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Kernloses Drehspulensystem für einen Beleuchtungsmesser
Aus der britischen Patentschrift Nr. 17753/1915 ist ein Drehspulensystem bekannt geworden, das eine beliebige Ausgestaltung des Skalenverlaufes ermöglicht, d. h. bei welchem ein beliebiger Zusammenhang zwischen der Drehung der Spule und dem Strom durch die Spule erzielt werden kann. Bei diesem bekannten
System, das mit einem Kern innerhalb der Spule ausgerüstet ist, wird die Federrückstellkraft durch einen Weicheisenanker ersetzt, der mit der DrehspuJe verbunden ist und der mit Hilfspolen zusammenarbeitet, die von dem Magneten des Systems gespeist werden. Die Hilfspole sind einander diametral gegenüber angeordnet.
Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf ein kernloses Drehspulensystem für einen Beleuchtungsmesser mit Photoelement, vorzugsweise mit einer Selenzelle, bei dem sich die Spule zwischen den Polen eines Magnetfeldes bewegt und an das die Anforderung gestellt wird, dass ein nicht-linearer, insbesondere ein logarithmischer Zusammenhang zwischen der Winkelverdrehung der Spule und der Messgrösse bestehen soll, die in diesem Falle der zu messende Lichtstrom ist. Ein Beleuchtungsmesser dieser Art mit sogenannter logarithmischer Skalenteilung hat den Vorteil, dass gleiche Prozentualunterschiede in der Beleuchtungsstärke am Beginn und am Ende der Skala mit gleicher Genauigkeit ablesbar sind.
Bei Verwendung einer Selenzelle als Photoelement wird im Hinblick auf die Beschaffenheit dieser Zellen durch die erfindungsgemässen Massnahmen die gewünschte Skalenteilung z. B. für eine Beleuchtungsstärke bis 3000 Lux ermöglicht. Die besondere sich ergebende Schwierigkeit besteht darin, dass die Empfindlichkeit einer Selenzelle nicht konstant ist, sondern oberhalb einer bestimmten Beleuchtungsstärke abnimmt. Zur Erzielung der beabsichtigten Skalenteilung ist es erwünscht, den Einfluss dieser Empfindlichkeitsabnahme, der sich namentlich am Ende der Skalenteilung bemerkbar macht, auszugleichen.
Dies wird beim Drehspulensystem nach der Erfindung dadurch erzielt, dass die Breite der Polschuhe höchstens 1/8 ihres gegenseitigen Ab-
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messungen des magnetischen Kreises das Feld zu stark zunehmen würde. Ein anderes Mittel dazu besteht z. B. darin, dass die erwähnte Abmessung der Haupt-und Hilfspolschuhe die gleiche, aber der magnetische Widerstand durch Materialwahl verschieden ist. Wenn die Hauptund Hilfspolschuhe von verschiedenen Magneten erregt werden, hat man in den Abmessungen eine noch grössere Freiheit, weil man dann die
Grösse des Potentials der Hilfspolschuhe durch die Wahl des besonderen Magneten festlegen kann.
Bei einer zweckmässigen Ausführungsform erstrecken sich die Hilfspolschuhe im wesentlichen parallel zu den Hauptpolschuhen und sind an den einander zugewendeten Enden derart einwärts gekrümmt, dass diese Enden zwar ausserhalb, aber unweit der Mitte der Spulenbahn liegen.
Selbstverständlich sind die Bemessung und die Anordnung der Hilfspolschuhe von der gewünschten Mischkurve und von dem verwendeten Photoelement abhängig. Mittels der erfindungsgemässen Massnahmen ist es möglich, wenigstens für grössere Messgeräte, bei denen hinreichender Raum für die Unterbringung der Magnetanordnung zur Verfügung steht, für jeden vorkommenden Fall ein System zu entwerfen, das den vorher festgestellten Anforderungen gerecht wird.
In der beiliegenden Zeichnung ist in Vorderbzw. Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines Teiles des magnetischen Kreises eines erfindunggemässen Drehspulensystems dargestellt, in dem die Hauptkennzeichen der Erfindung verkörpert sind.
Mit 1 sind die Hauptpolschuhe bezeichnet, die auf nicht näher angegebene Weise, z. B. von einem Dauermagneten, magnetisiert werden. Die Breite b dieser Polschuhe beträgt etwa 1/10 des Abstandes a der beiden Polschuhe, der dem Luftspalt entspricht, in dem die Spule 2 des Systems um die Achse 3 drehbar ist.
Durch schematisch dargestellte Teile 4 aus magnetisch-leitendem Stoff, z. B. Weicheisen, sind mit den Hauptpolschuhen 1 an der einen Seite ein Paar Hilfspolschuhe 5 mit einer Breite c verbunden. Die zusammengehörigen Haupt- und Hilfspolschuhe haben also das gleiche magnetische Potential und die gleiche magnetische
Polarität. Die Hilfspolschuhe, die gegebenenfalls auch beidseitig der Hauptpolschuhe angeordnet sein können, erstrecken sich grösstenteils parallel zu den Hauptpolschuhen. An den einander zugewendeten Enden 6 sind sie aber gekrümmt, so dass ihre Enden längs der von der Spule beschriebenen Bahn zu liegen kommen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Hilfspol- schuhe in der Achsrichtung der Spule schmäler als die Hauptpolschuhe.
In einem praktisch ausgebildeten Beleuchtungmesser für 3000 Lux war der Abstand a 20 mm, die Breite b 2 mm und die Breite c 1 mm. Die in Fig. 2 angegebene Höhe der Hilfspolschuhe betrug etwa 1J 3 der Höhe der Hauptpolschuhe.
Der Abstand zwischen den Enden der Hilfspolschuhe betrug 6 mm.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kernloses Drehspulensystem für einen Beleuchtungsmesser mit Photoelement, vorzugsweise Selenzelle, bei dem sich die Spule zwischen den Polen eines magnetischen Feldes bewegt und ein nicht-linearer, insbesondere ein logarithmischer Zusammenhang zwischen der Winkelverdrehung der Spule und der auf das System einwirkenden Beleuchtungsstärke besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Hauptpolschuhe, zwischen denen die Spule angeordnet ist, höchstens 1/8 ihrer gegenseitigen Entfernung beträgt und dass die Spule bei der Bewegung ausserhalb dieser Hauptpolschuhe wenigstens an einer Seite dem Einfluss eines oder mehrerer Hilfspolschuhe ausgesetzt ist, welche die gleiche Polarität wie die zugeordneten Hauptpolschuhe haben.