DE1119412B

DE1119412B - Magnetvariometer

Info

Publication number: DE1119412B
Application number: DES46428A
Authority: DE
Inventors: Dr Adolf Weis; Dipl-Ing Hans-Werner Schulz; Dipl-Phys Erich Assmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-11-22
Filing date: 1955-11-22
Publication date: 1961-12-14

Description

Magnetvariometer Die Erfindung betrifft ein Magnetvariometer mit mindestens einem eine Wicklung tragenden, stabförmigen, magnetisierbaren Kernteil und einem bewegbaren Dauermagneten, durch den ein veränderbarer magnetischer Fluß in dem magnetisierbaren Kernteil hervorgerufen wird.
Erfindungsgemäß ist der stabförmige, magnetisierbare Kernteil, in Richtung der Längsachse gesehen, zwischen dem Pol eines festen Dauermagneten und dem bewegbaren Dauerrnagneten angeordnet. Außerdem ist erfindungsgemäß der bewegbare Dauermagnet stabförmig, um seine Längsachse drehbar ausgebildet und senkrecht zu dem magnetisierbaren Kernteil derart angeordnet, daß er das freie Ende des magnetisierbaren Kernteils überdeckt. Dabei ist der drehbare Dauermagnet etwas senkrecht zu seiner Längsachse magnetisiert, so daß seine Pole wahlweise dem freien Ende des magnetisierbaren Kernteils zuzuwenden sind. Auf diese Weise wird die Variation der Induktivität des Magnetvariometers erreicht.
Es ist bekannt, einen Ringkern, der zwischen zwei hufeisenförmigen Dauermagneten angeordnet ist, dadurch veränderbar vorzumagnetisieren, daß der eine Dauermagnet drehbar ist, und zwar derart, daß die Pole des Dauermagneten den Ringkern überstreichen. Der Abstand zwischen den Polen des Dauermagneten und dem Ringkern ändert sich bei der Drehbewegung nicht. Hierbei wird jeweils nur ein Teil des Ringkernes vom Dauermagnetfluß durchsetzt. Diese Anordnung zeigt infolge des über den Ringkern ungleichmäßig verteilten Dauermagnetflusses unerwünschte Streuungen.
Ferner sind Transduktoranordnungen bekannt, bei denen ein drehbarer Dauermagnet innerhalb des durch einen Mittelschenkel des Magnetkerns festgelegten magnetischen Flusses angeordnet ist. Dabei wird die über Vormagnetisierungswicklungen hervorgerufene Vorerregung in begrenzten Bereichen verändert. Neben der leistungsverbrauchenden Vorerregung ergibt sich bei einer derartigen Anordnung der Nachteil unsymmetrischer Erregungsänderungen in Abhängigkeit von der Stellung des drehbaren Dauermagneten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung des Variationsbereiches eines Magnetvariometers relativ einfachen Aufbaus unter Verzicht auf Leistungsverbrauch durch die Vormagnetisierungsorgane. Dabei soll eine Erwärmung des Kernmaterials durch diese Organe nicht eintreten. Die Nachteile der beschriebenen, bereits bekannten Anordnungen sollen vermieden werden. Der Variometerkern ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung an jeder Stelle gleichmäßig vormagnetisiert.
Bei dem erfindungsgemäßen Magnetvariömeter liegt z. B. dem Kern in einer bevorzugten Drehstellung der Südpol des Dauermagneten gegenüber, wodurch der Kern unter Mitwirkung des auf der anderen Seite des Kernes angeordneten Nordpoles des festen Dauermagneten maximal vormagnetisiert wird. Bei Drehung des Dauermagneten um 180° steht der Nordpol dem Kern gegenüber, was dazu führt, daß der Kern praktisch nicht vormagnetisiert wird.
Ist der Dauermagnet nicht genau senkrecht zu seiner Drehachse, sondern in einem von 90° abweichenden Winkel magnetisiert, so wird die Charakteristik des Magnetisierungsverlaufes in gewünschter Weise verändert.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß der Verlauf des Dauermagnetflusses in gewünschter Weise dadurch beeinflußt wird, daß in unmittelbarer Nähe des Dauermagneten ein oder mehrere Korrektionsbleche angeordnet sind, die eine Störung des normalen Dauermagnetflusses bewirken und somit eine Beeinflussung des Verlaufs der Permeabilität des Kernes über dem Drehwinkel zulassen.
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht die Ausbildung eines Mehrfachvariometers, z. B. für Regelzwecke, wobei vorgesehen ist, daß mehrere mit Wicklungen versehene Kerne zwischen dem einen Pol eines oder mehrerer fester Dauermagneten und einem drehbaren Dauermagneten angeordnet sind. Wirken mehrere der regelbaren Induktivitäten zusammen und wird ein bestimmter Verlauf der Abstimmungskurven gewünscht, so ist dies nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch zu erreichen, daß der Luftspalt zwischen einem und/oder mehreren Kernen und dem drehbaren Dauermagneten geändert -wird und/oder die Kerne in einem bestimmten Winkel zueinander eingestellt werden. Durch diese Maßnahmen kann man den Gleichlauf zweier Induktivitäten, die z. B. im Vor- und Oszillatorkreis eines 'Überlagerungsempfängers arbeiten, herbeiführen.
Der Kern, der in erfindungsgemäßer Weise veränderbar vormagnetisiert wird, kann stabförmig ausgebildet und mit einer Wicklung versehen sein. Auch ist es möglich, einen Rechteckkern, z. B. Schenkelkern, zu verwenden, dessen zum Dauermagnetfluß parallele Schenkel mit je einer Wicklung versehen sind. Das erfindungsgemäße Magnetvariometer läßt sich vorzugsweise als Abstimmelement in Hochfrequenzempfängern und -sendern verwenden.
Mögliche Ausführungsformen der Erfindung erläutern die Figuren.
In Fig. 1 ist in Seitenansicht und in den Fig. 2 und 3 in Vorderansicht ein erfindungsgemäßes Magnetvariometer dargestellt, bei dem der magnetisierbare Kern 21 mit seiner Wicklung 22 zwischen dem Nordpol des festen Dauermagneten 23 und dem mittels der Achse 25 drehbaren stabförmigen Dauermagneten 24 angeordnet ist. In der in Fig. 2 dargestellten Stellung des drehbaren Dauermagneten 24 wird der Kern 21 vollständig vom Dauermagnetfluß durchsetzt. Fig. 3 zeigt den Dauermagneten 24 in der Stellung, in der der Nordpol dem Kern zugewandt ist und somit der Kern 21 vom Dauermagnetfluß praktisch nicht durchsetzt wird. Zur Beeinflussung der Charakteristik des Regelverlaufes ist in der Nähe des drehbaren Dauermagneten 24 ein Korrektionsblech 26 in Form eines Ringausschnittes angebracht.
Fig.4 zeigt eine den Fig. 1 bis 3 entsprechende Anordnung, bei der jedoch der Kern 31 rechteckförmig ausgebildet ist und seine zum Dauermagnetfluß parallelen Schenkel 32 und 33 mit je einer Wicklung 34 und 35 versehen sind.
In Fig. 5 ist ein Mehrfachvariometer dargestellt, bei dem die Kerne 41 und 42 nebeneinander zwischen dem einen Pol eines stabförmigen festen Dauermagneten 43 und einem drehbaren Dauermagneten 44 angeordnet sind. Um den drehbaren Dauermagneten 44 können weitere Kerne, z. B. der Kern 45, in einer anderen Richtung angeordnet sein. Bei einer Anordnung mit einer Mehrzahl von Kernen nebeneinander ist es zweckmäßig, den drehbaren Dauermagneten 44 an beiden Enden zu lagern.
Fig. 6 gibt ein Variometer für zwei Induktivitäten wieder, bei dem zwischen dem drehbaren Dauermagneten 51 und den festen Dauermagneten 52 und 53 die Kerne 54 und 55 mit den darauf aufgebrachten Wicklungen 56 und 57 angeordnet sind. Durch Veränderung des bzw. der Luftspalte 58 bzw. 58 und 59 und/oder durch Veränderung des Winkels kann die Induktivitätsänderung der einzelnen Spulen in gewünschter Weise beeinflußt werden, z. B. kann eine relativ gleiche Induktivitätsänderung beider Spulen oder auch eine Induktivitätsänderung z. B. entsprechend den Gleichlaufforderungen bei Vor- und Oszillatorkreis eines überlagerungsempfängers erzielt werden. Die Wicklungsanordnung auf den Kernen ist nicht auf die in den Beispielen beschriebenen Arten beschränkt. So kann z. B. der Wicklungssinn auf verschiedenen Kernen gleich- oder gegensinnig sein und damit der Variationsverlauf in gewünschter Weise gestaltet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Magnetvariometer mit mindestens einem eine Wicklung tragenden, stabförmigen, magnetisierbaren Kernteil und einem bewegbaren Dauermagneten, durch den ein veränderbarer magnetischer Fluß in dem magnetisierbaren Kernteil hervorzurufen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige, magnetisierbare Kernteil, in Richtung der Längsachse gesehen, zwischen dem Pol eines festen Dauermagneten und dem bewegbaren Dauermagneten angeordnet ist, daß der bewegbare Dauermagnet stabförmig, um seine Längsachse drehbar und senkrecht zu dem magnetisierbaren Kernteil derart angeordnet ist, daß er das freie Ende des magnetisierbaren Kernteils überdeckt, und daß der drehbare Dauermagnet etwa senkrecht zu seiner Längsachse magnetisiert ist, so daß seine Pole wahlweise dem freien Ende des magnetisierbaren Kernteils zuzuwenden sind.
2. Magnetvariometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere mit Wicklungen versehene magnetisierbare Kernteile zwischen dem festen Dauermagneten und dem drehbaren Dauermagneten angeordnet sind.
3. Magnetvariometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Änderung des Luftspaltes zwischen einem magnetisierbaren Kernteil und dem drehbaren Dauermagneten und;' oder durch Änderung des Winkels zwischen den Achsen zweier magnetisierbarer Kernteile, denen gemeinsam ein drehbarer Dauermagnet zugeordnet ist, die Variationskurven der Spuleninduktivitäten in ihrem Verlauf zu verändern bzw. aufeinander abzustimmen sind.
4. Magnetvariometer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe des drehbaren Dauermagneten ein oder mehrere verstellbare Korrektionsbleche angeordnet sind.
5. Magnetvariometer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbaren Kernteile Teile eines rechteckförmigen, z. B. Schenkelkerns sind und die zum Dauermagnetfluß parallelen Schenkel dieses Kerns bilden.
6. Verwendung eines Magnetvariometers nach einem der Ansprüche 1 bis 5 als Abstimmelement in Hochfrequenzempfängern und -sendern. In. Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 678 034, 923 858; französische Patentschriften Nr. 1011769, 1028 787; USA.-Patentschriften Nr. 1896 510, 2 503155; britische Patentschrift Nr. 473 384; belgische Patentschrift Nr. 505 466.