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Auf äußere Magnetfelder anspredlendes Gerät
Die Erfindung bezieht sich
auf Geräte, welche auf magnetische Felder ansprechen und inshesondere auf Einrichtungen,
deren Arbeitsweise von der nichtlinearen magnetischen Charakteristik eines Kernes
oder von Kernen aus permeablem Material, welche den Fluß des Feldes führen, abhängt.
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Einrichtungen dieser Art, die in der angelsächsischen Literatur vielfach
als flux valves bezeichllet werden, arbeiten mit Induktoren, worunter Einrichtungeii
verstanden werden, bei denen in einer Wicklung eine EMK durch Veränderung der Größe
eines mit dieser Wicklung verketteten Magnetflusses erzeugt wird. Diese Einrichtungen
besitzen einen Induktorteil oder mehrere Induktorteile, von denen jeder einen Kern
aus ferromagnetisches Material aufweist, welchem mittels einer oder mehreren Erregerwicklungen
eine periodisch seränderliche MM2K NjtK aufgedrückt wird, und welcher eine Ausgangswicklung
besitzt, in der auf Grund der vereinigten Wirkung des Erregerflusses und des Flusses
des Feldes bei der Erzeugung einer periodischen Sättigung des Kernes eine EkMK induziert
wird. In manchen Fällen führt eine einzige Wicklung sowohl den Erregerstrom als
auch den Ausgangsstrom. Eine wichtige Anwendung solcher Geräte ist die Messung oder
Anzeige der Richtung der horizontalen Komponente des magnetischen Erdfeldes.
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Bei den meisten Einrichtungen dieser Art wird am Ausgang eine Wechselspannung
mit der doppelten Änderungsfrequenz des Erregerstroms verwendet, und zur Durchführung
eines zuverlässigen und genauen Betriebes, insbesondere bei kleinen Ausgangsspannungen,
muß jede Komponente der
Erregerfrequenz, welche in dem Ausgang auftritt,
durch Kompensation oder Siebung beseitigt werden.
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Um die Verwendung von Filtern zu vermeiden, sieht die Erfindung bei
gewissen Ausführungsformen eine einfache mechanische Einstellung von Elementen vor,
welche jede Ausgangskomponente mit der Frequenz des Erregerflusises wirksalm kompensiert.
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Weitere Faktoren, welche die Zuverlässigkeit der Arbeitsweise bei
bekannten Einrichtungen der genannten Art ungünstig beeinflussen, insbesondere die
Gleichmäßigkeit der Ausgangsspannung bei wiederholtem Auftreten derselben magnetischen
Feldverhältnisse, sind das Vorhandensein einer Vormagnetisierung in einer Richtung
in einem Teil des Induktorkernmaterials, welche den Arbeitspunkt auf der Magnetisierungskurve
verschieben kann, und ein ungleicher Sättigungsgrad in verschiedenen Teilen dieses
Materials. Beide Umstände ergeben sich daraus, daß es nicht gelingt, die erregende
MMK in einer Weise aufzudrücken, welche alle Teile des Kernmaterials periodeischen
Flußumkehrungen der gleichen Amplitude unterwirft. Ein Ziel beim Aufbau des Induktors
gemäß der Erfindung ist es, diese Mängel durch eine besondere Ausgestaltung zu vermeiden
ut,d so tiln dem ganzen Kern eine nahezu gleichförmige Fluß dichte zu erzeugen.
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Die maximale elektri-sche Ausgangsleistung eines sättigungsfähigen
Induktors, welcher einem gleichförmigen Magnetfeld ausgesetzt ist, ist sehr angenähert
proportional zu der Länge des Induktors, und für eine gegebene Länge wird der maximale
Wirkungsgrad erreicht, indem man das ganze Kernmaterial einem gleichförmigen Sättigungsrad
unterwirft, welcher dem günstigsten Arbeitspunkt auf der Magnetisierungskurve entspricht.
Der Induktor gemäß der Erfindung trägt diesen beiden Gesichtspunkten Rechnung. Wenn
seine Länge im Verhältnis zu dem verwendeten Magnetmaterial groß und die Erregung
des Kernmaterials gleichförmig ist und auf einen optimalen Arbeitszustand eingestellt
wird, ergeben sich besonders günstige Verhältnisse.
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Gewisse auf magnetische Felder ansprechende Einrichtungen haben einen
Induktor mit einem Fenster oder einer (:Sffnung benutzt, durch welche die Erregungs-
oder Ausgangswicklung oder beide Wicklungen eingefädelt werden müssen, was eine
beschwerliche und unwirtschaftliche Operation bei der Herstellung ist. Der Aufbau
des Induktors gemäß der Erfindung ist derart, daß alle Wicklungen auf die Kernelemente
durch gewöhnliche Spulenwickelgeräte aufgebracht werden können ohne jedes Einfädeln,
wodurch die Herstellungskosten vermindert werden.
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Ein Hauptzweck der Erfindung ist die Schaffung eines Induktors mit
vereinfachitem Aufbau, Ider eine wirtschaftliche Fertigung gestattet. Weiterhin
bezweckt die Erfindung, einen Induktor zu schaffen, der hinsichtlich der Ausnutzung
des Kernmaterials und des für eine gegebene Ausgangsleistung eingenommenen Raumes
in hohem Grade wirksam ist.
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Gemäß der Erfindung wird ein auf äußere Magnetfelder ansprechendes
Gerät mit einem oder mehreren Induktoren in der Weise ausgebildet, daß jeder Induktor
aus zwei parallelen länglichen Kernkörpern aus magnetischem Material besteht und
eine oder mehrere Primär- oder Erregerwicklungen besitzt, die bei Erregung einen
Magnetfluß erzeugen, der in Längsrichtung durc'h den einen Kernkörper verläuft und
durch den anderen zurückkehrt, wobei eine Sekundär- oder Ahnehmerwidklung so aufgebracht
ist, daß sie beide Körper umschließt.
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Zweckmäßig kann dabei auf jedem Kernkörper eine Erregerwicklung und
eine Abnehmerwicklung vorgesehen werden, welche beide Kernkörper und die Erregerwicklungen
umgibt. Ferner können die Kernkörper zweckmäßig über ihre Länge gleichförmigen Querschnitt
erhalten, wobei die Erregerwicklungen einheitlich gewickelt sind.
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Weitere Einzelheiten der Durchführung des Erfindungsgedankens und
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
an Hand der Zeichnung.
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Fig. I ist eine abgebrochene Ansicht einer Kernanordnung oder eines
Induktors für ein auf magnetische Felder ansprechendes Gerät gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. I; Fig. 3 ist ein Schaltbild
eines einzelnen Induktors gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem Anzeigegerät;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Induktors, der zur Herstellung eines
induktiven Ausgleichs einstellbar ist; Fig. 5 ist ein Schaltbild einer kreiselstabilisierten
Induktoranordnung zur Fernsteuerung einer Servoeinrichtung; Fig. 6 ist eine Ansicht
des stabilisierenden Lotkreisels der Fig. 5 mit der an ihm angebrachten Induktoranordnung;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines abgeänderten einstellbaren Induktors
gemäß der Erfindung; Fig. 8 ist ein Schnitt quer durch den Induktor nach Fig. 7;
Fig. g ist eine schematische Ansicht eines gekreuzten Induktorpaares mit einem Kreuzspulanzeigegerät;
Fig. 10 ist ein Schaltbild des Gerätes nach Fig. 9.
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In den Figuren, insbesondere Fig. I bis 3, ist ein Induktor 10 für
ein Gerät der eingangs gekennzeichneten Art dargestellt, welches aus zwei länglichen
Kernkörpern IIX 12 von gleicher Länge und rechteckigem Querschnitt besteht, die
parallel im Abstand voneinander angeordnet sind. Diese Kernkörper können aus Permalloy
oder einem anderen ferromagnetischen Material von hoher Permeabilität bestehen,
wobei es besonders erwünscht ist, ein Material zu verwenden, welches in der Magnetisierungskurve
ein scharfes Knie aufweist. Zur Veranschaulichung der Größe dieser Kernkörper oder
Streifen sei angeführt, daß in gewissen erprobten Einrichtungen eine Dicke von 0,51
mm bei einer Breite von annähernd 6,4 mm und einer Länge von
annähernd
5 X mm benutzt wurde. Der Kernkörper 1 1 ist fast über seiner ganzen Länge von einer
gleichförmigen Erregerwicklung I,5 umgeben, die längs der Kernachse eine annähernd
gleichförmige .Nlagnetisierungskraft (MMK je Längen einheit) aufdrücken kann, während
der Kernkörper I2 von einer ähnlichen Erregerwicklung I5' umgeben ist. Wie dargestellt,
sind die Querschnitte der Kernk<)rper 1 1 und 12 über ihre ganze Länge einheitlich,
und daher wird auf Grund der einzeitlichen Erregerwicklungen in allen Teilen eines
Kernes in einem gegebenen Augenblick dieselbe Flußdichte erzeugt. Wenn Kernkörper
von wechselndem Querschnitt benutzt werden, kann die Erregerwicklung so ausgebildet
werden, daß sie umgekehrt veränderliche SIagnetisierungskrä,fte erzeugt.
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Die Kernkörper II und 12 sind gegeneinander durch .Abstandsstücke
I6 oder andere Trennungsmittel aus unmagnetiisdhem Material in Abstand gehalten,
obwohl auch Abstandsstücke aus magnetischem Material nur an den Enden der Kerne
verwendet werden können, um die Wirksamkeit der Einrichtung etwas zu erhöhen. Die
Verwendung von derartigen magnetischen Abstandsstücken hat jedoch den Nachteil,
daß auf Grund von zufälligen Änderungen 4es magnetischen Wihderstanides der Fugen
in dem magnetischen Kreis eine ungleichförmige Empfindlichkeit möglich ist. Der
Abstand der Kernkörper ist in den Figuren übertrieben dargestellt, um die verschiedenen
Wicklungen des Induktors deutlich zu unterscheiden.
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Eine Abnehmer- oder Ausgangswicklung 17 umgibt die vereinigten Kernkörper
II und 12 und ihre Erregerwicklungen vollständig und wird vorzugsweise in bezug
auf die Mitten dieser Kernkörper symmetrisch angeordnet. Die Wicklung 17 tkann sich
gegebenenfalls über die Gesamtlänge oder l eile der Kernkörper erstrecken. Eine
geringe ausgleichende Einstellung zur Kompensation von Ungleichheiten der beiden
Erregerwicklungen kann vorgenommen werden, indem man dieKernkörper 11 und 12 relativ
verschiebt, bevor die Sekundärwicklung I7 aufgebracht wird. In Fig. 3 und 4 sind
jedoch wirksamere Ausgleichsanordnungen gezeigt, die noch beschrieben werden.
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In dem Schaltbild der Fig. 3 sind die Erregerwicklungen 15 und 15'
in Reihe und in solcher Weise verbunden, daß sie in den Kernkörpern 1 1 und I2 NIMKe
von entgegengesetzten Richtungen erzeugen, wenn sie an die gleiche Wechselspannungsquelle
20, z. B. mittels eines Spannungsteilers 21, angeschlossen werden. Ein Potentiometer
22 mit einem einstellbaren Abgriff 23 ist zur Abgleichung der Erregung der beiden
Kerne vorgesehen, wobei die Abgleichung dadurch in Erscheinung tritt, daß in dem
Ausgang der Spule I7 keine Komponente mit der Erregungsfrequenz vorhanden ist. Die
Ausgangsspule 17 ist an einen Phasendetektor oder einen phasenempfindlichen Modulator
25 angeschlossen, der durch eine von der Quelle 20 über den Frequenzverdoppler 26
gelieferte Wechselspannung vorerregt wird.
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Nach der Arbeitsweise der eingangs beschriebenen Anordnungen ist
es bekannt, daß die Phase der Ausgangswechselspannung sich umkehrt, wenn die Richtung
des Feldes sich in bezug auf die Normale zu der Magnetachse des Induktdrkörpers
umkehrt. Man kann irgendeine bekannte phasenempfindliche Einrichtung verwenden,
um diesen Phasenwechsel nachzuweisen und eine in einer Richtung wirkende Spannung
zu erzeugen, die sich dementsprechend in der Polarität umkehrt.
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Der Frequenzverdoppler 26 in dem Wechselspannungsvorerregungskreis
der Einrichtung 25, die in üblicher Weise ausgebildet sein kann, ist vorgesehen,
da der ausgenutzte elektrische Ausgang die doppelte Frequenz der Erregerquelle hat.
Mit dem Ausgang des Phasendetektors 25 ist ein geeignetes Anzeigegerät, z. B. ein
Gleichstrommesser 27 mit Nullpunkt in der Mitte, verbunden, um Richtung und GröBe
des magnetischen Feldes anzuzeigen.
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Bei Verwendung als Kompaß kann der Induktor 10 direkt auf einem beweglichen
Fahrzeug, z. B. auf einem Flugzeug, angebracht werden. In diesem Falle kann man,
indem man den Induktor 10 mit seiner magnetischen Achse senkrecht zu der Längsachse
des Fahrzeugs ausrichtet, erreichen, daß das Anzeigegerät 27 mit Nullpunkt in der
Mitte die magnetische Richtung des Fahrzeugs anzeigt. Der Induktor kann auch auf
einem Drehgestell 28 (Fig. 3) angebracht und von Hand so eingestellt werden, daß
an dem Meßgenät 27 eine Null- oder Maximumanzeige erscheint, wobei die Richtung
des Feldes senkrecht zu der Induktorachse ist, wenn die Nullanzeige benutzt wird,
und parallel zu dieser Achse, wenn die Maximumanzeige benutzt wlird. Der Träger
28 kann auch durch geeignete Einrichtungen selibs tausrichtend ausgebildet werden.
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In Fig. 4 ist eine Anordnung veranschaulicht, bei welcher das Ausgleichspotentiometer
22 der Fig. 3 dadurch in Wegfall kommt, daß zwei Kernkörper I I und Il2' von ungleicher
Länge vorgesehen sind. Wie oben beschrieben, trägt jeder Kernkörper eine gleichförmig
gewickelte Erregerwicklung 15 bzw.
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15', welche sich annähernd über die ganze Länge des Kernes erstreckt.
Wenn der Kernkörper I2' in bezug auf die Mitte des Kernkörpers 11 symmetrisch angeordnet
ist und die magnetischen Verhältnisse in den beiden Kernen einheitlich sind, wird
in der Wicklung I7 keineAusgangskomponellte mit der Erregerfrequenz erscheinen.
Um diese mittlere Lage einzustellen oder vielrrehr eine induktive Albgleichung vorzunehmen,
welche, kleine magnetische Unregelniäßigkeiten kompensiert, die eine Komponente
mit Erregerfrequenz in demAusgang hervorrufen könnten, wenn die Wicklung 1,7 geometrisch
symmetrisch zu den Wicklungen 15 und 15' ist, kann der Kernkörper I2' axial in bezug
auf den Kernkörper I1 verschoben werden, bis diese induktive Abgleichung in bezug
auf die Wicklung I7; erreicht ist.
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Diese Einstellung kann durchgeführt werden, bevor die Ausgangswicklung
I7 auf die Kernkörper II, I2' gewickelt wird, indem man eine Such- oder Prüfspule
über die Kernkörper aufschiebt und bei
normal erregten Kernkörpern
eine geeignete axiale Verstellung vornimmt, um die Erregerfrequenzkomponente in
der Spannung der Prüfspule auf Null zu vermindern, und dann die Kernkörper gegeneinander
festlegt, worauf man die Prüfspule abnimmt und die Ausgangswicklung I7 aufbringt.
In anderer Weise können die Ausgangsspule und, falls erwünscht, auch die Erregerspulen
auf Trägern aufgewickelt werden, die in bezug auf die Kernkörper durch Verschiebung
einstellbar sind, wobei die Teile der Einrichtung in ihrer Lage festgelegt werden,
wenn die Abgleichung erreicht ist.
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In Fig. 5 ist eine Vereinigung von drei Induktoren 30, 3I und 32
der oben beschriebenen Bauart gezeigt, die mit ihren magnetischen Achsen mit gleichen
Winkeln gegeneinander in einer Ebene angeordnet sind, um eine Abnehmereinrichtung
35 zu bilden, die auf einem stabilisierenden Lotkreisel 33 angebracht ist. Die Einrichtung
35 liefert am Ausgang drei Komponenten, die einen entfernten Empfänger 316 der Selsyn-Bauart
(Synchronsystem) betätigen. Der Empfänger 36 besitzt einen Stator 37 mit drei Wicklungen
und einen Rotor 38 mit einer einzigen Wicklung und wird als eine Einrichtung mit
unfreiem Rotor betrieben. Der Empfänger 36 ist so geschaltet, daß er ein einphasiges
Wechselspannungssignal an einen Verstärker 40 liefert, welcher in üblicherWeise
ausgebildet sein kann und dessen Ausgang einen Motor 41I betreibt, um eine Einrichtung
42 in Beziehung zu der Richtung des den Aufnehmer 35 betätigenden Magnetfeldes einzustellen.
Eine R ickführung zu dem Rotor 381 des Selsyn-Empfängers 36 wird durch die Welle
45 gebildet, welche mit der Motorwelle durch ein Getriebe verbunden ist.
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Ein Kreisellot, wie 33, ist eine bekannte Einrichtung, welche von
der Schwerkraft beeinflußte Aufrichtmittel, wie 48, verwendet, um die Drehachse
eines Kreisels in einer lotrechten Lage zu halten. Durch geeignete Anbringung auf
einem Kreisel kann die Anordnung der Induktoren 30, 31 und 32 in einer ausgewählten
Ebene, wie z. B. in der horizontalen Ebene, stabilisiert werden, wobei die Indulctorausgänge
proportional zu den Komponenten des magnetischen Feldes in dieser Ebene sind. Bei
Stabilisierung in der horizontalen Ebene, wie bei einem Kompaßabnehmer, sind die
Ausgänge an den 1drei Induktoren proportional zu drei symmetrischen Komponenten
der horizontalen Komponente des magnetischen Erdfeldes. Außer seiner Verwendung
als Kompaßabnehmer kann der beschriebene ebene Aufbau von mehreren Induktoren zahl
reiche weitere Anwendungen finden, ilnslbesondere auf dem Gebiet der Stabilisierung
von Flugzeugen, empfindhchen Verstärkern der räumlichen Lage von Geräten usw.
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Anstatt zum Betrieb des Motors 41 kann der Ausgang des Verstärkers
40 benutzt werden, um Einrichtungen zu betätigen, welche ein Drehmoment ausüben,
um einen Richtungskreisel in eine Lage ausschlagen zu lassen, welche der Richtung
des Feldes, z. B. des Erdfeldes, welchem der Aufnehmer 35 ausgesetzt ist, entspricht.
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Fig. 7 und 8 veranschaulichen eine abgeänderte Ausführung des Induktors
gemäß der Erfindung, bei welcher ein induktiver Abgleich zwischen den beiden primären
Erregungswicklungen und der Ausgangswicklung erreicht wird, indem man die Windungszahl
eines fortlaufenden Leiters, welcher die Primärwicklungen bildet, differentiell
ändert.
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Bei dieser Ausführung werden vorzugsweise Kernkörper von zylindrischer
Form, wie 50 und 5I, benutzt, die an einem Rahmen 53 drehbar angebracht sind. Ein
fortlaufender Leiter, der auf die beiden Kerne entgegengesetzt aufgewickelt ist,
hat verschiedene Teile, welche die beiden Erregerwicklungen 54 und 515 bilden. Ein
Ende dieses fortlaufenden Leiters ist an jedem der Kernkörper befestigt, und Verbindungen
führen zu einem äußeren Kreis mittels der Kontaktteile 57, 58, die mit Bürsten 59
bzw. 60 zusammenwirken. Die beiden Kernkörper werden von der Ausgangs spule 67 umgeben,
die auf einen Tragrahmen 68 gewickelt ist. Vermöge der entgegengesetzten Wicklung
der Primärspulen 54, 55 sind diese Spulen entgegengesetzt induktiv mit der Spule
67 verbunden.
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Die Kernkörper 50 und 5I sind an der freien Drehung durch die Reibung
ihrer, Lager in dem Rahmen 53 gehindert, wobei eine Schraubenziehereinstellung,
wie z. B. mittels der Schlitze 63, vorgesehen ist, um den einen oder den anderen
Kern zu verdrehen und dadurch eine induktive Abgleichung vorzunehmen. Die Abgleichung
wird durchgeführt, indem man den Wicklungen 54 und 55 über die Bürsten 59 und 6o
und die Kontaktteile 57, 58 Wechselstrom zuführt, um in den Kernkörpern 50, 5I einen
ausgewählten Sättigungsgrad zu erzeugen, un'd indem man an die Spule 67 Anzeigeeinrichtungen
anschließt, die auf die Erregerfrequenzkomponente ansprechen, welche in dieser Spule
auf Grund von ungleichen Wechselinduktionen zwischen Spule 67 und Spule 54 bzw.
55 auftritt.
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Die Einstellung wird dann vorgenommen, indem man den einen oder den
anderen der Kernkörper 50, ;I verdreht, bis diese Erregerfrequenzkomponente auf
Null oder ein Minimum herabgesetzt ist. Offenbar hat z. B. eine Verdrehung des Kernkörpers
50 entgegen dem Uhrzeigersinne eine Zunahme der Windungszahl in Spule 54 und zugleich
eine Abnahme der Windungszahl in Spule 55 zur Folge, wodurch die Wechselinduktion
dieser beiden Spulen in bezug auf Spule 67 in einer Richtung differentiell geändert
wird, während die gleiche Drehung des Kernkörpers 51 dii Wechselinduktionen in der
entgegengesetzten Richtung differentiell verändert.
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Fig. g zeigt eine Kombination von zwei gekreuzten Induktoren nach
der Bauart der Erfindung und ein Kreuzspulanzeigegerät, in welchem die beiden Abnehmer-
oder Induktorausgangsspulen in schneller Wechselfolge an die entsprechenden Anzeigespulen
geschaltet werden, so daß die Einrichtung zu einer Zeit nur längs einer Induktorachse
wirksam wird. Der Abnehmer 73 besitzt Induktoren 70 und 7',, die mit ihren magnetischen
Achsen im rechten Winkel zueinander angeordnet sind, um Ausgangs-
spannungen
zu liefern, welche senkrechten Komlonenteil eines magnetischen Feldes proportional
sind. Die Anzeigeeinrichtung 78 besitzt zwei feststehende Spulen 74 und 75. die
ebenfalls mit ihren magnetischen Achsen senkrecht zueinander angeordnet sind, und
einen Dauermagnet 76, der auf einer senkrechten Spindel angebracht ist, welche durch
den Schnittpunkt der Achsen der Spulen 74.
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75 hindurchgeht, so daß er sich in diesen Spulen in eine Stellung
verdreht, welche der Richtung dieses Feldes entspricht.
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Ein Zeiger 77, der aus Gründen der Deutlichkeit in einem Winkel zu
dem Magnet dargestellt ist, ist über dem SIagnet 76 auf der Alagnetspindel angebracht,
um auf einer geteilten Rose 79 die Richtungen anzuzeigen.
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Die Schaltmittel gehen im einzelnen aus dem Schaltbild der Fig. 10
hervor. Ein Vibrator 80 ist mit seiner Erregerspule 8I an eine Gleichstromquelle
83 in Keine mit Erregerwicklungen85 und 86 der Induktoren 70 bzw. 71 angeschlossen,
die in l'arallelschaltung dargestellt sind. Aus der Beschreilung der vorhergehenden
Figuren ergibt sich, daß jede Wicklung 85, 86 entgegengesetzt gewickelte Teile auf
zwei mit Abstand übereinander angeordneten Kernkörpern besitzt, die den Wicklungen
Ig und 15' der Fig. I entsprechen.
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Bei Erregung der Spule 8I wird ein Anker 88 angezogen, welcher schließlich
den Kontakt 89 berührt und die Spule 8I kurzschließt, wodurch diese Spule stromlos
gemacht wird und der Anker 88 in seine ltuhelage zurückkehren kann. Die Wiederholung
des beschriebenen Zyklus von Vorgängen, welcher das Kurzschließen der Spule umfaßt,
hat zur Folge, daß ein pulsierender Strom in einer Richtung in den B'icklungen 85
und 86 fließt, so daß die Induktoren /o und 7I gesättigt und für ein magnetisches
Feld empfindlich gemacht werden.
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Die Ausgangswicklungen 93 und 94 der Induktoren 70 bzw. 71 sind mit
je einem Ende an den Verbindungspunkt 95 angeschlossen, der durch die Leitung 96
mit einem phasenempfindlichen Verstärkermodulator 100 (bekannter Art) verbunden
ist. Die entgegengesetzten Enden der Wicklungen 93 und 94 sind an Vibratorkontakte
97 bzw. 98 angeschlossen.
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Ein Zwischenstück 102, das in Verbindung mit dem Anker 88 steht, tragt
zwei Kontaktarme 103, 104, die gegen den \nker 88 und gegeneinander isoliert sind.
I)er Arm 103 kann bei Verschiebung aus seiner Ruhelage mit einem der Kontakte 97,
98 Kontakt machen und ist durch die Leitung I06 mit dem Eingang des Verstärkers
100 verbunden. Die Schwingung des Armes 103 bewirkt daher, daß die Wicklungen 93
und 94 abwechselnd an den Eingang des Verstärkers 100 in Synchronismus mit den Pulsationen
des Erregerstromes geschaltet werden, welche durch die Kurzschließung der Vibratorspule
8I erzeugt werden.
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Der durch die Leitung Iog mit dem Ausgang des Verstärkers 100 verbundene
Kontaktarm 104 macht bei Schwingung des Teiles 102 abwechselnd mit den Kontakten
107 und i'o8 Kontakt, welche die Verbindung mit den Enden der Spulen 74 bzw. 7,5
des Anzeigegerätes 78 herstellen. Die entgegengesetzten Enden der Spulen 74 und
75 sind an einen gemeinsamen Punkt 109 angeschlossen und werden durch eine Leitung
mit dem Ausgang des Verstärkers 100 verbunden. I)urch die Schwingung des Armes 104
wird daher der Ausgang des Verstärkers 100 mit den Spulen 74 und 75 des Anzeigegerätes
in synclli-onem Wechsel mit der Anschaltung der Spulen )3 und 94 an den Eingang
des Verstärkers ver-I,unden, wobei die Spule 93 an den Verstärkereingang angeschlossen
ist, wenn die Spule 74 an dem Ausgang liegt und die Spulen 94 und 75 sich in gleicher
Weise entsprechen.
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Ein zusätzlicher Kontaktarm 1 10, der mit dem Arm ES elektrisch verbunden
ist und mit diesem zusammen betätigt wird, kann in Zusammenarbeit mit einem Kontakt
1 1 1 vorgesehen werden, um einen unterbrochenen Strom aus der Quelle 83 über Leitungen
II2 an den Verstärkermodulator 100 zu liefern und diese Einrichtung für die Phase
ihrer Eingangsspannung empfindlich zu machen.
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Der Verstärkermodulator 100 ist eine phasenempfindliche Einrichtung
bekannter Art, wie die Einrichtung 25 der Fig. 3, welche einen in einer Richtung
verlaufenden Ausgang liefert, dessen Polarität sich bei Umkehrung der Phase einer
Eingangswechselspannung umkehrt. Derartige Schaltungen erfordern eine Quelle einer
Bezugsphase.
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Bei der beschriebenen Anordnung von Kontakten auf einem einzigen vibrierenden
Element haben die Wechselkomponenten des Induktorerregungsstromes und der über Leitungen
II2 zugeführte Strom dieselbe Frequenz und halten eine konstante Phasenbeziehung
aufrecht. Es wurde festgestellt, daß der über Leitungen 112 zugeführte Strom direkt
benutzt werden kann, um den Verstärker 100 phasenempfindlich zu machen. Da jedoch
die Ausgangsspannungen der Abnehmerspuleng3, 94 den doppelten Wert der Erregerfrequenz
haben, wird man in dem in allgemeiner Form durch den Block 100 angegebenen Gerät
vorzugsweise Mittel vorsehen, um die Frequenz der Wechselkomponente der über die
Leitungen I 12 zugeführten Speisung zu verdoppeln.
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Da das bewegliche System des Anzeigegerätes E eine gewisse Trägheit
hat, wird der Magnet 76 und Zeiger 77 eine stetige Anzeige der Resultierenden der
Felder ergeben, welche in den Spulen 74 und 75 durch den .Rusgangsgleichstrom des
Verstärkers 100 ausgebildet werden, wenn der Vibrator So mit einer genügend hohen
Geschwindigkeit arbeitet. Die Stellung des Zeigers 77 kann an einer geteilten Rose
79 abgelesen werden.
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Neben anderen Vorteilen ist hervorzuheben, daß die Anordnung nach
Fig. g und I0 dieselben verstärkenden Elemente für die Stromspeisung der Spulen
s und 75 benutzt und dadurch Fehler ausschaltet, die auf unterschiedlichen Verstärkefänderungen
in einem System der beschriebenen Art beruhen. Der Vibrator 80 kann von einfacher
Bauart sein, wie sie in den Anodenstromkreisen bei Autoradioempfängern verwendet
wird, und der über die Leitungen 112 zugeführte Strom kann den Anodenstrom für den
Verstärker 100 liefern. Die Schaltung
wird ganz aus einer Gleichstromquelle
betrieben und kann vielfache Anwendungen finden in Fällen, wo Weclhselspannungen
nicht verfügbar sind.