Auf der Wirkung des erdmagnetischen Feldes beruhender Kompass.
Die auf der Wirkung des erdmagnetischen Feldes beruhenden Nadelkompasse und ebenso die sogenannten Erdinduktorkompasse mit rotierendem Anker stellen schwingende Systeme dar, deren Verwendung in Fahrzeugen, insbesondere Luftfahrzeugen, wegen der mit diesen Systemen verbundenen Schwierigkeiten zu erheblichen Unzuträg lichkeiten geführt hat.
Man n hat deshalb, um diese Schwierigkei- ten zu vermeiden, Kompasse vorgeschlagen, die keine bewegten Teile aufweisen. Diese Systeme verwenden durch das Erdfeld beeinflussbare Körper aus ferromagnetischem Stoff und von periodisch veränderlichem Strom durchflossene Wicklungen. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art wird die bei entsprechend hoher Sättigung des 13ör- pers durch das erdmagnetische Feld hervorgerufene Verzerrung der Kurvenform eines in einer dem Körper zugeordneten Wicklung fliessenden Wechselstromes benutzt, um mit Hilfe von nichtlinearen Widerständen eine Gleichstromkomponente herauszusieben und daraus das Messergebnis abzuleiten.
Bei einer andern bekannten Einrichtung wird dem durch das Erdfeld in dem Körper erzeugten magnetischen Fluss, der einen bestimmten Grad der Sättigung im Körper hervorruft, ein zusätzlicher, periodisch veränderlicher Hilfsfluss überlagert, durch den periodisch eine volle Sättigung des Körpers bewirkt wird. Die Grösse dieses Hilfsflusses ist jeweils von dem Grad der durch das Erdfeld bewirkten, magnetischen Sättigung abhängig.
Die durch diesen Hilfsfluss in einer dem Kör- per zugeordneten Sekundärwicklung induzierte elektromotorische Kraft wird dann zur Lieferung des Messergebnisses benutzt.
Die Erfindung hat die Ausbildung eines Kompasses zum Gegenstand und verwendet hierzu ebenfalls ferromagnetische, stabförmige Körper mit von periodisch veränderlichen Strömen durchflossenen Wicklungen.
Die Körper können als Kerne von Drosselspulen aufgefasst werden, deren induktiver Widerstand durch Änderung der Permeabilität der Spulenkerne mittels des vom Erdfeld in den Körpern erzeugten magnetischen Flusses geändert wird. Diese Widerstands änderungen werden dann zur Lieferung der K ompass werte benutzt.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung eines derartigen Kompasses ergibt sich gemäss der Erfindung dadurch, dass zwei je auf einem von zwei parallelen Körpern angeordnete Wicklungen von gleichen periodisch ver änderlichen Gleichströmen abwechselnd in der Weise gespeist sind, dass in den Körpern entgegengesetzt gerichtete magnetische Gleichflüsse erzeugt werden, und im Stromkreis der Wicklungen ein Verbraucher derart angeordnet ist, dass er von dem Differenzstrom der in den beiden Wicklungen fliessenden Gleichströme beeinflusst ist.
In der folgenden Beschreibung sind an Stand der Zeichnung Ausfiihrungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine grundsätzliche Anordnung in schematischer Darstellung,
Fig. 2 ein schematisch dargestelltes Aus führun gsbeispiel mit Mehrgleicbnchteranord- nung,
Fig. 3 eine Anordnung mit einem zwei Schenkel aufweisenden Körper in schematiseher Darstellung,
Fig. 4 ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel mit Mehrfachrückkopplung.
In Fig. 1 ist die grundsätzliche Anordnung des Kompasses in schematischer Darstellung gezeigt. Mit 1 und 2 sind zwei parallel angeordnete, stabförmige Körper aus hochpermeablem Stoff bezeichnet, die gegen über den Querabmessungen eine verhältnismässig grosse Längserstreckung besitzen. Auf dem Körper 1 ist eine Wicklung 3 und auf dem Körper 2 eine Wicklung 4 angeordnet. die aus einer gemeinsamen Wechselstrom- quelle 5 über je einen Trockengleiehrichter 6 bezw. 7 gespeist sind. In Reihe mit den beiden Wicklungen liegt ein Verbraucher 8 im Stromkreis der Wechselstromquelle 5.
Die beiden Gleich richter sind in der Weise angeordnet, dass die Wicklung 3 von der einen Halbperiode und die Wicklung 4 von der andern Halbperiode des Wechselstro- mes gespeist ist. Es fliesst also in jeder der beiden Wicklungen ein periodisch veränderlicher Gleichstrom. Die Wicklungen 3 und 4 sind den Körpern in der Weise zugeordnet, dass durch den Strom der Wicklung 3 ein im Sinne des Pfeils 9 gerichteter, magnetischer Fluss erzeugt wird, während der durch den Strom der Wicklung 4 erzeugte magnetische Fluss die durch den Pfeil 10 versinnbildete Richtung besitzt.
Da die beiden Halbperioden dcs Speisewechselstromes einander entgegengesetzt gleich sind, sind auch die von diesen Strömen in den beiden Körpern 1 und 2 erzeugten magnetischen Gleichflüsse gleich und einander entgegengesetzt gerichtet.
Die beiden stabförmigen Körper sind im Fahrzeug in einer Horizontalebene und vorzugsweise um eine zu dieser senkrechte Achse drehbeweglich angeordnet. In der Nullage befindet sich die Achse der Körper in einer zur Richtung des mit H bezeichneten Erdfeldes bezw. der Rorizontalkompo- nente dieses Feldes senkrechten Richtung. also in der Ost-West-Richtung. Bei dieser Richtung der Körper wird durch das Erdfeld in ihnen praktisch kein magnetischer Fluss erzeugt.
Werden die Körper dagegen aus dieser Richtung ausgelenkt, beispielsweise entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn. so dass ihre Achsen mit der Richtung des Horizontalfeldes einen bestimmten Winkel einschliessen, so wird in jedem der beiden Kör- per durch die in die Achsenrichtung der Rlir- per fallende Romponente des Horizontalfeldes ein magnetischer Fluss erzeugt, der in beiden Körpern die gleiche Richtung besitzt.
Die Flüsse überlagern sich den durch die Gleichströme in den beiden Wicklungen erzeugten Flüssen derart, dass sie in dem einen Körper, also in dem erwähnten Fall im Rör- per 1, im Sinne des durch den Strom in der Wicklung 3 erzeugten Gleichflusses wirken. während sie in dem E Körper 2 dem durch den
Strom in der Wicklung 4 erzeugten Gleich fluss entgegenwirken.
Die durch die in den Wicklungen 3 und 4 fliessenden, periodisch veränderlichen Ströme erzeugten Gleichflüsse in den Körpern 1 und
2 stellen eine Eigenmagnetisierung dar, die als innere Rückkopplung wirkt und die Per meabilität der Körper und damit auch den induktiven Widerstand der Wicklungen für den sie durchfliessenden Strom herabsetzt. was ein Anwachsen des Stromes in den bei den Wicklungen zur Folge hat, der einen be stimmten Ausgangswert annimmt. Dabei sind die beiden Halbperioden dieses Stromes gleich gross und es fliesst infolgedessen in dem Verbraucher 8 ein reiner Wechselstrom.
Durch die Überlagerung der von dem Horizontalfeld erzeugten Flüsse in den bei den Körpern wird, wie sich aus vorstehendem ergibt, die mittlere Permeabilität der beiden : Körper unterschiedlich geändert, näm- lich im Körper 1 herabgesetzt, während sie im Körper 2 in gleichem Masse erhöht wird.
Es wird infolgedessen der induktive Wider stand der dem Körper 1 zugeordneten Wick lung ebenfalls herabgesetzt und dadurch der
Strom in dieser Wicklung erhoht, während der induktive Widerstand der dem Körper 2 zugeordneten Wicklung 4 in gleichem Masse vergrössert und damit der in dieser Wicklung fliessende Strom entsprechend verringert wird. Dadurch ist erreicht, dass in dem Verbraucher unter der Wirkung der durch das
Horizontalfeld hervorgerufenen Fremdmagnetisierung kein reiner Wechselstrom mehr fliesst, sondern ein periodisch veränderlicher Strom, der in einen Gleichstromanteil und in einen Wechselstromanteil zerlegt werden kann. Der Gleichstromanteil ist von den in den beiden Wicklungen 3 und 4 fliessenden Gleichstromanteilen abhängig und entspricht der Differenz aus diesen beiden Gleichströmen.
Der Wechseistromanteil kann je nach der Lage des Arbeitspunktes auf der Magnetisierungskennlinie, die von der Grösse der angelegten Betriebsspannung abhängt, entweder unverändert bleiben oder mit der über lagerung des Erdfeldes zunehmen oder abnehmen. Bei den für den Betrieb des Kom- nasses üblichen normalen Spannungen ist der Wechselstromanteil im wesentlichen konstant. Er kann im Verbraucher ohne weiteres mit aufgenommen werden, ohne das Mess- ergebnis zu beeinflussen. Gegebenenfalls kann er durch Parallelschaltung eines Kon- densators zu dem Verbraucher von diesem ferngehalten werden.
Bei der Speisung der beiden Wicklungen aus einer Wechselstromquelle ergeben sich gewisse Vorteile durch Wahl entsprechender Gleichrichter bezw. an deren Stelle entsprechender spannungsabhängiger Widerstände.
Die durch die stabförmigen Körper mit ihren Wicklungen gebildeten Drosselspulen besitzen eine bestimmte induktive Widerstandscharakteristik in Abhängigkeit von der angelegten Spannung. Die Gleichrichter können nun so gewählt werden, dass die Wider standscharakteristik der Drosseln und der Gleichrichter für einen gegebenen Bereich möglichst konform verläuft. Dadurch kann die Empfindlichkeit und auch der Aussteuerbereich der Anordnung wesentlich gesteigert werden. Mit Vorteil werden Trockengleich- richter, z. B. Selengleichrichter, verwendet.
Diese stellen unter Vernachlässigung der sehr geringen Eigenkapazität von der angelegten Spannung abhängige Ohmsche Widerstände dar, die sich mit der Fremd- und Eigenmagnetisierung ändern, da die am Gleichrichter auftretende Spannung sich mit der Magnetisierung ändert.
Um beispielsweise bei hochinduktiven oder hochohmigen Verbrauchern mit höheren Eingangsspannungen arbeiten zu können können jeweils mehrere Gleichrichter, gegebenenfalls unter Verwendung von mehreren Wicklungen, vorgesehen sein. Die Verwendung mehrerer Gleichrichter hat gleichzeitig den Vorteil, dass die Widerstandscharakteristik in dem im vorstehenden angege benen Sinne verbessert werden kann. : Ein Beispiel für eine derartige Anordnung ist in Fig. 2 schematisch gezeigt. Bei dieser Anordnung sind wiederum zwei stabförmige Körper 11 und 12 vorgesehen und jedem Körper zwei Wicklungen 13, 14 bezw. 15, 16, die aus einer gemeinsamen Wechselstromquelle 17 gespeist sind, vorgesehen. In Reihe mit den Wicklungen liegt ein Verbraucher 18.
Die Wicklungen 13, 14 werden je über einen Gleichrichter 19, 20 und die beiden Wicklungen 15, 16 iiber je einen Gleiehrichter 21, 22 gespeist. Die Wicklungen sind in analoger Weise, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1, den Körpern in der Weise, zugeordnet, dass die durch die Ströme dieser gTieklungen erzeugten magnetischen Fl üsse in den beiden Körpern einander entgegengesetzt gerichtet sind und in der Nullage den gleichen Wert besitzen. Im übrigen ist die Wirkungsweise dieselbe wie bei der Anordnung gemäss Fig. 1.
Eine zweckmässige Ausführungsform des Kompasses ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Bei dieser Anordnung ist ein stabförmiger Körper 23 von der dargestellten Form gerbung vorgesehen. Dieser Körper weist in seinem Mittelteil zwei durch eine Aussparung gebildete, parallel zueinander verlaufende Schenkel 24, 25 auf, die zur Auf nahme der von den periodisch veränderlichen Gleichströmen gespeisten Wicklungen 26, 27 dienen. Diese Wicklungen werden aus einer n'echselstromquelle 28 iiber je einen Gleichrichter 29, 30 gespeist. Der Körper 23 besitzt fächerförmig ausgestaltete Endstücke 31, 32, die zur Sammlung des Horizontalfeldes dienen.
Der Verbraucher 33 liegt wiederum in Differentialanordnung in Reihe mit den beiden Wicklungen 26, 27.
Die Empfindlichkeit der Anordnung kann ganz bedeutend dadurch gesteigert werden, dass der den Verbraucher durchfliessende Strom, der, wie erxvähnt, in einen Gleiehstrom- anteil und in einen Wechselstromantcil zerlegt werden kann, eine oder mehrere zusätzliche, dem Körper 23zugeordnete Wicklungen durchfliesst und in dem Körper zusätzliche magnetische Flüsse hervorruft, die im Sinne des von dem Horizontalfeld erzeugten Flusses wirken. Zu diesem Zweck sind auf dem Körper 23 zwei Wicklungen 34, 35 vorgesehen, die beide in Reihe mit den Wicklungen 26, 27 liegen. Die Riickkopplungsuieklungen sind auf den Endstücken des Körpers angeordnet, da sich bei dieser Anordnung besonders günstige magnetische Verhältnisse ergeben.
Diese Art der Rückkopplung, die eine Stromrückkopplung darstellt, ist vornehmlich geeignet für niederohmige Verbraucher, die mit ver hiltnismässig grossem Strom betrieben werden.
An Stelle einer Stromrückkopplung kann eine Spannungsrückkopplung vorgesehen sein. Bei dieser Art der Rückkopplung liegt, wie in Fig. 4 schematisch gezeigt ist, die Rückkopplungswiekllmg 36, die natürlich wiederum durch mehrere Wicklungen gebildet sein kann, parallel zum Verbraucher. Der mittels dieser Wicklung erzeugte Fluss besitzt in analoger Weise, wie bei der Stromrückkopplung, die Richtung des durch die Eigenmagnetisierung erzeugten Flusses. Diese Rückkopplungsart eignet sich insbesondere für hochohmige Verbraucher.
Die beiden Rückkopplungsarten können in sehr vorteilhafter Weise kombiniert angewendet sein, wie sich aus Fig. 4 ergibt.
Die zur Stromrückkopplung dienenden Wick- lungen 34, 35 liegen in Reihe mit dem Verbraucher 33, während die Wicklung 36 für die Spannungsrückkopplung parallel zum Verbraucher angeordnet ist. Durch Verwendung dieser beiden Rückkopplungsarten lassen sich füst alle gewünschten Charakteristiken erzielen. Ausserdem kann eine gute Null pnnkts- und Ernpfindlichkeitsstabilität bei Spannungsänderungen und Änderungen des Verbraucherwiderstandes erreicht werden.
Die Rückkopplungswicklungen, die bei den in Fig. 3 und 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils auf den Endstücken des die beiden stabförmigen Spulenkerne enthaltenden Körpers angeordnet sind, können statt dessen auf den die Wick- lungen 26, 27 tragenden Schenkeln 24, 25 des Körpers angeordnet sein, so dass sie die Drossel wicklungen gemeinsam umschliessen.
Der Wicklungssinn der Rückkopplungswicklungen ist dabei wiederum derart gewählt, dass die durch sie erzeugten, magnetischen
Flüsse im Sinne der vorbesohriebenen Rück- kopplung wirksam sind.
Entsprechend dem Temperaturkoeffizien ten des verwendeten Materials treten mehr oder weniger starke Widerstandsänderungen auf, die bei erheblichen Temperaturunter schieden einen gewissen Einfluss auf die
Empfindlichkeit haben können. Ändert sich beispielsweise der Widerstand eines Verbrau chers mit viel Kupfer, bei welchem die Wi derstandsänderungen besonders gross sind, so kann auch die Empfindlichkeit der Anord nung entsprechenden Schwankungen unterlie gen. Dasselbe gilt, wenn auch in schwäche rem Masse, für den Ohmschen Widerstand der Drosselspulen und der Gleichrichter.
Diese Temperatureinflüsse können beispiels weise dadurch kompensiert werden, dass ein temperaturabhängiger Widerstand parallel zu den Rückkopplungswicklungen, insbeson dere zur Stromrückkopplung, geschaltet wird.
Fällt beispielsweise der Verbraucherwider stand, so steigt der Verbraucherstrom ent sprechend und damit auch die Rückkopp lungsstärke. Liegt nun parallel zur Rück kopplung ein temperaturabhängiger Wider stand, so kann die Rückkopplung um die vor erwähnte Verstärkung geschwächt werden, so dass die Rückkopplung praktisch konstant bleibt. Durch entsprechende Bemessung des
Parallelwiderstandes und der Rückkopplung, sowie durch richtige Wahl des bezw. der
Temperaturkoeffizienten ist es möglich, die jeweils verursachten Schwankungen zu kompensieren.
Abweichungen von den dargestellten Ausführungsbeispielen hinsichtlich der Anordnung der Wicklungen sowie auch der Formgebung des bezw. der hochpermeablen Kör- per sind im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich. Als Verbraucher kann ein An- zeigegerät vorgesehen sein. Es kann indes auch durch den Verbraucherstrom ein anderes Gerät betätigt werden, z. B. ein Elektromotor, durch welchen die Kompassanord- nung in ihre Nullage rückstellbar ist, so dass sieh hieraus die Grösse der Abweichung des Fahrzeuges aus einer vorbestimmten Rich tung ergibt. Der : Kompass kann in bei die- sen Geräten an sich bekannter Weise einstellbar angeordnet und mit Anzeigevorrichtungen zur Kontrolle der Einstellung aus gerüstet sein.
Die Einstellung des Kompasses auf einen gewünschten Sollkurs kann von Hand oder motorisch, gegebenenfalls in Verbindung mit der Einstellung eines oder mehrerer weiterer Geräte, z. B. eines lLreisel- gerätes, erfolgen.
Compass based on the action of the earth's magnetic field.
The needle compasses based on the action of the geomagnetic field and also the so-called earth inductor compasses with rotating armatures represent vibrating systems whose use in vehicles, especially aircraft, has led to considerable inconveniences due to the difficulties associated with these systems.
In order to avoid these difficulties, compasses have therefore been proposed which have no moving parts. These systems use bodies made of ferromagnetic material that can be influenced by the earth's field and windings through which current flows periodically. In a known device of this type, the distortion of the curve shape of an alternating current flowing in a winding associated with the body, caused by the earth's magnetic field at a correspondingly high saturation of the body, is used to filter out a direct current component with the help of non-linear resistors and derive the measurement result from it.
In another known device, the magnetic flux generated by the earth's field in the body, which causes a certain degree of saturation in the body, is superimposed on an additional, periodically variable auxiliary flux, which periodically brings about full saturation of the body. The size of this auxiliary flux depends on the degree of magnetic saturation caused by the earth's field.
The electromotive force induced by this auxiliary flux in a secondary winding assigned to the body is then used to deliver the measurement result.
The subject of the invention is the formation of a compass and for this purpose likewise uses ferromagnetic, rod-shaped bodies with windings through which periodically variable currents flow.
The bodies can be understood as cores of choke coils, the inductive resistance of which is changed by changing the permeability of the coil cores by means of the magnetic flux generated in the bodies by the earth's field. These changes in resistance are then used to supply the compass values.
According to the invention, a particularly advantageous design of such a compass results from the fact that two windings, each arranged on one of two parallel bodies, are alternately fed by the same periodically variable direct currents in such a way that oppositely directed magnetic direct currents are generated in the bodies, and A consumer is arranged in the circuit of the windings in such a way that it is influenced by the differential current of the direct currents flowing in the two windings.
In the following description, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown based on the drawing. It shows:
1 shows a basic arrangement in a schematic representation,
2 shows a schematically illustrated exemplary embodiment with a multi-equilibrium arrangement,
3 shows an arrangement with a body having two legs in a schematic representation,
4 shows a schematically illustrated embodiment with multiple feedback.
In Fig. 1, the basic arrangement of the compass is shown in a schematic representation. With 1 and 2, two parallel, rod-shaped bodies made of highly permeable material are referred to, which have a relatively large longitudinal extension compared to the transverse dimensions. A winding 3 is arranged on the body 1 and a winding 4 is arranged on the body 2. from a common alternating current source 5 each via a drying leveler 6 respectively. 7 are fed. In series with the two windings, there is a consumer 8 in the circuit of the alternating current source 5.
The two rectifiers are arranged in such a way that the winding 3 is fed from one half cycle and the winding 4 from the other half cycle of the alternating current. A periodically variable direct current flows in each of the two windings. The windings 3 and 4 are assigned to the bodies in such a way that the current of the winding 3 generates a magnetic flux directed in the direction of the arrow 9, while the magnetic flux generated by the current of the winding 4 that represented by the arrow 10 Owns direction.
Since the two half-periods of the alternating feed current are oppositely equal to one another, the magnetic direct fluxes generated by these currents in the two bodies 1 and 2 are also equal and directed opposite one another.
The two rod-shaped bodies are arranged in the vehicle in a horizontal plane and preferably rotatably about an axis perpendicular to this. In the zero position, the axis of the body is in a direction of the earth field designated by H or. the horizontal component of this field perpendicular direction. thus in the east-west direction. In this direction of the body, practically no magnetic flux is generated in them by the earth's field.
If, on the other hand, the bodies are deflected from this direction, for example counterclockwise. so that their axes enclose a certain angle with the direction of the horizontal field, a magnetic flux is generated in each of the two bodies by the component of the horizontal field falling in the direction of the axis of the horizontal field, which has the same direction in both bodies.
The fluxes are superimposed on the fluxes generated by the direct currents in the two windings in such a way that they act in one body, that is to say in the body 1 in the case mentioned, in the sense of the direct flux generated by the current in the winding 3. while in the E body 2 the through the
Counteract current generated in winding 4 direct flow.
The constant fluxes generated in the bodies 1 and 4 by the periodically variable currents flowing in the windings 3 and 4
2 represent an intrinsic magnetization that acts as an internal feedback and reduces the permeability of the body and thus also the inductive resistance of the windings for the current flowing through them. which results in an increase in the current in the windings, which assumes a certain initial value. The two half-periods of this current are the same size and a pure alternating current flows in the consumer 8 as a result.
By superimposing the fluxes generated by the horizontal field in the bodies, the mean permeability of the two bodies is changed differently, as is evident from the above, namely reduced in body 1, while it is increased in body 2 to the same extent .
It is as a result of the inductive opponent was the body 1 associated Wick development also reduced and thereby the
The current in this winding is increased, while the inductive resistance of the winding 4 assigned to the body 2 is increased to the same extent and the current flowing in this winding is accordingly reduced. This ensures that under the effect of the
Due to the external magnetization caused by the horizontal field, pure alternating current no longer flows, but a periodically variable current that can be broken down into a direct current component and an alternating current component. The direct current component depends on the direct current components flowing in the two windings 3 and 4 and corresponds to the difference between these two direct currents.
Depending on the position of the working point on the magnetization characteristic, which depends on the size of the applied operating voltage, the alternating current component can either remain unchanged or increase or decrease with the superposition of the earth's field. At the normal voltages customary for the operation of the compass, the alternating current component is essentially constant. It can easily be included in the consumer without affecting the measurement result. If necessary, it can be kept away from the consumer by connecting a capacitor in parallel with the consumer.
When feeding the two windings from an alternating current source, certain advantages result from the choice of appropriate rectifiers BEZW. in their place corresponding voltage-dependent resistances.
The choke coils formed by the rod-shaped bodies with their windings have a certain inductive resistance characteristic depending on the applied voltage. The rectifiers can now be selected so that the resistance characteristics of the chokes and the rectifiers are as conformal as possible for a given area. As a result, the sensitivity and also the control range of the arrangement can be increased significantly. Dry rectifiers, e.g. B. selenium rectifier used.
Disregarding the very low intrinsic capacitance, these represent ohmic resistances that depend on the applied voltage and that change with the external and internal magnetization, since the voltage occurring at the rectifier changes with the magnetization.
In order to be able to work with higher input voltages, for example in the case of highly inductive or high-resistance loads, a plurality of rectifiers can be provided, possibly using a plurality of windings. The use of several rectifiers also has the advantage that the resistance characteristic can be improved in the sense indicated above. : An example of such an arrangement is shown schematically in FIG. In this arrangement, two rod-shaped bodies 11 and 12 are again provided and each body has two windings 13, 14 respectively. 15, 16, which are fed from a common alternating current source 17, are provided. A consumer 18 is located in series with the windings.
The windings 13, 14 are each fed via a rectifier 19, 20 and the two windings 15, 16 via a rectifier 21, 22 each. The windings are assigned to the bodies in a manner analogous to that in the exemplary embodiment in FIG. 1 in such a way that the magnetic fluxes generated by the currents of these waves in the two bodies are directed opposite one another and have the same value in the zero position . Otherwise, the mode of operation is the same as in the arrangement according to FIG. 1.
An expedient embodiment of the compass is shown schematically in FIG. In this arrangement, a rod-shaped body 23 is provided tanning of the shape shown. This body has, in its central part, two legs 24, 25 formed by a recess and extending parallel to one another, which serve to receive the windings 26, 27 fed by the periodically variable direct currents. These windings are fed from an alternating current source 28 via a rectifier 29, 30 each. The body 23 has fan-shaped end pieces 31, 32 which are used to collect the horizontal field.
The consumer 33 is in turn in a differential arrangement in series with the two windings 26, 27.
The sensitivity of the arrangement can be significantly increased by the fact that the current flowing through the consumer, which, as mentioned, can be broken down into a DC component and an alternating current component, flows through one or more additional windings assigned to the body and in the body creates additional magnetic fluxes that act in the sense of the flux generated by the horizontal field. For this purpose, two windings 34, 35 are provided on the body 23, both of which are in series with the windings 26, 27. The Rückkopplungsuieklungen are arranged on the end pieces of the body, since this arrangement results in particularly favorable magnetic conditions.
This type of feedback, which represents a current feedback, is primarily suitable for low-resistance loads that are operated with ver proportionally large current.
Voltage feedback can be provided instead of current feedback. With this type of feedback, as shown schematically in FIG. 4, the feedback circuit 36, which of course can in turn be formed by a plurality of windings, is parallel to the consumer. The flux generated by means of this winding has, in a manner analogous to the current feedback, the direction of the flux generated by the self-magnetization. This type of feedback is particularly suitable for high-resistance loads.
The two types of feedback can be used in combination in a very advantageous manner, as can be seen from FIG.
The windings 34, 35 used for current feedback are in series with the consumer 33, while the winding 36 for the voltage feedback is arranged parallel to the consumer. By using these two types of feedback, almost all desired characteristics can be achieved. In addition, good zero point and sensitivity stability can be achieved in the event of voltage changes and changes in the load resistance.
The feedback windings, which in the exemplary embodiments shown schematically in FIGS. 3 and 4 are each arranged on the end pieces of the body containing the two rod-shaped coil cores, can instead be arranged on the legs 24, 25 of the body carrying the windings 26, 27 so that they enclose the throttle windings together.
The direction of winding of the feedback windings is in turn selected in such a way that the magnetic ones generated by them
Flows are effective in the sense of the predefined feedback.
According to the Temperaturkoeffizien th of the material used, more or less strong changes in resistance occur, which have a certain influence on the temperature differences
May have sensitivity. If, for example, the resistance of a consumer with a lot of copper changes, in which the resistance changes are particularly large, the sensitivity of the arrangement may also be subject to corresponding fluctuations. The same applies, albeit to a lesser extent, to the ohmic resistance of the choke coils and the rectifier.
These temperature influences can, for example, be compensated for by connecting a temperature-dependent resistor in parallel to the feedback windings, in particular for current feedback.
For example, if the consumer resistance falls, the consumer current increases accordingly, and so does the feedback strength. If there is now a temperature-dependent resistance parallel to the feedback, the feedback can be weakened by the aforementioned gain so that the feedback remains practically constant. By dimensioning the
Parallel resistance and the feedback, as well as by correct choice of the BEZW. of the
Temperature coefficients, it is possible to compensate for the fluctuations caused in each case.
Deviations from the illustrated embodiments in terms of the arrangement of the windings and the shape of the BEZW. the highly permeable bodies are easily possible within the scope of the invention. A display device can be provided as a consumer. However, another device can also be operated by the consumer current, e.g. B. an electric motor by which the compass arrangement can be reset to its zero position, so that the size of the deviation of the vehicle from a predetermined direction results from this. The compass can be arranged to be adjustable in a manner known per se in these devices and be equipped with display devices for checking the setting.
The setting of the compass to a desired target course can be done manually or by motor, if necessary in connection with the setting of one or more other devices, e.g. B. a lLreisel device.