DD267334A1

DD267334A1 - ROTATING PULSE MEASUREMENT FOR LARGE DARKING

Info

Publication number: DD267334A1
Application number: DD31140387A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Haehnel; Hans-Joachim Schroeder
Original assignee: Leipzig Wohn Freizeit
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-04-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Drehspulmesswerk fuer Anzeigeinstrumente mit grossem Zeigerausschlag. Durch die Erfindung wird ein Messwerk mit guter Linearitaet der Strom-Drehmoment-Kennlinie bei geringem Herstellungsaufwand ermoeglicht. Erfindungsgemaess ist die gelagerte Drehspule (2) durch Brueckenteile (5; 10) und Verbindungsplatten (3; 7) fest mit dem Innenjoch (1) zu einer Baugruppe verbunden, bezueglich welcher das Aussenjoch (14) senkrecht zur Drehspulachse justierbar angeordnet ist. Der magnetische Rueckschluss wird durch lageveraenderliche Rueckschlussplatten (13) gewaehrleistet. Fig. 1The invention relates to a moving coil measuring device for indicating instruments with a large pointer deflection. The invention enables a measuring device with good linearity of the current-torque characteristic with low production costs. According to the invention, the mounted rotary coil (2) is fixedly connected to the inner yoke (1) by bridge parts (5; 10) and connecting plates (3; 7) to form an assembly, with respect to which the outer yoke (14) is arranged to be adjustable perpendicular to the rotary coil axis. The magnetic closure is ensured by positionally variable back plates (13). Fig. 1

Description

Hierzu 2 Suiten ZeichnungenFor this 2 suites drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehspulmeßwark mit großem Zeigerausschlag, bei welchem sich eine rechteckige Drehspule mit einer zur Drehachse parallelen Seite in dem Luftspalt zwischen oinem Innen- und einem Außenjoch einos Magnetkreises in einem Winkel von etwa 240" bewegt. Derartige Meßwerke werden eingesetzt in Meßinstrumenten, bei denen durch ei'.e, auf die Skalenfläche bezogen, große Skalenlänge ein genaues Erfassen des Meßwertes auf einen Blick gewährleistet we. uen soll. Typische Anwendungsbeispiele dafür sind Anzeigein8tru^r.i>nte in Fahrzeugen.The invention relates to a Drehspulmeßwark with a large pointer deflection, in which a rectangular rotating coil with a side parallel to the axis of rotation in the air gap between an inner yoke and an outer yoke einos magnetic circuit at an angle of about 240 "moves .. Such measuring units are used in measuring instruments , where we ensured by ei'.e, based on the dial face, large scale length accurate detection of the measured value at a glance. to uen. Typical application examples are Anzeigein8tru ^r .i> nte in vehicles.

Charakteristik der bekannte·» technischen LösungenCharacteristic of known technical solutions

Bei der Herstellung von Weitwinkel-Drehspulsystemen bereitet die Einhaltung einer U iearen Beziehung zwischen dem die Spule durchfließenden Strom und dem Auslenkwinkel der !Spule größen Schwierigkeiten. Auf Grund von Fertigungstoleranzen ergeben sich exzentrische Lageahweichungen der Jochteile und der Drohspulachse, wodurch die Länge des Luftspaltes sowie die Lage der Rähmchenwicklung im Luftspalt innerhalb des gesamten Schwenkbereiches des Rahmchens nicht konstant sind. Das hat zur Folge, daß die Größe dor wirksamen magnetischen Induktion sich in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Drehspulrähmchens mehr oder weniger stark ändert und damit Abweichungen vom anzustehenden linearen Strom-Drehmoment-Kennlinienverlauf auftreten.In the production of wide-angle Drehspulsystemen compliance with a U iearen relationship between the current flowing through the coil and the deflection angle of the! Coil sizes difficulties. Due to manufacturing tolerances arise eccentric Lageahweichungen the yoke parts and the Drohspulachse, whereby the length of the air gap and the position of the Rähmchenwicklung in the air gap within the entire pivoting range of the cream are not constant. This has the consequence that the size of the effective magnetic induction changes more or less strongly as a function of the angular position of the Drehspulrähmchens and thus deviations from the expected linear current-torque characteristic curve occur.

Um diese Fehler zu kompensieren wendet man verschiedene MIttel an, dia geeignet sind, die Kraftwirkungen auf das Rähmchen partiell zu beeinflussen.In order to compensate for these errors, various means are used, which are suitable for partially influencing the force effects on the frame.

In der DE-AS 1210078 wird dazu ein dünnes Leitblech aus weichmagnetischem Material verwandet. Das Leitblech ist in geringen Maßen verstellbar und verformbar, womit eine lokale Beeinflussung des Magnetfeldes ermöglicht wird. Die Justage auf diese Weise ist jedoch umständlich und zeitaufwendig, auch wenn, wie in der DE-AS 1218056 vorgeschlagen, das Leitblech mit radialen Schlitzen versehen wird.In DE-AS 1210078 a thin baffle made of soft magnetic material is used for this purpose. The guide plate is adjustable and deformable to a small extent, whereby a local influence of the magnetic field is made possible. However, the adjustment in this way is cumbersome and time consuming, even if, as proposed in DE-AS 1218056, the baffle is provided with radial slots.

DE-AS 1416639 beschreibt eine Möglichkar): der Beeinflussung der Magnetfeldverteilung im Arbeitsluftspalt, wobei der magnetische Widerstand im Außenjoch durch Hinein- bzw. Herausdrehen von weichmagnet'schen Schrauben verändert wird. Damit ist jedoch höchstens eine symmetrische Aufteilung des Magnetflusses 2U erreichen, welches aber für eine Gleichverteilung im Luftspalt noch nicht genügt. Außerdem ist eine Vergrößerung des magnetischen Widerstandes im Rückschlußteil des Magnetkreises ungünstig, weil dieses den Wirkungsgrad des magnetischen Systems verringert.DE-AS 1416639 describes a possibility) of influencing the magnetic field distribution in the working air gap, wherein the magnetic resistance in the outer yoke is changed by turning in and out of soft magnetic screws. However, this is at most a symmetrical division of the magnetic flux reach 2U, which is not enough for an even distribution in the air gap. In addition, an increase in the magnetic resistance in the yoke part of the magnetic circuit is unfavorable, because this reduces the efficiency of the magnetic system.

Das Ziel der ErfindungThe aim of the invention

Die Erfindung bezweckt ein Drehspulmeßwerk für einen großen Zeigerausschlag, welches mit geringen Fertigungskosten und einer hohen Klassengenauigkeit hergestellt werden kann. Das Ziel der Erfindung besteht somit in einer hohen Linearität des Meßwerkes bei gleichzeitiger Gewährung möglichst großer Fertigungstoleranzen, wobei der Aufwand für die Justage vergleichsweise gering sein soll.The invention aims a Drehspulmeßwerk for a large pointer deflection, which can be produced with low production costs and a high class accuracy. The aim of the invention is thus in a high linearity of the measuring unit while granting the largest possible manufacturing tolerances, the effort for the adjustment should be relatively low.

Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch geringen Aufwand eine homogene Ausbildung des Magnetfeldes zu erreichen. Der Widerspruch zwischen der Forderung einer sehr hohen Linearität des Meßwerkes einerseits und die Gewährung größerer Toleranzen bei der Herstellung der Einzelteile und der Montage andererseits wird durch ein Meßwerk gelöst, dessen Außenjoch nach der Montage der Meßwerksteile bezüglich dem Innenjoch in jeder beliebigen Richtung senkrecht zur DrehspulachseThe object of the invention is to achieve a low cost, a homogeneous formation of the magnetic field. The contradiction between the requirement of a very high linearity of the measuring unit on the one hand and the granting of greater tolerances in the production of items and assembly on the other hand is solved by a measuring mechanism whose outer yoke after assembly of the Meßwerksteile with respect to the inner yoke in any direction perpendicular to the Drehspulachse

verschiebbar angeordnet ist. Die Lager für die Drehspule sind dabei durch Brückenelemente mit dem Innenjoch fest verbunden, so daß die gelagerte Drehspule zusammen mit dem Innenjoch eine Baugruppeneinheit bildet. Der Permanentmagnet, welcher sich außerhalb des Schwenkbereiches der Drehspule zwischen dem Innen- und Außenjoch befindet, wird formschlüssig in seiner Lage gehalten. Der magnetische Schluß zwischen Magnet und Außenjoch wird dabei durch verschiebbar angeordnete ftückschlußplatten gewährleistet.slidably arranged. The bearings for the rotary coil are firmly connected by bridge elements with the inner yoke, so that the mounted rotary coil forms an assembly unit together with the inner yoke. The permanent magnet, which is located outside the pivoting range of the rotary coil between the inner and outer yoke, is held in a form-fitting manner in its position. The magnetic circuit between the magnet and outer yoke is ensured by slidably arranged ftückschlussplatten.

Die Erfindung ermöglicht eine Lageverschiebung des Außenjochs be?.O -i'ich der aus Innenjoch und gelagerter Drehspule bestehenden Baugruppe und damit eine Korrektur der Verteilung der magnetischen Flußdichte im funktioneilen Luftspalt.The invention enables a positional shift of the outer yoke be? .O'iich the inner yoke and bearing mounted rotary coil assembly and thus a correction of the distribution of the magnetic flux density in the functional air gap.

AusfOhrungsbefsplel

Die Erfindung wind nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein Meßwerk in schematischer Darstellung.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings Fig. 1 and Fig. 2 show a measuring mechanism in a schematic representation.

Der grundsätzliche Aufbau des Meßwerkes entspricht bekannten Konstruktionen, bei welchen eine im Prinzip rechteckige Drehspule 2 so angordnet ist, daß sich eine zur Drehachse parallele Seite dieser Spule in dem Luftspalt zwischen einem Inr jnjoch 1 und einem Außenjoch 14 eines Magnetkreises In einem Wirket von etwa 240° bewegen kann. In dem Luftspalt wird durch die Wirkung eines Permanentmagneten 12 ein radial zur Spulendrehachse ousgerichtetes Magnetfeld erzeugt. Das untere Drehspullager 6 und das obere Drehspullager 11 sind mittels einer unteren Verbindungsplatte 3, zweier Säulen 4 und eines unteren Brückenteiles 5 bzw. eincoberen Verbindungsplatte 7, zweiter Säulen 8 und eines oberen Brückenteiles 10 fest mit eiern Innenjoch 1 verbunden. Die untere Verbindungsplatte 3 sowie die obere Verbindungsplatte 7 sitzen dabei formschlüssig in einer Nut des Innonjoches 1. Die feste Verbindung wird durch einen Hohlniet 9 erreicht, der im technologisch bedingten Schlitz des Innenjoches 1 positioniert ist. Die gelagerte Drehspule 2 bildet so zusammen mit dem Innenjoch 1 eine Baugruppe, bezüglich welcher das Außenjoch 14 in seiner Lage in gewissen Grenzen justierbar ist und mittels Spannschrauben 15 und Spannmuttern 16 fixiert werden kann. Der Permanentmagnet 12 wird durch formschlüssige Konturen in seiner Lage gehalten. Zwischen dem Permanentmagneten 12 und dem Außenjoch 14 sind verschiebbare Rückschlußplatten 13 angeordnet, die sich selbst durch den magnetischen Kfaftschluß in der richtigen Lage halten. Eine zusätzliche Sicherung gegen Verschieben nach oben oder unten wird durch dio obere Verbindungsplatte 7 und die untere Verbindungsplatte 3 gewährleistet. N ach der Montage des Drehspulmeßwerkes wird zur Korrektur der Verteilung der magnetischen Flußdichte im Luftspalt bei leicht gelockerten Spannmuttern 10 das Außenjoch 14 bezüglich der Innenjoch-Baugruppe in die optimale Position gebracht. Diese Lageverschiebung wird ermöglicht durch eine entsprechend große Ausführung der Duichgangsbohrungen für die Spannschrauben 15. Die zur Justage erforderlichen Stellgrößen lassen sich durch automatische Auswertung des durch die Spulenwicklung fließenden Stromes bei drei ausgewählten Drehspul-Winkelstellungeh bestimmen. Die magnetische Flußdichteveiteilung im Luftspalt kann auf diese Weise so korrigiert werden, daß sich die Fehler, welche durch nicht genau zervtrische Lage von Innenjoch 1, unterem Drehspullager 6, oberem Drehspullager 11 sowie Außenjoch 14 verursacht werden, weitestgehend kompensieren und damit eine gute Annäherung an die gewünschte lineare Strom-Drehmoment-Kennlinie erreicht wird.The basic structure of the measuring mechanism corresponds to known constructions, in which a basically rectangular rotary coil 2 is angordnet so that a parallel to the axis of rotation of this coil in the air gap between an Inj jjjoch 1 and an outer yoke 14 of a magnetic circuit in an action of about 240 ° can move. In the air gap is generated by the action of a permanent magnet 12 a radially to the coil rotation axis ousgerichtetes magnetic field. The lower rotary spool 6 and the upper rotary spool 11 are connected by means of a lower connecting plate 3, two columns 4 and a lower bridge part 5 and a coercive connecting plate 7, second columns 8 and an upper bridge member 10 fixed to eggs inner yoke 1. The lower connecting plate 3 and the upper connecting plate 7 are seated in a form-fitting manner in a groove of the Innonjoches 1. The fixed connection is achieved by a rivet 9, which is positioned in the technological slot of the inner yoke 1. The mounted rotary coil 2 thus forms together with the inner yoke 1 an assembly with respect to which the outer yoke 14 is adjustable in position within certain limits and can be fixed by means of clamping screws 15 and clamping nuts 16. The permanent magnet 12 is held by form-fitting contours in its position. Between the permanent magnet 12 and the outer yoke 14 sliding return plates 13 are arranged, which hold themselves by the magnetic Kfaftschluß in the correct position. An additional safeguard against shifting upwards or downwards is ensured by the upper connecting plate 7 and the lower connecting plate 3. After the assembly of the Drehspulmeßwerkes is corrected to the distribution of the magnetic flux density in the air gap with slightly loosened clamping nuts 10, the outer yoke 14 with respect to the inner yoke assembly in the optimum position. This positional shift is made possible by a correspondingly large design of the Duichgangsbohrungen for the clamping screws 15. The manipulated variables required for the adjustment can be determined by automatic evaluation of the current flowing through the coil winding current at three selected Drehspul-Winkelstellungeh. The magnetic flux density distribution in the air gap can be corrected in this way so that the error caused by not exactly cervical position of inner yoke 1, lower rotary 6, upper rotary bearing 11 and outer yoke 14 compensate as far as possible and thus a good approximation to the desired linear current-torque characteristic is achieved.

After adjustment, the clamping nuts 16 are tightened.

Der Vorteil den beschriebenen Meßwerkes besteht im wesentlichen darin, daß eine Linearisierung ohne zusätzliche Korrckturelemente erfolgt und die Justage relativ einfach mit Hilfe automatischer Vorrichtungen durchgeführt werden kann.The advantage of the described Meßwerkes consists essentially in that a linearization without additional Korrckturelemente and the adjustment can be relatively easily performed with the help of automatic devices.

Claims

1. Drehspulmeßwerk for large pointer deflection, in which a rectangular rotary coil (2) with oiner to the axis of rotation parallel side in the air gap between an inner yoke (1) and an outer yoke (14) moves at an angle of about 240 °, characterized in that the Drehspullager (6; 11) via a lower bridge part (5) ur d a lower connecting plate (3) or an upper bridge portion (10) and an upper connection plate (7) with the inner yoke (") firmly connected bind.

2. Drehspulmeßwerk according to claim 1, characterized in that the lower connecting plate (3) and the upper connecting plate (7) positively and by means of fastening element, for. Fi. a hollow rivet j9), with the inner yoke (1) are connected.

3. Drehspulmeßwerk according to claim 1, characterized in that the outer yoke (14) with respect to the inner yoke (1) arranged adjustable in the direction perpendicular to the Drehspulachse: s'.

4. Drehspulmeßwerk according to claim 1, characterized in that between the permanent magnet (12) and the outer yoke (14) return plates (13) are slidably angei'dnet, which hold themselves by magnetic adhesion.