DE1068302B

DE1068302B - Elektrische Speicheremnch tung mit einem Hallspannungserzeuger im Luftspalt einer Elsendrossel

Info

Publication number: DE1068302B
Application number: DENDAT1068302D
Authority: DE
Inventors: Ing Wilhelm Kafka Tennenlohe Turmberg bei Erlan gen und Dipl Ing Manfred Tschermak Erlangen Dipl
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1960-03-31

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1068

ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:

KL-SIa¹ 36

INTERNAT. KL. H 03 k 9. J ANU AR 1957

5. NOVEMBER 1959

21. APRIL 1960

stimmt Oberein mit auslegeschrift

1 068 302 (S 51860 VIII a /21η¹) .

Für viele Steuer- und Regelaufgaben ist es erforderlich, einen bestimmten Steuerwert während einer Verzögerungszeit zu speichern. Diese Aufgabe ist am einfachsten durch die Verwendung von Kondensatoren zu lösen, wobei sich jedoch der Nachteil ergibt, daß durch Ableitung der gespeicherte Wert verfälscht wird. Aus diesem Grunde wurde bereits vorgeschlagen, einen kontaktlosen elektrischen Verstärker mit einer einschaltbaren Rückkopplung zu versehen, die es gestattet, die vom Steuerwert bestimmte Aussteuerung während der Verzögerungszeit aufrechtzuerhalten. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, daß durch die Rückkopplung von einer stabilen Kennlinie des Verstärkers auf eine indifferente Kennlinie übergegangen wird. Auch bei derartigen Gedächtnisverstärkern kann es jedoch vorkommen, daß die Aussteuerung zu stabilen Werten abwandert und dadurch die Genauigkeit der Anordnung beeinträchtigt wird. Ein weiteres Speicherglied ist die bekannte Zähldrossel, deren Abfragen durch Ummagnetisieren erfolgt. Die gespeicherte Größe steht also nur für eine einmalige Verwertung zur Verfügung und wird hierbei gelöscht.

Ferner ist eine elektrische Speichereinrichtung bekannt, die aus einem ferromagnetischen Kreis mit Luftspalt besteht, in dem ein Hallspannungserzeuger angeordnet ist. Die zu speichernde Größe wird in eine Wicklung auf dem ferromagnetischen Kreis eingegeben. Infolge der Remanenz bleibt die erreichte Induktion auch nach Verschwinden des Eingangssignals aufrecht und gestattet das Abfragen des gespeicherten Wertes an den Hallspannungsklemmen.

Diese bekannte Anordnung hat deft empfindlichen Nachteil, daß wegen der Scherung der Hysteresisschleife infolge des Luftspaltes das Speichervermögen des Eisenkernes nur zu einem Teil ausnutzbar ist. Im übrigen Bereich entspricht die · Remanenzinduktion nicht mehr der ursprünglichen Induktion.

Diese Verhältnissse sind in Fig. 1 angedeutet. Wegen der gescherten Hysteresisschleife kann nur bis zu dem Wert H_max ausgesteuert werden, dem auf Grund der Remanenz eine Induktion B_max entspricht, die auch nach dem Verschwinden der Aussteuerung aufrechterhalten bleibt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige Speichereinrichtung mit einem Hallspannungserzeuger im Luftspalt einer Eisendrossel mit einem Kernmaterial, das eine annähernd rechteckförmige Hysteresisschleife aufweist. Um den obenerwähnten Nachteil zu beseitigen, schlägt-die Erfindung vor, daß der Hallspannungserzeuger in an sich bekannter Weise als Hallgenerator aus einem Halbleitermaterial mit einer Trägerbeweglichkeit von mindestens 6000 cm²/Vsec, insbesondere des Typs Am B_v, ausge-Elektrische Speichereinrichtung

mit einem Hallspannungserzeuger

im Luftspalt einer Eisendrossel

Patentiert für:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen

Dipl.-Ing. Wilhelm Kafka,

Tennenlohe-Turmberg bei Erlangen,

und Dipl.-Ing. Manfred Tschermak, Erlangen,

sind als Erfinder genannt worden

bildet und der Hallstrom einer Rückkopplungswicklung am Drosselkern zugeführt ist.

Die Erfindung ermöglicht durch die Rückkopplung eine Aufrichtung der gescherten Hysteresisschleife. Der Grad der Aufrichtung ist von der Bemessung der Rückkopplung abhängig und beliebig wählbar. Die Rückkopplung ist jedoch nur bei Hallgeneratoren aus den genannten Halbleitermaterialien sinnvoll, da nur diese an den Hallspannungsklemmen leistungsmäßig belastbar sind.

Die durch die Erfindung erzielbare Verbesserung der bekannten Speichereinrichtung ist in Fig. 2 veranschaulicht. Durch diese Rückkopplungsfeldstärke Hrk wird die Scherung der Hysteresisschleife bis zu einem gewissen Grad Wieder rückgängig gemacht, und dem höchsten Aussteuerungswert H_max entspricht nun eine höhere Maximalinduktion B_max. Die Rückkopplung kann bei Hallgeneratoren ohne weiteres so bemessen werden, daß die höchste Remanenzinduktion etwa der Sättigungsinduktion entspricht.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung sei im folgenden ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in der Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Der Hallgenerator, vorzugsweise aus Indiumarsenid oder Indiumantimonid, erhält über die Klemmen 3, 4 einen Steuerstrom, der mit Hilfe einer Konstanthalteeinrichtung 8 auf einen gleichbleibenden Wert geregelt werden kann. An die Eingangsklemmen 1, 2 der ' Speichereinrichtung ist die Wicklung 5 angeschlossen, die auf dem Eisenkern 10 angeordnet ist. · Ent-

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sprechend der durch diese Aussteuerung erreichten Induktion entsteht an den nicht näher bezeichneten Hallelektroden des Hallgenerators 6 eine Spannung, die durch die Rückkopplungswicklung 7 am Eisenkern und einen äußeren Belastungswiderstand 9 einen Strom treibt. Der Belastungswiderstand 9 soll hierbei irgendwelche nachgeschalteten Steuerglieder andeuten. Spannung bzw. Strom dieses Widerstandes bilden den vorübergehend an die Eingangsklemmen 1, 2 geführten Steuerwert zu beliebiger späterer Verwertung nach.

Die Rückstellung des Speicherelementes und Rückkopplung kann im allgemeinen auf einfachste Weise durch Abschaltung des über die Klemmen 3, 4 zugeführten Steuerstromes des Halbleiters erfolgen. Sonst sind die an sich bekannten Entmagnetisierungsmaßnahmen anwendbar.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt und bringt nicht nur in Regelkreisen und bei der Automatisierung, sondern auch für Zählschaltungen und Analogrechengeräte bedeutende Vorteile.

Claims

Patentansprüche:

nähernd rechteckförmige Hysteresisschleife aufweist, wobei infolge der Remanenz die durch den Magnetisierungsstrom als Abbild der zu speichernden Größe erreichte Induktion auch nach Verschwinden des Stromes erhalten bleibt und die Abfrage des gespeicherten Wertes am Hallspannungserzeuger gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallspannungserzeuger in an sich bekannter Weise als Hallgenerator aus einem Halbleitermaterial mit einer Trägerbeweglichkeit von mindestens 6000 cm²/V see, insbesondere des Typs ■dm B_v, ausgebildet und der Hallstrom einer Rückkopplungswicklung am .Drosselkern zugeführt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial auf den Ferritkern aufgedampft ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsänderung beim Verschwinden des äußeren Magnetisierungsstromes durch Eineichung berücksichtigt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung durch Abschalten des Speisestromes des Halbleiters erfolgt.

1. Elektrische Speichereinrichtung mit einem 25 I_n Betracht gezogene Druckschriften:

Hallspannungserzeuger im Luftspalt einer Eisen- Deutsche Auslegeschrift N 11138 VIII a/21 a · (be-

drossel mit einem Kernmaterial, das eine an- kanntgemacht am 13. 12. 1956).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 647/269 10. (909 766/146 4.60)