-
Doppelmagnetvariometer Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausbildung
eines an sich bekannten Doppelmagnetv ariometers, bei dem die Induktivitäten der
Einzelmagnetvariometer durch Vormagnetisierung gleichzeitig in entgegengesetztem
Sinne veränderbar sind und mit Wicklungen auf den Variometerkernen, die hintereinandergeschaltet
sind.
-
Wird beispielsweise das eine Variometer stark vormagnetisiert, während
gleichzeitig das andere Varioineter sehr schwach oder überhaupt nicht magnetisiert
wird, dann weist das erste Variometer eine kleine Induktivität und das andere Variometer
die höchste Induktivität auf. Ändert man nun die Vormagnetisierung beider Variometer
gleichzeitig, die eine in absteigendem, die andere in aufsteigendem Sinne, dann
ändern sich damit auch die Induktivitäten entsprechend, und der Verbindungspunkt
zwischen den beiden Wicklungen ergibt mit einem Ende der Hintereinanderschaltung
eine Spannung, die in Abhängigkeit von der an der Hintereinanderschaltung liegenden
Spannung und dein Variationsverhältnis der Variometer von einem Mindest- bis zu
einem Höchstwert stetig veränderbar ist.
-
Bei einer bekannten Ausführungsform eines Doppelmagnetvariometers
sind die Vormagnetisierungswicklungen beider Variometer hintereinandergeschaltet,
die freien Anschlüsse der Erregerwicklung mit einer Erregungsspannungsquelle verbunden,
und es ist die Verbindungsstelle der Magnetisierungswicklung mit dem Abgriff eines
die Spannungsquelle überbrükkenden Widerstandspotentiometers verbunden. Je nach
der Stellung des Widerstandspotentiometerabgriffes werden dann die Erregerwicklungen
entgegengesetzt von Null bis zum Maximalwert erregt und damit die Induktivitäten
der Variometer entsprechend vom 1Iindestwert zum Höchstwert bzw. umgekehrt geändert.
-
Bei einer solchen Anordnung ist ein gewisser Aufwand durch die Erregerleistung
zu treiben. Man kann mittels der in jüngster Zeit entwickelten Dauermagneten hoher
Leistung in an sich bekannter Weise die gewünschte Vormagnetisierung ebenfalls erzielen.
Allerdings sind dann konstruktive Änderungen erforderlich, um die Erregerleistung
des Dauermagneten steuerbar zu gestalten. Dies ist im wesentlichen dadurch zu erzielen,
daß man in den Flußweg vom Dauermagneten zum Spulenkern veränderbare magnetische
Widerstände vorsieht.
-
In Verbesserung des eingangs genannten bekannten Doppelmagnetvariometers
besteht die Erfindung darin, daß die V orrnagnetisierung der beiden Einzelmagnetvariometer
in an sich bekannter Weise durch Permaineitinagneten erfolgt mit Hilfe von zwischen
je einem Permanentmagneten und je einem Variometerkern angeordneten veränderbaren
magnetischen Widerständen, daß jeder Variometerkern nur eine Wicklung trägt und
daß die äußeren Anschlüsse der hintereinandergeschalteten Wicklungen der beiden
Variometer als Anschlüsse für die zu verändernde Spannung dienen, während die Anschlüsse
der Wicklung eines der beiden Variometer als Abgriff für die veränderte Spannung
dienen.
-
Zum besseren Verständnis eines solchen erfindungsgemäßen Doppelmagnetvariometers,
das auch als induktives Potentiometer angesehen werden kann und für die Hochfrequenztechnik
sowie für die Meßtechnik von Bedeutung ist, sei die Zeichnung herangezogen. In Fig.
1 ist a der Spulenkern des einen Variometers, b der Spulenkern des anderen Variometers.
Auf dem Kern a befindet sich die Wicklung c, auf dem Kern b
die Wicklung
d. Die Wicklungen c und d sind hintereinandergeschaltet, so daß sich
eine Schaltung entsprechend der Fig.2 ergibt, in welcher die beiden Wicklungen mit
c und d bezeichnet sind. Eine an der Hintereinanderschaltung von c und d liegende
Spannung L',, ist dann zwischen dem Ende der Hintereinanderschaltung und der Verbindungsstelle
zwischen c und d als LT" abgreifbar. Die Veränderung der Induktivitäten der Wicklungen
c und d erfolgt nun unter Benutzung von Dauermagneten e und f und
magnetischen Widerständen. Jeder Spulenkern a und b steht über Weicheisenpolschuhe
g, h bzw. i, k mit dem Dauermagneten e bzw. f in Verbindung.
In jedem Weicheisenpolschuh ist ein Luftspalt vorgesehen, so daß die Polschuhe je
aus zwei Teilen, die mit dem Index 1 und 2 bezeichnet sind, bestehen. Durch die
Luftspalte hindurch bewegbar ist eine Einrichtung vorgesehen, die im vorliegenden
Beispiel die Form einer Scheibe 1 besitzt und um die Achse in mittels
des
Knopfes n verdreht werden kann. Im wesentlichen besteht die
Scheibe aus einem nichtmagnetisierbaren Werkstoff. Eingelagert in diese Scheibe
sind nun Weicheisenteile, die je nach der Stellung der Scheibe l entweder den Dauermagneten
kurzschließen oder aber die Luftspalte überbrücken. In der Fig. 1 ist bei dem linksseitig
dargestellten Variometer ein Weicheisenkurzschlußstück o zu sehen, das den Dauermagneten
e über die Weicheisenpolschuhstücke g2 und lzz kurzschließt, d. h., der Kern d ist
nicht vormagnetisiert, so daß Induktiv ität der Wicklung c einen Maximalwert besitzt.
Bei dem rechtsseitig dargestellten Variometer dagegen ist bei der gleichen Stellung
der Scheibe .1 eine Überbrückung der Luftspalte in den Polschuhen durch die Weicheisenstücke
p und q erzielt, so daß der Dauermagnet f den Kern b vormagnetisieren
kann und damit die Induktivität der Wicklung d ihren Minimalwert annimmt.
-
Beim Verstellen der Scheibe L wird auf der einen Seite der Kurzschluß
des Dauermagneten aufgehoben, während gleichzeitig zwangläufig beim anderen Variometer
die Kurzschlußbrücken über den Luftspalt aufgehoben werden. Bei der Stellung, die
um 180° verschieden von der dargestellten Stellung ist, nimmt das Variometer mit
der Wicklung c den Minimalwert und das Variometer mit der Wicklung d den maximalen
Induktivitätswert an. Durch zweckentsprechende Ausgestaltung der Weicheisenstücke
o, p und q kann man nun erreichen, daß nicht nur ein stetiger Übergang von der einen
Extremstellung zur anderen erzielt wird, sondern auch. daß die Charakteristik jedes
Variometers entsprechend einer vorgegebenen Funktion ausgebildet ist. Die Spulenkerne
a und b werden wec , erweise als in sich geschlossene, aus hochz 'kmäßig
permeablem Ferrit ausgebildete Kerne ausgeführt. Bei dem Doppelmagnetvariometer
nach Fig. 1 handelt es sich lediglich um ein Beispiel des Gegenstandes der Erfindung.
Es sind auch andere Anordnungen denkbar. die in gleicher Weise entsprechend der
Schaltung der Fig.2 wirksam sind, beispielsweise können die beiden Potentiometer
in einer Längsachse liegend angeordnet sein und die verstellbaren Weicheisenteile
innerhalb eines Zylinderringes untergebracht sein, der durch die Luftspalte reicht
und verstellbar angeordnet ist. Es ist auch nicht nötig, eine Rotationsbewegung
für die Weicheisenteile auszuführen. es können auch Schubbewegungen mit anders ausgeführten
Weicheisenteilen benutzt werden.
-
Da es Ferritwerkstoffe gibt, deren Anfangspermeabilität 3000 bis 4000
beträgt, müßten sich theoretisch bei Vormagnetisierungserregungen bis in die Sättigung
Variationsverhältnisse bis 1:4000 erzielen lassen. Praktisch wird dieser Wert zur
Zeit nicht erreicht, aber Variationsverhältnisse von 1 :1000 sind praktisch mit
der angegebenen Anordnung zu überstreichen.