AT218622B - Meßvorrichtung unter Verwendung einer Hallsonde - Google Patents

Description

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  Messvorrichtung unter Verwendung einer Hallsonde 
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   TeilBei der Verwendung als Kraftmesser kann man beispielsweise die zu messende Kraft auf der einen und die vom Servomotor über ein Verstellgetriebe hervorgerufene   Korrekturkraft : auf   der andern Seite einer Feder aufbringen und die der zu messenden Kraft proportionale Federauslenkung am Angriffspunkt der Korrekturkraft anzeigen. Die Sonde lässt sich dann mit dem Bauteil, auf den die zu messende Kraft ausgeübt wird, fest verbinden. Da die Servosteuerung schon bei einer kleinsten, praktisch nicht wahrnehmbaren Auslenkung der Sonde in Gang gesetzt wird, bleibt die Lage desjenigen Bauteils, der die zu messende Kraft übernimmt, praktisch unverändert. 



   Die Zeichnung gibt die Erfindung beispielsweise wieder. Es zeigen Fig. 1 in räumlich schematischer Darstellung einen dreipoligen Elektromagneten mit im Magnetspalt angeordneter Hallsonde, Fig. 2a die Einschaltung der Hallsonde in eine elektromagnetische Brücke mit Gleichstromspeisung,   Fig. 2b   eine im wesentlichen gleiche Anordnung mit Wechselstromspeisung, Fig. 3 eine Servosteuerung für einen selbsttätigen Brückenabgleich über ein Potentiometer und Fig. 4 eine erfindungsgemässe Dynamometeranordnung. 



   In einem E-förmigen Eisenkern A mit den drei Polschuhen   P,P,P   ist nach Fig. 1 eine Hallsonde B so angeordnet, dass sie in der Richtung s verschoben werden kann. Der Kern wird von zwei Magnetflüssen   (P,   und   $   derart durchflossen, dass sie sich in der Ebene der Hallsonde kompensieren, wenn diese in Mittelstellung steht. Die abgegebene Hallspannung ist dann Null. Bei Verschiebung der Hallsonde aus der Nullage (Bewegungsrichtung s) tritt eine Spannung Uho auf, deren Grösse ein Mass dieser Verschiebung ist und deren Polarität die Richtung der Verschiebung angibt.

   Es können je nach Art des Steuerstromes is der Sonde Gleich- oder Wechselspannungen von zirka 10 mV pro 0, 1 mm Weg zum direkten Anschluss an ein   Registriergerät   bei sehr einfachem Aufbau erzielt werden. 
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 bei von einer Brückendiagonalspannung kompensiert. Die Verlagerung kann über Nullabgleichung am Potentiometer P abgelesen werden. Der Steuerstrom is ist hiebei proportional der Brückenspannung, wodurch erreicht ist, dass die Speisespannung Ub keinen Einfluss auf das Messergebnis hat. 



   Bei Wechselstrombetrieb (Fig.   2b)   ist eine Transformierung möglich, so dass zum Eingriff in Regelvorgänge hohe Spannungen zur Verfügung stehen. Die Phasenlage der abgegebenen Wechselspannung ändert sich bei Umkehr der Bewegungsrichtung aus der Nullage um 1800. 



   In Fig. 3 ist mit N ein Netzgerät bezeichnet, dass die Speisespannung für die Brücke und zwei Ver- 
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 einem Servomotor M zugeführt, der je nach Polarität oder Phase der zugeführten Spannung über einen Getriebezug Gz den Abgriff des Potentiometers P so lange verstellt, bis die abgegebene Hallspannung kompensiert ist. Gleichzeitig wird ein Seiltrieb S verstellt, der mittels einer Marke Ma die Auslenkung der Hallsonde entsprechend der Verstellung des Potentiometers auf einer Skala Sk anzeigt. 



   Nach Fig. 4 ist eine Platte Pa über zwei Stäbe St, die beispielsweise als gerätfest eingespannte Blattfedern ausgebildet sein können, in waagrechter Richtung bewegbar angeordnet. An dieser Platte ist über einen Ausleger A die Hallsonde HG befestigt. Die   Magnet- und Brückenanordnung   ist hier der Übersichtlichkeit wegen weggelassen. Eine Feder F stützt sich auf der linken Seite an der Platte Pa und auf der rechten Seite an einem Widerlager W ab, dessen Stellung über eine Marke Ma an einer Skala Sk angezeigt wird. Das Widerlager wird vom Servomotor M mit einer der abgegebenen Hallspannung entsprechenden Geschwindigkeit über ein Schraubengetriebe Sg verstellt. 



   Sobald eine zu messende Kraft P1 auf die Platte Pa einwirkt, verschiebt sich die Hallsonde HG im Magnetspalt. Dadurch wird über V, M und Sg das Widerlager W, das mit der gleichgrossen Kraft   P.   auf die Feder F einwirkt, so weit nach links bewegt, bis die Platte Pa mit der Hallsonde HG wieder in die Ausgangsstellung gelangt. Die volle Federauslenkung kann daher über die Marke Ma an der Skala Sk abgelesen werden. Bei geringer Trägheit des Nachsteuersystems lässt sich hiebei erreichen, dass praktisch in jedem Augenblick die Kraft P gleich der Kraft P1 ist. Da die Hallsonde schon auf die geringste, ohne Hilfsmittel nicht wahrnehmbare Auslenkung aus der Mittellage anspricht, ist dadurch eine im wesentlichen weglos Kraftmessung erzielt, d. h. die Platte Pa wird durch die Kraft P nicht verschoben.

   An Stelle oder zusätzlich zur Anordnung Ma, Sk kann auch eine Schreib-oder eine beliebige bekannte Registriervorrichtung vorgesehen werden. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Messvorrichtung unter Verwendung einer Hallsonde, die zwischen den Polen eines Magneten relativ zu diesen frei beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verwendung als Mikroweg- <Desc/Clms Page number 3> messer der Magnet als Doppelmagnet mit in dem die Hallsonde aufnehmenden Magnetspalt im wesentlichen parallel und entgegengesetzt verlaufenden Kraftlinienf1üssen ausgebildet ist, wobei die Hallspannung in einer Mittelstellung den Wert Null erreicht und bei einer Auslenkung nach verschiedenen Seiten entgegengesetzt ansteigt. EMI3.1

   4. Messvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hallsonde mit wenigstens einem verstellbaren Potentiometerabgriff in eine elektrische Brücke eingeschaltet ist.

   5. Messvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Verstärker und einen Servomotor zur selbsttätigen Korrektur des Potentiometerabgriffs entsprechend der Sondenauslenkung.

   6. Messvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Servomotor gesteuerte Anzeigevorrichtung vorgesehen ist.

   7. Messvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Verwendung als Kraftmesser, wobei die zu messende Kraft auf der mit dar Hallsonde verbundenen einen und die vom Servomotor über ein Verstellgetriebe hervorgerufene Korrekturkraft auf der andern Seite einer Feder aufgebracht und die der zu messenden Kraft proportionale Federauslenkung am Angriffspunkt der Korrekturkraft angezeigt wird.