DE1906861A1

DE1906861A1 - Schwingmodulator mit Magnetfeder

Info

Publication number: DE1906861A1
Application number: DE19691906861
Authority: DE
Inventors: Lotar Pege
Original assignee: FORSCHUNGSLABORATORIUM DR ING
Current assignee: FORSCHUNGSLABORATORIUM DR ING
Priority date: 1969-02-12
Filing date: 1969-02-12
Publication date: 1971-01-07

Description

Schwingmodulator mit Magnetfeder Die Erfindung befaßt sich mit einem selbsterregten, mechanisch-elektrischen Lichtmodulator, beatehend aus einem oszillierenden Drehpendel mit einer Abschattungsblende und einem, auf eine Meßspule eines elektrischen Verstärkers wirkenden und von einer Arbeitespule des Verstärkers angestoßenen permanenten Arbeitsmagneten.
Anordnungen dieser Art sind fiir Vorrichtungen bekannt geworden, in denen mit geringem Energieaufwand eine sehr frequenzgenaue mechaniache Lichtiodulation mit lageunabhängiger Nullpogition bewirkt werden soll. Bislang wurden diese Drehpendel als Torsionsacbinger mit mechanischen Federn ausgebildet. Diese Anordnungen erfordern jedoch bezüglich der Federeinspannungen und der Federkonstanten eine sehr hohe Präzision und damit einen sehr hohen Aufwand.
Insbesondere ergibt sich bei der Änderung der Federkonstanten durch Justiermittel eine Reihe von Schwierigkeiten, die dazu geftihrt haben, daß solche Drehpendel vorzugsweise durch Änderungen der schwingenden Massen abgentirnt werden.
Diesen Umstand zu vermeiden, macht sich die Erfindung zur Aufgabe.
Sie löst diese Aufgabe dadurch, daß die Federkraft des Drehpendels durch ein magnetostatisches Feld zwischen einem auf den Drehpendel befindlichen permanenten Ankermagneten und att einer die Drehlager des Drehpendel tragenden Montageplatte befindlichen permanenten Feldmagneten gebildet wird.
Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß einmal durch relativ große, also unkritische Abstandsänderungen zwischen Anker- und Feldmagneten eine feinfühlige Frequenzabstimmung erreichbar ist, und zum anderen große Ausschlagwinkel des Drehpendels möglich sind, weil die Federkonstante der Anordnung ohne Schwierigkeit klein gefacht und durch passende Polschuhform für große Auslenkungen linearisiert werden können.
In einer eraten Ausbildung der Erfindung liegen die Feldlinien des Ankermagneten und zweier Feldmagnete senkrecht zur Drehpendelachse in der Bewegungsebene des Drehpendels, und es stehen den Ankermagnetpolen gleichnamige Feldmagnetpole gegenüber.
Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß eine genaue Null-Lage des Drehpendels ohne Belastung der Drehpendellager möglich ist.
In einer anderen Ausbildung der Erfindung liegen die Feldlinien des Ankermagneten und eines Feldmagneten senkrecht zur Drehpendelachse und zur Bewegungsebene des lrehpendels und es steht des Ankermagnetpol ein ungleichnamiger Feldmagnetpol gegenüber.
Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß sie zur Erzeugung der Federkraft mit nur zwei Permanentmagneten auskont.
Eine weitere vorteilhafte Vereinfachung der Anordnung besteht darin, daß der Arbeitsiagnet auch Ankermagnet ist.
Eine solche Anordnung ist mit Vorteil dort zu verwenden, wo sich das magnetostatische Feld und das magnetodynamische Feld der Selbsterregung nicht stören.
In der Zeichnung ist eine Anordnung nach der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig.1 eine erfindungsgemäße Anordnung mit zwei Feldmagneten, Fig.2 eine Anordnung mit einem Feldmagneten.
In Fig. 1 ist 1 ein Drehpendel, das um eine Achse 10 Drehschwingungen ausführen kann. Ein permanenter Arbeitsmagent 11 steht einer Meßspule 6 und einer Arbeitsspule 7 gegenüber.
Bereits bei einer sehr geringen Auslenkung des Drehpendels 1 wird in der Meßspule 6 durch den Arbeitsmagneten eine Spannung induziert, die über einen Verstärker 8 einer Arbeitsspule 7 mit vergrößerter Leistung sugefilhrt wird. Dadurch wird der Arbeitsmagent 11 angestoßen und das Drehpendel 1 kommt in Schwingung. Die zur Entstehung einer Schwingung notwendige wegabhängige Kraft wird durch ein magnetostatisches Feld zwischen einem Ankermagneten 2 und zwei Feldmagneten 3 und 4 erzeugt. Da jedem Pol des Ankermagneten ein gleichnamiger Pol der Feldmagneten gegenübersteht, wirken abstoßende Kräfte auf da Drehpendel 1, deren örtliches Minimum die Null-Lage des Drehpendels bestimmt. Die Eigenfrequenz des durch die hause des Drehpendels und die Federkonstante des magnetostatischen Feldes bestimmten Oszillator kann auf einfache Weise durch Abstandsänderung der beiden Feldmagnete relativ zum Ankermagneten verändert werden.
In Fig. 2 entstehen die wegabhängigen Rückstellkräfte nicht durch gegengerichtete, abztoßende magnetische Kräfte, sondern durch die Anziehungskraft zwischen zwei ungleichnamigen Magnetpolen von Ankermagnet 2 und Feldmagnet 3.
2 Figuren 4 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Selbsterregter lechanisch-elektrischer Lichtmodulator, bestehend aus einem oszillierenden Drehpendel mit einer Abschattungsblende und einem auf eine Xeßspule eines elektrischen Verstärkers wirkenden und von einer ArbeStsspule des Verstärkers angestoßenen permanenten Arbeitemagneten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Federkraft des Drehpendels durch ein magnetostatisches Feld zwischen eines auf des Drehpendel befindliegen permanenten Ankermagneten und auf einer die Drehpendellager tragenden Montageplatte befindlichen permanenten Fedelmagneten gebildet wird.
2. Lichtmodulator nach Anspruch 12 d a d u r c h g e k e n a -z e i c h n e t , daß die Feldlinien des Ankermagneten und zweier Feldmagnete senkrecht zur Drehpendelachse in der Bewegungsebene des Drehpendels liegen und den Ankermagnetpolen gleichnamige Feldsagnetpole gegenüberstehen.
3. Lichtmodulator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Feldlinien des Ankermagneten und eines Feldmagneten senkrecht zur Drehpendelachse und zur Bewegungeebene des Drehpendels liegen und dem Ankermagnetpol ein ungleichnamiger Feldiagnetpol gegenübersteht.
4. Lichtmodulator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Arbeitsmagnet auch Ankereagnet ist.