-
Magnetkern-Zählschaltung Magnetkern-Zählschaltungen arbeiten bekanntlich
nach dem Prinzip, daß ein Magnetkern mit angenähert rechteckiger Hystereseschleife,
im folgenden als Zählkern bezeichnet, durch eine Folge von Zählimpulsen schrittweise
ummagnetisiert wird, bis nach einer bestimmten Anzahl von Zählimpulsen die Sättigungsmagnetisierung
des Zählkernes erreicht wird. In diesem Zustand wird mittels einer zusätzlichen
Schaltung der Zählkern durch einen Rückstellimpuls in seinen ursprünglichen Zustand
zurückmagnetisiert, worauf der Zählvorgang von neuem beginnt. Die Rückstellimpulse
zeigen somit jeweils das Eintreffen einer zur völligen Ummagnetisierung des Zählkernes
erforderlichen Anzahl von Zählimpulsen an. Damit die zur völligen Ummagnetisierung
des Zählkernes erforderliche Anzahl von Zählimpulsen immer gleichbleibt, müssen
diese untereinander gleich bemessen sein. Zählimpulse von gleichbleibender magnetisierender
Wirkung lassen sich mit Hilfe eines weiteren Magnetkernes, im folgenden als Treiberkern
bezeichnet, erzielen, der mit dem Impuls zweimal bis zur Sättigung gegensinnig ummagnetisiert
wird, wobei einer der beiden Ummagnetisierungsvorgänge in einer Sekundärwicklung
(Induktionswicklung) einen Spannungsstoß erzeugt, der dem Zählkern zugeführt wird
und dort eine Ummagnetisierung in gewünschtem Ausmaß hervorruft. Der bei der darauffolgenden
Rückmagnetisierung des Treiberkernes in der Induktionswicklung entstehende gegensinnige
Spannungsimpuls wird durch eine Diode vom Zählkern ferngehalten, damit dieser nicht
wieder entmagnetisiert wird.
-
Voraussetzung für eine gleichbleibende magnetisierende Wirkung aller
Ummagnetisierungsimpulse des Treiberkernes auf den Zählkern ist, daß die übertragenen
Spannungsstöße gleichbleibende Zeitintegrale der Spannung (Spannungszeitfläche)
aufweisen, .denn einem bestimmten Quantum eines magnetischen Flusses entspricht
in elektrischen Einheiten das Zeitintegral der bei Änderung dieses magnetischen
Flusses um dieses Quantum in einer Sekundärwicklung erzeugten Spannung. Die öbertragung
der Spannungsstöße vom Treiberkern auf den Zählkern bleibt so lange einwandfrei,
als die Widerstandsverhältnisse im Übertragungskreis gleichbleiben. Dies läßt sich
.aber praktisch nur in beschränktem Ausmaß erzielen, weil die Durchlaßspannung der
für die Unterdrückung der Gegenspannungsimpulse erforderlichen Dioden sowie der
Spannungsabfall des Zählkern-Magnetisierungsstromes an allfälligen Widerständen
zur Steuerung der Rückstellung des Zählkernes und gegebenenfalls auch an Abgleichwiderständen
zur Veränderung des Zählverhältnisses (das entspricht der 'Anzahl jener Impulse,
die für eine einmalige Sättigung des Zählkernes erforderlich sind) temperaturabhängig
sind. Zufolge des Temperaturganges dieser Spannungsabfälle (verursacht durch den
Temperaturgang der Koerzitivkraft des Zählkern-Werkstoffes) ändert sich die an die
Magnetisierungswicklung des Zählkernes gelangende Spannung mit der Temperatur und
somit auch das Quantum der mit dieser veränderten Spannung erzielten Magnetisierung,
was weiter zur Folge hat, daß sich das Zählverhältnis in unerwünschter Weise verändert.
-
Eine übliche Magnetkern-Zählschaltung ist in F i g. 1 der Zeichnung
dargestellt. Der Zählkern 1 ist mit einer Magnetisierungswicklung 2 versehen, der
die Zählimpulse zur schrittweisen Ummagnetisierung des Zählkernes zugeführt werden.
Zur Erzeugung dieser Zählimpulse dient ein Treiberkern 3, der beim Schließen eines
Impulskontaktes 4 durch den Strom einer mit dem Kontakt 4 in Serie geschalteten
Wicklung 5 in der einen Richtung und beim öffnen des Kontaktes 4 durch den Strom
einer gegensinnigen Wicklung 6 in der anderen Richtung bis zur Sättigung magnetisiert
wird. Durch das Ummagnetisieren des Treiberkernes 3 werden in einer Induktionswicklung
7 Spannungsstöße erzeugt; Spannungsstöße der einen Richtung werden über eine Diode
8 der Magnetisierungswicklung 2 des Zählkernes 1 zugeführt, während die bei der
entgegengesetzten Ummagnetisierung erzeugten Spannungsstöße durch die Diode 8 von
der Magnetisierungswicklung 2 abgehalten werden. Der Zählkern 1 ist mit einer weiteren
Wicklung 9
versehen, die zur Rückmagnetisierung des Zählkernes 1
dient, sobald dieser durch die Zählimpulse einer Zählperiode magnetisch gesättigt
wurde. Hierzu ist ein mit seiner Schaltstrecke mit der Wicklung 9 in Serie geschalteter
Transistor 10 vorgesehen, der einen in den Basis-Emitter-Kreis eingeschalteten Widerstand
11 besitzt, der mit der Magnetisierungsvvicklung 2 in Serie liegt. Solange der Zählkern
1 nicht gesättigt ist, fließt bei einem Spannungsstoß der Induktionswicklung 7`
wegen der relativ hohen Induktivität der Wicklung 2 ein relativ geringer Strom über
den Widerstand 11, der zu gering ist, um die Schaltstrecke des Transistors 10 leitend
zu machen. Sobald jedoch der Zählkern 1 nach einer Zählperiode gesättigt wurde,
ist die Induktivität der Wicklung 2 so weit reduziert, daß der nächste Spannungsimpuls
am Widerstand 11 einen so großen Strom hervorruft, daß der Spannungsabfall am Widerstand
11 den Transistor 10 leitend macht und der über dessen Schaltstrecke sowie über
die Rückmagnetisierungswicklung 9 fließende Strom den Zählkern 1 wieder in seinen
Ausgangszustand versetzt. Mit 12 ist ein Abgleichwiderstand zur Einstellung des
gewünschten Zählverhältnisses bezeichnet. Bei der in F i g. 1 dargestellten bekannten
Schaltung beeinflussen die Temperaturabhängigkeiten der Diode 8 sowie der Widerstände
11 und 12 den Spannungsverlauf an der Magnetisierungswicklung 2 und somit auch das
Zählverhältnis in unerwünschter Weise.
-
Die Erfindung betrifft eine Magnetkern-Zählschaltung, bei der sich
die Auswirkung der Temperaturabhängigkeit der Diode weitgehend reduzieren läßt.
Die erfindungsgemäße Magnetkern-Zählschaltung ist mit einem durch Induktionsspannungsimpulse
der Induktionswicklung eines Treiberkernes schrittweise ummagnetisierbaren Zählkern
und mit einer zur Unterdrückung der durch Rückmagnetisierung des Treiberkernes erzeugten
gegensinnigen Induktionsspannungsimpulse dienenden Diode versehen und dadurch gekennzeichnet,
daß der Induktionswicklung eine gegensinmge Hilfswicklung des Treiberkernes mit
der in Serie liegenden Diode zu einem Hilfsstromkreis parallelgeschaltet ist, wobei
der Durchlaßwiderstand der Diode sowie die Windungszahl der Hilfswicklung so bemessen
sind, daß der von gegensinnigen Induktionsspannungsimpulsen erzeugte und über den
Hilfsstrbfkreis abfließende Strom keine die Koerzitivkraft des überschreitende Magnetisierung
bewirkt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 2 der Zeichnung dargestellt.
Die Bezeichnungen der Schaltungselemente sind; soweit sie mit denen der F i g. 1
übereinstimmen, in analoger Weise übernommen. Der Unterschied zwischen den beiden
Schaltungen besteht darin, daß die Diode 8; die in der Schaltung nach F i g. 1 in
den zum Zählkern führenden Kreis eingeschaltet ist, bei der Ausführung nach F i
g. 2 erfindungsgemäß in einen eigenen, zur Induktionswicklung 7 parallelen Hilfsstromkreis
eingeschaltet ist. Dieser Hilfsstromkreis enthält außer der Diode 8 noch
eine Hilfswicklung 13 zur Anpassung der Diode 8 an den unter Umständen recht
niederohmigen Zählkern 2, 7, 11. Hierbei sind der Durchlaßwiderstand der Diode 8
und die Windungszahl der Hilfswicklung 13 so bemessen, daß der von bei der Itücktnagnetisie=g
auftretenden Induktionsspannungsimpulsen erzeugte und über den Hilfsstromkreis abfließende
Strom keine die Koerzitivkraft des Treiberkernes überschreitende Magnetisierung
bewirkt.
-
Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wirkt sich somit die Temperaturabhängigkeit
der Diode 8 nur auf den Tiber die Hilfswicklung 13 zurückfließenden Strom aus, der
auf jeden Fall so klein gehalten ist, daß er auf den Treiberkern keine magnetisierende
Wirkung ausübt, so daß auch durch den Temperaturgang der Diode 8 bedingte Änderungen
dieses Stromes ohne Einfluß bleiben.