DE1104054B

DE1104054B - Moving iron measuring device, preferably with a large deflection angle

Info

Publication number: DE1104054B
Application number: DEL32336A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Werner Braeuer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1959-01-28
Filing date: 1959-01-28
Publication date: 1961-04-06
Also published as: CH376174A

Description

Dreheisenmeßgerät, vorzugsweise mit großem Ausschlagwinkel Bei Dreheisenmeßgeräten mit großem Ausschlagwinkel, beispielsweise Kreisskaleninstrumenten, werden im allgemeinen Zusatzeisen aus weichmagnetischem Material verwendet, welche am Innenzylinder des Spulenkörpers zu beiden Seiten des Meßwerkfesteisens liegen und die in Richtung des sich verjüngenden Festeisens breiter werden. Fig. 1 zeigt die Abwicklung der Systemeisen eines solchen Meßwerkes.Moving iron measuring device, preferably with a large deflection angle For moving iron measuring devices with a large deflection angle, for example circular dial instruments, are generally used Additional iron made of soft magnetic material is used, which is attached to the inner cylinder of the Coil body lie on both sides of the measuring mechanism fixed iron and in the direction of the tapering fixed iron become wider. Fig. 1 shows the development of System iron of such a measuring mechanism.

Die zwei Zusatzeisen sind darin mit den Ziffern 1 und 1' bezeichnet. Mit 2 ist ein Meßwerkfesteisen und mit 6 ein Dreheisen angedeutet. Während das Festeisen im allgemeinen in einer bestimmten Lage zum Drehbereich des beweglichen Systems befestigt ist, sind die Zusatzeisen innerhalb eines kleinen Winkels um die Systemachse und damit gegenüber dem Festeisen drehbar angeordnet. Die Zusatzeisen werden beim Abgleich des Meßwerkes, bei dem das elektromagnetische Drehmoment auf eine vorgegebene Nenndurchflutung der Spule abgeglichen wird, gegenüber dem Festeisen verdreht und anschließend fixiert.The two additional bars are designated with the numbers 1 and 1 '. With 2 a measuring mechanism fixed iron and with 6 a moving iron is indicated. During the fixed iron generally in a certain position relative to the range of rotation of the movable system attached, the additional blades are within a small angle around the system axis and thus arranged to be rotatable relative to the fixed iron. The additional bars are added to the Adjustment of the measuring mechanism in which the electromagnetic torque is set to a specified value Nominal flow rate of the coil is adjusted, rotated relative to the fixed iron and then fixed.

Je nach der geforderten Charakteristik sind die Svstemeisen unterschiedlich ausgebildet.Depending on the required characteristics, the systems are different educated.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dreheisenmeßgerät, vorzugsweise mit großem Ausschlagwinkel, bei dem als Justiermittel zum Meßwerkabgleich, d. h. zur Einstellung des Skalenendpunktes, insbesondere zwei um die Drehachse verstellbare, etwa trapezförmige Zusatzeisen am Innenzylinder der Spule angebracht sind. The invention relates to a moving iron measuring device, preferably with a large deflection angle, in which as an adjustment means for measuring mechanism adjustment, d. H. for setting the scale end point, in particular two adjustable around the axis of rotation, approximately trapezoidal additional iron are attached to the inner cylinder of the coil.

Bei einem anderen bekannten Dreheisenmeßgerät sind zum Meßwerkabgleich statt solcher trapezförmiger Zusatzeisen andere Mittel vorgesehen. Hierbei ist auf einem der beiden Flansche der Meßwerkspule eine Platte aus weichmagnetischem Material angebracht und gegenüber dem Festeisen in einer bestimmten Lage fixiert. Sie hat eine zur Systemachse exzentrische Aussparung spezieller Kurvenform, so daß ein Teil der Spulenöffnung überdeckt wird. Außerdem ragt in der Nähe der Endstellung des Dreheisens ein Gewindestift aus weichmagnetischem Material parallel zur Systemachse in das Spuleninnere hinein. Dieser Stift ist ungefähr im halben Abstand zwischen der Bahn des Dreheisens und der Systemachse in fester Lage gegenüber dem Drehbereich des beweglichen Systems angebracht und kann durch die Grundplatte des Meßwerkes hindurch parallel zur Systemachse verstellt werden. Der Abgleich des elektromagnetischen Momentes auf die vorgegebene Nenndurchflutung der Spule erfolgt durch axiale Verstellung dieses Stiftes. Another known moving iron measuring device is used to calibrate the measuring mechanism instead of such trapezoidal additional iron other means are provided. This is on one of the two flanges of the measuring mechanism coil a plate made of soft magnetic material attached and fixed in a certain position in relation to the fixed iron. she has a special curve shape eccentric to the system axis, so that a part the bobbin opening is covered. It also protrudes near the end position of the Moving iron, a set screw made of soft magnetic material parallel to the system axis into the inside of the bobbin. This pin is about half the distance between the path of the moving iron and the system axis in a fixed position opposite the turning area of the movable system and can be through the base plate of the measuring mechanism can be adjusted parallel to the system axis. The adjustment of the electromagnetic Torque to the specified nominal flow rate of the coil is carried out by axial adjustment this pen.

Beide vorgenannten Maßnahmen dienen wie bereits erwähnt ausschließlich dem Meßwerkabgleich. Ihre Anwendung ermöglicht demnach nicht mehr als eine Veränderung der Charakteristik zur Justierung des Skalenendpunktes. Gerade in letzter Zeit wurde jedoch immer nachdrücklicher gefordert, außer einer Maßnahme zum Meßwerkabgleich noch eine weitere Maßnahme zur Beeinflussung der Skalencharakteristik zwischen Anfangs- und Endpunkt der Skala zu treffen. As already mentioned, both of the aforementioned measures are used exclusively the measuring mechanism adjustment. Their application therefore enables nothing more than one change the characteristic for adjusting the scale end point. Just been lately However more and more emphatically demanded, except for a measure to calibrate the measuring mechanism yet another measure to influence the scale characteristics between the initial and end point of the scale.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Skalencharakteristiken von Dreheisengeräten, die in ein und derselben Fertigungsserie hergestellt sind, infolge unvermeidbarer Fertigungstoleranzen teilweise beträchtlich voneinander abweichen. Dieser Umstand macht sich um so störender bemerkbar, als in vielen Fällen solche Geräte in Schalttafeln, Schaltwarten od. dgl. unmittelbar nebeneinander eingebaut sind, so daß Unterschiede in der Skalenteilung stark auffallen.It has been shown that the scale characteristics of moving iron devices, which are produced in the same production series, due to unavoidable Manufacturing tolerances sometimes differ considerably from one another. This condition is all the more noticeable as in many cases such devices in control panels, Control rooms or the like are installed next to each other, so that differences stand out in the scale division.

Dies zu vermeiden, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, und sie wird dadurch gelöst, daß zur Beeinflussung der Skalencharakteristik zwischen Anfangs- und Endpunkt der Skala ein als Justiermittel zum Meßwerkabgleich bekanntes, axial verstellbares Stifteisen darüber hinaus in Umfangsrichtung bezüglich seiner Lage veränderbar ist. It is the object of the present invention to avoid this, and it is achieved in that to influence the scale characteristics between The start and end point of the scale is a known adjustment device for measuring mechanism adjustment, axially adjustable pin iron also in the circumferential direction with respect to his Position is changeable.

Es ist auch schon bekanntgeworden, bei Dreheisenmeßgeräten Einzelteile sowohl axial verschiebbar als auch um eine Achse, vorzugsweise die Meßwerkachse, verdrehbar anzuordnen. Bei einem bekannten Gerät ist ein solcher Einzelteil als hohler Rundkörper aus weichmagnetischem Material oder als Segment eines solchen ausgebildet, der die Meßwerkspule in gewissem Abstand umhüllt und an seinem Umfang bewickelt ist. Wenn nun die auf dem Rundkörper aufgebrachte Wicklung in gleichem Sinne wie die Meßwerkspule von Strom durchflossen wird, bildet sich im Innern ein magnetisches Feld aus, das bei passender Einstellung des Rundkörpers imstande ist, den Hysteresefehler des Meßwerkes zu kompensieren. Dieser einstellbare Rundkörper dient also hierbei der Kompensation des Hysteresefehlers, ist also hinsichtlich seines Zweckes und außerdem hinsichtlich seiner Auslilduiig und Anbringung grundverschieden von dem Stifteisen nach der Erfindung. It has also become known, individual parts of moving iron measuring devices both axially displaceable and around an axis, preferably the measuring mechanism axis, to be arranged rotatable. In a known device, such an item is as hollow round body made of soft magnetic material or as a segment of such a material formed, which envelops the measuring mechanism coil at a certain distance and on its circumference is wrapped. If now the winding applied to the round body in the same The sense of how current flows through the measuring mechanism coil is created inside magnetic field, which, with the right setting of the round body, is able to to compensate the hysteresis error of the measuring mechanism. This adjustable round body is used here to compensate for the hysteresis error, so it is with regard to its purpose and also with regard to its training and Attachment is fundamentally different from the pencil iron according to the invention.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Teile tragen die gleichen Bezugszeichen. An embodiment of the invention is based on the drawing explained in more detail. Corresponding parts have the same reference symbols.

Fig. 2 stellt ein Dreheisenmeßwerk eines Kreisskaleninstrumentes im Längsschnitt dar; Fig. 3 zeigt die Ansicht auf die der Skala entgegengesetzte Seite des N Ießwerkes; Fig. 4 und 5 zeigen Schaubilder, aus denen die Beeintlussung der Charakteristik (Zeigerausschlag a als Funktion der Dnrchflutung 0) für zwei verschiedene Lagen des stiftförmigen Zusatzeisens hervorgeht. Fig. 2 shows a moving iron measuring mechanism of a circular dial instrument in longitudinal section; Fig. 3 shows the view on the opposite of the scale Side of the business; 4 and 5 show graphs from which the influence the characteristic (pointer deflection a as a function of flooding 0) for two different layers of the pin-shaped additional iron emerges.

Gemäß Fig. 2 liegen im Inneren einer Spule mit einem Spulenkörper 4 und einer Wicklung 3 ein Festeisen 2 und zwei Zusatzeisen 1 und 1'. Zwei Abschirmhauben 8 und 8', an welchen die Zusatzeisen 1 und 1' befestigt sind, greifen von den Spulenflanschen aus ül>er die Spule. Mit 6 ist ein drehbar gelagertes Dreheisen angedeutet. Neben der Bahn des Dreheisens ist das stiftförmige Zusatzeisen 5 angebracht, dessen Abstand von der Systemachse ungefähr dem Radius der Bahn des Dreheisens entspricht. According to FIG. 2, a coil with a bobbin is located inside 4 and a winding 3, a fixed iron 2 and two additional iron 1 and 1 '. Two shielding hoods 8 and 8 ', to which the additional iron 1 and 1' are attached, grip from the spool flanges off the coil. With 6 a rotatably mounted moving iron is indicated. Next to the track of the moving iron is attached to the pin-shaped additional iron 5, its distance from the system axis corresponds approximately to the radius of the path of the moving iron.

Bei Erregung des Systems werden die Systemeisen in der Weise magnetisiert, daß zwischen dem Festeisen und dem Dreheisen eine abstoßende und zwischen den Zusatzeisen und dem Dreheisen eine anziehende Kraft entsteht. Das Dreheisen wird gegen das Moment einer nicht dargestellten Spiralfeder bis zum Momentenausgleich ausgelenkt, und seine Drehbewegung wird iiber die Achse 7 auf einen nicht dargestellten Zeiger übertragen. Je nachdem in welcher Weise die Charaliteristik verändert werden soll, wird das stiftförmige Zusatzeisen 5 in Umfangsrichtung verstellt. When the system is excited, the system irons are magnetized in such a way that that between the fixed iron and the moving iron there is a repulsive iron and between the additional iron and the moving iron creates an attractive force. The moving iron turns against the moment a spiral spring, not shown, deflected until the moment is equalized, and its rotary movement is transmitted via the axis 7 to a pointer, not shown. Depending on the way in which the characteristics are to be changed, this will be Pin-shaped additional iron 5 adjusted in the circumferential direction.

Es l;ann dabei zwei besonders vorteilhafte Lagen einnehmen, welche in Fig. 3 dargestellt sind. In dieser Figur ist mit 5' eine Lage bezeichnet, in der sich der Stift angenähert in der Mitte des Drehbereiches des beweglichen Systems befindet. Die andere Lage, in der das Zusatzeisen angenähert am Ende des Drehbereiches liegt, trägt die Bezeichnung 5".It can occupy two particularly advantageous positions, which are shown in FIG. In this figure, 5 'denotes a position in which the pin approximates in the middle of the range of rotation of the moving system is located. The other position in which the additional iron is close to the end of the turning range is labeled 5 ".

In Fig. 4 ist die Linearisierung einer Charakteristik dargestellt, die starke Krümmungen im unteren und oberen Skalenbereich aufweist. Diese Charakteristik ist mit a bezeichnet. Das stiftförmige Zusatzeisen nimmt in diesem Falle die Lage 5' gemäß Fig. 3 ein. In Fig. 4 the linearization of a characteristic is shown, which has strong curvatures in the lower and upper range of the scale. This characteristic is denoted by a. The pen-shaped additional iron takes the situation in this case 5 'according to FIG.

Bei erregtem System beeinflußt die Anziehungskraft dieses Zusatzeisens auf das Dreheisen 6 die Charakteristik a in dem Sinne, daß in der unteren Skalenhälfte eine Vergrößerung des Zeigerausschlages für einen bestimmten Wert der Durchflutung resultiert, während der Zeigerausschlag in der oberen Skalenhälfte verkleinert wird. Die Steigung der Wendetangente der Charakteristik a wird demzufolge so lange verkleinert. bis die neue Charakteristik b weitgehend linear wird.When the system is excited, the force of attraction affects this additional iron on the moving iron 6 the characteristic a in the sense that in the lower half of the scale an increase in the pointer deflection for a certain value of the flow results while the pointer deflection in the upper half of the scale is reduced. The slope of the turning tangent of characteristic a is consequently reduced for so long. until the new characteristic b becomes largely linear.

Durch axiale Verschiebung des stiftförmigen Zusatzeisens 5 kann die Stärke der Beeinflussung kontinuierlich beeinflußt werden.By axial displacement of the pin-shaped additional iron 5, the Strength of influence can be influenced continuously.

Fig. 5 ist eine andere Charakteristik c angenommen. die in der ersten Skalenhälfte praktisch linear ist, während sie in der zweiten Skalenhälfte eine Krümmung aufweist. Um diese Charakteristik zu linearisieren, wird das stiftförmige Zusatzeisen in die Lage 5" gemäß Fig. 3 gebracht. Es beeinflußt die Charakteristik in der ersten Skalenhälfte praktisch nicht. In der zweiten Skalenhälfte jedoch wird die Charakteristik im Sinne einer Ausschlagsvergrößerung verändert, so daß eine weitgehend lineare Charakteristik d entsteht. Für beide Fälle gilt gleichermaßen, daß der Ausschlag ae bei Nenndurchflutung ON unverändert bleibt. 5, another characteristic c is assumed. those in the first Half of the scale is practically linear, while the second half of the scale has a Has curvature. In order to linearize this characteristic, the pin-shaped Additional iron brought into position 5 "according to Fig. 3. It influences the characteristic practically not in the first half of the scale. In the second half of the scale, however, the characteristic changes in the sense of an increase in deflection, so that a largely linear characteristic d arises. The same applies to both cases, that the deflection ae remains unchanged at the nominal flow rate ON.

Claims

PATENT CLAIM: Moving iron measuring device, preferably with a large deflection angle, in which as an adjustment means to the measuring mechanism, d. H. for setting the scale end point, in particular two approximately trapezoidal additional blades adjustable around the axis of rotation are attached to the inner cylinder of the coil, characterized in that for influencing the scale characteristics between the start and end point of the scale as an adjustment means axially adjustable pin iron known for measuring mechanism adjustment in Circumferential direction is changeable with respect to its position.

Publications considered: German Patent No. 477 332; U.S. Patent No. 2,501,356.