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Veränderbarer Induktor
Die Erfindung betrifft einen veränderbaren Induktor für Frequenzen von 0, 3 MHz oder höher, welcher einen ein Loch enthaltenen ferromagnetischen Körper aufweist, der zusammen mit dem in ihm befindli-
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Loch hindurchgeführter Leiterscher Fluss erzeugt wird, und wobei der sich in den ferromagnetischen Körper erstreckende Teil des resultierenden magnetischen Feldes die obgenannte Ebene durch die Mittellinie des Loches als Symmetrieebe- ne besitzt.
Ein solcher Induktor kann u. a. als magnetischer Modulator in einem Tonwiedergabegerät, beispielsweise einem Band-oder Drahtwiedergabegerät Anwendung finden. In diesem Fall ist der sekundäre Magnetkreis, der zum Teil von dem magnetischen Körper gebildet wird, über einen Luftspalt geschlossen, über welchen das magnetische Band oder der magnetische Draht,'auf dem der Ton (oder ein anderes Signal) inForm einer veränderlichen Magnetisierung aufgezeichnet ist, geführt ist. Wenn das Band oder der Draht durch den Luftspalt oder an ihm vorbei bewegt wird, wird die Grösse des magnetischen Flusses des sekun- dären Magnetkreises durch das magnetische Band oder den Draht geändert und damit auch die Induktanz des Induktors.
Wenn der Induktor an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist, die Schwingungen von einer Frequenz von 0,5 bis 2,0 MHz liefert, und der Fluss des sekundären Magnetkreises sinusförmig etwa im Rhythmus einer Tonfrequenz schwankt, so entsteht im Induktor eine Hochfrequenzspannung, die mit der Tonfrequenz amplitudenmoduliert ist. Es ist aus der franz. Patentschrift Nr. 936. 809, Seite 2, Zei- len 79 - 104, bekannt, dass es für die positiven und negativen Hälften der Niederfrequenz notwendig ist, Variationen des magnetischen Flusses im sekundären Magnetkreis zu erzeugen, die den Variationen der Induktanz des veränderbaren Induktors genau entsprechen, weil andernfalls eine unerwünschte Verzerrung des modulierten Signales eintritt.
Sehr gefährlich sind ungerade Harmonische des Hochfrequenzsignals (die Grundfrequenz mit eingeschlossen), da diese einen Löscheffekt an dem magnetischen Band oder Draht bewirken. Deshalb muss der Induktor, wie in der genannten franz. Patentschrift schon ausgeführt ist, elektrisch und geometrisch möglichst symmetrisch ausgeführt sein, insbesondere um den korrospondierenden Teilen des Induktors die gleiche Kapazität gegen Erde zu geben. Es war aber nicht bekannt, dass selbst unbedeutende Abweichungen von der genauen geometrischen Symmetrie die elektrische Symmetrie stören und so in unerwünschter Weise die Qualität des wiedergegebenen Tones beeinflussen. In dem Masse, als der den Induktor speisende Strom aber eine höhere Frequenz hat, wird es schwieriger, die erforderliche Symmetrie zu erzielen.
Für Frequenzen von 0,5 bis 2, 0 MHz hat sich die Erfindung als sehr geeignet erwiesen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erzielt, dass der eigentliche Induktor aus dre1. Leiternbesteht, wel- che an einem Ende elektrisch verbunden sind, wobei der eine dieser drei Leiter durch das Loch des ferromagnetischen Körpers hindurchgeführt ist und wobei der eigentliche Induktor bezüglich der obengenannten Symmetrieebene symmetrisch angeordnet ist, indem der durch das Loch im ferromagnetischen Körper hindurchgeführte Leiter das Loch vollständig erfüllt und die andern beiden Leiter Teile eines Zylinders bilden, wobei die drei Leiter miteinander mittels einer Scheibe verbunden sind, die den gleichen Aussenumfang aufweist wie der Zylinder.
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:Fig. 1 zeigt das an sich bekannte Prinzip eines symmetrischen Induktors.
Fig. 2 ein Augfiihxungsbei- spiel und Fig. 3 im Detail einen Induktor für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2.
In Fig. 1 ist der ferromagnetische Körper mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Dieser Körper hat ein Loch 2, wobei die Linie 3-3 die Mittellinie desselben darstellt. Der ferromagnetische Körper 1 ist so ausgebildet, dass er zusammen mit dem in ihm befindlichen Loch 2 eine Symmetrieebene aufweist, in welcher die Mittellinie 3-3 des Loches 2 liegt. In den Fig. 1 und 2 hat der ferromagnetische Körper 1 die Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds. Infolge seiner äusserst einfachen geometrischnForm besitzt ein solches Parallelepiped eigentlich zwei Symmetrieebenen. in welchen die Mittellinie 3-3 liegt, doch ist die Symmetrieebene, die in diesem Zusammenhang von Bedeutung ist, jene Ebene 4, in der die Linie 3 - 3 liegt, die parallel zu den Längsseiten des Parallelepipeds verläuft.
Wenn der ferromagnetische Körper 1 aus gesintertem ferromagnetischen Material besteht, beispielsweise aus kubischem Ferrit, kann das Loch 2 mit Hilfe von Ultraschall hergestellt werden. Wenn der ferromagnetische Körper 1 aus einer Nickel-Eisenlegierung besteht, kann er mit dem Loch darin gestanzt werden.
Der ferromagnetische Körper 1 bildet einen Teil eines sekundären magnetischen Kreises, der aus einem ferromagnetischen Joch 5 und dem ferromagnetischen Körper 1 besteht. In Fig. l trägt das Joch 5 eine Wicklung 10, mittels welcher der magnetische Fluss des sekundären magnetischen Kreises veränderbar ist. In dem Körper 1 ist für das durch den magnetischen Fluss erzeugte magnetische Feld die Ebene 4 eine Symmetrieebene.
Der eigentliche Induktor wird durch drei parallele Leiter 6, 7, 8 (Fig. 1) gebildet, welche an einem Ende durch einen Leiter 9, der senkrecht zu den drei Leitern liegt, leitend verbunden sind. Die Mittellinie des Leiters 6, die durch das Loch 2 des ferromagnetischen Körpers hindurchgeht, fällt mit der Mittellinie 3-3 des Loches 2 zusammen. Die beiden andern Leiter 7,8 sind bezuglich der obgenannten Symmetrieebene 4 symmetrisch angeordnet. Diese Konstruktion bringt es mit sich, dass das ganze Aggregat, das aus dem eigentlichen Induktor 6,7, 8,9 und dem ferromagnetischen Körper 1 besteht, bezüglich der Ebene 4 vollständig symmetrisch ist.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung kann als magnetischer Modulator Anwendung finden. In diesem Fall sind die Enden der Wicklung 10 an eine niederfrequente Stromquelle, beispielsweise ein Mikrophon, angeschlossen, während der Leiter 6 etwa über einen Widerstand mit dem einen Pol und die Leiter 7,8 gemeinsam, erforderlichenfalls gleichfalls über einen Widerstand, mit dem andern Pol eines Hochfrequenzgenerators verbunden sind. Die Symmetrie dieser Ausführung bewirkt, dass das hochfrequent ver- änderliche magnetische Feld praktisch auf den symmetrischen ferromagnetischen Korper 1 beschränkt ist.
Eine durch etwaige Ungleichheiten der Luftspalte 13 zwischen dem ferromagnetischen Körper 1 und dem Joch 5 herbeigeführte Unsymmetrie und die unvermeidliche Unsymmetrie der viele Windungen aufweisenden Wicklung 10 bleiben praktisch ohne Einfluss. Sehr wichtig ist es aber, dass der ferromagnetische Körper 1 keine Luftspalte aufweist, welche immer eine Unsymmetrie im hochfrequent veränderlichen magnetischen Felde hervorrufen werden und dadurch einer einwandfreienFunktionderAnurdnung hinder- lich sind.
Wie schon erwähnt, ist die erforderliche elektrische und geometrische Symmetrie umso schwieriger zu erreichen, je höher die Frequenz des den Induktor speisenden Stromes ist. Die Fig. 2 und 3 zeigen, wie gemäss der Erfindung eine auch für hohe Frequenzen ausreichende Symmetrie erreicht werden kann. Das Loch 2 ist in dieser Ausführung rechtwinkelig und vollständig vom Leiter 6 ausgefüllt, welcher den gleichen Querschnitt aufweist wie das Loch 2. Die Leiter 7, 8 bilden Teile eines kreisformigen Zylinders und der Leiter 9, der die Leiter 6,7 und 8 miteinander verbindet, ist eine kreisförmige Scheibe mit dem gleichen Aussenumfang wie der Zylinder. Der eigentliche Induktor 6, 7, 8 kann ohne jede Schwierigkeit an dem ferromagnetischen Korper 1 montiert werden.
Erforderlichenfalls kann die Oberfläche des Induktors an jenen Stellen, die mit dem ferromagnetischen Körper 1 in Berührung stehen, mit einer dünnen Isolerschicht bedeckt sein. Der Anschluss der Hochfrequenzstromquelle an die Leiter 7 und 8 kann mittels einer Muffe 12 (Fig. 2) aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise Messing, erfolgen, welche leicht klemmend auf die beiden halbzylindrischen Leiter 7 und 8 aufgeschoben ist.
Die inFig. 2 gezeigte Ausführung ist für die Anwendung als Wiedergabekopf in Tonwiedergabegeräten geeignet. Hiebei ist sie mit einem Luftspalt 11 versehen, an welchem das magnetische Band oder der magnetische Draht vorbeigeführt wird.
In der inFig. 2 dargestellten Vorrichtung trägt das Joch 5 noch die beiden in Serien geschalteten Spulen 14 und 15 zum direkten Abhören des magnetischen Bandes oder Drahtes. Weil diese Spulen das hochfrequent veränderliche magnetische Feld nicht oder fast nicht umfassen, ist die Bedingung der Symmetrie
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für diese Spulen weniger bedeutend als für den ferromagnetnen Körper 1 und den eigentlichen Induk- tor 6, 7, 8, 9.
Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung weist den Vorteil auf, dass ihreGrösse bis auf 1 cm oder darunter verringert werden kann. Infolgedessen kann die Eigenfrequenz der Anordnung wesentlich höher gemacht werden als die Frequenz der Hochfrequenzquelle, die den Induktor versorgt, so dass die Funktion der Anordnung durch ihre Eigenschwingungen nicht beeinflusst wird. Ferner sind die Kapazitäten der Teile des eigentlichen Induktors in bezug aufeinander niedrig, was gleichfalls die Eigenfrequenz erhöht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Veränderbarer Induktor für Frequenzen von 0, 5 MHz oder höher, welcher einen ein Loch enthaltenden ferromagnetischen Körper aufweist, der zusammen mit dem in ihm befindlichen Loch mindestens eine Symmetrieebene besitzt, in welcher die Mittellinie des Loches und ein durch das Loch hindurchge- führter Leiter des eigentlichen Induktors liegt, wobei der ferromagnetische Körper als ganzer einen Teil eines sekundären Magnetkreises bildet, in dem ein veränderbarer sekundärer magnetischer Fluss erzeugt wird und wobei der sich in den ferromagnetischen Körper erstreckende Teil des resultierenden magnetischen Feldes die obgenannte Ebene durch die Mittellinie des Loches als Symmetrieebene besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der eigentliche Induktor aus drei Leitern (6, 7, 8) besteht,
welche an einem Ende (9) elektrisch verbunden sind, wobei der eine (6) dieser drei Leiter durch das Loch des ferromagnetischen Körpers hindurchgeführt ist und wobei der eigentliche Induktor bezüglich der obgenanntenSymmetrieebene symmetrisch angeordnet ist, indem der durch das Loch (2) im ferromagnetischen Körper (1) hindurchgeführte Leiter (6) das Loch vollständig erfüllt und die andern beiden Leiter (7, 8) Teile eines Zylinders bilden, wobei die drei Leiter miteinander mittels einer Scheibe (9) verbunden sind, die den gleichen Aussenumfang aufweist wie der Zylinder.