Magnetvariometer Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetvariometer
für Einrichtungen der elektrischen Nachrichtenuni Meßtechnik.Magnetic Variometer The invention relates to a magnetic variometer
for facilities of the electrical communications university metrology.
Magnetvariometer sind bevorzugt als Hilfseinrichtungen bei Oszillatoren
beispielsweise zu Wobbelzwecken oder zur Frequenzstabilisierung verwendet. Sie bestehen
jeweils aus einer Ferritkernspule, der ein veränderbares Magnetfeld überlagert ist.
Da .die Permeabilität der Ferritkernspule von der Größe des überlagerten Magnetfeldes
abhängt, kann ihre Induktivität durch dieses Feld gesteuert werden.Magnetic variometers are preferred as auxiliary equipment for oscillators
used, for example, for wobble purposes or for frequency stabilization. You insist
each from a ferrite core coil on which a variable magnetic field is superimposed.
Because .the permeability of the ferrite core coil depends on the size of the superimposed magnetic field
depends, its inductance can be controlled by this field.
Üblicherweise ist die konstruktive Ausbildung eines solchen Magnetvariometers
in der Weise- vorgenommen, daß die F erritkernspule zwischen den--Schenkelenden
eines U-förmig ausgebildeten lamellierten Eisenkerns mit Erregerwicklung angeordnet
ist. Diese an sich einfache konstruktive Anordnung weist für die Fertigung erhebliche
Schwierigkeiten auf, da besonders der Einfluß der Übergangsstellen zwischen den
Schenkeln und der Ferritkernspule auf die elektromagnetischen Eigenschaften des
Magnetvariometers außerordentlich groß ist. An die Genauigkeit dieser Übergangsstellen
müssen daher erhebliche Anforderungen gestellt werden, die nur durch sehr enge Toleranzen
der Abmessungen -der Ferritkernspule sowie des U-förmigen lamellierten Eisenkerns
zu erfüllen sind. Abgesehen von diesen fertigungstechnischen Schwierigkeiten ist
die übliche starre Verspannung der Ferritkernspule zwischen den Schenkeln des U-förmigen
Eisenkerns nachteilig, da infolge der verschiedenen Materialien bei Temperaturschwankungen
an der Ferritkernspule Druckänderungen auftreten, die ebenfalls Änderungen ihrer
Permeabilität zur Folge haben.Usually the structural design of such a magnetic variometer is
made in such a way that the ferrite core coil between the leg ends
a U-shaped laminated iron core with excitation winding
is. This constructive arrangement, which is simple in itself, is significant for production
Difficulties arise, especially because of the influence of the transition points between the
Legs and the ferrite core coil on the electromagnetic properties of the
Magnet variometer is extraordinarily large. The accuracy of these transition points
therefore, considerable demands must be made, which only through very tight tolerances
the dimensions of the ferrite core coil and the U-shaped laminated iron core
are to be fulfilled. Apart from these manufacturing difficulties
the usual rigid bracing of the ferrite core coil between the legs of the U-shaped
Iron core disadvantageous because of the different materials used in the event of temperature fluctuations
pressure changes occur on the ferrite core coil, which also changes its
Result in permeability.
Der Erfindung liegt -die Aufgabe zugrunde, ein Magnetvariometer der
einleitend beschriebenen Art gerade hinsichtlich der erwähnten Schwierigkeiten wesentlich
zu verbessern.The invention is based on the object of providing a magnetic variometer
type described in the introduction, especially with regard to the difficulties mentioned
to improve.
Gemäß der Erfindung wird für ein Magnetvariometer für Einrichtungen,der
elektrischen Nachrichtenuni Meßtechnik, bei .dem eine Ferritkernspule zwischen den
Schenkelenden eines U-förmig ausgebildeten, eine Erregerspule tragenden lamellierten
Eisenkerns angeordnet ist, diese Aufgabe durch die Kombination folgender teils an
sich bei Magnetvariometern bekannten Ausgestaltungen gelöst: a) Die Schenkel des
U-förmig lamellierten Eisenkerns sind in gewissen Grenzen gegeneinander gelenkig.
bewegbar, b) zwischen der Ferritkernspule und den Schenkelenden ist ein nichtmagnetischer
Stoff angeordnet, c) .die Schenkelenden sind .durch wenigstens ein nichtmagnetisches
federndes Element derart miteinander verbunden, daß die Ferrztkernspule zwischen
ihnen wie in einer Zange gehalten ist.According to the invention is for a magnetic variometer for devices that
electrical news university metrology, with .dem a ferrite core coil between the
Leg ends of a U-shaped, laminated one carrying an excitation coil
Iron core is arranged to partially accomplish this task by combining the following
solved with known magnetic variometer configurations: a) The legs of the
U-shaped lamellar iron cores are articulated to one another within certain limits.
movable, b) between the ferrite core coil and the leg ends is a non-magnetic
Fabric arranged, c) .the leg ends are .by at least one non-magnetic
resilient element connected to one another in such a way that the Ferrztkernspule between
as if held in a pair of pincers.
Es sind Magnetvariometer bekannt, bei denen die Ferritspule zwischen
den Schenkelenden eines U-förmigen Eisenkerns mit Erregerwicklung wie in einer Schraubzwinge
gehalten ist und bei denen zwischen den Schenkelenden und ,der Ferritkernspule jeweils
eine Gummischeibe vorgesehen ist. Derartige Magnetvariometerausführungsformen gewährleisten
zwar durch die Gummischeiben, :daß bei Temperaturschwankungen ein Druckausgleich
hinsichtlich der zwischen den Schenkeln des Eisenkerns eingespannten Ferritkernspule
eintritt, :doch wird hierdurch nicht der Einfluß der Temperatur auf die elektrischen
Eigenschaften des Magnetvariometers beseitigt, weil dieser Druckausgleich durch
Änderung der Breite der Luftspalte zwischen den Schenkeln und der Ferritkernspule
aufgefangen wird. Diese temperaturabhängige Breite der Luftspalte bewirkt aber eine
Änderung des sie durchfließenden Steuerflusses und damit' eine temperaturabhängige
Änderung der Induktivität der Ferritkernspule. Die geschilderte Magnetvariometerausführungsform
löst also gerade das dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegende Problem nicht.There are magnetic variometers known in which the ferrite coil between
the leg ends of a U-shaped iron core with excitation winding like in a screw clamp
is held and where between the leg ends and, the ferrite core coil, respectively
a rubber washer is provided. Ensure such magnetic variometer embodiments
through the rubber washers, that pressure equalization in the event of temperature fluctuations
with regard to the ferrite core coil clamped between the legs of the iron core
occurs,: but this does not affect the influence of temperature on the electrical
Properties of the magnetic variometer eliminated because of this pressure equalization
Change the width of the air gaps between the legs and the ferrite core coil
is caught. However, this temperature-dependent width of the air gap causes a
Change of the control flow flowing through it and thus a temperature-dependent one
Change in inductance of the ferrite core coil. The described magnetic variometer embodiment
does not solve the problem on which the subject matter of the invention is based.
Die gelenkige Bewegbarkeit der Schenkel der erfindungsgemäßen Kombination,
gestattet es, ,den Schenkelabstand in gewissen Grenzen den Abmessungen der einzulegenden
Ferritkernspule anzupassen. Ferner gibt die Bewegbarkeit der Schenkel die Möglichkeit,
an Stelle einer Spannvorrichtung zur Festhaltung der zwischen den Schenkelenden
angeordneten Ferritkernspule einen federnden Bügel vorzusehen, der die beiden Schenkel
gegen die Ferritkern.spule zusammendrückt. Dadurch wird erreicht, daß die Ferritkernspule
auch bei größeren Temperaturschwankungen
einem annähernd konstanten
Druck der Schenkel ausgesetzt ist. Das Einfügen eines nichtmagnetischen Stoffes
zwischen die Schenkelerden des U-förmigen Eisenkerns und die Ferritkernspule hat
eine Scherung des aus beiden gebildeten magnetischen Steuerkreises zur Folge. Die
Scherung ihrerseits bedingt eine wesentliche Verminderung des Einflusses der Unebenheiten
an diesen Übergangsstellen auf die elektromagnetischen Eigenschaften .der Anordnung,
so daß hinsichtlich derselben an die Fertigung keine besonderen Anforderungen mehr
gestellt werden müssen.The articulated mobility of the legs of the combination according to the invention,
allows the leg spacing within certain limits the dimensions of the to be inserted
Adapt ferrite core coil. Furthermore, the mobility of the legs gives the possibility
instead of a jig to hold the between the leg ends
arranged ferrite core coil to provide a resilient bracket that the two legs
compresses against the ferrite core. This ensures that the ferrite core coil
even with larger temperature fluctuations
an almost constant
Pressure is exposed to the thighs. The insertion of a non-magnetic substance
between the leg earths of the U-shaped iron core and the ferrite core coil
a shear of the magnetic control circuit formed from the two result. the
Shear itself causes a significant reduction in the influence of the unevenness
at these transition points on the electromagnetic properties of the arrangement,
so that with regard to the same no more special requirements for the production
must be asked.
Das in der Figur perspektivisch dargestellte Magnetvariometer besteht
aus einem U-förmig ausgebildeten lamellierten Eisenkern 1 mit einer Erregerspule
2, zwischen dessen Schenkelenden eine ringförmige Ferritkernspule 3 angeordnet ist.
Der U-förmige lamellierte Eisenkern 1 ist aus Blechen 4 mit L-Schnitt aufgebaut,
denen jeweils zur Ergänzung der U-Form ein einfacher Blechstreifen 5 zugeordnet
ist. Die Bleche 4 mit L-Schnitt -und die Blechstreifen 5 sind jeweils wechselsinnig
zum U-förmigen Eisenkern 1 zusammengeschichtet, so daß der zwischen je einem Blech
4 mit L-Schnitt und einem Blechstreifen 5 auftretende Luftspalt 6 jeweils von der
folgenden Blechschicht überlappt ist. Die Zusammenhaltung der so zusammengeschichteten
Bleche ist in üblicher Weise durch vier Schrauben 7 vorgenommen. Die der Ferritkernspule
3 abgewandten Seiten der Schenkel besitzen jeweils an ihren Enden in Schenkelrichtung
eine leistenartige Erhöhung 8, .die aus entsprechenden Ansätzen der in der Mitte
des U-förmigen lamellierten Eisenkerns 1 angeordneten Blechen gebildet sind. Die
leistenartigen Erhöhungen 8 sind zur Halterung eines federnden Bügels 9 verwendet,
der die beiden Schenkel an ihren Enden umspannt und an seinen beiden Armen zum Eingriff
der leistenartigen Erhöhungen 8 entsprechend angeordnete rillenartige Vertiefungen
10 aufweist. Da die Schenkel des U-förmigen lamellierten Eisenkerns 1 durch die
reichlich bemessene Breite der zwischen den Blechen 4 mit L-Schnitt und den ihnen
jeweils zugeordneten Blechstreifen 5 auftretenden Luftspalte 6 in gewissen Grenzen
gegeneinander bewegbar sind, .ist der federnde Bügel 9 in der Lage, die Schenkel
gegen .die Ferritkernspule so zusammenzudrücken, daß letztere zwischen ihnen wie
in einer Zange gehalten ist. Zur Vermeidung eines magnetischen Nebenschlusses besteht
der federnde Bügel 9 aus nichtmagnetischem Material. Damit die mit ihrer Achse senkrecht
zu den Schenkeln angeordnete ringförmige Ferritkernspule 3 zwischen denselben einwandfrei
gehalten werden kann, besitzt sie zwei einander gegenüberliegende und parallel zueinander
verlaufende angeschliffene Flächen 11 und 12. Zwischen diesen Flächen 11 und 12
und den Schenkelenden des U-förmigen Eisenkerns 1 ist jeweils ein Blättchen 13 bzw.
14 aus nichtmagnetischem Stoff angeordnet. Die durch diese Blättchen 13 und 14 bewirkte
Scherung des aus dem U-förmigen Eisenkern 1 und der Ferritkernspule 3 gebildeten
magnetischen Steuerkreises vermindert nicht nur, wie .bereits erwähnt, den Einfluß
von Unebenheiten an diesen Übergangsstellen auf das elektromagnetische Verhalten
der Anordnung, sondern vermindert außerdem in wünschenswerter Weise die Hysterese
dieses Steuerkreises und bewirkt zusätzlich eine Linearisierung seiner für die Steuerung
der In.duktivität der Ferritkernspule 3 maßgeblichen Magnetisierungskennlinie. Die
Schichtdicke der Blättchen 13 und 14 ist so groß gewählt, daß die von ihr abhängige
Scherung des magnetischen Steuerkreises und damit die Verminderung des Einflusses
der Herstellungstoleranzen auf die elektromagnetischen Eigenschaften der Anordnung
den gestellten Anforderungen genügt. Die Wicklung 15 der ringförmigen Ferritkernspule
3 ist in üblicher Weise zum überlagerten Magnetfeld des . Steuerkreises so angeordnet,
daß ihr magnetisches Feld vom Magnetfeld des Steuerstromkreises entkoppelt :ist.The magnetic variometer shown in perspective in the figure consists
from a U-shaped laminated iron core 1 with an excitation coil
2, between the leg ends of which an annular ferrite core coil 3 is arranged.
The U-shaped laminated iron core 1 is made up of sheets 4 with an L-cut,
each of which is assigned a simple sheet metal strip 5 to complement the U-shape
is. The sheets 4 with an L-cut and the sheet metal strips 5 are each reversed
layered together to form the U-shaped iron core 1, so that between each sheet metal
4 with L-section and a sheet metal strip 5 occurring air gap 6 each from the
the following sheet metal layer is overlapped. The cohesion of those so layered together
Sheet metal is made in the usual way by four screws 7. The one of the ferrite core coil
3 sides facing away from the legs each have at their ends in the leg direction
a strip-like elevation 8, .the corresponding approaches in the middle
of the U-shaped laminated iron core 1 arranged sheets are formed. the
strip-like elevations 8 are used to hold a resilient bracket 9,
which spans the two legs at their ends and engages on both of its arms
of the strip-like elevations 8 correspondingly arranged groove-like depressions
10 has. Since the legs of the U-shaped laminated iron core 1 through the
ample width of the between the sheets 4 with L-cut and them
respectively associated sheet metal strips 5 occurring air gaps 6 within certain limits
are movable against each other, .ist the resilient bracket 9 is able to the legs
against .die ferrite core coil so that the latter between them like
is held in a pair of pliers. To avoid a magnetic shunt there is
the resilient bracket 9 made of non-magnetic material. So that the with their axis perpendicular
to the legs arranged annular ferrite core coil 3 between the same flawlessly
can be held, it has two opposite and parallel to each other
running ground surfaces 11 and 12. Between these surfaces 11 and 12
and the leg ends of the U-shaped iron core 1 are each a leaf 13 or
14 arranged from non-magnetic material. The effect caused by these leaflets 13 and 14
Shear of the formed from the U-shaped iron core 1 and the ferrite core coil 3
Magnetic control circuit not only reduces, as already mentioned, the influence
of unevenness at these transition points on the electromagnetic behavior
the arrangement, but also desirably reduces the hysteresis
this control circuit and also causes a linearization of its for the control
the inductance of the ferrite core coil 3 is the decisive magnetization characteristic. the
Layer thickness of the leaflets 13 and 14 is chosen so that it depends on it
Shear of the magnetic control circuit and thus the reduction of the influence
the manufacturing tolerances on the electromagnetic properties of the arrangement
meets the requirements. The winding 15 of the annular ferrite core coil
3 is in the usual way to the superimposed magnetic field of the. Control circuit so arranged
that its magnetic field is decoupled from the magnetic field of the control circuit: