DE1516964A1

DE1516964A1 - Magnetfeldsonde fuer schwache magnetische Felder

Info

Publication number: DE1516964A1
Application number: DE19661516964
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Heinrich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-04-21
Filing date: 1966-04-21
Publication date: 1969-07-31
Also published as: DE1516964C3; DE1516964B2

Description

I4agnetfeldsonde für schwache magnetische Felder Magnetische Felder können mit Sondenspulen in Verbindung mit einem Kriechgalvanometer ausgemessen werden.
Es sind auch Magnetfeldsonden bekannt, bei denen Hallgeneratoren zur Messung des magnetischen Feldes benutzt werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetfeldsonde zu schaffen, die mit weniger Aufwand als bisher gebräuchliche Sonden auskommt und trotzdem einen unmittelbar auswertbaren Webeffekt liefert.
Eine Magnetfeldsonde fUr schwache magnetische Felder ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in Je einem Luftspalt an zwei permanentmagnetisch in entgegengesetzten Richtungen erregten Schenkeln eines Itagnetgestells ein magnetfeldabhängiger Widerstand (Feldplatte) angeordnet ist.
Wie später noch anhand einer Figur näher erläutert wird, verschiebt die Vorwagnetisierung den Arbeitspunkt der Feldplatten auf deren Widerstands-Induktionscharakteristik in ein Gebiet größerer Steilheit. Durch die Vormagnetisierung beider Feldplatten in entgegengesetzter Richtung wird erreicht, daß ein auszumessender Magnetfluß, der die beiden Feldplatten in gleicher Richtung durchsetzt, den Widerstand der einen Feldplatte um einen bestimmten Betrag erhöht und denjenigen der anderen Feldplatte um den gleichen Betrag herabsetzt. Es tritt dadurch eine Verdoppelung des Meßeffekts auf, die in einer Brückenschaltung ausgenutzt werden kann.
Die Magnetfeldsonde nach der Erfindung gestattet es auch, sehr kleine Magnetfelder auszumessen. Zum Beispiel kann das Erdfeld und dessen Änderungen leicht ohne großen Aufwand gemessen werden. Änderungen des Erdfeldes, die durch bewegte ferromagnetische Gegenstände, wie Fahrzeuge aller Art oder ferromagnetische Werkstücke auf Transportbändern hervorgerufen werden, sind auch leicht mit der Magnetfeld sonde zu erfassen. Die Sonde kann deshalb auch zum Signalisieren, Zählen, Aufsuchen und Überwachen derartiger Gegenstände herangezogen werden.
Zur Konzentration der zu messenden Feldlinien können an Jochen, die die Schenkel des Magnetgestelis miteinander verbinden, stäbe aus azeichmagnetischem Material angebracht sein.
Die magnetfeldabhängigen Widerstände können in einander diagonal gegenüberliegenden Zweigen einer Widerstandsbrückenschaltung liegen. Die Magnetfeldänderungen können dann durch ein Anzeigeinstrument in der Brückendiagonalen gemessen werden, wenn gleichzeitig die Brücke mit einer Speisespannung versorgt wird.
Zur permanentmagnetischen Erregung der Schenkel des Magnetgestells dienen zwei Permanentmagnete, die auf ein Schenkelpaar aufgesetzt sind. Die Permanentmagnete können aus in Richtung ihrer Dicke magnetisierten Oxydmagneten bestehen. Je dünner diese Magnetscheiben sind, desto geringer ist ihr magnetischer Widerstand in Richtung des zu messenden Flusses. Die Empfindlichkeit der Meßanordnung wird durch die Verwendung scheibenförmiger Oxydmagnete noch gesteigert.
Die magnetfeldabhängigen Widerstände können aus Indiumantimonid bestehen.
Die Erfindung wird anhand zweier Figuren erläutert.
In Figur 1 ist die Widerstands-Induktionscharakteristik eines mgnetfeldabhängigen Widerstandes dargestellte Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Aus Figur 1 geht hervor, daß der Widerstandswert einer Feldplatte nur vom Betrag der sie durchsetzenden magnetischen Induktion und nicht von deren Richtung abhängt.
Der Verlauf des Widerstandswertes ist spiegelbildlich zur Ordinate des Diagramms. Durch die Vormagnetisierung mit einer Induktion B1 bzw. B2 wird der Widerstandswert der beiden Feldplatten in ein Gebiet größerer Steilheit auf die Werte R1 bzw. R2 angehoben. R1 und R2 sind damit die Widerstandswerte der beiden in je einem Luftspalt eines Magnetschenkels angeordneten Feldplatten. Durch ein Magnetfeld, dessen Induktion Bx gemessen werden soll, wird der Widerstandswert der einen Feldplatte auf R1'. erhöht und der Widerstandswert der anderen Feldplatte auf R21 herabgesetzt. Diese Wirkung wird dadurch erzielt, daß die Feldlinien des zu messenden Magnetfeldes beide Feldplatten in gleicher Richtung durchsetzen. Infolge der magnetischen Parallelschaltung der Schenkel des Magnetgestelis wirkt auf jede Feldplatte die Hälfte der gesamt zu messenden Induktion ein. Es wirkt somit auf die eine Feldplatte die Induktion B2 - B und auf die andare Feldplatte die Induktion B1 + Bx.2 2 In Figur 2 sind zwei Feldplatten 1 u. 2 innerhalb von Luftspalten 3 u. 4 angeordnet. Die Luftspalte 3 u. 4 sind Trennfugen zweier Magnetschenkel 5 u. 6, die an beiden Enden durch Joche 7 u. 8 miteinander verbunden sind. Die Magnetschenkel bestehen aus je einem weichmagnetischen Teil 5a bzw. 6a und einem permanentmagnetischen Teil 5b bzw. 6b. Die permanentmagnetischen Teile 5b und 6b sind entgegengesetzt gepolt. An den Jochen 7 und 8 sind Stäbe 9 bzw. 10 aus weichmagnetischem Werkstoff zur Konzentration des zu messenden Magnetflusses angeordnet.
5 Patentansprüche t Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche 1. Magnetfeldsonde fUr schwache magnetische Felder, dadurch gekennzeichnet, daß in je einem Luftspalt an zwei permanentmagnetisch in entgegengesetzten Richtungen erregten Schenkeln eines Magnetgestells ein magnetfeldabhängiger Widerstand (Feldplatte ) angeordnet ist.
2. Magnetfeldsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Schenkel des Magnetgestells miteinander verbindenden Jochen Stäbe aus weichmagnetischem Material angebracht sind.
3. Magnetfeldsonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetfeldabhdngigen Widerstände in einander diagonal gegenüberliegenden Zweigen einer Brückenschaltung liegen.
4. Magnetfeldsonde nach einem der Ansprühe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wagnetfeldabhängigen Widerstände aus Indiumantimonid bestehen.

5* Magnetfeldsonde nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schenkeln des Magnetgestells flache scheibenförmige Oxydmagnete an--geordnet sind.