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Schaltungsanordnung für Magnetflußzähler Die Erfindung betrifft eine
Schaltungsanordnung für Magnetffußzähler. Derartige Zählschaltungen nützen die Speicherfähigkeit
ferromagnetischer Werkstoffe mit annähernd rechteckförmiger Hysteresisschleife aus.
Bei dem Zählvorgang wird die magnetische Induktion des Kernes schrittweise aus der
positiven Sättigung in die negative Sättigung oder umgekehrt überführt. Dem Zählkern
werden dabei eine bestimmte Anzahl von Impulsen konstanten Spannungs-Zeitintegrals
aus einer Impulsformerstufe zugeführt.
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Werden Zählschaltungen rrit mehreren Zählstufen aufgebaut, dann ist
ein Ausgangssignal erforderlich, das anzeigt, daß der Magnetkern seine Endstellung,
d. h. die Sättigung, erreicht hat. Oft ist es dabei so. daß der Zählkern sofort
wieder in seinen Ausgangsremanenzzustand zurückgeführt werden muß.
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Es sind Anordnungen vorgeschlagen, die zur Anzeige des Sättigungszustandes
des Zählkernes einen zusätzlichen Vergleichskern oder einen Anzeigekern vorsehen.
Diese Anordnungen sind noch sehr aufwendig und erlauben noch keine direkte Rückstellung
des Zählkernes, wenn dieser den Sättigungszustand erreicht.
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Es ist eine Anordnung bekannt, die die Anzeige des Sättigungszustandes
und die Rückstellung ohne zusätzlichen Kern durchführt. Die von dem Impulsformerkern
abgegebenen Impulse konstanten Spannungs-Zeitintegrals werden über ein Entkopplungsnetzwerk
und einen Vorwiderstand der Eingangswicklung des Zählkernes zugeführt. Solange der
Zählkern nicht gesättigt ist, tritt an dem Vorwiderstand nur ein kleiner Spannungsabfall
auf. Dieser Vorwiderstand liegt in Reihe mit einer Rückkopplungswicklung des Zählkernes
im Steuerkreis des Rückstellschalttransistors. Der Rückstellschalter ist durch eine
Vorspannung gesperrt. Im nichtgesättigten Zustand des Zählkernes wird über die Rückkopplungswicklung
des Zählkernes eine Spannung in den Steuerkreis des Rückstellschalters induziert,
die dem Spannungsabfall am Vorwiderstand entgegengerichtet ist. Auf diese Weise
bleibt der Rückstellschalttransistor gesperrt. Ist der Zählkern in die Sättigung
gebracht, dann nimmt der Eingangswiderstand der Zählkerneingangswicklung stark ab,
und der Spannungsabfall am Vorwiderstand steigt stark an. Da außerdem die Rückstellwicklung
nicht mehr mit der Eingangswicklung des Zählkernes gekoppelt ist, fällt auch die
in den Steuerkreis induzi@-,re Gegenspannung weg. Durch den am Vorwidcrstand auftretenden
großen Spannungsabfall wird der Rückstellschalttransistor entsperrt. Der Zählkern
wird durch den Rückstellimpuls, der in der im Ausga-iaskreis des Rückstellschalttransistors
angeordneten Rückstellwicklung auftritt, zurückgestellt. Diese Anordnung bietet
zwar den großen Vorteil, daß ohne zusätzlichen Kern das Problem der Sättigungsanzeige
und der Rückstellung des Zählkernes gelöst ist. Dieser Vorteil wird aber dadurch
erkauft, daß im Zählkreis, d. h. zwischen Impulsformerausgangswicklung und Zählkerneingangswicklung,
ein Widerstand angeordnet werden muß. Dieser Vorwiderstand verfälscht durch seine
Toleranz, sein Temperaturverhalten usw. die Zählgenauigkeit, da er mit dem Eingangswiderstand
der Zählkerneingangswicklung einen Spannungsteiler bildet. Um eine möglichst große
Zählgenauigkeit zu erreichen, ist anzustreben, daß der Widerstand im Zählkreis so
klein wie möglich gehalten wird. Die Zählrate der Zählstufe ist dann in einfacher
Weise durch das Verhältnis der Windungszahlen von Impulsformerausgangswicklung zu
Zählkerneingangswicklung gegeben.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Anzeige des Sättigungszustandes
und zur Rückstellung des Zählkernes anzugeben, die nur funktionsmäßig notwendige,
und daher bereits vorhandene Wicklungen von Impulsformerkern und Zählkern ausnützt,
ohne aber den Nachteil der bekannten Anordnung aufzuweisen. Die Anordnung nach der
Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bei Verwendung eines Sperrschwingers im
Anzeige- und Rückstellkreis des Zählkernes die Ausgangswicklung des Impulsformerkern.-s
und die Spzrrschwinger-Rückkopplungswicklung des Zählkernes so in Reihe geschaltet
und im Steuerkreis des Sperrschwingerschalters angeordnet sind, daß das Ausgangssignal
des Impulsformerkernes beim Obergang des Zählkernes in die Sättigung den Sperrschwingerschalter
entsperrt. lm nichtgesättigten Zustand des Zählkernes ist der Sperrschwingerschalter
durch eine Vorspannung gesperrt,
und die Ausgangssignale des Impulsformerkernes
werden durch die in den Steuerkreis des Sperrschwingerschalters induzierte Spannung
der Rückkopplungswicklung kompensiert. Ist der Zählkern gesättigt, dann fehlt die
von der Rückkopplungswicklung induzierte Spannung im Steuerkreis des Sp2rrschwingerschalters.
Die Ausgangsspannung des Impulsformerkernes greift zum Steuerkreis des Sperrschwingerschalters
durch. Der Sperrschwingerschalter wird entsperrt und der Schwingvorgang setzt ein.
Das im Ausgangskreis des Sperrschwingerschalters liegende Anzeigegerät spricht an
und zeigt den Sättigungszustand des Zählkernes an. Befindet sich die Rückstellwicklung
des Zählkernes im Ausgangskreis des Sperrschwingerschalters, dann wird der Zählkern
in die Ausgangsstellung zurückgeführt. Damit der Rückstellimpuls nicht den aus dem
Impulsformerkern gelieferten Einstellimpuls beeinflußt, wird durch ein Integrierglied
im Steuerkreis des Sperrschwingerschalters die Anzeige des Sättigungszustandes und/
oder die Rückstellung des Zählkernes so lange verzögert, bis der Einstellimpuls
abgeklungen ist.
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Die erfindungsgemäße Anordnung wird an dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel erläutert. Die zu zählenden Impulse werden über die Ausgangswicklung
WA des Impulsformerkernes 1K bei leitendem Durchschalter Tr 1
an die Eingangswicklung WE des Zählkernes ZK weitergeleitet. Der obere
Anschluß der Ausgangswicklung WA des Impulsformerkernes liegt auf demselben
Potential 0,
wie die Emitterelektrode E des Steuerkreises von dem Sperrschwingerschalter
Tr2. Über den Widerstand R 2 wird der Basiselektrode B des Steuerkreises eine derartige
Vorspannung zugeführt, so daß der Sperrschwingerschalter Tr2 gesperrt ist. Die Ausgangswicklung
WA des Impulsformerkernes ist mit der Rückkopplungswicklung WR des Zählkernes
ZK in Reihe geschaltet. Der Widerstand R 1 in diesem Kreis dient nur zur
Strombegrenzung. Diese beiden Wicklungen WA und WR sind so hintereinandergeschaltet
und so dimensioniert, daß die bei nichtgesättigtem Zählkern über WR induzierte Spannung
die Ausgangsimpulse von WA kompensiert bzw. überkompensiert. Gelangt der
Zählkern in die Sättigung, dann sind die Wicklungen WE und WR des Zählkernes
nicht mehr miteinander gekoppelt. Auf den Zählimpuls der Ausgangswicklung
WA wird über U'R keine Gegenspannung mehr induziert. Die Ausgangswicklung
WA und die Rückkopplungswicklung WR
liegen im Steuerkreis des Sperrschwingerschalters
Tr2. Der Ausgangsimpuls von WA ist so gerichtet und so dimensioniert, daß
die Vorspannung des Sperrschwingerschalters aufgehoben und der Transistor leitend
wird. Durch den im Steuerkreis liegenden Kondensator C wird dieser Vorgang jedoch
so lange verzögert, bis der Steuerimpuls abgeklungen ist. Bei leitendem Transistor
Tr2 wird die Rückstellwicklung WTr des Zählkernes erregt. Der Richtungssinn ist
dabei so gewählt. daß der Zählkern wieder seine Ausgangsremanenz einnimmt. Der über
der Zählkernwicklung WE auftretende Rückstellimpuls kann über den Durchschalter
Tr 1 nicht auf den lmpulsformerkern zurückwirken, da während dieser Zeit
der Transistor Trl gesperrt wird. Auf dieselbe Weise ist über den Durchschalter
Trlauch der Rückklappimpuls des Impulsformerkernes vom Zählkern ferngehalten.
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ImAusgangskreis des Sperrschwingerschalters kann selbstverständlich
auch nur ein Anzeigegerät eingeschaltet sein oder es kann ein Anzeigegerät zusammen
mit der Rückstellwicklung angeordnet sein. Dies hängt von der Art und der Verwendung
der Zählstufe in einer Zählschaltung ab.