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Schaltung für schrittweise magnetisierbare Zählmagnete
Magnetkern-Zählschaltungen arbeiten bekanntlich nach dem Prinzip, dass ein Magnetkern mit angenähert rechteckförmigerHystereseschleife, im folgenden als Zählkern bezeichnet, im Rhythmus von Zählimpulsen schrittweise magnetisiert wird, bis nach einer bestimmten Anzahl von Zählimpulsen die Sättigungsmagnetisierung des Zählkernes erreicht wird. In diesem Zustand wird mittels einer zusätzlichen Schaltung der Zählkern durch einen Rückstellimpuls in seinen ursprünglichen Zustand zurückmagnetisiert, worauf der Zählvorgang von neuem beginnt. Die Rückstellimpulse zeigen somit jeweils den Ablauf einer zur völligen Ummagnetisierung des Zählkernes erforderlichen Anzahl von Zählimpulsen an.
Damit die zur völligen Ummagnetisierung des Zählkemes erforderliche Anzahl von Zählimpulsen immer gleich bleibt, müssen diese untereinander gleich bemessen sein. Zählimpulse von gleichbleibender magnetisierender Wirkung lassen sich mitHilfe eines weiteren Magnetkernes, im folgenden als Treiberkern bezeichnet, erzielen, der mit jedem Eingangsimpuls erst in positiver, dann in negativer Richtung bis zur Sättigung magnetisiert wird, wobei jeder der beiden Ummagnetisierungsvorgänge in einer Sekundärwicklung (Induktionswicklung) einen Spannungsstoss erzeugt, von denen einer dem Zählkern zugeführt wird und dort eine Ummagnetisierung in gewünschtemAusmass hervorruft.
Der bei der darauffolgenden Rückmagnetisierung des Treiberkernes in der Induktionswicklung entstehende gegensinnige Spannungsimpuls wird über einen Diodenkreis abgeleitet, damit am Zählkern keine Entmagnetisierung auftritt.
Voraussetzung für eine gleichbleibende magnetisierende Wirkung aller Ummagnetisierungsimpulse des Treiberkemes auf den Zählkern ist, dass die übertragenen Spannungsstösse gleichbleibende Zeitintegrale der Spannung (Spannungszeitfläche) aufweisen, denn einem bestimmten Quantum eines magnetischen Flusses'entspricht in elektrischen Einheiten das Zeitintegral der bei Änderung dieses magnetischen Flusses um dieses Quantum in einer Sekundärwicklung erzeugten Spannung. Die Übertragung der Spannungsstösse vom Treiberkern auf den Zählkern bleibt so lange einwandfrei, a ; s die Widerstandsverhältnisse im Übertragungskreis gleich bleiben.
Dies lässt sich aber praktisch nur in beschränktem Ausmass erzielen, weil die für die Unterdrückung der Gegenspannungsimpulse erforderlichen Dioden sowie der Spannungsabfall des Zählkern-Magnetisierungsstromes an allfälligen Widerständen zur Steuerung der Rückstellung des Zählkernes und gegebenenfalls auch an Abgleichwiderständen zur Veränderung des Zählverhältnisses (d. i. die Anzahl jener Impulse, die für eine einmalige Sättigung des Zählkernes erforderlich sind) tem- peraturabhängig sind.
Zufolge des Temperaturganges dieser Spannungen än. dert sich die an die Magnetisierungswicklung des Zählkernes gelangende Spannung mit der Temperatur und somit auch das Quantum der mit dieser veränderten Spannung erzielten Magnetisierung, was weiters zur Folge hat, dass sich das Zählverhältnis in unerwünschter Weise verändert.
Eine übliche Magnetkern-Zählschaltung ist in Fig. l der Zeichnung dargestellt. Der Zählkern'1 ist mit einer Magnetisierungswicklung 2 versehen, der die Zählimpulse zur schrittweisen Magnetisierung des Zählkernes zugeführt werden. Zur Erzeugung dieser Zählimpulse dient ein Treiberkern 3, der beim Schliessen eines Impulskontaktes 4 durch den Strom einer mit dem Kontakt 4 in Serie geschalteten Wicklung 5 in der einen Richtung und beim Öffnen des Kontaktes 4 durch den Strom einer gegensinnigen Wicklung 6 in der andern Richtung bis zur Sättigung magnetisiert wird.
Durch das Ummagnetisieren des Treiberkernes 3 werden in einer Induktionswicklung 7 Spannungsstösse erzeugt ; Spannungsstösse der einen Richtung werden über eine Diode 8 der Magnetisierungswicklung 2 des Zähl-
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kernes 1 zugeführt, während die bei der entgegengesetzten Ummagnetisierung erzeugten Spannungsstösse durch die Diode 8 von der Magnetisierungswicklung 2 abgehalten werden. Der Zählkem 1 ist mit einer weiteren Wicklung 9 versehen, die zur Rückmagnetisierung des Zählkernes 1 dient, sobald dieser durch die Zählimpulse einer Zählperiode magnetisch gesättigt wurde. Hiezu ist ein mit seiner Schaltstrecke mit der Wicklung 9 in Serie geschalteter Transistor 10 vorgesehen, der einen in den Basis-Emitter-Kreis eingeschalteten Widerstand 11 besitzt, der mit der Magnetisierungswicklung 2 in Serie liegt.
Solange der Zählkern l nicht gesättigt ist, fliesst bei einem Spannungsstoss der Induk- tionswicklung 7 wegen der relativ hohen Induktivität der Wicklung 2 ein relativ geringer Strom über
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wieder in seinen Ausgangszustand versetzt. Bei der in Fig. l dargestellten bekannten Schaltung beeinflussen die Temperaturabhängigkeiten der Diode 8 sowie des Widerstandes 11 den Spannungsverlauf an der Magnetisierungswicklung 2 und somit auch das Zählverhältnis in unerwünschter Weise.
Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung für schrittweise durch induzierte Spannungsstösse magnetisierbare Zählmagnete od. dgl.. bei der sich die Auswirkung der Temperaturabhängigkeit der Schaltungselemente praktisch vermeiden lässt. Die erfindungsgemässe Schaltung ist mit zur Erzeugung der Spannungs-
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und dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetisierungsstromkreis des Zählmagneten in zwei Teilstromkreise verzweigt ist, in denen einander entgegengesetzte Spannungsstösse verschiedener Induktionswicklungen wirken, wobei die Windungszahlen dieser beiden Induktionswicklungen einerseits und die Widerstände der Teilstromkreise anderseits so bemessen sind,
dass die durch die Temperaturabhängigkeit der Schaltelemente derTeilstromkreise bedingten thermischen Änderungen der Zeitintegrale der Induktionsspannungen in beiden Teilstromkreisen zumindest angenähert entgegengesetzt gleich. die Zeitintegrale der Induktionsspannungen selbst jedoch verschieden sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. Die Bezeichnungen der
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Zum Unterschied von der in Fig. 1 dargestellten bekannten Schaltung ist bei der erfindungsgemässen Schaltung der über die Wicklung 2 des Zählkernes 1 verlaufende Magnetisierungsstromkreis in zwei Teilstrornkreise verzweigt, in denen einander entgegengesetzte Induktionsspannungsstösse wirksam sind.
Zur Erzeugung der Induktionsspannungsimpulse dienen die Induktionswicklungen 7 und 12. An der Erzeugung der Magnetisierungsimpulse desZählkernes l, die über die Diode 8 und den Widerstand 11 der Magnetisierungswicklung 2 zugeführt werden, sind beide Induktionswicklungen 7 und 12 betei-
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Diode 8 keinenStromfluss zustandebringen, so dass diese Induktionswicklung bei derRückmagnetisierung auf den Zählkern ohne Einfluss bleibt. In der Induktionswicklung 7 hingegen wird bei der Rückmagnetisierung ein Spannungsstoss erzeugt, der über eine der Diode 8 parallelgeschaltete weitere Diode 13 und die Widerstände 11 und 14 einen Gegenmagnetisierungsstrom bewirkt.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Schaltung ist im folgenden an Hand des in Fig. 3 dargestellten Spannungs-Zeit-Diagrammes erläutert; Ein mit Z bezeichneter Zählimpuls wirkt mit der mit +
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nung U7'lZ steht der Wicklung 2 nur die Spannung U2 zurVerfügung, denn es tritt ein Spannungsverlust auf, der sich aus den Spannungsabfällen Ull und Us zusammensetzt, die am Widerstand 11 und an der Diode 8 auftreten. Mit R ist in Fig. 3 der Rückschaltungsimpuls bezeichnet, der zufolge der Sperrwirkung der Diode 8 nur in dem über die Diode 13 verlaufenden Spannungspfad wirksam ist und nur durch die Induktionswicklung 7 hervorgerufen wird ; demnach ist die gesamte Spannungszeitfläche des Rückschaltimpulses R kleiner als die des Zählimpulses Z.
Die Spannungsverluste im
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fläche bezeichnet, die der entmagnetisierenden Wirkung des Rückschaltimpulses entspricht. Die resultierende Wirkung eines Zählimpulses Z und eines Rückschaltimpulses R entspricht also der Differenz der mit + bezeichneten Spannungszeitfläche des Zählimpulses und der mit-bezeichneten Spannungszeitfläche des Rückschaltimpulses.
Die schraffierten Flächen entsprechen den thermischen Änderungen der Spannungsabfälle U und U im Spannungspfad des Zählimpulses Z einerseits und den Änderungen der Spannungsabfälle U, U und U14 im Spannungspfad des Rückschaltimpulses R anderseits bei einer bestimmten Temperaturdif- ferenz. Es lässt sich nun der Widerstand 14 im Kreis der Diode 13 hinsichtlich seiner Temperaturabhängigkeit im Zusammenhang mit den TemperaturabhängigkeitenderDioden 8 und 13 so auswählen, dass die temperaturabhängigen Teile der Spannungszeitflächen der Zähl- und Rückschaltimpulse jeweils gleich sind und daher in ihren Wirkungen auf die Magnetisierung des Zählkernes einander aufheben.
Eine spezielle Ausführung der erfindungsgemässen Schaltung weist folgende Daten auf : Die Windungszahlen der Wicklungen 7 und 12 betragen je 52 Windungen. Der Widerstand 11 hat 220 Q und der Widerstand 14 hat 270 n. Die Wicklung 2 des Zählkernes 1 besitzt 240 Windungen und die Wicklung 9 hat 120 Windungen. Die Betriebsspannung - UB beträgt - 12V und die EmÏtterspannung - UE beträgt-l V. Der Transistor 10 ist von der Type ACY 14. Die Wicklungen 5 und 6 desTreiber-
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auf. Die Dioden 12 und 13 sind von der Type OA 5.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltung für schrittweise durch induzierte Spannungsstösse magnetisierbare Zählmagnete od. dgl. mit zur Erzeugung der Spannungsstösse dienenden Induktionswicklungen impulsweise ummagnetisierbarer Treiberkeme, wobei den Induktionswicklungen Dioden zur Unterdrückung gegensinniger Induktionsspannungsstösse vorgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass derMagnetisierungsstromkreis des Zählmagneten in zwei Teilstromkreise verzweigt ist, in denen einander entgegengesetzte Spannungsstösse verschiedener Induktionswicklungen wirken, wobei die Windungszahlen dieser beiden Induktionswicklungen einerseits und die Widerstände der Teilstromkreise anderseits so bemessen sind,
dass die durch die Temperaturabhängigkeit der Schaltelemente der Teilstromkreise bedingten thermischen Änderungen der Zeitintegrale der Induktionsspannungen beider Teilstromkreise zumindest angenähert entgegengesetzt gleich, die Zeitintegrale der Induktionsspannungen selbst jedoch verschieden sind.