Taatkopf für Initiatoren
von Steuereinrichtungen
| üegenstand der Pxfindung ist ein Bastkopf iur Initiatoren
, |
| yon Steuereinrichtungen, bei denen mittels einer oesillstor- |
| achaltung eine B@ingangegröee erfaßt und die 'Schwingungen |
| des ossillatörs in ein Signal fUr nachgeschaltete Glieder |
| der Steuereinrichtung |
| insbesondere nach |
| Patent ..... ( ratentanaeldung Sx ö4/114, L
...o....) mit |
| einer Ansteuerung durch Veränderung der Symmetrie einer |
| Brückenanordnung. . |
| Es sind bereite Initiatoren ßur Steuereinrichtungen,bekannt,` |
| bei denen die Ansteuerung insbeeohdere durch eine Beein- |
| flussung des Feldes der Spule,des Initiator-Schwingkreises |
| erfolgt. Die Beeinflussung kann zum Beispiel entweder durch
. |
| Unterbrechung des koppelnden Feldas zwischen der Spule des |
| Schwingkreises und einer Rückkopplungsspule erfolgen (Schlitz- |
| initiator) oder aber auch durch Annäherung eines elektrisch |
| leitenden oder ferromagneti®chen Gegenstandes an die Spule |
| den Schwingkreises vorgenommen werdeg (Näherungsinitiator)p |
| .Die gessäte Schaltungsanordnung den Initiators eineol$lie8- |
| lach Veretärker.beiindet sich dabeiL@in allgemeinen in einen |
| haetkopl. Dadurch ist einerseits eine bestimmte Miudeot- |
| 3e des Taafikopfe® gegeben, andererseits ist der Tempera-
_ |
| turbereich, in dem sich der Tastkopt einsetzen läßt, iit |
| Rücksicht auf den Ossillatorverstkrker beschränkt. #
äerur _ |
| Ist bei bekannten Initiatoren nachteilig, daß diese in der.
. |
| Um3ebung von elektkisoh leitenden und/oder ferromegnetisobe» |
| Materialien nur beschränkt verwendbar sind, da ja mit dem-
t |
| ar Ligen Uaterialieu schon eine V@1@beeinu°eung des
. IMtlt' ; |
| erfolgt w |
| bfr. .. . . |
| 1 Si#. |
| it s |
| Be wurde * rdt 'giiettor |
| bereit a, |
kleinem Testkopf zu
schaffen, der in einem-möglichet
großen
Temperaturbereich anwendbar ist. In eigentlichen Testkopf .des
vögesohlagenen Initiators befinden
wenig Bau-
elemente, deren elektrische
Eigenschaften außerdem weitgehend
temperaturunabhängig sind.
Bei der vorgeschlagenen
Ocheltungsanordnung
wurde dies dadurch erreicht, daß der Vor-.stärker
des Initiators von mindestens einem Blindwiderstand
des Oszillatorschwingkreises
getrennt und an diesem Über
eine abgeschirmte Verbindungsleitung
angeschlossen iat..Die
durch den Einfluh
der zum Taatkopf führenden
Leitungen,
ins-
besondere durch
den Einfluß
der Leitungskapazitäten
und
der
Leitungsverluste bedingten
Schwierigkeiten wurden durch
einen
derartigen Anachluß.eines Punktes des@Sohwingkreines
an die
Abschirmung
der Verbindungsleitung überwunden,
daß eine Ver-
änderung der Dämpfung
des Schwingkreisen
infolge untersohiedlioher Leitungelä.nge durch
eine gegensätzliche Veränderung
des Rückkopplungsfaktors ausgeglichen
wird.
Der vorgeschlagene Initiator
besitzt bereits einen sehr klei-
nen
Testkopf, in dem sich auch weitgehend temperaturunempfindliohe Elemente
befinden, jedoch sind die im Testkopf befindlichen
Teilendes Initiators.,
da nie zum Schwingkreis gehören,
noch
durch in der Nähe
des Testkopfes
befindliche elektrisch leitend6
und/oder ferromagnetische
Gegenstände beeinflueaber,
wie
sie aua Beispiel zur Befestigung
verwendet
werden.
Durch
das Hauptpatent a.. (Patentanmeldung $$
64/114, L o.....)
wurde ein Initiator für Steuereinrichtungen geschaffen,
der
eine große Empfindlichkeit, besitzt,
dessen Testkopf darüber
hinaus sehr klein gehalten und außerdem auch
weit von den
lemperetursmpfindliohen
verstärkenden Elementen
des Initiators
angeordnet
werden kann.
Ferner ist der Testkopf selbst bei'
Vnschließung mit
elektrisch leitenden
und/oder ferromagnetieOhen Xaterialien
gut ensteuerbar. Erreicht
wurde dies de=
durch,
daß die Ousilleßoraohaltung
von einem
Veiretärker mit
| eiz« 9ohwingkrei,e jebildet wird, wobei im.Rüäkkopplungsweg |
| Y,"-1 ot@lao;änuä@ 7orgesehea ist, deren Disgo»lqpennung
. |
| ,: `1: die V@rltlftere sugoffttt wird. -.Dir ildttiatö;aitrd'@
- |
| 1@_ ött_t@tie .:d@tr. B@rtietenanoirdnung ax- |
| r c. |
| . eteue@ct. |
| Per;Initiator_,.neoh äem"Hauptpttent ....
(Patentanmeldung |
| wird somit durch eine direkte Änderung |
| der _Rttokkop#,sepannung hinsiohtlioh #aplituds und/oder |
| Phase angestbttert. Die Inderung eftolgt durch eine entspre- |
| ohende Veretitng den fokengleicbgewiohtes. Im Testkopf |
| -des,Initiators burauohen dauet nur swei Impedanzen
angeordnet |
| werden, die ewei in Reihe liegende Zweige der Brückenanord- |
| nung "bilden. Die gntlUnae von =gebenden Materialien
- auch |
| von elektrisch weitenden unä/oäif terromegnetischen Materialien
- |
| heben bioh eher *titgehend aUf. buroh einen zweckmäßigen |
| Einbau sowie Auelegnng der Impedansen läßt sich jedoch eine |
| gewunobte aioh`tungeabhängigkeit/-elektrieeh leitenden
und/oder |
| -!errotrgnstieohon Materialien erreichen. Der Taatkopt@bleibt |
| somit selbst bei unaittelbarem Einbau in derartigen Materialien |
| gut artsteuerbar, Kerner ist vorteilhaft, dad eich im Bastkopf. |
| ,nur wenig Bauelemente befinden, deren elektriaöile Eigennehaf- |
| ten darüber hinaus weitgehend temperaturunabhängig sind"*
Der |
| Zaetkopf kann,daber klein gehalten und außerdem in einen
großen' |
| Temperaturbereich verwendet werden. - Von den im
Testkopf be- |
| l@ndliohen @wedansen, aus Beispiel Induktivitäten, ist daher |
| eine in der Ute des Taettenetere angeordnet,,so daß bei
An- |
| näherung elektrisoh.leitender und/oder ferromagnetieoher
Na- |
| terialien an den Testfenster entweder die ohmechen Verluste |
| (bei elektrisch leitenden Materialien) oder
die Induktivität |
| derselben (bei terromagnetiechen Materialien) verändert
werden. |
| Damit ergibt sich eine Veratianmg der Brückenanordnung nach |
| Amplitude und/oder »aee und ea erfolgt eine Änderung der |
| Diagor»lspannugg, die auf den Eingang des Veratärkere wirkt |
| Der Erfindung liegt insbesnnäere die Aufgabe zugrunde, einen |
| Taatkopt zu schaffen, der es gestattet, die durch die Schal.. |
| tunseanordeung !Ur Initiatoren von Oteuereinriohtungen nach
. |
| den Hauptpatent .o.. (Patentanmeldung Ss 64/114,
L .......) er- |
| reichten Vorteils voll suezwrut`sn. Darüber hinaus soll
der |
| tastkopt aber Tuch für weitere Initiatoren, zum Beispiel
fair |
| den vorstehend erwähnten, vorgesotXegenen Initiator eirwendbet |
| 7&-egenUber |
eeino
Erreicht wird dies bei einem Taatkopf tUr
Initiatoren von '
Steuereinrichtungen, bei denen mittels einer Casillator-'schaltun#
eine EingangegröBe
erfaßt und die Schwingungen
des Oazillatorn
in ein Signal für
nachgeschaltete Glieder
der Steuereinrichtung
umgeformt werden, insbesondere nach
Patent o... (Patentanmeldung Sa 64/114,
Z .o...,
mit einer
Annteuorung
durch Veränderung
der
Symmetrie
einer Brüekennnardnung,
dadurch, daß erfindungegemüß
im Taatkopf zwei
Spulen axial
hintereinander angeordnet
sind, die sich in
Schalenkernen
aus Perrit
befinden, wobei die
Schalenkerne
in Richtung des Tastfenetere
offen sind. Diene Anordnung
ergibt einen Testkopf, bei dem die in diesem befindliche
Induktivität
auf zwei Spulen verteilt ist. Dabei läßt sich
vorteilhafterweine
lediglich die Induktivität
der in der
Nähe
des Testfenstern
befindlichen
Spule durch elektrisch
leitende und/oder ferromegnetieehg
Materialien beeinflunaen,
falle diese in axialer Richtung dem Tastfeneter
genähert werde no Bezüglich
der übrigen Richtungen ergibt sich einer-
aeita
durch die erfindungegefe
Anordnung der Spulen in
Schalenkernen
eine.weitgehende
Unempfindlichkeit und anderereeite
eine gleichartige
Einwirkung auf beide Spulen. Dies
gilt sowohl für Wärmeeinwirkungen
wie auch für elektrische
und magnetische Einflüaseo
Es ist günstig,
zwischen
den Spulen und damit zwischen den
Schalenkernen aus nicht
leitendem
sowie nicht magnetischem Nateriel
bestehende Distanzscheiben
vorzusehen. Vorteilhafterweine
wird weiter zwischen
den Spulen
elektrisch leitenden
Material
vorgesehen, durch welches der Einfluß des in
der
Zähe
des Tastfenetern
befindlichen Schalenkernes auf die da-
hinter
angeordnete Spule kompensiert
wird.
In einer bevorzugten AuefUhrungsfort
worden die Spulen mit "-
einer Hülle aus elektrisch leitendem Material
umgeben, welahen ebenfalls
die Sdhalenkerne
sowie die Distanseoheiben
mit umfaßt. Diese Holle besitzt sweakmäßigerweise
in ezieler
Richtung
liegende Boblitze,
so daß Wirbelstromverluste vermieden werden. -
ferner
ist es günstig,
die Spulen mit
einer Hülle aus gut wärme
leitendem Material
zu umgebene im folgenden
soll die Erfindung
en Hand eines in
der ligur schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen
näher
er-
läutert werden.
| Der gezeigte zylindrische Testkopf besteht aus eines Kunet- |
| etoffboden 1, der mit deal Zentreletift 11 fest verbunden:iat. |
| Der Kunatetorffboden-@ bildet den Test enste .
Auf den Kunst- |
| etoffboden 1 sind - wie nun eer ]Pigur.;ereiohtliöh
- der Sohe- |
| lenkern 2 mit der Spule 4, die Dietenssoheiben 6, ?, der |
| Schalenkern 3 mit der Spule 5 und die Befestigüngqsoheibe
1o |
| geschichtet und damit axial hintereinender angeordnet.
Die |
| Schalenkerne 2, 3 bestehen aweokmä#ig aus Perrit und sind
in |
| Richtung des Kunatetoffbodene h offen. Die Steuerleitungen
12, |
| 13 der Leitung 16 sind fit jeweils einem Wicklungsende der, |
| Spule 4 beziehungsweise 5 verbunden. Die Leitungen 14, 15
sind |
| an die anderen Wioklungeenden der*Spulen 4, 5 angeschlossen, |
| miteinander verbunden und weiter auch an die Abschirmung
der |
| Leitung 16 angeaohloseeno , |
| Infolge der Anordnung der Spulen 4, 5 in den Schalenkernen |
| 2, 3 ergibt sich bei den gezeigten Testkopf in wesentlichen |
| nur lu Richtung den Tastfenstere - also den Kunatetoffbodene
1 Bein magnetischen Streufeld. Der Taetkopf ist damit praktisch |
| nur in axialer Biohtung.duroh vor den Testfenster befindliche |
| elektrisch leitende und/oder magnetische Materialien
zu be-. |
| einfluseen. Dabei Wird vor allem die Induktivität der Spule
4 |
| verändert, Die Spuli.5 ist gegenüber derartigen Einwirkungen |
| weitgehend durch den Sohaleniern 2 abgesohirmto Diese Ab- |
| echirmiing bedeutet jedoch gleichzeitig eine Erhöhung der
In. |
| duktivität der Spule 5. In vielen Fällen ist es aber wUnoohane- |
| wert, daß die Induktivitäten der Spulen 4, 5
etwa gleich groß |
| sind, Dies gilt insbesondere, falle die Spulen 4, 5 zwei
in |
| Reihe liegende Impedanzen einer fokenanordnung bilden, da. |
| sich bei gleich grollen Z*pedanseü aller Zweige einer Brüoko |
| die größte epfindlioht*i* ergibt: Zur' Koopensation
der IÄ |
duktivitätserhdhung
der Spule 5 durch den Schalenkern
2 be--sitst
die Distanzscheibe 6 eine Kupterkaaehierung
B. Durch i4..
,dieser erzeugte Wirbelströme
erfolgt eine Abschiranang
den
die Spule 5
umgebenden Booütrequen$feldea
gegenüber den
Schalenkern
2 und damit
die gewünschte Herabsetzung
der Induktivität. Durch
eine entsprechende Ausgestaltung
der Kupferksaohierung
8 läßt sich
die gewünschte
Angleichung der Induhtivitäten
der Spulen 4, 5
erzielen.
Die vorstehend beschriebene Anordnung
der einzelnen Hauelemente
den Taatkopfen
wird von einer Hülle 9 aus gut !lärme leitendem Bateriel,
zum Beispiel Aluminium, umgeben. Die
Hülle 9 ist
gegenüber
der elektrischen
Abschirmung
der Zeitung 16 und
da-
mit den Leitungen
14, 15 isoliert. Eine
etwaige weitere elek-
trische Abschirmung
den Testkopfes, die mit der Abschirmung
der Leitung
16 verbunden
ist, wird ebenfalls
gegenüber der
Hülle
9 isoliert. -
Durch die Hülle 9 wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung
erzielt,
so@daß
im Taatkopf
praktisch
kaum Temperaturdifferenzen auftreten können.
Darüber hinaus
ist der Temperaturgang
wie auch sonstige Umgebungseinflüsse
weitgehend
durch die Anordnung
von zwei
Spulen 4, 5 eliminiert,
da sich
die Umgebungseinflüsse
auf diese in gleicher !leise
auswirken.
- Die.ein$elnen Elemente
des Testkopfes werden voirteilhafterweise mit Gießharz
vergossen, so daß sich ein kom-
pakter, feuchtigkeitsunempfindlicher
sowie auch erschü+terungsunenpfindlicher Taetkopf
ergib t
Die vorstehend
beschriebene Verteilung der im Tee tkopf befindliehen Induktivitäten auf zwei
Spulen gestattet vor allem
die Anwendung
desselben bei einer Schaltungsanordnung
für Initistoren
von Steuereinrichtungen
nach dem Hauptpatent ..a.
(Patentanmeldung Ss 64/114,
h ....:.a),
bei der mittels
einer
Ossillatorschaltung
eine Eingangsgröße erfaßt
wird. Die
Ossillatorsohaltung
wird von einem Verstärker mit
einem Schwingkreis
gebildet,
wobei im,Rückkopplungeweg
eine Brückenanordnung vor-4esehen
ist, deren Diagonalspannung den Eingang den Verstär-_kern sugetührt
wird.. Swei
in Reihe liegende Zweige dieser _ _@ etioxonanordnun4werden
wen den Induktivitäten
der Spülen
4, 5 , . ,feg Vantkopten
gebildet. Die Ansteuerung
den Initiators, erfolgt
| ' durch #edorw% der Symmetrie der Br<iokenanordnungo
Diene |
| 'Ver411twirö #uroh Annäherung einss.elektrisch leitenden
' |
| unä/oder legnetisohea 1Lbteriels en des von dem Kunststoffboden |
| 1 gebiife@ faetlenster vorgenommen. Ferner ist ee *auoh
mög- |
| liob, die Spülen 4, 5 des Testkopfes zu entsprechenden spulen` |
| in witer" !aw#köpfen-in Reihe und/oder 'parallel
$u schalten. |
| Auch in'die1M !`all werden die Induktivitäten derart mitein- |
| an4er vdtbunden, da$ eich eine Brückenanordnung ergibt,
die |
| in Mokkopplungeweg den Ossilletortohaltung des Initiators
liegt. |
| Die Diegonelsplrnriung üeser Brückenanordnung wird dann
oben- |
| falle dem Einging des Oszilletorverstirkere zugeführt. |
| Außerdem läßt @ioh ebenfalls der erfindungsgemäBe'Tentkopf
bei |
| einer sobeltungsanoränung für Initiatoren von Steuereinriobtungen |
| anwenden, bei der der Verstärker von minäestene einem Blind- |
| leltungswiderstend'des Os$illetorsobwingkreiaee getrennt
und |
| mit #ieseä über eine tbgesobirsti Verbindungsleitiung verbunden |
| ist. Dabdl, ist die Abiobirmung der Verbindungsleitung
derart# |
| an eine Punkt den 8obwingkreisda angesablos°sen, dae_eine
Ver- |
| Ilsgerung der @tung äes Sobwingkreises infolge untersobiod- |
| liober Lsitungeläugq/äes Mokkopplungefektors auegegliohen@
wird. |
| Dies ersbalioht gro#o Entfernungen awisoben dem Verstärker
und |
| dm ix.loistpswiaeretand des Ossilletorsohwingkreises.-Hei |
| 'Verwendung des nrlisöunpg«Uen Testkopfes bilden
die Induk- |
| tivitAteo der Spulen 4,. 5 die Induktivität den Ossilletor- |
| sohwingkreises und domit den vom Verstärker entfernt engeord- |
| notou'E'liudwiürstnnd. Die Abeohirang der Verbindungsleitung |
| (der leitung 16) int dabei an den Verbindungspunkt
der Spulen |
| d, $ - also die Leituungnn 14,15
- angesohloeseno |
| ./äureh gloasitslioäd Veränderung |