DE1068912B

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Publication number: DE1068912B
Application number: DENDAT1068912D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-12

Description

Magnetostriktiver Torsionsfühler Die Erfindung betrifft einen magnetostriktiven Torsionsfühler, welcher aus einer geraden Anzahl von fest miteinander verbundenen Torsionskörpern be steht, die mit Erregungs-, Polarisations- und Aufnahmewicklungen versehen sind. Bisher bekannte Fühler dieser Art, welche auf dem magnetostriktiven Tofsionsprinzip beruhen (sogenannter Wiedemann-Effekt), besitzen ein bloß mit einer Erregungs- und einer Aufuahmewicklung, fallweise mit einer Polarisationswicklung versehenes Torsionsrohr. Obwohl im Vergleich mit auf dem Kapazitäts-, Induktions- oder Widhrstandsprinzip gegründeten Fiihlern die Ausgangsleistung bei diesen Fühlern verhältnismäßig hoch ist (proportional dem Drehmoment), genügt diese Ausgangsleistung nicht zur Steuerung kleiner Servomotoren. Es ist meistens notwendig Verstärker zu benutzen, was allerdings beträchtliche Komplikationen mit sich bringt.Magnetostrictive Torsion Sensor The invention relates to a magnetostrictive torsion sensor Torsion sensor, which consists of an even number of permanently connected Torsion bodies exist with the excitation, polarization and recording windings are provided. Previously known sensors of this type, which are based on the magnetostrictive Tofsionsprinzip based (so-called Wiedemann effect), have a mere with one Excitation and a Aufuahmewwicklung, occasionally with a polarization winding provided torsion tube. Although compared with on the capacitance, induction sensors based on the resistance principle reduce the output power of these sensors is relatively high (proportional to the torque), this output power is sufficient not for controlling small servomotors. It is mostly necessary to use amplifiers use, but this brings with it considerable complications.

Die erwähnten Nachteile werden durch den erfindungsmäßigen magnetostriktiven Torsions fühler beseitigt. Sein Wesen beruht darin, daß alle Torsionskörper noch mit torroidalen Rückkopplungswicklungen versehen sind. Diese Rückkopplungswicklungen sind in der Diagonale einer Brücke eingeschaltet, in deren Zweige in bekannter Weise Aufnahme-und Polarisationswicklungen eingeschaltet sind. Der Kreis der Erregungswicklungen ist dabei symmetrisch angeordnet, und in seiner Diagonale ist die eigentliche Belastung angeschlossen. Durch die Anordnung wird erzielt, daß die Ausgangsspannung des Fühlers, welche an den Klemmen der Aufnahmespulen erscheint, in eine besondere Rückkopplungswicklung gebracht wird, welche in der Form eines Torroides einen Teil des Torsionskörpers umgibt. The disadvantages mentioned are due to the inventive magnetostrictive Torsion sensor eliminated. Its essence is that all torsion bodies are still are provided with toroidal feedback windings. These feedback windings are switched on in the diagonal of a bridge, in its branches in a known manner Pickup and polarization windings are turned on. The circle of excitation windings is arranged symmetrically, and the actual load is in its diagonal connected. The arrangement ensures that the output voltage of the sensor, which appears at the terminals of the pick-up coils, into a special feedback winding is brought, which is in the shape of a toroid part of the torsion body surrounds.

Durch den Durchfluß des Stromes durch die Rückkopplungswicklung ändern sich jedoch die induktiven Widerstände in den zwei selbständigen Zweigen der torroidalen Erregungswicklung, wodurch natürlich das Gleichgewicht in den Erregungskreis, aus welchem die Erregungswicklungen gespeist werden, gestört wird. Durch diese Gleichgewichtsänderung wird -im mittleren Zweige des Erregungskreises - ein Strom hervorgerufen, der sowohl dem Strom in der Steuerwicklung als auch der Spannung an den Klemmen der Aufnahmespulen proportional ist. Dieser Strom ist bereits beträchtlich, so daß in manchen Fällen schon eine für den Antrieb von Servokleinmotoren und ihnen ähnlichen Einrichtungen genügende Leistung hervorgerufen wird.Change by the flow of current through the feedback winding However, the inductive resistances in the two independent branches of the toroidal Excitation development, which of course creates the equilibrium in the excitation circuit which the excitation windings are fed is disturbed. Through this change of balance - in the middle branch of the excitation circuit - a current is produced which has both the current in the control winding and the voltage at the terminals of the pick-up coils is proportional. This current is already considerable, so in some cases one for driving small servo motors and devices similar to them sufficient performance is produced.

In den Zeichnungen sind eine beispielsweise Ausführung der Erfindung sowie eine Modifikation, ferner alle wesentlichen Bestandteile, der Vorgang beim Aufwickeln der einzelnen Wicklungen auf die Torsionskörper und schließlich ein allgemeines Schaltbild veranschaulicht. In den Zeichnungen bedeutet: Fig. 1 einen Längsachsenschnitt durch den Fühler in einer Anordnung, bei welcher die Torsionskraft T an einem Ende des Fühlers zur Einwirkung gebracht wird. The drawings show an exemplary embodiment of the invention as well as a modification, furthermore all essential components, the process at Winding the individual windings on the torsion body and finally a general one Circuit diagram illustrated. In the drawings: Fig. 1 means a longitudinal axis section by the feeler in an arrangement with the torsional force T at one end of the sensor is brought into action.

Fig. 2 gleichfalls einen Längsschnitt durch den Fühler, jedoch in einer Anordnung, bei welcher die Torsionskraft T in der Mitte des Fühlers wirkt, dessen beide Enden festgehalten sind. Fig. 2 also shows a longitudinal section through the sensor, but in an arrangement in which the torsional force T acts in the middle of the sensor, both ends of which are held.

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III aus Fig. 2, welcher den Arm zur Ubertragung der Torsionskraft 7 zeigt, Fig. 4 den eigentlichen einzelnen Torsionskörper - die obere Hälfte im Längsschnitt, die untere Hälfte in Ansicht, Fig. 5 einen Querschnitt nach der LinieV-V aus Fig. 4, Fig. 6 eine Seitenansicht in der Richtung VI, wie in Fig. 4 gezeichnet. Fig. 3 shows a cross section along the line III-III from Fig. 2, which shows the arm for transmitting the torsional force 7, FIG. 4 shows the actual individual Torsion body - the upper half in longitudinal section, the lower half in view, Fig. 5 shows a cross section along the line V-V from Fig. 4, Fig. 6 shows a side view in the direction VI, as drawn in FIG.

Die weiteren Abbildungen zeigen die einzelnen Aufwicklungsphasen, zuerst des einzelnen Torsionskörpers, später das Aufwickeln zweier verbundener Körper. Es zeigt Fig. 7 das Aufwickeln der eigentlichen Aufnahmewicklung, wie sie auf jeden Körper gewickelt wird; Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht in Richtung VIII laut Fig. 7; Fig. 9 zeigt das Aufwickeln zweier separater Polansafions- und Erregungs-Torroidspulen, von denen jede aus zwei Wicklungen besteht, wie Fig. 10 in Seitenansicht in- Richtung gemäß ig. 9 zeigt; Fig. 11 veranschaulicht, wie nach erfolgtem Aufwickeln zweier Torsionskörper die beiden Körper mit ren Stirnwänden verbunden und dann mit zwei weiihren Torroidwicklungen - mit einer Magnetisiernd einer Rückkopplungswiclchmg umwickelt werden. ede von ihnen besteht aus zwei Wicklungen, wie in Fig. 12 in Seitenansicht in der in Fig. 11 anedeuteten Richtung XIT dargestellt ist; Fig. 13 ist ein Schaltbild der ganzen Schaltung mit benutzung des Servomotors -für die Umstellung des mittleren Kontaktes des Potentiometers. Zu dieser figur sei bemerkt, daß an allen Wicklungen des kühlers die Anfänge mit leeren Kreisen, die Enden er Wicklungen mit schwarzen I(reisen bezeichnet ind. The other illustrations show the individual winding phases, first of the individual torsion body, later the winding up of two connected bodies. 7 shows the winding of the actual take-up winding as it is on each Body is wrapped; FIG. 8 shows a side view in the direction VIII according to FIG. 7; Fig. 9 shows the winding up of two separate polarization and excitation toroidal coils, each of which consists of two windings, like Fig. 10 in side view in the direction of ig. 9 shows; 11 illustrates how after winding has taken place two torsion bodies connected the two bodies with ren end walls and then with two toroidal windings - with a magnetizing and a feedback winding be wrapped. Each of them consists of two windings, as in Fig. 12 in side view is shown in the direction XIT indicated in FIG. 11; Fig. 13 is a circuit diagram the whole circuit with the use of the servomotor -for the conversion of the middle one Contacts of the potentiometer. It should be noted about this figure that on all windings the cooler starts with empty circles, the ends of the windings with black ones I (travel denotes ind.

Das grundlegende Element der Fühlerkonstruktion t der Torsionskörper 15 (s. Fig. 4, 5 und 6), dessen auptsächlichsten Bestandteil ein Rohr 155 aus manetischem Material bildet. An seine beiden Enden ind Flansche 151 aus nichtmagnetischem Material est aufgesetzt, deren Stirnflächen Aussparungen 153 nd außerdem Öffnungen 152 besitzen, welche für Terbindungsstifte 19 (s. auch Fig. 1 und 11) bestimmt ind. The basic element of the sensor construction t is the torsion body 15 (see Fig. 4, 5 and 6), the main component of which is a tube 155 made of manetic Material forms. At both ends there are flanges 151 made of non-magnetic material est placed, the end faces of which have recesses 153 and also openings 152, which is intended for binding pins 19 (see also FIGS. 1 and 11).

Auf das Rohr 155 jedes- Torsionskörpers 15 wird unächst die Aufnahmewicklung gewunden - Fig. 7 nd 8 zeigen das Aufwickeln der Aufnahmewickung 41 auf einen Torsionskörper -, auf die weiteren 'orsionskörper werden ähnliche Wicklungen 42, 43 nd 44 gewickelt. Hierauf werden über beide Flansche .51, über die Aufuahmewicklung 41 und das Innere Les Rohres 155 Torroidwicklungen gewickelt, und war die Polarisationswicklung 21 mit ihrer zweiten spule 21' und die Erregungswicklung 31 ebenfalls mit hrer zweiten Spule 31' (s. Fig. 9 und 10). On the tube 155 of each torsion body 15 is initially the take-up winding wound - FIGS. 7 and 8 show the winding of the take-up winding 41 on a torsion body Similar windings 42, 43 and 44 are wound onto the further 'orsion bodies. Thereupon are over both flanges .51, over the Aufuahmewicklung 41 and the inside Les Rohres wound 155 toroidal windings, and the polarization winding was 21 with its second coil 21 'and the excitation winding 31 also with its second Coil 31 '(see Figs. 9 and 10).

Ein Paar der derart umwickelten Torsionskörper .5 wird nunmehr mit Hilfe der Stifte 19 zu einem leichachsigen Ganzen (s. Fig. 11) zusammengesetzt, Ind dieses Ganze wird mit zwei Paaren von Torroidvicklungen, der Magnetisierwicklung 51 (mit der ;weiten Spule 51') und der Rückkopplungswicklung i1 (ebenfalls mit einer zweiten Spule 61'), umwickelt. A pair of torsion bodies wrapped in this way .5 is now with Assembled with the help of the pins 19 to form a uniaxial whole (see Fig. 11), Ind this whole is made with two pairs of toroid windings, the magnetizing winding 51 (with the; wide coil 51 ') and the feedback winding i1 (also with a second coil 61 '), wound.

Nus zwei derart ausgeführten Ganzen - von denen edes aus einem Paar von Torsionskörpern 15 besteht wird nun der eigentliche Torsionsfühler zusammengestellt.Nus two so executed whole - each of which from a pair consists of torsion bodies 15, the actual torsion sensor is now put together.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines solchen Fühlers, bei welchem die Torsionskörper 15 (bzw. die von ihnen gebildete Säule) in der Grundplatte 20 festgehalten werden, an welcher auch ein gleichachsiger Mantel 18 )befestigt ist. An den oberen Torsionskörper 15 ist der Flansch 17 mit einem Zapfen 171 befestigt, auf welchen das gemessene Drehmoment T übertragen wird. Fig. 1 shows an example of such a sensor, in which the Torsion body 15 (or the column formed by them) held in the base plate 20 to which an equiaxed jacket 18) is attached. At the top Torsion body 15 is attached to the flange 17 with a pin 171 on which the measured torque T is transmitted.

Bei der abgeänderten Ausführung gemäß Fig. 2 ind 3 ist die aus vier Torsionskörpern 15 bestehende säule an beiden Enden in zwei Grundplatten 20 be-Fertigt. Zwischen beide Paapè von Torsionskörpern ist ine Scheibe 16 mit einem Arm 161 eingelegt, wobei der letztere durch einen Schlitz 181 im Mantel 18 hindurchtritt; auf den Arm 161 wird dann das gemessene Drehmoment 74 (s. Fig. 3) iibertragen. In the modified embodiment according to FIGS. 2 and 3, there are four Torsion bodies 15 existing column at both ends in two base plates 20 made. A disk 16 with an arm 161 is inserted between the two pairs of torsion bodies, the latter passing through a slot 181 in the shell 18; on the arm 161 the measured torque 74 (see FIG. 3) is then transmitted.

Die Gesamtschaltung ist'in Fig. 13 dargestellt, wo einfachheitshalber die obenerwähnten zweiten Spulen 21', 22', 23', 24', 61', 62', 31', 32', 33', 34', 51' und 52' nicht eingezeichnet sind, denn diese Spulen bilden vom Standpunkt der Schaltung aus immer eine Einheit mit den ursprüngliçhen Spulen 21, 22 usw. Alle gezeichneten Wicklungen sind in folgender Weise geschaltet: Ende der Polarisationswicklung 21 - Ende der Polarisationswicklung 22, Anfang der Polarisationswicklung 22 - Anfang der Aufnahmewicklung 42, Ende der Aufnahmewicklung 42 - Ende der Aufnahmewicklung 41, Anfang der Aufnahmewicklung 41 - Ende der Aufnahmewicklung 44, Anfang der Aufnahmewicklung 44 - Anfang der Aufnahmewicklung 43, Ende der Aufnalhmewicklung 43 - Anfang der Polarisationswicklung 23, Ende der Polarisationswicklung 23 - Ende der Polarisationswicklung 24. The overall circuit is shown in FIG. 13, where for the sake of simplicity the above-mentioned second coils 21 ', 22', 23 ', 24', 61 ', 62', 31 ', 32', 33 ', 34', 51 'and 52' are not shown because these coils form from the standpoint of Switching from always one unit with the original coils 21, 22 etc. All drawn Windings are connected in the following way: end of polarization winding 21 - End of polarization winding 22, beginning of polarization winding 22 - beginning of take-up roll 42, end of take-up roll 42 - end of take-up roll 41, start of take-up winding 41 - end of take-up winding 44, start of take-up winding 44 - start of take-up winding 43, end of take-up winding 43 - start of Polarization winding 23, end of polarization winding 23 - end of polarization winding 24.

Auf diese Weise ist der Stromkreis geschlossen und dies derart, daß die Anfänge beider Polarisationswicklungen 21 bzw. 24 über die Gleichrichter 77 bzw. 76 an die beiden Enden des Potentiometers 75 angeschlossen sind, an dessen Reiter 74 der Anfang der Rückkopplnngswicklung 62 angeschlossen ist; das Ende dieser Wicklung 62 ist mit dem Ende der zweiten Riickkopplungswicklung 61 verbunden. Der Anfang der Riickkopplungswicklung 61 ist an der Stelle 40 an die Verbindung zwischen dem Ende der Aufnahmewicklung 41 und dem Ende der Aufnahmewicklung 44 angeschlossen. Auf diese Weise wird der ganze Aufnahmekreis gebildet. In this way the circuit is closed and this in such a way that the beginnings of both polarization windings 21 and 24 via rectifier 77 and 76 are connected to the two ends of the potentiometer 75, to its Tab 74 is connected to the beginning of the feedback winding 62; the end of this Winding 62 is connected to the end of the second feedback winding 61. Of the The beginning of the feedback winding 61 is at the point 40 at the connection between connected to the end of the take-up winding 41 and the end of the take-up winding 44. In this way, the whole circle is formed.

Der Erregungskreis ist durch die Erregungswicklungen 31, 32, 33 und 34 gebildet, die wie folgt geschaltet sind: Ende der Wicklung 31.- Ende der Wicklung 32 Anfang der Wicklung 32 - Anfang der Wicklung 33, Ende der Wicklung 33 - Ende der Wicklung 34. The excitation circuit is through the excitation windings 31, 32, 33 and 34, which are connected as follows: end of winding 31.- end of winding 32 beginning of winding 32 - beginning of winding 33, end of winding 33 - end of winding 34.

Die Anfänge beider Wicklungen 31 und 34 sind an beiden Enden einer Sekundärwicklung des Transformators 80 angeschlossen. Der Punkt 30 der Verbindung zwischen den Anfängen der Erregungswicklungen 32 und 33 ist über die Steuerwicklung 71 eines Zweiphasenmotors 70 mit der Mitte 81 der erwähnten Sekundärwicklung verbunden. Die zweite Steuerwicklung 72 des Motors 70 ist mit der zweiten Sekundärwicklung 82 des Transformators 80 verbunden. Der Kleinmotor 70 verstellt dann mit Hilfe einer geeigneten mechanischen Kopplung (schematisch als 73 angedeutet) den Reiter 74 des Potentiometers 75. The beginnings of both windings 31 and 34 are one at both ends Secondary winding of the transformer 80 connected. Point 30 of the connection between the beginnings of the excitation windings 32 and 33 is via the control winding 71 of a two-phase motor 70 is connected to the center 81 of the mentioned secondary winding. The second control winding 72 of the motor 70 is connected to the second secondary winding 82 of the transformer 80 is connected. The small motor 70 then adjusted with the help of a suitable mechanical coupling (indicated schematically as 73) the tab 74 of the Potentiometer 75.

Der Magnetisierungsltreis wird von zwei seriengesdhalteten Magnetisierwicklungen 51 und 52 gebildet, wobei der Beginn der Wicklung 51 und das Ende der Wicklung 52 an einen zweiwegigen Gleichrichter 84 angeschlossen sind, welcher von der dritten Sekundärwicklung 83 des Transformators 80 gespeist wird. The magnetizing circuit is made up of two magnetizing windings held in series 51 and 52, with the beginning of winding 51 and the end of winding 52 connected to a two-way rectifier 84, which of the third Secondary winding 83 of transformer 80 is fed.

Die Wirkungsweise des magnetostriktiven Torsionsfühlers gemäß der Erfindung ist die folgende: Durch Einwirkung des aus dem Transformator 80 in alle Erregungswicklungen 31 bis 34 zugeführten Wechselstromes wird in allen vier Rohren 155 aller vier Torsionskörper 15 ein sogenanntes zylindrisches Magnetfeld gebildet. Bei mechanischer Belastung der Rohre 155 durch ein Drehmoment T wird in den Aufnahmewicklungen 41 bis 44 eine Spannung induziert, deren Größe der Größe des Drehmomentes T proportional ist. Die Paare der Erregungswicklungen 31 und 32 bzw. 33 und 34 sind deshalb im entgegengesetzten Sinn geschaltet, damit aus diesen Erregungswicklungen keine Spannung in den Rückkopplungswicklungen 61,62 und auch nicht in den Magnetisierwicklungen 51, 52 induziert wird. Im Hinblick auf die angeführte Schaltung der Paare der Erregungswicklungen 31, 32 bzw. The mode of operation of the magnetostrictive torsion sensor according to Invention is the following: By acting from the transformer 80 in all Excitation windings 31 to 34 supplied alternating current is in all four tubes 155 of all four torsion bodies 15 a so-called cylindrical magnetic field is formed. When the tubes 155 are mechanically stressed by a torque T, the take-up windings 41 to 44 induces a voltage, the magnitude of which is proportional to the magnitude of the torque T. is. The pairs of excitation windings 31 and 32 or 33 and 34 are therefore in switched in the opposite sense, so that no voltage comes from these excitation windings in the feedback windings 61,62 and not in the magnetizing windings either 51, 52 is induced. With regard to the circuit of the pairs of excitation windings 31, 32 or

33, 34 müssen analog auch die Paare der Aufnahmewicklungen 41 und 42 bzw. 43 und 44 in einander entgegengesetztem Sinn geschaltet werden.33, 34 must analogously also the pairs of take-up windings 41 and 42 or 43 and 44 are switched in opposite directions.

Die Wechselspannung aus den beiden Paaren der Aufuahmewicklungen 41 und 42 bzw. 43 und 44 wird nun mittels der Gleichrichter 77 bzw. 76 gleichgerichtet. Um den Arbeitspunkt dieser Stromrichter 77 und 76 in den linearen Teil ihrer Charakteristik zu verschieben, wird in den erwähnten Stromkreis auch die Spannung aus den Polarisierungswicklungen 21 bis 24 zugeführt, welche der Spannung in den Erregungswicklungen 31 bis 34 proportional ist. The alternating voltage from the two pairs of take-up windings 41 and 42 or 43 and 44 is now rectified by means of the rectifiers 77 and 76, respectively. Around the working point of these converters 77 and 76 in the linear part of their characteristic to shift, the voltage from the polarization windings is also in the mentioned circuit 21 to 24 which are proportional to the voltage in the excitation windings 31 to 34 is.

In unbelastetem Zustand befindet sich der Reiter 74 in seiner Mittellage, und durch die Rückkopplungswicklungen 61 und 62 fließt kein Strom. Falls nun der Fühler mit einem Torsionsmoment T belastet wird, wird in den Aufnahmewicklungen 41 bis 44 eine Spannung induziert. Infolgedessen fließt durch den mittleren Zweig und daher auch durch die Rückkopplungswicklungen 61 und 62 Gleichstrom, dessen Größe und Richtung von der Größe und dem Sinn des Torsionsmomentes T abhängen. In the unloaded state, the rider 74 is in its central position, and no current flows through the feedback windings 61 and 62. If now the The sensor is loaded with a torsional moment T, is in the take-up windings 41 to 44 induce a voltage. As a result, it flows through the middle branch and therefore also through the feedback windings 61 and 62 direct current, its magnitude and direction depend on the size and the sense of the torsional moment T.

Unter Einwirkung des Gleichstromes in den Magnetisierwicklungen 51 und 52 wird in allen Rohren 155 ein zylindrisches Gleichstrommagnetfeld von derselben Größe bzw. derselben Intensität gebildet. Deshalb ist in allen Erregungswicklungen 31 bis 34 derselbe Induktionswiderstand vorhanden. Wenn nun durch die beiden in entgegengesetztem Sinne geschalteten Rückkopplungswicklungen 61 und 62 Gleichstrom hindurchfließt, ruft dieser Strom in dem einen Torsionsko"rperpaar 15 eine Vergrößerung des magnetischen Gleichstrom-Flusses hervor, wogegen in dem anderen Torsionskörperpaar 15 derselbe Strom eine Verringerung des magnetischen Flusses hervorruft. Deshalb wird in dem einen Paar der Erregungswicklungen (z. B. 31 und 32) der induktive Widerstand verringert, während in dem anderen Paar der Erregungswicklungen (z. B. 33 und 34) der induktive Widerstand erhöht wird. Under the action of the direct current in the magnetizing windings 51 and 52 in all of the tubes 155 becomes a cylindrical direct current magnetic field therefrom Size or the same intensity formed. Therefore is in all excitation developments 31 to 34 have the same induction resistance. If now through the two in opposite sense connected feedback windings 61 and 62 direct current flows through it, this current causes the one pair of torsion bodies 15 to enlarge of the magnetic direct current flow, whereas in the other torsion body pair 15 the same current causes a decrease in the magnetic flux. That's why becomes the inductive resistance in one pair of the excitation windings (e.g. 31 and 32) decreased, while in the other pair of excitation windings (e.g. 33 and 34) the inductive resistance is increased.

Dadurch wird das Gleichgewicht in dem Erregungskreis gestört, und infolgedessen fließt durch seinen mittleren Zweige d. h. durch die Steuerwicklung 71 - Strom hindurch. Der Motor 70 wird in Bewegung gesetzt und verschiebt den Reiter 74 so lange, bis in den beiden Stromkreisen, d. h. in dem Erregungs- und in dem Aufnahmestromkreis ein Gleichgewichtszustand eintritt. Es ist wichtig, daß die Ausgeglichenheit des Aufnahmekreises sich noch dadurch vergrößert, daß infolge ungleicher Induktionswiderstände der Wicklungen 31 bis 34 auch in den Polarisierwicklungen21 bis 24 eine ungleiche Spannung induziert wird. Hierdurch wird eine bestimmte Rückkopplung erzielt, die die Wirkung des Stromes aus den Aufnahmewicklungen 41 bis 44 und dadurch auch die im Erregungskreis erhaltene Leistung wesentlich verstärkt. This disturbs the equilibrium in the excitation circuit, and as a result, through its middle branches d flows. H. through the control winding 71 - current through it. The motor 70 is set in motion and displaces the rider 74 until in the two circuits, d. H. in the excitation and in the Recording circuit a state of equilibrium occurs. It is important to have balance of the recording circle is increased by the fact that as a result of unequal induction resistances of the windings 31 to 34 are also unequal in the polarizing windings 21 to 24 Voltage is induced. In this way, a certain feedback is achieved that the effect of the current from the take-up windings 41 to 44 and thereby also the in the Excitation circuit received power significantly strengthened.

Die Ausführung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich in ihrer Gesaintschaltung nur dadurch, daß die Aufnahmewicklung 43 und 44 in den Aufnahmekreis in einem entgegengesetzten Sinn als in Fig. 13 gezeichnet geschaltet ist. The embodiment according to FIG. 2 differs in its overall circuit only by the fact that the take-up winding 43 and 44 in the take-up circle in an opposite one Sense as shown in Fig. 13 is switched.

Der mit einer Rückkopplung versehene erfindungsmäßige Fühler stellt im wesentlichen einen magnetischen Verstärker dar, der durch ein bestimmtes Drehmoment mechanisch gesteuert wird und bei dem gleichzeitig die Wicklung mit einer veränderlichen Induktivität zur Erregung des Fühlers ausgenutzt wird. The sensor according to the invention, which is provided with a feedback, represents essentially a magnetic amplifier that is driven by a certain torque is controlled mechanically and at the same time the winding with a variable Inductance is used to excite the sensor.

Die Schaltung der einzelnen Wicklung kann im Rahmen der Erfindung auch in einer anderen Art und Weise, als soeben beschrieben, durchgeführt werden, so wie dies bei magnetischen Verstärkern der Fall ist. The connection of the individual winding can within the scope of the invention can also be carried out in a different manner than just described, as is the case with magnetic amplifiers.

Es können z. B. alle Erregungswicklungen 31 bis 34 in vier Zweige einer wechselstromgespeisten Brücke geschaltet werden, in deren mittleren Zweig der Kleinmotor geschaltet ist od. ä.It can e.g. B. all excitation windings 31 to 34 in four branches an AC-powered bridge are switched in the middle branch the small motor is switched or the like.

Der erfindungsmäßige, eine Rückkopplurlg aufweisende Fühler stellt ein für die Meßtechnik, Automatisierung sowie Regelung äußerst zweckmäßiges Element dar. Sein grundlegender Vorteil beruht darin, daß er an seinem Austritt ein Signal sowie eine Leistung abgibt, mit welchen ohne weitere Verstärkung ein leistungsfähiges Regelelement, z. B. ein kleinerServomotor, unmittelbar gespeist werden kann. The sensor according to the invention, which has a feedback loop, provides an extremely useful element for measurement technology, automation and control Its fundamental advantage is that it sends a signal at its exit as well as a performance with which without further amplification a powerful Control element, e.g. A small servo motor, can be fed directly.

PATENT.~NSPRUCHE 1. Magnetostriktiver Torsionsfühler, der aus einer geraden Anzahl von fest miteinander verbundenen Torsionskörpern besteht, die mit Erregungs-, Polarisations- und Aufnahmewicklungen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß alle Torsionskörper (15) außerdem mit torroidalen Rückkopplungswicklungen (61 und 62) versehen sind, die in der Diagonale einer Brücke geschaltet sind, in deren Zweigen in an sich bekannter Weise die Aufnahme- (41 bis 44) und Polarisationswicklungen (21 bis 24) geschaltet sind, wobei der Kreis der Erregungswicklungen (31 bis 34) symmetrisch angeordnet und in seine Diagonale die eigentliche Belastung (71) angeschlossen ist. PATENT. APPLICATIONS 1. Magnetostrictive torsion sensor consisting of a even number of rigidly interconnected torsion bodies with Excitation, polarization and recording windings are provided, characterized in that that all torsion bodies (15) also have toroidal feedback windings (61 and 62), which are connected in the diagonal of a bridge, in whose Branches, in a manner known per se, the receiving (41 to 44) and polarization windings (21 to 24) are connected, the circle of the excitation windings (31 to 34) symmetrically arranged and the actual load (71) connected in its diagonal is.

Claims

2. Sensor according to claim 1, characterized in that all torsion bodies (15) are provided with further toroidal magnetizing windings (51 and 52) which are connected to the source (84) of a DC auxiliary voltage.

3. Sensor according to claim 1, characterized in that the two outer torsion body (15) are clamped at their ends (20) and the torque (T) fed to the junction (16) of the two central torsion bodies (15) will.