DE137601C

DE137601C -

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Publication number: DE137601C
Application number: DE1902137601D
Authority: DE
Priority date: 1902-05-02
Filing date: 1902-05-02
Anticipated expiration: 1922-05-03

Description

f^JSERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE

in FRANKFURT a. M.

Schliefst man den durch eine Gleichstromquelle und eine Spule mit Selbstinduction gebildeten Stromkreis, so tritt bekanntlich nicht sofort clic durch das Ohm'sche Gesetz bestimmte Stromstärke auf, sondern dieselbe steigt wegen der bekannten Wirkungen der Selbstinduction allmählich an. Ebenso verschwindet beim Unterbrechen des Stromkreises der Strom nicht plötzlich, sondern strebt nach einer theoretisch bestimmten Curve dem NuIlwerth zu. Wenn man die Unterbrechung und Wiedereinschaltung des Stromkreises periodisch in rascher Aufeinanderfolge eintreten läfst, so wird die Stromabnahme der Spule geringer werden. Dieselbe wird u. a. abhängen von der Häufigkeit der Unterbrechungen, d. h. von der Höhe der Stromstärke, die in dem Moment der Unterbrechung erreicht ist. Schaltet man nun ein Meisinstrument in ·' den Stromkreis ein, mit welchem man den durch die Spule gehenden Strom mifst, so hat man ein Mittel in der Hand, die; Häufigkeit der Unterbrechung an der Gröfse des durch die Spule gehenden Stromes festzustellen.

Will man nun von irgend einem bewegten Körper die Geschwindigkeit messen, so hat man nur nöthig, einen Stromunterbrecher mit demselben in geeigneter Weise zu verbinden und durch diesen einen Stromkreis der oben bezeichneten Art öffnen oder schlicfscn zu lassen. Aus der durch die Spule gehenden Stromstärke, die durch das vorher entsprechend geaichte Messinstrument angezeigt wird, lean η man dann einen Rückschlufs -auf die Häufigkeit der Unterbrechungen, d. h. die Geschwindigkeit des Körpers ziehen. Diese Methode der Geschwindigkeitsmessung ist anwendbar für geradlinige, wie auch rotirendc Bewegungen. In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines solchen Unterbrechers gezeichnet in Verbindung mit einer mit Selbstinduction behafteten Spule und einem Mefsinstrumcnt. Es bedeuten A₁A₂ die Schleifbürsten, welche auf dem aus den Segmenten B unter Zwischcnschiebung der Isolation C bestehenden Unterbrecher schleifen. Von der Bürste A₂ gelangt der Strom zu der Inductionsspulc D, von welcher er durch das Mefsinstrumcnt E nach dem — Pol zurückkehrt.

Das vorstehend beschriebene Princip, welches eine äufserst einfache Methode der Geschwindigkeitsmessung darstellt, hat noch eine Unvollkommenheit, welche darin besteht, dafs die Stromstärke, welche durch die Selbstinductionsspule geht, um so kleiner wird, in je kürzeren Intervallen die Unterbrechungen auf einander folgen, d. h. je gröiser die zu messende Geschwindigkeit ist. Dieser Nachtheil läfst sich in folgender Weise (s. Fig. 2) beseitigen:

Nimmt man als Mefsinstrument ein sogen, elektromagnetisches Instrument, d. h. ein solches, welches nicht allein von der Stromstärke abhängig ist (Hitzdrahtinstrument u. s. w.), sondern welches abhängig ist von der Anzahl der Amperewindungen auf der Spule, so kann man durch Anwendung zweier differential geschalteter Wicklungen C₁ und e„ erreichen, dafs

die Amperewindungszahl bei Zunahme der zu messenden Geschwindigkeit gleichfalls zunimmt. Man hat dann nur noting, den einen Theil der Wicklung des Instrumentes direct an die Gleichstromquelle anzuschliefsen, den zweiten Thcil durch den Commutator und die Selbstinductionsspule hindurch zu speisen. Da jetzt eine constante Amperewindungszahl und eine mit zunehmender Geschwindigkeit abnehmende, der crstcren entgegengesetzt gerichtete Amperewindungszahl zur Wirkung kommen, so hat man es in der Hand, durch geeignete Dimcnsionirung der Wicklung eine beliebige Zunahme der Gesammt - Amperewindungszahl zu erreichen. Fig. 2 stellt diese Schaltung im Princip dar. Dieselbe hat noch einen weiteren Vortheil, welcher darin besteht, dafs die Vorrichtung weniger von Schwankungen der zur Messung benutzten GleichstiOinspannung abhängt als bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung. Es leuchtet ein, dafs, wenn die Glcichslromspnnnmig, welche für die Messung zur Verfugung steht, um beispielsweise 10 pCt. schwankt, auch der Ausschlag des Mcfsinstrumcntes bei der Schaltung der Fig. ι um 10 pCt. schwanken wird. Bei der ■ Schaltung nach Fig. 2 ist jedoch die Schwankung am Meisinstrument eine erheblich kleinere, da beide Wicklungen in gleichem Mafse schwanken und somit der Fehler zum Theil sich aufhebt. Durch die in Fig. 2 dargestellte Schaltung wird daher die McIsgcnauigkcit erhöht.

Die beiden vorstehend beschriebenen Methoden können natürlich dahin abgeändert werden, dafs der Gleichstrom nicht nur unterbrochen, sondern auch noch umgekehrt eingeschaltet wird. Damit erhöht man die Wirkung der Selbstinductionsspule, d. h. man benöthigt eine kleinere Selbstinductionsspule zur Erreichung des gleichen Zweckes.

Fig. 3 stellt eine Ausführungsweise eines solchen Commutators dar und Fig. 4 giebt die dazugehörige Schaltung.

AVickelt man auf, unter oder neben die oben besprochene Selbstinductionsspule H (deren Stromaufnahme von der zu messenden Geschwindigkeit becinflufst wird) eine zweite Wicklung /, die von der erstcren inductiv beeinflufst wird, so wird in dieser das gleiche inducirt wie in der erstercn. Man kann daher das Mefsverfahren auch dahin abändern, dafs man die in dieser zweiten Wicklung inducirte Spannung mifst. Fig. 5 und 6 geben, entsprechend Fig. ι und 4, zwei der verschiedenen möglichen Schaltungen an.

Claims

Patent-Ansprüche: *

1. Verfahren zur Messung von Geschwindigkeit, Umdrehungszahl u. s. w. bewegter Körper, dadurch gekennzeichnet, dafs durch den betreffenden Körper direct oder indirect ein mit Selbstinduction behafteter Stromkreis periodisch ein- und ausge-. schaltet wird, wobei der von einem in diesen Stromkreis eingeschalteten Meisinstrument angegebene Ausschlag ein Mais für die Geschwindigkeit abgiebt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit der Abänderung, clafs an Stelle der in diesem Anspruch vorgesehenen Ein- und Ausschaltung auch eine Umkehrung der Stromrichtung vorgenommen wird.

3. Eine Abänderung des Verfahrens nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, dafs das zur Strommessung benutzte Instrument von zwei differential gewickelten Wicklungen becinflufst wird, von welcher die eine wie in Anspruch 1 und 2 geschaltet ist, während die zweite an die Klemmen der Stromquelle angeschlossen ist.

4. Die Abbändcrung der in vorstehenden Ansprüchen gekennzeichneten Methoden dahin, dafs die Selbstinductionsspule mit einer zweiten Spule magnetisch verkettet ist, in welch' letztere das Mefsinstrument eingeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,