DE1440193A1

DE1440193A1 - Magnetisch-elektrischer Signalgeber mit einem magnetfeldabhaengigen Widerstand

Info

Publication number: DE1440193A1
Application number: DE19611440193
Authority: DE
Inventors: Kuhrt Dr Rer Nat Friedrich; Lippmann Dr Rer N Hans-Joachim
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-09-05
Filing date: 1961-09-05
Publication date: 1968-11-28
Also published as: US3179856A; DE1440193B2; CH417408A

Description

Magnatisoh-elektrieoher Signalgeber mit eineiz magnetteld-

ebhängigen Widerstand......

Zusatz zur Patentanmeldung S 69 270 VIIIb/21o (PZA 60/1416)

im Hauptpatent ist ein magnetiech-elektrisoher. Signalgeber be-

eohriebeng der als berührungaloeer Lagemelder, insbesondere End-

schalter fUr Pörderanlagen, bei Xaeohinen, Register- und Zähl-

e4nriohtltge.h und dergl. verwendbar ist. Der Signalgeber enthält

in einem Elsenkreie mit zwei einander entgegenwirkenden Magneten

und einem BUokaahlußteil einen zwischen Polschuhen-angeordneten

FIallgenerator. Innerh$lb des Eisenkrises ist im Ruhezustand ganz

ode* @teileeise Plußkompeneation vorhanden, d.h. der den Hailge-.

aeratör durohaetzende Differenxflup ist gleich Null, oder ver-

ecbvrindend klein: Heim Vorbeibewegen einefi ferroltagnetiechen

Objektes an einem solchen Signalgeber wird die Flußkompensation

aufgehoben"* so d.aß die Änderung der Hauspannung eine Anzeige

der Bewegung und der Zage des Objektes liefert.

In Fig.1 ist Anordnung und Wirkungsweise dieses Signalgebers

schematisch angedeutet. Dabei sind nur die wesentlichsten `feile

gezeigt.

Zwischen zwei Dauermagneten 1 und 2 auf einem Rückschlußteil 6

ist in vier magnetischen Symmetrieachse Y ein Hallgenerator 4 an-

geordnet. Über den Signalgeber wird das zu meldende Objekt 5,

beispieluweise ein Eisenteil, in x-Richtung hinwegbewegt. Dabei

entsteht an den Hallklemmen des Hallspannungserzeugers der in

Pig.1 dargestellte Verlauf der Hallspannung uH in x-Richtung.

Steht das Objekt 5 genau über dem Fallgenerator, so ist die Hall-

spannung gleich Null. Bei einer anderen Zage des Objektes er-

gibt sich eine positive oder negative Hauspannung, so da13 die

ßewegungeriehtung .festgestellt und außerdem im Moment des durchgangen ein exaktes Stellungsaigtial erzeugt werden- kann.

Es hat sich nun herausgestellt, daß aez° dargestellte Verlauf der

Hauspannung nur dann erhalten wird , wenn die Zunge L des Objektes

in der Bewegungsrichtung x relativ klein .ist, beispiel:iweise bei

einem Größenverhältnis der Breite B zur liärige h von 1. Er-

streckt sich dagegen das Objekt vornehmlich in der Dewegungsrzch-

tung, so erhält man die in fig.2 schematisch angedeuteten @'eT@häL--

nisse. Insbesondere ergibt sich kein exakter Nulldurchgang mehr,

sondern es erits tehen zwei Nebenmaxima, deren Amplitude sich -im Ver-

hältnis zur Amplitude der ffauptmaxima mit dem Abstand zwischen Ei-

senteil und Signalgeberobe nflsche ändert.Abgesehen davon,daß eit!

präzi-se:3

Stellungssignal nun nicht mehr erzielt werden kann, ergeben sich auch Schwierigkeiten beim Nachechalten von bistabilen Kippschaltungen zur Auswertung der Ballspannung, da diese gegebenenfalls durch-die Nebenmaxima zum Kippen veranlaßt werden.

Objekte 5 gemäß Pig.2 treten beispielsweise bei Walzwerken auf. Will man etwa die Stirnfläche eines langgestreckten Eisenknüppels auf dem Rollengang des Kaltbettes einer Walzenstraße melden, so können die Nebenmaxima zu einer Doppelmeldung führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, durch einen speziellen Aufbau des Signalgebers diese Nachteile zu vermeiden und.unter allen Umständen einen eindeutigen Nulldurchgang ohne Nebenmaxima zu erzwingen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf dem verlängerten Rückschlußteil neben dem Ei-senkreis einweiterer Magnet gleicher Polarität angeordnet ist. Will man, trotz der hierdurch gestörten Flußverteilung, im Ruhezustand die Flußkompensation erzielen,. so kann man den Ballgenerator mit den Polschuhen in die magnetische Symmetrieachse der Gesamtanordnung verschieben.
Fig.3 zeigt schematisch die durch die Erfindung erzielten Ergeb-nisse, wobei gleichartige Teile mit denselben Bezugszeichen wie in. den Pig,1 und -2 bezeichnet sind. Wie die. gemessene Diagrammkurve seigt,.enteteht zwar.eine Verzerrung in dem Verlauf der Hallepannung über dem zurückgelegten Weg, jedoch erhält man einen eindöutigeh Nulldurchgang, so daß sowohl Stellungameldun" gen ermöglicht als auch Doppelmeldungen vermieden werden.

Nähere Einzelheiten der Erfindung seien im folgenden an Hand der .

Fig.4 bis 6 näher erläutert.- -

Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Signalgeber nach

der Erfindung in Seitenansicht, Fig.5 in Draufsicht, Fig.6 ist

ein schematisches Schaltbild.

Auf der Rückschlußplatte 6 sind die beiden Magnete 1 und 2 ange-

ordnet, auf die Polplatten 7 und 8 aufgelegt Bind. Zwischen den

Polplatten sind Polschuhe 9 und 10- angeordnet, die den Haugene-

rator 4 einschließen.

.. r

Gemäß der Eriindung ist auf der Rücksch?ußplatte 6 ein weiterer

Magnet 11 gleicher Polarität angeordnet, Der gesamte S4gnalgebsr

kann zur Erhörung der mechanischen Stablität mit einer Gießmasse

12 oder -dergl. umgeben werden.

Fahrt man das Objekt '5 in Form eines langgeetrecktexi-Biäenteiie

in bestimmtem Abstand D, der etwa bis ZU _ 5 cm betragrri kgnn, über

-den Signalgeber, so erhält man einen Verlauf der Hallepannung ge- .

mäß @ Fig.3 t Die Ausbildung von Nebemaxima wird durch den Magneten

11 verhindert, der sekundäre Magnetivierungen im Objekt 5 un-

schädlich macht. # .

An den Haugenerator 4, den an der Klemmen 1.3, 14 ein konatgnter

Steuerstrom zugeführt werden kann, wird zweckmäßig ein-Verstie-

ker 15 und eine bistabile Kippstufe 16 Bngeaohlogoan, die ein

polarieiertee Relais 1? zur Steuerung weiterer Stromkreioe er- .

regen kann. ,

Abwandlungen des Aueführungebeispieles sind ohne weiteres möglich.'

Insbesondere ist der Innenaufbau des Eiaenkreiaee weitgehend

freizügig, sofern. nur dafür ,gesorgt wird, daß' am Ort des Ball-.

apannungeer$eugers im Ruhestand ganz oder teilweise Flußkompennation eintritt.. Hierzu sei nochmals@auf Pig.3 Bezug genommen. Es ist einleuohtegd, daß der Signalgeber auch dann brauchbare . Ergebnisse liefert, wenn auch im Ruhezustand eine bestimmte Hallepannung auftritt. Sie muß nur kleiner sein, als das im rechten Teil des Diagramme nach Fig.3 erkennbare Minimum, so daß nur ein Schnittpunkt mit der Abszissenachse vorhanden ist.

Claims

Y a t e n t a n s p-r ü c h e

1. Magnetisch-elektrischer Signalgeber mit einem Hallgenerator, der zwischen Polschuhen in einem Eisenkreis mit zwei einander entgegenwirkenden Magneten und einem.ßückschlußteil derart angeordnet ist, daß die im Ruhezustand ganz oder eilweise vorhandene Flußkompensation beim Vorbeibewegen eines ferro- magnetischen Objektes aufgehoben wird, nach Patent . . . . . (Patentanmeldung ,S 69 270 VIIIb/21c), dadurch gekennzeichnet, daß auf dem verlängerten Rückschlußteäi neben dem Eisenkreis ein weiterer Magnet gleicher Polarität angeordnet ist. 2. Magretisch-elektr-.scher Signalgeber nach Anspruch 1, daaurch gekennzeichnet, daß der Hallgenezsator mit den Polschuhen in die magnetische Symmetrieachse der Gesamtanordnung verschoben ist. 3. -Magrie tischelektrischer k0'ignalgel)er nach den Ansprüchen 1 urcc 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer weichmagnetischer. Rd^xschlußplatte drei. gleiebartige Dauermagnete angeordnet sind und daß der Hallgenerator zwischen Polschuren liegt, d x auf zwei der Dauermagnete aufgesetzt sind.

4..bIagnetisch=elektrischer Signalgeber nach den Ansprüchen. 1 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der.. Hallgeneratcr eire b@- otabile Kippstufe zLir "ignalausviertizng angeschlossen ist.