DE1514493A1 - Magnetkreis mit an die Luftspaltinduktion rueckgekoppelter Erregerwicklung - Google Patents
Magnetkreis mit an die Luftspaltinduktion rueckgekoppelter ErregerwicklungInfo
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Description
' '! !'"i 1965
SIEMENS-SCHUCKERTTORKE Erlangen, ^'"
Aktiengesellschaft Werner-von-Siemens-Straße
PLA 65/1366
Magnetkreis mit an die Luftspaltinduktion rückgekoppelter
Erregerwicklunr·
Eg ist bekannt, daß der elektrische Widerstand gewisser HaIbleiterstnffe,
z.B. Indiumantimonid oder Indiumarsenid, durch Magnetfelder eingestellt werden kann. Dieser Effekt, der auch
Gauss-Effekt genannt wird, ist in Z.Phys.138, 1954, 322-329
beschrieben, und en wird u.a. dargelegt, daß für den Pail relativ
kleiner Magnetfelder (bei denen das Produkt aus Beweglichkei t der Ladungsträger im Halbleiter und Magnetfeld klein ist)
rnVn der Halblei terv/iders tand angenähert proportional zum Quadrat
des einwirkenden Magnetfeldes ändert.
Diene Magnetfeldabhängigkeit ißt besonders deutlich, wenn der
-1- 909847/0168 vn/Rd ;
(Art. 7 §.l Abs. 2 Nr. I Satz 3 dss Änderungsges. v. 4.9.19671
/ PLA 65/1366
Halbleiterkörper Einschlüsse einer zweiten Phase aus elektrisch '
gutleitendem Material enthält, die Einschlüsse anisotrope Struk-" tür aufweisen und im wesentlichen parallel zueinander angeordnet
1963
sind. In Z.Phys. 176, 399-4(8 sind Beispiele solchen Halbleitermaterials
beschrieben.
Im folgenden werden - wie seit einiger Zeit in der Fachsprache
üblich - magnetisch steuerbare Halblei terwidersti;nde der Kurse
halber als "Feldplatten" bezeichnet. Ist RQ der 7/iderstand einer
Feldplatte beim Magnetfeld Null und Rg der Y/iderstand im Magnetfeld
B, so folgt die Widerstandsänderung für kleine Felder annähernd der quadratischen Funktion Rx, = Rq (1 + kB ). Darin ist k eine
Materialkonstante.
Tatsächlich folgt der V/iderstand Rg der angegebenen Funktion - auch
•>ei kleinen Magnetfeldern unter z.B. 5 kG - nicht genau. Beispielsweise
erhält man für einen Wert von L = 2 Rfl bei herkömmlichen
Feldplatten einen Fehler von bis zu 2C,O. Für stärkere Magnetfelder
- z.B. über 10 kG - ergibt sich eine nahzu lineare Beziehung
zwischen Rx. und B.
Y.'enn es auch bei einigen bekannten Einrichtungen von Vorteil ist,
im linearen Berei-·]: zu arbeiten, z.B. mittels Vormagnet j η ic rung
der Feldplatte (s.z.B.deutsche Auslegeschrift 1025 504), so -ibt
es doch eine T.oihc. von v'nwondungen, bei denen es wicht!/* ist, Feldplatten
:.;u hauen, doren V/idcrstand sich mögli«-hst genau proportional
::\m Quadrat einer anderen Grö3e ändert. Eine rolr-he Größe
knnn z.B. der I]rrogcrntr-m eines Elektrcmarneten sein, in üoc-con
Luftspalt die Feldplatte eingesetzt ist.
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- 2 - vC/Rd
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- ■ ■■'■ ■ ■ ,■- : pi η
• : : PLA 65/1366
Beispielsweise let tint ale Analogrechner geeignete Gegentaktscharteng alt «wti Feldplatten, dit In ewti Zweigen eintr Me8-brüokt liegen, in Solid-Stat· Sltotroniot χ, 1964« 565*571 fct~
sokritbtn. Jede der beiden Feldplatten let in dtn Luftepalt «in··
lltktromagntten elngeeetit, wobei lttittrtr Jt tint Erregerwicklung uaA tint Yormagnetieieruagewioklung besitet. BtIAt Erreger-
«Ad btidt TorBafnftieitrimgewiokltmftn lltgta la Rtiht an «ttrtnmttn Stroequtllen. Dit Wiokltmftn dtt tlntn Kagntttn tlnd
tatgtgtngttttst «utinandtr gtpolit. ZItX dtr iMkaimttn Sohaltung
ltt ttv la dtr ixHELektaAlagoaalt tint Signalapammng iu ateetn,
Alt tzakt proportional «m Produkt ant Brüoktnetro», dta Stroa φ
Anrth Alt Srrtgtrwleklung uaA At« Stroa duroh Ait Vormagneti-■itrttHgewicklwig ltt« Bu ltt ater vor möglich, «tan tiefe Alt
ftlAplatttawiAtrttiaAt gtnaa proportional gum Quadrat dtr trrtgtaAta XagattftlAtr ändtrn.
SIt praktitoht Anwendung dtt von Vatur aua nur angenähert quadratitohen Sutamtttanangt switohta Feldplattenwideratand und erregendem Magnetfeld eoheiterte auch la anderen Fällen bisher lamer
daran, AaS keine fur teohnieohe BtAurfnliat euereiohend genau
quadratische Charakter!βtik herstellbar war· *k
Der Erfindung liegt dit Aufgabe «u örunde, tint Sohaltung mu
Bohaffen, alt Hilft dtrtr Alt genannte quadratische Charakteristik beliebig genau einstellbar let.
DIt Erfindung betrifft tint Schaltungsanordnung sur Herstellung
oder sea Abgleichen einer quadratischen Widerstandscharakterietik
einer Feldplatte, deren elektrischer Widerstand duroh tin Magnetfeld Weinfluet b«w. ei'i' teilbar lit. Erfindungsgemäfl ltt tin elektromagnetisch erregter Magnetkreis rorgesehen, la dessen Luftspalt
tint rom Fremdet ro« durchflossen trttt Halbleiterfeldplatte ge
setet let und es ist dit Erregerwicklung &*« Magnetkreieea
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"■„: ,Γ- PLA 65/1366
mittels einer parallel geschalteten zweiten Feldplatte an die Luftspaltinduktion rückgekoppelt, derart, daß sich der Widerstand
der ersten Feldplatte proportional zum Quadrat des die Schaltung durchfließenden Gesamtstromes ändert.
Es ist dabei zweckmäßig, in den Zweig -mit der zweiten Feldplatte
einen ohmschen Widerstand einzuschalten, der so dimensioniert ist
und insbesondere einstellbar ist, daß die Charakteristik der jeweilig
verwendeten ersten Feldplatte genau quadratisch wird.
φ Durch die Parallelschaltung von Feldplatte und deren Reihenwiderstand
zur Induktivität der Erregerwicklung des Magnetkreises ist die Anordnung im allgemeinen mit einer Zeitkonstante behaftet.
Diese Zeitkonstante läßt sich gemäß weiterer Erfindung kompen-' öieren, wenn in den Nebenschluß mit der zweiten Feldplatte ebenfalls
eine, insbesondere einstellbare-, Induktivität eingeschaltet
wird.
Außerdem kann durch Einschalten eines, insbesondere einstellbaren,
Heißleiterstin den Zweig mit der Erregerwicklung eine Temperatur-φ
abhängigkeit der Schaltung einschließlich des Temperaturganges dor ersten Feldplatte kompensiert werden. Dadurch erhält man den
Vorteil, eine Feldplatte mit exakt quadratischer Charakteristik zu haben, die gleichzeitig unabhängig von der Außentemperatur ist.
Gemäß weiterer Erfindung können zwei in Reihe geschaltete erfindiingsgeniäße
Schaltungsanordnungen für eine ^echcnschaltung verwendet
worden. Dabei sind für beide I.'.agnetkreise vom gleichen
Strom durchfloGsene Vormaf-noticierungswicklungen vorgesehen. Die
Erregerwicklung und die Vornagnotisierungnwicklung des einen
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_ 4 _ BADORiQfHAL vC/Hd
it u ■ >■ ■- ■ >· ν ; t
' ι ■ ι « - ■ i. .■ Ii ', t ι
t t *»l t - LL «ILL
CL LH» * ' L« '■
Magnetkreisea sind entgegengceetzt zueinander gepolt, und die ;
ersten Peldplatten der beiden Anordnungen liegen in zwei Zweigen
einer Meßbrücke. Diese Rechenschaltung kann z.B. als Multiplikator
(Analogrechner) mit zwei Eingängen verwendet werden, wobei der Vormaghetisierungastrora
konstant gehalten wird. Soll auch der Vormagnetisierungsstrom
variabel sein, so ist es zweckmäßig, die Vormagnetisierungswicklungen
ebenso zu beschälten wie die vorgenannten Erregerwicklungen.
Bei variablem Vormagnetisierungsstrom erhält man einen Multiplikator mit drei Eingängen.
Es ist zwar aus der deutschen Patentschrift 1054 543 eine Anordnung
mit einem Halbleiterbauelement bekannt, wobei der;Widerstand der
Anordnung durch den G-auss-Effekt im Halbleiter gesteuert ist, der
durch das auf den Halbleiter rückgekoppelte durch den die Anordnung durchfließenden Strom hervorgerufene Magnetfeld erzeugt und
bestimmt ist. Da es eich',hierbei um ein als Regel-, Schalt-, Übertragungs-oder Schwingungserzeugungsorgan handelt, sind das Magnetfelderregersystem
und der Halbleiter in Reihe geschaltet, und das Magnetfeld steigt schwächer als ^proportional zum die Anordnung
erregenden Strom an. Dagegen steigt bei der erfindungsgemäßen Anordnung das Magnetfeld stärker-als proportional zum Strom an. Nur
so gelingt.es, die erfindungsgemäße Aufgabe zu lösen, nämlich
zwischen dem obengenannten ernten Feldplattenwiderstand und dom die
Schaltungsanordnung durchfl ießenden Gesamtstrom eine (exakt) quadratische
Beziehung-herzus-teilen.
An Hand einer -ochemat:sehen Zeichnung wird die Erfindung näher
.erläutert; es zeigen:
'.Fig.. 1 ein Beispiel einer Peldplattcncliaraktcristik,
Fig.. 2 eine erf-indun-gs-geniü'ße Prinzipsciialtung, ■ BAD Ön'M·- ·
■9098A7V0TÖe
_ 5 - % vC/Rd
i * » JJ # i J i #
Jl* J # * * ί J*
* ft* 4» * 111 i »
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. --Fig. 3 eine Schaltung gemäß Pig.2, die auch betreffend Temperaturgang
und Zeitkonstante kompensiert ist,
Fig. 4 ein schematisch perspektivisch gezeichnetes Ausftihrungsbeispiel
einer erfindunfsgemäßen Schaltungsanordnung,
Fig. 5 den Verlauf der Fehlerkurven mit und ohne Anwendung der
erfindungsgemäßen Schaltung,
Fig. 6 eine Gegentaktschaltung unter Anwendung von zwei in
Reihe liegenden erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen,
Fig. 7 eine Schaltung gemäß Fig.6, bei der auch die Vormagnetisierungswicklungen
erfindungsgemäß-beschaltet sind,
Fig. 8 ein schematisch gezeichnetes Ausführungsbeispiel eines Multiplikators mit drei Eingängen unter Anwendung der
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und
Fig.9 u.10 Fehlerkurven mit und ohne erfindungsgemäße Beschaltung
bei einer Anordnung gemäß Fig.6.
In Fig.1 ist in Kurve I der Verlauf des Widerstandes En (in der
Ordinate) einer Feldplatte in Abhängigkeit von der magnetischen Induktion B (in der Abszisse) gezeichnet.' 'Die Widerstandsänderung
folgt im unteren Bereich der Kurve, wie gesagt, annähernd der qua-Iratischen
Funktion nach der Gleichung R^ = RQ (1+kB ). Für höhere
von B ist die V/idergtandsänderung nicht mehr gan^ quadratisch
Die Abweichung von dor angegebenen Funktion ist uir, so größer je
höher ausgesteuert wird. Zum Vorgleich irst in Fig.1 eine exakt
quadratische Kurve II eingezeichnet,." die die Kurve I an der St3lle
B=O tangiert und an den Stellen Be = - 4 kG schneidet.
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' _ 6 - vG/Rd
f « t ·
• ··
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Die Kurven I und II weichen auch im unteren Bereich etwas, voneinander
ab. Als Abweichung bzw» Fehler F kann die Differenz aus dem tatsächlichen Feldplattenwiderstand RB bei der Induktion B und
einem exakt quadratischen Widerstandswert RB = RQ (1 + kB ) (Kurve
II), bezogen auf den gewählten Endwert der Widerstandsänderung Δ Rg = R|}e - Rq , definiert werden, wobei Be die maximal angewandte
Induktion und Rge der dieser Induktion zugehörige Feldplattenwiderstand* ist. Für den Fehler F ergibt 3ich dann der Wert F = RB-% .
515
Dieaer Fehler wird um so kleiner, je kleiner der ausgesteuerte Bereich
gewählt wird, d.h. also, je kleiner Be ist.
Wird die Feldplatte in den Luftspalt eines Elektromagneten gesetzt, ■
so tritt an die Stelle der magnetischen Induktion B der Erreger- f
strom Ijj durch die Erregerwicklung« Der Fehler F kann dann durch
Sättigungserscheinungen im Eisenrückschluß des Magnetkreises noch
etwas größer werden.
Fig.2 aeigt eine erfindungsgemäße Schaltung mit einer Feldplatte 1,
deren Widerstand sich möglichst genau proportional zum Quadrat des
Gesamtstromes I0 ändern soll. Die Feldplatte 1 wird vom Fremdstrom
i durchflossen und ist zusammen mit einer Feldplatte 2 in den Luftspalt
eines Elektromagneten gesetzt, welcher mittels der Wicklung 4, die den ohmnchen Widerstand 5 hat, erregt wird. Die (zweite) Feldplatte
2 ist erfindungsgemäß, insbesondere über einen Serienwiderstand 3, parallel zur Erregerwicklung 4 geschaltet. Ein Teil des
Steuerströmen Iq fließt also über den FeläpTattenwiderstand 2 und
über den Vorwiderstand 3. :
der Steuerstrom ΙΛ erhöht, so vergrößert ßieh der Feldplatten
widerstand 2* Dadurch wird die Wirkung des Nebenschlusses mit der
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. - 7.- ' ■■ v
■./■.■■ ■."■■ : . · . BAD ORiGiNAL
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Feldplatte 2 verringert, und. es fließt ein relativ größerer Teil
Ijj des Steuerstromes Iq über die Wicklung 4. Damit wird die Kennlinie
der Feldplatte 1 mit zunehmendem Steuerstrom I0 steiler, ä.h*
did Annäherung an die quadratische Charakteristik wird besser. Durch,
geeignete Wahl des Grundwiderstandes der Feldplatte 2 und gegebenenfalls des Vorwiderstandes 3 bei vorgegebenem Wicklungswiderstand 5
kann der Fehler in einem bestimmten Aussteuerungsbereich sehr klein gehalten werden.
Macht man den Vorwiderstand 3, wie das in Fig.3 angedeutet ist, variabel, so kann jede Feldplattenkennlinie individuell an eine
quadratische Charakteristik genau angepaßt werden. In Fig.3 sind gleiche Teile wie in Fi^.2 bezeichnet. Zusätzlich ist in Fig.3 in
ί den Nebenschluß eine insbesondere einstellbare Induktivität 6 ein-'
geschaltet. Zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit der Schaltung
ist in den Wicklungszweig ein Heißleiter 7 gesetzt. Um bei j der Auswahl des Heißleiters nicht zu genau sein zu müssen und um
die Schaltung für beliebige Temperaturbereiche geeignet zu machen, ist es zweckmäßig, einen einstellbaren Heißleiter zu verwenden.
"Beispielsweise sind hierzu Heißleiter aus magnetfeldabhängigem
Material geeignet, deren Widerstand sich mittels eines Magnetfeldes
bei vorgegebener "Temperatur einstellen läßt.
Die Fi/T.4 zeigt ein perspektivisch gezeichnetes Ausführun^sbeispiel
gemäß Fi.«j.3, wobei die Pc].schuhe 8 und 9 einen Elektromagneten
Gchematiseh dargcstollt sind. Ebenno v/ie in den Fig.2 und 3 wird
hier der Strom-Γ« in den I.ji-rotisier-un.^sstrom It- der Wicklung 4
und den Strom des Kebensohr-i-ces mit der Feldplatte 2 aufgespalten.
Fir.5 zeigt den Verlauf aer Fehlerkurve in Abhängigkeit vom Strom
. vC/Rd
009 84 7/0168
ßAD
tu \% t -." ■· . ■ «ο
ti · t . L- I- · ·
: PLA 65/1366
Ι« durch die Wicklung 4 bzw. vom Gesamtstrom Iq bei einer Feldplatte
(tin Fig.2 bis 4) mit dem Grundwiderstand Rq = 80 ->*■- ,
•wenn die Feldplatte bis zu einem Widerstandswert R,, = 145 -^- ausgesteuert
wird« In Fig.5 ist in der Ordinate die Abweichung von
der obengenannten quadratischen Funktion, also der Fehler F (in $)
angegeben. In der Abszisse sind Magnetisierungsstrom I,» und Gesamtstrom
Iq (in mA) abgetragen.* Wird die Messung ohne die erfindimfTc;-gemäße
Beschaltung der Erregerwicklung ausgeführt, so ergibt sich z.B. die Kurve III. Der maximale Fehler in der Kurve III beträgt
etwa 1,8$. Verwendet man zur Verringerung des Fehlers eine zweite
Feldplatte (z.B. die Feldplatte 2 in den Fig.2 bis 4) mit einem Grundwiderstand von ebenfalls 80 Xu , so ergibt sich z.B. die
gestrichelte Fehlerkurve IV (wenn die Feldplatte 1 ebenfalls wieder
'bis zu 145.--Λ- ausgesteuert wird). Der maximale Fehler in der Kurve
IV beträgt nur noch etwa - 0,1$ - das ist etwa der 10.Teil des
maximalen Fehlers von Kurve III. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen
Nebenschlusses ist bei gleicher Aussteuerung der Feldplatte nur ein um etwa 25$ höherer Gesamtstrom Iq notwendig.
Fig.6 -zeigt eine Gegentaktschaltung unter Anwendung von zwei in
Serie liegenden erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen, die bei quadratischer Charakteristik der Feldplatten TO und 11 als Multiplikator
für zwei oder drei Eingänge geeignet ist. Die .Feldplatten
10 und 1T und die Widerstände 12 und 13 liegen in den. Zweigen
einer Brückenschaltung mit dem Meßgerät 14. Von den Feldplatten 10
und 11 sitzt jede in einem Luftspalt eines Elektromagneten. Beide ■ ■:
Elektromagneten besitzen zwei verschiedene Wicklungen. In Fig.6
sind dio Vormagnotisierungswicklungen 15 und 16 so dargestellt, daß"
sie im gleichen Sinn vom Strom Iy durchflossen werden.-Die Erregerwicklungen
17 und 18 dagegen werden im entgegengesetzten Sinn vom
' . 9 .,...■ 909847/0168 vG/Rd
- ■ ■■ ':■■■■■ ■ BAD OrSiGiNAL ■■
4««
"> Λ PIA 65/1366
Strom Ijj durchsetzt und sind erfindungsgemäß mit *den Feldplatten
19 und 20 und den Widerständen 21 und 22 beschaltet. Jtte Feldplatt·
19 ist in denselben Luftspalt wie die Feldplatte 10 mud die Feld- *
platte 20 in denselben Luftspalt wie die Feldplatte 11 gesetzt. Wenn Iy konstant ist, ändern sich die Widerstände der Feldplatten
10 und 11 exakt quadratisch in Abhängigkeit vom Strom IQ. Dann ist
die Signalspannung Ug am Meßgerät 14 exakt proportional zum Produkt
aus dem Brückenstrom Ig und dem Erregerstrom IQ bei konstantem
Vormagnetisierungsstrora Iy.
Bei der Schaltung gemäß Fig.6 handelt es sich um einen Multiplika- *
tor für zwei Faktoren, nämlich Ig · IQ -^ TJg, wobei die Spannung
U mit dem Gerät 14 gemessen wird. Der Vormagnetisierung3strom Iy
wird dabei konstant gehalten. Soll auch der Vormagnetisierungsstrom variabel sein und als dritte Größe und genau in das Produkt eingehen,
so ist es zweckmäßig, die Wicklungen 15 und 16 (in Fig.6 bzw. 7) ebenso zu beschälten, wie die V/icklungen. 17 und 18,- um
auch zwischen dem Vormagnetisierungsstrom und den Feldplattenwiderständen auf erfindungsgemäße V/eise genau quadratische Beziehungen
herzustellen.
In diesem Fall, der iri Fig.7 angedeutet ist, ist der Strom I.. in
den Vormagnetisierungsstrom Iy und den Strom der Nebenschlüsse mit
den Feldplatten 23 und 24 und den Widerständen 25 und 26 aufgespalten. Gleiche Teile sind in Fig.7 ebenso wie in Fig.6 bezeichnet.
Der eine Elektromagnet - die Elektromagneten sind durch gestrichelte
Pfeile angedeutet - besitzt in Fig.7 die Wicklungen 15
.und 17 und in seinem Luftspalt befinden sich die dr.ei Feldplatten
10, 23 und 19. Um den anderen Elektromagneten liegen die Wicklungen 16 und 18. In seinem Luftspalt sind die Feldplatten 11, 24 und 20
ft I
eingesetzt. 909847/01S8 BA° omGmAL ί'
- 10 - vO/Rd
( i« C β.» ti Γ
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PLA 65/1366
Fig»S zeigt ein schematiseh gezeichnetes Ausführungsbeispiel gemäß
Tlft.lf wo"bei auch die Polöcihuhe 35 ^i3 58 von zwei Elektromagneten
angedeutetsind. Gleiche Teile esind in Fig.8 ebenso bezeichnet wie
-in Fig*?« ausätzlich sind inFig.8 (entsprechend Fig.3) noch Induk-.■"-fcirttäten
27 bis 30 zur !Compensation der Zeitkonstanten der Wick--Xungen
1§ bis 18 und Heißleiter 31 bis 34 zur Kompensation eines
Üleniperaturganges der Schaltung angegeben.
in eimern erfindungsgemäßen Ausfiiiirungsbeispiel einer Schaltung gemäß
|Ί.§»6 ürurden folgende Elemente verwendet« als Elektromagnete wurde
je ein sog. ΕΪ-38-Kern mit einem Luftspalt von 1 mm Weite verwendet.
!.Kerne waren mit ^e zwei Wicklungen von 1250 Windungen mit einem
Widerstand von etwa 100&- versehen. Die Feldplatten 10, 11,
19 und 20 befanden sich auf einem Ferrit-Träger und besaßen je einen
(irundwiderstand von Rq * 80 -^- . Die Festwiderstände 12 vmd 13 hatten
■je etwa 6 k ü . Der Eingangswiderstand des Meßgerätes 14 betrug
etwa 50 "InJi. . Die Vorwiderstäjide 21 und 22 hatten V/erte von etwa
50 .Λ. und 130 -w .
Mit dieser Anordnung gewonnene Meßergebnisse sind in den Fig.9 und
10 dargestellt. Die Fig.9 zeigt die Fehlerkurve der Signalspannung
Ug, die am Meßgerät 1'4 mit und ohne erfindungsgemäße Beschaltung der
Wicklungen 17 und 18 in Fig.6 aufgenommen wurde. In der Ordinate
ist der Fehler F in Prozenten und in dor Abszisse die Signalspannung
TI« in mV angegeben. Die Kurve V wurde ohne Anwendung der crfindungsgerfißen
Schaltungsanordnung und die Kurve VI mit Anwendung der cr-.finduiieorsr;orn'Lßen
Schaltungsanordriung auf/renomnen. Der 3rüc.innstrori
It. betrug 20 inA und der Yoma£:netisierungsstroiii I„ 15 -m/k. Der Erpm
I,> v/virdo ve η 0 bis 19 EiA verändert. '.Vie sich nuc den:
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" " " 909847/0168
■■'■■■■■..■ BAD C
f »
ί, ■ lttl ;: JPiA 65/1366 —
Vergleich der beiden Kurven deutlich ergibt, wurde durch Anwendung
der erfindungsgemäßen Schaltung der maximale Fehler von etwa 0,6$
inJCurve V auf ~ 0,017$ in Kurve VI verringert.
Bei der Aufnahme der Kurven in Fig.9 wurden die Magnetfelder nur
nach positiver Richtung ausgesteuert. Wenn auch nach negativen V/erten ausgesteuert wird, so ergibt sich ein Bild, wie ee in Fig.10
dargestellt ist. Die Kurve VII in Fig.10 gibt die Meßergebnieee
ohne Anwendung und die Kurve VIII die Meßergebnisse mit Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wieder. Bei der Aufnahme
der Kurven in Fig..TÖ wurde der Strom I0 von -18 bis +18 mA variiert.
Bei sonst gleicher Beschaltung wie in Fig.9 ergab sich bei Vergleich
der Kurven VII und VIII von Fig.10, daß durch Anwendung der Erfindung
die maximalen Fehler von - 1,15$ (in Kurve VII) auf ί 0,15$
(in Kurve VIII) herabgesetzt sind.
Sind parallel zu den Wicklungen 15 und 16 ebenfalls Feldplatten mit
Vorwiderständen geschaltet (siehe z.B. Fig.7 oder 8), so erhält man
eine Multiplikationsschaltun£, bei der die Signals'pannung Ug mit
einer Genauigkeit von besser als 0,1$ proportional zum Produkt aus
den drei Steuergrößen I0, Lg und I1 ist. .
6 Patentansprüche
10 Figuren
10 Figuren
BAD ORIGINAL
12 - . vO/Rd
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Claims (6)
1. Schaltungsanordnung zur Herstellung oder zum Abgleichen einer
quadratischen Widerstandscharakteristik einer Feldplatte, derenelektrischer
Widerstand durch ein Magnetfeld beeinflußbar bzw. einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromagnetisch
erregter Magnetkreis vorgesehen ist, an dessen luftspalt
eine von Fremdstrom (i) durchflossene erste Halbleiterfeldplatte
(1) gesetzt ist und daß die Erregerwicklung (4) des Magnetkreises mittels einer parallel geschalteten zweiten Feldplatte (2) an die Luftspaltinduktion rückgekoppelt ist, derart,
daß sich der Widerstand der ersten Feldplatte (1) proportional
zum Quadrat des die Schaltung durchfließenden Gesamtstromes
(I0) ändert (Fig.2 bis 4).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein, insbesondere einstellbarer, Widerstand (3) in Reihe
zur zweiten Feldplatte (2) geschaltet ist (Fig.2 bis 4)·
3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der Erregerwicklung (4)
mittels einer in Reihe zur zweiten Feldplatte (2) geschalteten, insbesondere einstellbaren, Induktivität (6) kompensiert ist
(Fig.3 und 4).
4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch ge-•
kennzeichnet, daß eine Temperaturabhängigkeit der Anordnung einschließlich eines Temperaturgangeθ der ersten Feldplatte
(1) mittels eines in Reihe zur Erregerwicklung (4) geschalte-.-teten,
insbesondere -einstellbaren, Heißleiters (7)kompensiert
• \ + en «■ -V^ 909847/0188
ist (Fig.3 und 4).
65/1366
5; Verwendung von zwei in Reihe geschalteten Anordnungen nach
den Ansprüchen 1 bis 4 als Rechenschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Magnetkreise vom gleichen Strom
durchflossene Vormagnetisierungswicklungen (15,16) vorgesehen sind, wobei die Erregerwicklung (18) und die Vormagnetisierungswicklung
(16) des einen Magnetkreises entgegengesetzt zueinander gepolt sind und daß die ersten Peldplatten
(10,11) der beiden Anordnungen in zwei Zweigen einer Meßbrükke liegen (Pig.6).
6. Rechenschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungswicklungen (15»16) ebenso beschaltet
sind wie die Erregerwicklungen der Magnetkreise nach den Ansprüchen 1 bis 4 (Fig.7).
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