetachse
vertikal verläuft Der Kern 12 ist im Querschnitt im wesentlichen quadratisch, wie dies der F i g. 1 entnehmbar ist
Er ist auf dem Magneten 13 zwischen den Wandungen 14 und 15 und konzentrisch zu ihnen angeordnet Das
Gehäuse U, der Kern 12 und der Magnet 13 sind über Schrauben 17 miteinander verbunden. Der Kern 12
definiert mit den Wandungen 14 und 15 und dem Wandungsstück 16 zwei im radialen Abstand zueinander
angeordnete, ringförmige Luftspalte 18 und 19 sowie einen Luftspalt 20. Die Länge des Magneten 13 ist so
gewählt, daß die bogenmäßige Länge der Luftspalte 18 bis 20 geringfügig größer ist als der Bogenwinkel der
Gradeinteilung des Zifferblatts 21 des Drehspulinstruments.
Das Zifferblatt 21 und ein nichtmagnetischer Abstandspfeiler 22 sind mittels Schrauben 23 an der Oberkante
der äußeren Wandung 15 befestigt, und zwar diametral gegenüber dem Magneten 13. Oberhalb des Magneten
13 sind das Zifferblatt 21, eine Abstandsplatte 24, eine Platte 25 und der obere Arm 26 eines Trägers 27 mittels
Schrauben 28 an den Oberkanten der Wandungen 14 und 15 befestigt Der untere Arm 29 des Trägers 27 trägt
ein Steinlager 30, in welchem das untere Ende der Welle 31 gelagert ist Diese Welle 31 verläuft längs der Achse
des Gehäuses 11. Das obere Ende der Welle 31 ist in der Platte 25 gelagert Die Welle 31 trägt einen Spulenträger
32, welcher über die innere Wandung 14 hinausragt und der einen Zeiger 33 und eine Spule 34 trägt Die Spule 34
ist hierbei auf einem quadratischen Wickelkörper 35 aus Aluminium aufgewickelt und umgibt den Kern IZ Auf
diese Weise verlaufen der innere Spulenabschnitt 36, der äußere Spulenabschnitt 37 und der untere Spulenabschnitt
38 der Spule 34 in den Luftspalten 18, 19 und 20, während der obere Spulenabschnitt 39 der Spule
oberhalb der Oberseite des Kerns 12 liegt Der Kern 12 weist einen Spalt 40 auf, der es ermöglicht, die Spule 34
mit dem Wickelkörper 35 mit dem Kern 12 zusammenzubauen.
Die Welle 31 trägt zwei Spiralfedern 41 und 42, deren äußere Enden mittels der Stifte 43 und 44 an einer Platte
45 befestigt sind, welche zum Einstellen der Spiralfedern dient Die Einstellplatte 45 ist an der Unterseite des
unteren Arms 29 des Trägers 27 mittels einer Schraube 46 befestigt Der Strom fließt durch die Stifte 43 und 44
und die Spiralfedern 41 und 42 zu den Drähten 47 der Spule 34.
Das Gehäuse U und der Kern 12 bilden Polschuhe des Magneten 13, so daß die Spule 34 in einem Magnetfeld
angeordnet ist, welches sich über die Luftspalt 18 bis 20 erstreckt Wird die Spule 34 bestromt, bewirkt das
Drehmoment, welches durch die elektromagnetische Wechselwirkung dieses Magnetfeldes mit dem in der Spule
34 fließenden Strom induziert wird, daß die Spule 34 sich längs des Kerns 12 bewegt, bis das elektromagnetisch
induzierte Drehmoment gleich dem entgegengesetzt gerichteten mechanischen Drehmoment ist, welches durch
die Spiralfedern 41 und 42 erzeugt wird.
Werden die Drehspulinstrumente in hohen Stückzahlen gefertigt ohne daß jedes einzelne Instrument kalibriert
wird (außer einer Nulleinstellung), dann sollte das Verhältnis zwischen dem winkelmäßigen Ausschlag der
Spule 34 und der Größe des durch die Spule 34 fließenden Stroms von einem Instrument zum anderen
Instrument einen hohen Genauigkeitsgrad aufweisen. Dies bedeutet, daß das an jedem Punkt des Drehbereichs
der Spule 34 induzierte Drehmoment von einem zum anderen Instrument so weit als möglich gleich ist
Die Größe des induzierten Drehmoments, welches an irgendeinem Einzelabschnitt der Spule 34 wirkt, hängt
unter anderem von dem radialen Abstand dieses Einzelabschnitts von der Welle 31 und der Flußdichte des
Magnetfeldes im Bereich dieses Einzelabschnitts ab. Die Flußdohte selbst hängt von der Länge des Luftspaltes
ab, in welchem dieser Einzelabschnitt der Spule 34 angeordnet ist Die Größe der auf den Einzelabschnitt der
Spule 34 wirkenden induzierten Drehkraft verändert sich mit dem Grand der Konzentrizität des Gehäuses 11,
des Kerns 12 und der Welle 31. Die gewünschte Gleichförmigkeit der Drehmomentencharakteristik von einem
zum anderen Instrument ist somit begrenzt durch die Toleranzen, welche bei der Herstellung und der Montage
des Gehäuses 11, des Kerns 12 und der Spule 34 sowie der zugehörigen Bauteile auftreten.
Es wurde nun gefunden, daß bei Verwendung von zwei in radialem Abstand angeordneten, ringförmigen
Luftspalten 18 und 19, welche im wesentlichen konzentrisch zur Welle 31 sind, und durch geeignete Wahl ihrer
Dimensionen die Veränderungen der Drehmomentencharakteristik von einem zum anderen Instrument wesentlieh
vermindert werden können.
Exzentrizitäten zwischen Gehäuse 11 und Kern 12 kompensieren sich, da die Summe der Breiten der Luftspalte
18 und 19 bestimmt wird durch den Abstand der Wandungen 14 und 15 des Gehäuses U und durch die Breite
des Kerns 12, wobei diese beiden Abmessungen im wesentlichen konstant und genau eingehalten werden
können. Ist beispielsweise der Kern 12 so versetzt, daß der Luftspalt 18 eine Breite besitzt, welche größer ist als
ίο der Sollwert in irgendeinem Bereich, dann muß der Luftspalt 19 folglich kleiner sein als seine Sollabmessung im
gleichen Bereich. Dies bedeutet, daß eine Verminderung der magnetischen Flußdichte in diesem Bereich des
Luftspaltes 18 kompensiert wird durch eine Vergrößerung der magnetischen Flußdichte des Luftspalts 19,
wodurch eine Verminderung des Drehmoments, welches am inneren Spulenabschnitt 36 der Spule 34 wirkt,
mindestens zum Teil kompensiert wird durch eine Vergrößerung des Drehmoments, welches am äußeren
is Spurabschnitt 37 der Spule 34 wirkt
Obwohl gleiche und entgegengesetzte Änderungen in der Flußdichte in den Luftspalten 18 und 19 gleiche und
entgegengesetzte Änderungen in den Kräften bewirken, welche auf die inneren und äußeren Spulenabschnitte
36 und 37 der Spule 34 wirken, sind die folglichen Änderungen in den Drehmomenten, welche auf diese inneren
und äußeren Spulenabschnitte 36 und 37 wirken, nicht gleich, da die inneren und äußeren Spulenabschnitte 36
und 37 unterschiedliche radiale Abstände von der Welle 31 aufweisen. Es wurde jedoch gefunden, daß durch
Wahl eines geeigneten Verhältnisses der Abmessungen der Luftspalte 18 und 19 dieses Ungleichgewicht wesentlich
vermindert werden kann. Die Nominalkraft, welche auf den äußeren Spulenabschnitt 37 wirkt, wird geringer
gemacht als jene, welche auf den inneren Spulenabschnitt 36 wirkt Dies wird dadurch erreicht, daß man den
Luftspalt 19 in radialer Richtung breiter ausbildet als den Luftspalt 18. Im Falle einer Exzentrizität des Kerns 12
relativ zum Gehäuse 11 wird die Veränderung der auf den inneren Spulenabschnitt 36 wirkenden Kraft begleitet
durch eine geringere Änderung der auf den äußeren Spulenabschnitt 37 wirkenden Kraft Diese Differenz in der
die Spulenabschnitte 36 und 37 wirkenden Drehmomente nahezu einander ausgleichen.
Breiten und Tiefen der Luftspalte 18 und 19 zum Zwecke der optimalen Kompensation folgende Gleichung
gültig ist
{co/CiHgSgoY - rtro (Gleichung 1)
d die Tiefe des Luftspaltes 18 in der Bewegungsbahn des inneren Spulenabschnitts 36 der Spule 34 (gemessen
parallel zur Achse der Welle 31);
C0 die Tiefe des Luftspaltes 19 in der Bewegungsbahn des äußeren Spulenabschnitts 37 der Spule 34;
gi die Breite des Luftspaltes 18 (gemessen quer zur Achse der Welle 31);
go die Breite des Luftspaltes 19;
η der Abstand zwischen der Welle 31 und dem inneren Spulenabschnitt 36;
ro der Abstand zwischen der Welle 31 und dem äußeren Spulenabschnitt 37.
Die Gleichung 1 wurde abgeleitet von der nachfolgenden Gleichung, die einen näherungsweisen Ausdruck für
das Drehmoment darstellt, welche auf die Spule 34 wirkt:
Drehmoment = aK(arJg, + C0T0I(D-gi) (Formel 2)
Hierbei sind a und K Konstante, welche sich auf die Amperewindungen der Spule 34 und die magnetomotorisehe
Kraft (MMK) des Magneten 13 beziehen und wobei
Die Gleichung 2 wird differenziert in bezug auf gi wobei die resultierende Gleichung gleich Null gesetzt wird
(entsprechend einer minimalen Veränderung des Drehmoments) und die sodann nach gi aufgelöst wird, um die
Gleichung 1 zu erhalten.
Für den FaO, daß die Luftspalte 18 und 19 gleiche Tiefen aufweisen, wie dies den F i g. 1 und 2 zu entnehmen ist
vereinfacht sich die Formel 1 zu folgender Formel
(Formel3)
gi=D{\-JW)l{\-W) (FormeU)
hierbei ist W=T0Ir1.
Die Gleichung 4 wird erhalten durch Einsetzen von (D-g) für g„ in der Gleichung 3, die sodann aufgelöst wird
nach gi. Für ein Verhältnis von 1 :2 für die Sollabstände von der Welle 31 der inneren und äußeren Spulenabschnitte
36 und 37 ist das beste Verhältnis der Breiten der Luftspalte 18 und 19 entsprechend 1 : j/2".
Eine Exzentrizität bei der Lagerung der Spule 34, welche von geringerem Einfluß ist als eine Exzentrizität
zwischen Gehäuse 11 und Kern 12, wird kompensiert bei der Anordnung nach den Fig. 1 und 2, indem der
Luftspalt 20 erheblich breiter (gemessen in Achsrichtung der Welle 31) ausgebildet wird als die Luftspalte 18 und
19, so daß die maximale magnetische Flußdichte in den Luftspalten 18 und 19 auftritt Irgendeine radiale
Fehlstellung der Spule 34 relaltiv zum Kern 12 infolge einer Exzentrizität resultiert in keiner Veränderung des
Drehmoments, welches auf die inneren und äußeren Spulenabschnitte 36 und 37 der Spule 34 wirkt, da eine
derartige Fehlstellung parallel zu den Magnetflußlinien in den Luftspalten 18 und 19 verläuft, wodurch keine to
Änderung in der Flußdichte auftritt, welche bei den inneren und äußeren Spulenabschnitten 36 und 37 herrscht
Das Drehmoment, welches am unteren Spulenabschnitt 38 der Spule 34 wirkt, wird jedoch verändert, da die
Verschiebung quer zu den magnetischen Flußlinien im Luftspalt 20 erfolgt Jeder Teilabschnitt des unteren
Spulenabschnitts 38 wird in verschiedene Teile des Magnetfelds bewegt Da jedoch die Flußdichte im Luftspalt
relativ gering ist ist der Gesamteffekt der Änderung der auf den unteren Spulenabschnitt 38 wirkenden
Drehkraft sehr gering. Eine weitere Folge eines relativ langen Luftspalts 20 besteht darin, daß die Wirkung
irgendwelcher vertikalen Fluchtfehler des Kerns 12 vermindert werden.
Neben der Verbesserung der Güte der Drehspulinstrumente ohne die Notwendigkeit einer unökonomischen
hohen Herstellgenauigkeit weist die gezeigte Konstruktion noch den Vorteil auf, daß nahezu der gesamte
Magnetfluß zwischen dem Gehäuse 11 und dem Kern 12 durch die Spule 34 geschnitten wird, da die drei
Spulenabschnitte 36,37 und 38 der Spule 34 zwischen dem Gehäuse 11 und dem Kern 12 angeordnet sind. Dies
resultiert in einem hohen Wirkungsgrad bezüglich der Ausnützung des Magnetfelds 13 und einer verbesserten
Empfindlichkeit des Drehspulinstruments. Zusätzlich wird der Dämpfungseffekt von Wirbelströmen im Aluminiumwickelkörper
35 erhöht, so daß zur Erzielung einer bestimmten Dämpfungswirkung weniger Aluminium
benötigt wird. Der Wickelkörper 35 kann hierdurch im Hinblick auf Größe und Gewicht vermindert werden.
Die F i g. 3 zeigt das Instrument nach den F i g. 1 und 2 in größerem Maßstab. Bauteile, die mit denjenigen nach
den F i g. 1 und 2 übereinstimmen, tragen gleiche Bezugszahlen, denen jedoch in F i g. 3 eine Eins vorgesetzt ist
Wie die F i g. 3 zeigt, ist das obere Ende der Welle 131 in einem Lager 148 gelagert Das Zifferblatt 121 weist eine
Bohrung 149 auf, in welcher das obere Ende des Lagers 148 eingepreßt ist Durch diese Mittel ist die Konzentrizität
des Ziffernblatts 121 und der Welle 131 sichergestellt.
Wie schon vorstehend erwähnt, kann die optimale Kompensation der Exzentrizität des Kerns 12 auch erreicht
werden durch geeignete Wahl der Tiefe der Luftspalte 18 und 19. Wie der F i g. 4 entnehmbar ist, weist der Kern
212 im Querschnitt eine nach außen sich verjüngende Trapezform auf, welche sich nahezu über seinen gesamten
Umfang erstreckt Die Enden des Kerns sind jedoch im Querschnitt rechteckig, um die Flucht im Gehäuse 211 zu
erleichtern. Die Differenz der Sollgröße der auf die inneren und äußeren Spulenabschnitte 236 und 237 der Spule
234 wirkenden Kräfte wird in diesem Fall abgeleitet von der Differenz der effektiven Breiten der Spulenabschnitte
236 und 237, soweit sie den Magnetfluß schneiden. Für den Fall, daß die Luftspalte 218 und 219 gleiche
Breiten aufweisen, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist vereinfacht sich die Gleichung 1 wie folgt
C0I Ci — TiIr0 (Gleichung 5)
Für ein Verhältnis von 1 :2 für die Sollabstände der inneren und äußeren Spulenabschnitte 236 und 237 von
der Welle 231 ist das beste Verhältnis für die Tiefen der Luftspalte 218 und 219 gleich 2:1.
Das in F i g. 4 gezeigte Instrument kann zahlreiche Modifikationen aufweisen. Die Spule 234 und der Wickelkörper
235 können beide Trapezform aufweisen, entsprechend der Querschnittsform des Kerns 212, wie dies
durch gestrichelte Linien in den F i g. 4,7 und 8 und in ausgezogenen Linien in den F i g. 5 und 6 dargestellt ist
Die F i g. 5 zeigt eine Anordnung, bei welcher die inneren und äußeren Wandungen 314 und 315 nicht gleich
hoch sind. Die äußere Wandung 315 endet in Höhe der Oberkante der Außenfläche des Kerns 312. Bei einer
weiteren Ausführungsform nach Fi g. 6 ist die äußere Wandung 415 mit einem nach innen gerichteten Flansch
450 versehen, der in vertikaler Richtung die gleichen Abmessungen aufweist wie die Außenfläche des Kerns 412
und der den Magnetfluß im Luftspalt 419 konzentriert Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 verläuft die
untere Fläche des Kerns 512 parallel zum Wandungsstück 516. Die Kerne 412 und 512 der F i g. 6 und 7 können
bevorzugt auch einen rechteckigen Querschnitt anstelle eines trapezförmigen Querschnitts aufweisen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. S ist der Luftspalt 618 sowohl schmäler als auch tiefer als der Luftspalt
619. Der Luftspalt 619 in F i g. 8 ist tiefer als der Luftspalt 319 in F i g. 5, jedoch wird eine optimale Kompensation
dadurch erreicht, daß der Luftspalt 619 breiter ist als derjenige in F i g. 5. Die Gleichung 1 ist auch anwendbar auf
eine Ausführungsform nach F i g. 8.
Neben den gezeigten Ausführungsbeispielen sind auch andere Ausführungsbeispiele denkbar. Beispielsweise
können die Luftspalte 18 und 19 anstelle parallel zueinander zu verlaufen auch zueinander konvergieren. Der
Kern 12 kann irgendeine geeignete Form im Querschnitt aufweisen.
Der Magnet 13 kann ansteile im Luftspalt 20 auch in den Luftspalten 18 und 19 angeordnet sein. Der Luftspalt
20 würde hierdurch schmäler werden und das Instrument damit kompakter. Würde der Magnet 13 auf diese
Weise angeordnet sein, könnte das Gehäuse 11 oberhalb der Spule 34 eine Abdeckung aufweisen, und der
Spulenträger 32 könnte so modifiziert sein, daß er durch einen Schlitz zwischen der Abdeckung und der inneren
Wand 14 des Gehäuses 11 hervorsteht Diese Abdeckung würde zusammen mit der oberen Fläche des Kerns 12
einen vierten Luftspalt darstellen, in welchem sich die Bewegungsbahn des oberen Spulenabschnitts 39 der Spule
34 befindet wodurch der Wirkungsgrad bezüglich der Ausnutzung des Magnetflusses des Magneten 13 erhöht
werden würde. Zusätzlich würde diese Abdeckung die Kompensation vertikaler Fluchtfehler des Kerns 12
verbessern infolge des kombinierten Effekts des vierten Luftspaltes bezüglich des Luftspaltes 20. In diesem Fall
könnten diese beiden Luftspalte eine gleiche Sollbreite aufweisen. Obwohl eine Breitenreduzierung des Luftspaltes
20 die Fehler infolge einer exzentrischen Lagerung der Spule 34 erhöhen würde, würden solche Fehler in
jedem Fall von sekundärem EinfluB sein. Der Spalt 40 des Kerns 12 kann, falls gewünscht, nach der Montage des
Drehspulinstruments verschlossen werden.
Claims (2)
1. Drehspulinstrument mit einer um eine Achse drehbaren Spule, die einen ersten Pclschuh in Form eines
zur Achse konzentrischen Ringkerns aus weichmagnetischem Material umschließt, der mit einem zweiten
Polschuh aus weichmagnetischem Material einen äußeren Luftspalt bildet, wobei zwischen dem ersten und
zweiten Polschuh ein Permanentmagnet angeordnet ist, der im äußeren Luftspalt ein Magnetfeld mit radialen
Feldstärkevektoren erzeugt, die senkrecht zur Stromflußrichtung des im äußeren Luftspalt befindlichen
äußeren Spulenabschnitts verlaufen, der einen ersten Abstand zur Achse aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Polschuh als Gehäuse (11) mit einer inneren konzentrischen Wandung (14)
ίο ausgebildet ist, welche mit dem Ringkern (12) einen inneren Luftspalt (18) bildet, in welchem die radialen
Feldstärkevektoren des Permanentmagneten (13) erzeugten Magnetfelds entgegengesetzt zu denjenigen im
äußeren Luftspalt (19) und senkrecht zur Siromflußrichtung des im inneren Luftspalt (18) befindlichen
inneren Spulenabschnitts (36) verlaufen, der einen zweiten Abstand (n) zur Achse aufweist, und die Breite
und Hefe (ca go\ C g,) des äußeren und inneren Luftspalts (19,18) sowie der erste und zweite Abstand (ro; r,)
derart gewählt sind, daß für jede winkelmäßige Stellung der Spule (3, 4) die infolge einer exzentrischen
Anordnung des Ringkerns (12) relativ zum Gehäuse (U) verursachte Änderung der Komponente des im
inneres Spulenabschnitts (34) induzierten Drehmoments kompensiert wird durch eine entgegengesetzte und
im wesentlichen gleich große Änderung der Komponente im äußeren Spulenabschnitt (37) induzierten
Drehmoments.
2. Drehspulinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten und Tiefen sowie die
Abstände des inneren und äußeren Luftspalts (18,19) derart gewählt werden, daß sie der Formel
(ede) ■ (gjgoY - rjro
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