DE1168959B - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Einstellung des permanenten Flusses eines magnetisierbaren Elementes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Internat. KI.: H 03 k

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

21 al-36/16

St 17942 VIII a/21 al

13.Juni 1961

30. April 1964

Das Hauptpatent 1112 109 betrifft ein Verfahren, bei dem es möglich ist, in einem magnetisierbaren Element eine große Anzahl gleicher permanenter Flußänderungen zu verwirklichen.

Das Arbeitsprinzip dieses Verfahrens besteht darin, daß zum Zeitpunkt des Überganges der reversiblen Flußänderung in die irreversible ein Kriterium gewonnen wird, das zur Erzeugung gleicher, gleiche permanente Flußänderungen bewirkender wirksamer Einstellimpulse dient.

Nach einer Ausbildung des Verfahrens wird die Einstellung durch Flußeinprägung vorgenommen und der Einstellstrom differenziert, so daß zum Zeitpunkt des Überganges der reversiblen Flußänderung in die irreversible, an dem die sonst praktisch lineare Stromanstiegskurve einen Knick aufweist, ein Impuls gewonnen wird, der dazu dient, von seinem Auftrittszeitpunkt an den Einstellimpuls noch eine definierte Zeitlang andauern zu lassen.

Eine andere Ausbildung des Verfahrens nach Zusatzpatent 1125 483 beruht auf der Erkenntnis, daß beim Auftreten dieses Impulses bereits eine irreversible Flußänderung stattgefunden hat und somit ein weiteres Andauern des Einstellimpulses unnötig ist, so daß die Dauer des wirksamen Einstellimpulses allein durch die unvermeidlichen, schaltungsbedingten Laufzeiten zwischen Erreichen des Knickpunktes und Abschalten des Einstellimpulses bestimmt wird. Diese Einstellmethoden weisen den Nachteil auf, daß die Schaltungsanordnung zur Durchführung der Verfahren relativ aufwendig ist, wird doch mindestens außer dem magnetisierbaren Element und dem Impulsgenerator noch eine Differenziereinrichtung und eine Schalteinrichtung benötigt.

Die Erfindung, die sich auf das Verfahren zur Einstellung des permanenten Flusses eines magnetisierbaren Elementes mit annähernd rechteckförmiger Hysteresisschleife, bei dem auf eine Einstellwicklung ein oder mehrere Einstellimpulse mit gegenüber der Zeitkonstante des Einstellkreises steilen Flanken des Spannungsanstiegs gegeben werden, wobei jeder der Einstellimpulse gleich Änderungen des permanenten Flusses dadurch hervorruft, daß am Anfang des jeweils für die Einstellung wirksamen Teiles des Einstellimpulses durch die sprunghafte Änderung des Selbstinduktionskoeffizienten im Knickpunkt der Hysteresisschleife beim Übergang von der reversiblen auf die irreversible Flanke eine Stromanstiegsänderung erfolgt, die in Abhängigkeit von ihrem Auftreten den für die Einstellung des permanenten Flusses wirksamen Teil des Einstellimpulses so bestimmt, daß die Stufen der permanenten Flußände-Verf ahren und Schaltungsanordnung zur
Einstellung des permanenten Flusses eines
magnetisierbaren Elementes

Zusatz zum Patent: 1 112 109

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Otmar KoIb, Stuttgart-Weilimdorf ·

rung untereinander gleich sind und eine bestimmte, gewünschtenfalls auch sehr kleine Höhe aufweisen, nach Hauptpatent 1112 109 bezieht, vermindert nun diesen Aufwand.

Sie besteht darin, daß der Einstellimpuls durch die an der Einstellwicklung infolge der sprunghaften Änderung des Selbstinduktionskoeffizienten im Knickpunkt auftretende Änderung der induzierten Gegenspannung beendet wird und so die Dauer der vom Impulsgeber abgegebenen, für die Flußeinprägung wirksamen Einstellimpulse allein durch die schaltungsbedingten Laufzeiten zwischen Auftreten der Gegenspannung und Ende des Einstellimpulses bestimmt wird. Dieses wird dadurch erreicht, daß die Einstellwicklung des magnetisierbaren Elementes als Induktivität so in den Impulsgeber eingeschaltet ist, daß die sprunghafte Änderung der in ihr induzierten Gegenspannung den vom Impulserzeuger hervorgebrachten Impuls beendet.

Die Erfindung soll nun an Hand der Figuren näher erläutert werden:

Fig. 1 und 2 zeigen als mögliche Schaltungsanordnungen zur Durchführung des Verfahrens Sperrschwinger, bei denen die Einstellwicklung erfindungsgemäß eingesetzt ist.

In F i g. 1 ist das vereinfachte Prinzipschaltbild eines als Sperrschwinger arbeitenden erfindungsgemäßen Impulserzeugers dargestellt. Hierbei ist Trs ein Transistor, hier des p-n-p-Typs, Ll und L 2 sind Wicklungen eines Übertragers, wobei Ll an den Kollektor und L 2 an die Basis des Transistors so angeschlossen sind, daß die Rückkopplungsbedingung erfüllt ist. Mit den anderen Enden liegen Ll an dem Minuspol und L 2 wechselstrommäßig über den Kon-

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densator C an dem Pluspol der Versorgungsspannung U. Die Selbstinduktivitäten dieses Übertragers bestimmen zusammen mit den in Reihe liegenden Widerständen und der Kapazität C die Impulsfrequenz des Sperrschwingers. Über den Widerstand R läßt sich durch Arbeitspunktverlagerung durch geeignete Vorspannungen der Impulsgenerator anlassen und abschalten. Im Emitterkreis des Transistors Trs liegt nun die Einstellwicklung E des magnetisierbaren Elementes. Sie wirkt als Gegenkopplung. Da im reversiblen Teil der Hysteresekurve des magnetisierbaren Elementes der Selbstinduktivitätskoeffizient verhältnismäßig klein gegenüber dem im irreversiblen Teil ist, bildet sich im reversiblen Teil als induzierte Spannung eine wesentlich niedrigere Gegenkopplungsspannung aus als im irreversiblen Teil der Hysteresekurve. Wenn nun der Sperrschwinger in seinen Rückkopplungsbedingungen so dimensioniert ist, daß im reversiblen Teil trotz dieser Gegenkopplung noch Schwingungseinsatz erfolgt, jedoch bei der erheblich stärkeren Gegenkopplung im irreversiblen Teil der Hysteresekennlinie die Schwingungen abreißen, so wird jeder Impuls des Sperrschwingers dann unterbrochen werden, wenn in dem magnetisierbaren Element der Knickpunkt zwisehen reversiblen und irreversiblen Kennlinienteil überschritten wird.

F i g. 2 zeigt nun eine weitere Modifikation eines Sperrschwingers. Hier liegt der Übertrager im Basis- und Emitterkreis des Transistors Trs. Im Emitterkreis 3 ο liegt in Reihe mit der Ubertragerwicklung die Einstellwicklung des magnetisierbaren Elementes. Die Wirkungsweise dieser Schaltung entspricht sonst voll der der Fig. 1.

Es ist wohl ohne weiteres ersichtlich, daß das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip sich nicht nur auf die beiden dargestellten Ausführangsformen beschränkt, sondern für alle Oszillatorschaltungen anwendbar ist, bei denen sich die Einstellwicklung so einfügen läßt, daß im reversiblen Teil der Hysteresekurve des magnetisierbaren Elementes die durch die induzierte Gegenspannung erfolgende Gegenkopplung noch so gering ist, daß Schwingungseinsatz erfolgt, jedoch im irreversiblen Teil so groß ist, daß die Schwingungen abreißen.

Falls die nach dem Knickpunkt im irreversiblen Teil der Hysteresisschleife an der Einstellwicklung entstehende Gegenspannung nicht ausreichend hoch ist, um durch Gegenkopplung die Schwingung des Impulserzeugers abreißen zu lassen, so kann man die an der Einstellwicklung des magnetisierbaren Elementes entstehende Gegenspannung verstärken und diese verstärkte Spannung als Gegenkopplung dem Impulserzeuger zuführen.

Da mit steigendem permanenten Fluß der jeweils zu durchlaufende reversible Teil immer länger wird — das magnetisierbare Element hat ja nur eine angenähert und nicht genau rechteckförmige Hysteresisschleife —, wird auch der Gesamtimpuls zeitlich fortlaufend immer etwas langer werden, obwohl zwar der für den permanenten Fluß wirksame Teil konstant bleibt. Ein solcher Impulserzeuger stellt also gleichzeitig auch eine Anordnung zur Abgabe einer Reihe von Impulsen dar, von denen jeder folgende um eine definierte Zeitspanne länger ist als der vorangehende.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Einstellung des permanenten Flusses eines magnetisierbaren Elementes mit annähernd rechteckförmiger Hysteresisschleife, bei dem auf eine Einstellwicklung ein oder mehrere Einstellimpulse mit gegenüber der Zeitkonstante des Einstellkreises steilen Flanken des Spannungsanstieges gegeben werden, wobei jeder der Einstellimpulse gleiche Änderungen des permanenten Flusses dadurch hervorruft, daß am Anfang des jeweils für die Einstellung wirksamen Teiles des Einstellimpulses durch die sprunghafte Änderung des Selbstinduktionskoeffizienten im Knickpunkt der Hysteresisschleife beim Übergang von der reversiblen auf die irreversible Flanke eine Stromanstiegsänderung erfolgt, die in Abhängigkeit von ihrem Auftreten den für die Einstellung wirksamen Teil des Einstellimpulses so bestimmt, daß die Stufen der permanenten Flußänderung untereinander gleich sind und eine bestimmte, gewünschtenfalls auch sehr kleine Höhe aufweisen, nach Patent 1112109, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellimpuls durch die an der Einstellwicklung infolge der sprunghaften Änderung des Selbstinduktionskoeffizienten im Knickpunkt auftretende Änderung der induzierten Gegenspannung beendet wird und so die Dauer der vom Impulsgeber abgegebenen für die Flußeinprägung wirksamen Einstellimpulse allein durch die schaltungsbedingten Laufzeiten zwischen dem Auftreten der Gegenspannungsänderung und dem Abreißen der Schwingung des Impulsgebers bestimmt wird.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellwicklung des magnetisierbaren Elementes so in einen Stromkreis eines Impulserzeugers geschaltet ist, daß die in ihr induzierte Gegenspannung als Gegenkopplung wirkt und die sprunghafte Änderung dieser Gegenspannung im Knickpunkt durch Erhöhen der Gegenkopplung die Schwingung des Impulserzeugers abreißen läßt und so den Einstellimpuls beendet.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Einstellwicklung entstehende Gegenspannung verstärkt und dem Impulserzeuger als Gegenkopplung zugeführt wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulserzeuger vorzugsweise eine Sperrschwingeranordnung verwendet wird, bei der die Einstellwicklung in den Stromkreis der Bezugselektrode geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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