DE2042491C3 - Magnetfeldabhängige Widerstandsanordnung zur Erfassung der Größe und Richtung eines äußeren magnetischen Steuerfeldes - Google Patents
Magnetfeldabhängige Widerstandsanordnung zur Erfassung der Größe und Richtung eines äußeren magnetischen SteuerfeldesInfo
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Description
nung des Luftspalts in Richtung der Polflächen verhältnismäßig groß. Wird der Elektromagnet durch einen
U-förmige η Dauermagneten ersetzt, so bildet
Eine Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Rückschlußkörper ohne wesentlichen
Abstand an einer Stirnfläche des Permanentmagneten anliegt, dessen Länge in Richtung seiner
magnetischen Achse klein ist gegen die Ausdehnung seiner Polfläche, so daß ein größerer Teil d *s Steuerflusses
den Rückschlußkörper und diejenige Polplatte durchsetzt, deren Stirnfläche den die Feldplatte enthaltenden
Luftspalt begrenzt.
In dieser Widerstandsanordnung befindet sich zwischen dem Rückschlußkörper und dem Permanentmagneten
praktisch kein Luftraum, und es wird somit auch noch ein wesentlicher Teil des Streuflusses im
magnetischen Rückschluß und damit in der Feldplatte konzentriert und als Nutzfluß erfaßt. Der Rückschlußkörper
verbindet das Ende einer Polplatte über die Feldplatte mit dem Ende der zweiten Polplatte.
Das Magnetvolumen des Permanentmagneten und damit seine Energie befindet sich unmittelbar an der
Feldplatte. Die Bildung wesentlicher Streufelder im Bereich des magnetischen Rückschlusses wird damit
verhindert.
Die Feldplatte kann in einfacher Weise auf einer Flachseite des magnetischen Rückschlusses, der auch
als Grundplatte der Widerstandsanordnung dienen kann, angeordnet sein. Ferner kann die Feldplatte an
der Stirnfläche einer der Polplatten befestigt werden. Die Feldplatte muß selbstverständlich gegenüber den
elektrisch leitenden Teilen des Vorspannungskreises isoliert sein. Sie kann jedenfalls ohne besonderen Trägerkörper
und ohne besondere Halterung direkt auf einem der an den Luftspalt angrenzenden Körper befestigt
sein. Solche Feldplatten können nach dem Verfahren eines bekannten früheren Vorschlags hergestellt
werden (deutsche Auslegeschrift 1 665 794). Mit einer solchen Feldplatte wird die Länge des Luftspaltes
im wesentlichen durch die sehr geringe Dicke der Feldplatte bestimmt.
Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Widerstandsanordnung besteht darin, daß zur Entkopplung
des Steuer- und Vormagnetisierungsflusses ein Teil des Permanentmagnetkreises, der nicht vom Steuerfluß
durchsetzt werden soll, einen erhöhten magnetischen Widerstand erhält. Diesen Effekt erhält man
dadurch, daß der Querschnitt der Polplatte, die nicht vom Steuerfluß durchsetzt wird, kleiner als der entsprechende
Querschnitt der anderen Polplatte ist. Der Querschnitt kann insbesondere so klein sein, daß die
Polplatte durch den Vormagnetisierungsfluß des Permanentmagneten wenigstens annähernd gesättigt ist.
Damit erhält man einen hohen Widerstand für den Steuerfluß in dieser Polplatte und eine entsprechende
Verdrängung des Steuerflusses auf den die Feldplatte enthaltenden Teil des Magnetkreises.
Eine zusätzliche Verbesserung der Widerstandsanordnung nach der Erfindung erhält man dadurch, daß
auf den Schmalseiten des Magneten, die nicht am Rückschlußkörper anliegen, der Streufluß der Polplatten vermindert wird. Eine solche Verbesserung
erhält man durch eine Verlängerung des Magneten über die Polplatten hinaus bzw. durch entsprechende
Verkürzung der beiden Polplatten. Das Feld des über die Polplatten hinausragenden Teils des Dauermagneten wirkt dann dem Streufluß der Polplatten entgegen.
Außerdem kann d.e Widerstandsanordnung noch durch das Anbringen von Fangblechen für den Steuerfluß, die aus der Anordnung in Bild 5.66. auf Seite
33! des eingangs zitierten Buches grundsätzlich bekannt
sind, verbessert werden. Diese als magnetische Fühlerantennen wirkenden Fangbleche können die
Induktion im Luftspalt durch Einfangen eines wesentliehen Teils des Streuflusses beträchtlich erhöhen. Jeweils
mindestens eines der Fangbleche kann zweckmäßig zu einem Winkel abgebogen sein. Ein Schenkel
dieses Fangbleches liegt dann an einer der Polplatten oder am magnetischen Rückschlußkörper an und
ίο dient als Verteiler für den Steuerfluß, während der
vorzugsweise wesentlich längere freie Schenkel wenigstens annähernd in Richtung des Steuerflusses von
der Anordnung weggerichtet ist. Ist der Streufluß etwa senkrecht zur magnetischen Achse des Dauermagneten
gerichtet, so kann zweckmäßig das am magnetischen Rückschluß anliegende Fangblech gebogen
sein, während zur Erfassung eines in Richtung des Dauermagneten verlaufenden äußeren Feldes das an
der Polplatte anliegende Fängblech ein Winkelblech
ao sein wird.
Eine besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Widerstandsanordnung erhält man dadurch, daß
beide Fangbleche als Winkelbleche ausgebildet werden. Liegt eines der Fangbleche an einer Polplatte.
as vorzugsweise an der an die Feldplatte angreifenden
Polplatte, und das andere Fangblech an dem magnetischen Rückschluß, so haben die freien Schenkel etwa
die Richtung des äußeren Feldes. Soll ein annähernd homogenes Feld erfaßt werden, so haben die freien
Schenkel etwa entgegengesetzte Richtung und bilden somit einen Winkel von etwa 180°. Es kann aber auch
ein gekrümmtes Feld erfaßt werden. Dann bilden die freien Schenkel einen Winkel, der vorzugsweise kleiner
als 180 sein wird und auch annähernd ein rechter
Winkel sein kann.
Die Widerstandsanordnung ist ohne die Fangbleche an sich bereits gut geeignet zur Erfassung eines gekrümmten
Steuerfeldes, dessen Kraftlinien beispielsweise annähernd senkrecht in eine der Polplatten eintreten,
die Feldplatte durchsetzen und aus dem magnetischen Rückschlußkörper austreten oder umgekehrt.
Solche Felder werden aber durch die Fangbleche in der genannten Bauweise zusätzlich in der
Feldplatte konzentriert. Mit dieser Bauform wird die Empfindlichkeit der Widerstandsanordnung so weit
erhöht, daß noch Streufelder in der Größenordnung von wenigen mT, beispielsweise 10 bis 20 mT. erfaßt
werden können.
Eine Erhöhung des Nutzflusses im Luftspalt er-
5c reicht man auch dadurch, daß die Polplatten auch noch
auf zwei ihrer Schmalseiten vom Permanentmagneten umgeben sind. In Längsrichtung der Polplatten auf
den magnetischen Rückschluß gesehen, hat der Permanentmagnet dann die Form eines H. Die entspre-
chende Vergrößerung des Magnetvolumens ergibt eine Erhöhung der Induktion und damit eine Verschiebung des Arbeitspunktes der Feldplatte in einen
Teil ihrer Kennlinie mit größerer Steilheit. Mit einem solchen Η-Magneten wird somit die Widerstands
änderung und damit die Empfindlichkeit der Anord
nung zusätzlich erhöht.
In Verbindung mit einem wandernden Steuerfeld oder einer beweglichen Widerstandsanordnung in
Verbindung mit einem Steuerfeldgeber, die relativ zu
einander beweglich sind, besteht eine weitere Lösung
darin, daß eine Anordnung mit gegenläufig arbeitenden Feldplatten vorgesehen ist, wie sie aus der Zeitschrift »Elektronik«. 1965. Heft 8. Seite 228, bekannt
509608/156
ist. In dieser bekannten Anordnung sind zwei Feldplatten in einem gemeinsamen magnetischen Vorspannungskreis
angeordnet, in dem zwei Permanentmagneten hintereinander geschaltet sind. Im Gegensatz
dazu besteht die besondere Ausführungsform der Widerstandsanordnung nach der Erfindung darin, daß
sie aus zwei Teilanordnungen mit je einer Feldplatte besteht, die jeweils im Magnetkreis eines Permanentmagneten
angeordnet sind, dessen Länge in Richtung seiner magnetischen Achse klein ist gegen die Ausdehnung
seiner Polfläche und dessen eine Stirnfläche ohne wesentlichen Abstand an dem ihm zugeordneten
Rückschlußkörper anliegt. Die beiden Teilanordnungen sind derart nebeneinander angeordnet, daß jeweils
eine Polplatte, die beiden Feidplatten und der magnetische Rückschlußkörper vom gemeinsamen
Steuerfluß durchsetzt sind, der von einem äußeren Steuerflußgeber verursacht ist. Der Steuerflußgeber
und die Widerstandsanordnungen sind relativ zueinander beweglich. In dieser Anordnung wirken jeweils
die dem Steuerflußgeber zugewandten Polplatten als Fangbleche für das Steuerfeld.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen verschiedene
Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht sind.
Fig. 1 zeigt den Verlauf der magnetischen Flüsse
in einer Widerstandsanordnung nach der Erfindung;
In Fig. 2 ist eine besondere Ausführungsform des magnetischen Rückschlusses dargestellt:
Der Feldverlauf an dem Ende des Dauermagneten, der dem magnetischen Rückschluß gegenüberliegt,
entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 2, ist in Fig. 3 dargestellt;
In Fig. 4 ist die Widerstandsanordnung nach Fig. 2 als Seitenansicht dargestellt;
Fig. 5 zeigt eine besondere Gestaltung des Vorspannungskreises
:
In Fig. 6 ist eine besondere Ausführungsform des
Dauermagneten dargestellt.
Verschiedene Anordnungen mit jeweils abweichenden magnetischen Fühlerantennen sind in den
Fig. 7a bis 7d veranschaulicht.
Fi g. 8 bzw. Fig. Xa zeigt die Ausführung von Widerstandsanordnungen
mit einer einzigen gemeinsamen Fühlerantenne.
In den Fi g. 9 a bis l)d ist die Ausbildung von Ständerblechen
eines kollektorlosen Gleichstrommotors (Buch von Wei£, Kap. 5.6.2.) als Fühlerantenne der
Widerstandsanordnung dargestellt.
Die Anordnung von einem oder zwei Fühlerantennen im Luftspalt eines kollektorlosen Gleichstrommotors
für eine als Impulsgeber einer elektronischen Kommutierungsei nrichtung des Gleichstrommotors
dienende Widerstandsanordnung ist in den Fig. 10a
bis Fig. 10c dargestellt.
In Fi g. 11 ist eine Widerstandsanordnung mit Fühlerantennen
zur Erfassung des Feldes eines drehbaren, diametral magnetisierten Magneten in einem Taster
oder Schalter ohne mechanische Kontakte dargestellt.
Die Ausbildung der Fühlerantennen einer Widerstandsanordnung zur Umsetzung einer Längsbewegu?
g in eine Drehbewegung zeigen die Fig 12a und
12b.
In den Fig. 13a bis 13c ist als Ausgestaltung der
Widerstandsanordnung ein Geber für Impulsfolgen dargestellt.
Eine weitere Ausführungsform der Widerstandsanordnung als Stellungsgeber in Verbindung mit einem
magnetischen Band eines Codiersystems zeigt Fig. 14.
Eine Ausführungsform als Meßgeber mit ringförmiger Ausbildung der magnetischen Fangantennen ist
in den Fig. 15a und 15b veranschaulicht.
Die Fig. 16abis 16ezeigen eine Ausführungsform
als Programmgeber oder Codierschalter mit lamellenartigen Fangblechen und mehreren Widerstandsan-Ordnungen.
F.ine besondere Ausführungsform mit temperaturunabhängiger Wiedergabe der erfaßten Größe
durch gegenläufig arbeitende Feldplatten zeigt Fig. 17.
In Fig. 1 ist ein Dauermagnet 2 als Flachmagnet
gestaltet, dessen Länge in Richtung seiner magnetischen Achse klein ist gegen die Ausdehnung seiner
Flachseiten, die als Polflächen dienen und mit N und S bezeichnet sind. An den beiden Polflächen liegt jeweils
eine Polplatte 4 bzw. 6 aus ferromagnetischem Material oder Ferrit, von denen jeweils ein Ende über
einen magnetischen Rückschluß 8 sowie eine als magnetfeldabhängiger Widerstand dienende Feldplatte
10 miteinander verbunden sind. Der magnetische
Rückschlußkörner 8 besteht aus ferromagnetischem Material, z. B. aus Ferrit, und liegt vorzugsweise an
einer Stirnseite des Dauermagneten 2 an oder ist nur so weit von dieser Stirnseite entfernt, daß kein wesentlicher
Luftspalt entsteht, der einen merkbaren
Streufluß zulassen würde. Vom Permanentmagneten 2 wird ein magnetischer Fluß Φ, geliefert, der sich
über die Polplatten 4 und 6 sowie über den magnetischen Ruckschluß 8 und die Feldplatte 10 schließt
Dieser Dauerfluß <j> verlagert in an sich bekanntei
Weise den Arbeitspunkt in der Kennlinie der Feldplatte 10 vom Grundwiderstandswert in den steiler
Teil der Kennlinie und bewirkt somit eine magnetische Vorspannung der Feldplatte. Dem Vorspannungsflui
Φ, überlagert sich der Fluß Φ, eines äußeren Steuer
feldes. das mit der Widerstandsanordnung nach dei
Erfindung erfaßt und im allgemeinen nicht nur gemes sen, sondern auch in eine elektrische Große umge
formt werden soll. Dieser Steuerfluß Φ durchsetz die obere Polplatte 4, die Feldplatte 10 und wenig
stens einen Teil des magnetischen Rückschlußkör
pers 8. der auch als Grundplatte der Anordnung die nen und an dem die Feldplatte 10 elektrisch isolier
befestigt sein kann. In dieser Anordnung durchsetz nur ein vernachlässigbar geringer Teil des Steuerflus
ses Φ( die untere Polplatte 6 der Widerstandsanord
nung auf Grund des höheren magnetischen Wider Standes dieses Pfades. Die wesentlichen Teile dei
Anordnung sind deshalb der Magnet 2. die Polplatte <
und die Feldplatte 10
Der Permanentmagnet 2 mit kleiner Permeabilitä und entsprechend hohem magnetischen Widerstam
ist vorzugsweise ein Oxidmagnet. Solche Magnete! lassen sich mit sehr geringer Dicke bis m wenige!
Aenntel Millimeter herstellen. Ferner ist für eine Wi
derstandsanordnung nach der Erfindung auch Selten
erd-Kobalt-Dauermagnetmaterial gut geeignet.
J~[ En'kopplungseffekt zwischen Vorspannungs
tluB Φ, und Steuerfluß Φ, kann in einer Anordnun]
nach F1 g. 2 noch dadurch verstärkt werden, daß de
Uuerschnm der praktisch nicht vom Steuerfeld durch
setzten Polplatte 6 geringer gehalten wird als de Uuerschnitt der oberen Polplatte 4. Der Querschnit
der Polpiatte 6 kann vorzugsweise so bemessen sein
daß sie vom Vorspannungsfluß Φ, des Dauermagneten
2 bereits wenigstens angenähert gesättigt ist. Der entsprechend höhere magnetische Widerstand der
Polplatte 6 wirkt dann einer Aufteilung des Steuerflusses Φ5 entgegen. In gleicher Weise kann unter
Umständen auch der Querschnitt des magnetischen Rückschlusses klein gehalten werden. Dann kann der
magnetische Rückschluß 8 auch durch Biegung eines Endes der Polplatte 6 hergestellt werden und somit
aus einem Teil der Polplatte 6 bestehen. Durch den fehlenden Luftspalt zwischen Polplatte 6 und Rückschlußkörper
8 wird die Vormagnetisierung der Feldplatte 10 entsprechend erhöht.
Eine besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Widerstandsanordnung nach der Erfindung be- 1S
steht darin, daß die an dem magnetischen Rückschluß nicht anliegenden Stirnseiten des Dauermagneten 2
etwas über die Polplatten 4 und 6 überstehen. Dann ist das Streufeld an den Stirnseiten der Polplatten 4
und 6 gezwungen, einen Weg um die Stirnseiten des ao
Dauermagneten 2 herum zu nehmen, wie es in F i g. 3 für eine Seite veranschaulicht ist. Die Feldlinien des
Dauermagneten 2 sind nämlich dann dem in der Figur gestrichelt angedeuteten ursprünglichen Streufluß der
Polplatten 4 und 6 entgegengerichtet. Durch diese as
Anordnung wird somit deren Streufluß erheblich vermindert und somit ein vesentlicher Teil dieses Streuflusses
nutzbar gemacht, weil dieser Teil dann ebenfalls durch den die Feldplatte 10 enthaltenden
Luftspalt geht.
Nach Fig. 4 ist der als Grundplatte dienende magnetische
Rückschlußkörper 8 als Träger für die Feldplatte 10 vorgesehen, die vorzugsweise in Mäanderform
ausgeführt sein kann. Der aktive Teil des Mäanders wiru von einer Stirnfläche der Polplatte 4
bedeckt, so daß die aus dieser Stirnfläche ausgetretenen Kraftlinien die Feldplatte 10 durchsetzen. Auf der
gegenüberliegenden Flachseite des Magneten 2 befindet
sich die zweite Polplatte 6, deren Querschnitt geringer sein kann. An den nicht mehr zum aktiven
Teil der Feldplatte 10 gehörenden Enden des Mäanders befinden sich die Lötverbindungen 12 und 13
für die elektrischen Anschlußleiter 15 und 16, die vorzugsweise flach gestaltet sein und von dem Magneten
2 auf der Grundplatte 8 gehalten werden können. Die Anschlußleiter 15 und 16 sind zu diesem Zweck
unter dem Dauermagneten 2 hindurchgeführt.
Der Dauermagnet 2 kann beispielsweise etwa 0,8 mm dick sein und seine Ausdehnung in Höhe und
Breite kann etwa jeweils 4 mm betragen. Die Dicke der Polplatte 4 wird im allgemeinen nach der zu überdeckenden Breite der Feldplatte 10 gewählt und kann
beispielsweise ebenfalls etwa 0,8 mm betragen. Die Dicke der zweiten Polplatte 6 ist mit etwa 0,2 bis
0,4 mm wesentlich geringer. Die gleiche Dicke ist auch für die Grundplatte 8 ausreichend, insbesondere
wenn dieser magnetische Rückschluß im allgemeinen noch durch ein als magnetische Antenne dienendes
Fangblech für das Streufeld verstärkt wird. Soll die Anordnung ohne solche in der Figur nicht dargestellten Fangbleche betrieben werden, so dürften etwa
0,4 mm Dicke für den magnetischen Rückschluß zweckmäßig sein.
Die Induktion im Vorspannungskreis des Dauermagneten 2 ist bekanntlich um so höher, je kleiner
der die Feldplatte 10 enthaltende Luftspalt ist. Diese Feldplatte 10 kann deshalb in Verbindung mit der Erfindung vorzugsweise trägerlos ausgeführt sein und
nur mit ausreichender elektrischer Isolation versehen direkt auf dem als Grundplatte dienenden magnetischen
Rückschluß 8 oder auch an der den Luftspalt begrenzenden Schmalfläche der Polplatte 4 angeordnet
sein. Mit einer beispielsweise wenigstens etwa 10 μπι starken Feldplatte und einer mindestens 15 μηι
dicken Isolationsschicht sowie einer etwa 10 μηι dikken,
zur Befestigung der Feldplatte 10 dienenden Kleberschicht und einer etwa 15 /im starken oberen
Abdeckung der Feldplatte gegen die Polplatte 4 erhält man eine Gesamtlänge des Luftspaltes von nur etwa
50 μπι. Werden die Grundplatte 8 und die nicht vom Steuerfeld durchsetzte Grundplatte 6 aus einem einzigen
Stück hergestellt, so entfällt der zusätzliche Luftspalt zwischen diesen Teilen, wie in Fi g. 2 dargestellt
ist, und die Empfindlichkeit der Anordnung wird entsprechend erhöht.
Die unter dem Dauermagneten 2 hindurch- und an einer Flachseite entlanggeführten und gegebenenfalls
daran befestigten elektrischen Anschlußleiter 15 und 16 der Feldplatte 10 werden durch den Dauermagneten
in stabiler Lage gehalten. Dadurch wird die mechanische Stabilität der nur wenige μΐη dicken Feldplatte
10 wesentlich erhöht. Eine Zugkraft auf die Anschlußleiter kann sich nicht auf die Anschlußstellen
an der Feldplatte auswirken.
Der zweite Luftspalt zwischen der Polplatte 6 und dem Rückschlußkörper 4 in der Ausführungsform
nach den Fig. 1 und 4 wirkt sich zwar einerseits vorteilhaft auf die Ableitung des Steuerfeldes von der
Polplatte 6 aus und erhöht damit den Nutzfluß in der Feldplatte 10. Er stellt aber andererseits einen erhöhten
Widerstand für den Fluß Φ, des Vorspannungskreises dar. der den Wirkungsgrad der Anordnung
vermindert.
Es wurde nun erkannt, daß diesen einander widersprechenden Forderungen durch eine besondere konstruktive
Gestaltung der Widerstandsanordnung nach der Erfindung Rechnung getragen werden kann. Wird
die Polplatte 6 so dimensioniert, daß der aus der ir Fig.5 strichpunktiert angedeuteten Auflagefläche f
der Polplatte 6 am Permanentmagneten 2 austretende Fluß Φν in der gestrichelt dargestellten Übergangsfläche
/zum Rückschlußkörper 8 wenigstens annähernc Air Sättigung führt, so bewirkt dies einen erhöhter
magnetischen Widerstand für das Steuerfeld und da mit eine verbesserte Ableitung des Steuerflusses zurr
die Feldplatte enthaltenden Luftspalt. Die Entkopp lung von Vorspannungsfluß Φ, und Steuerfluß Φ5 wire
somit dadurch erreicht, daß ein Teil des Permanentmagnetkreises magnetisch gesättigt wird und dei
Steuerfluß Φ, den Weg des geringeren Widerstandes
nämlich über die Polplatte 4 und den die Feldplatt« 10 enthaltenden Luftspalt, nimmt.
Eine besonders vorteilhafte Gestaltung der Anord nung erhält man dadurch, daß die Polplatte 6 und de
Rückschlußkörper 8 aus einem Stück bestehen un< das gewünschte Flächenverhältnis F/f durch ein<
Querschnittsverminderung im Übergangsteil zwi sehen der Polplatte 6 und dem Rückschlußkörper 1
herbeigeführt wird. Dies erreicht man beispielsweisi
durch eine in Fig. 5 angedeutete Einkerbung. Da Flächenverhältnis F/f wird zweckmäßig vorzugsweisi
mindestens 5/1, insbesondere etwa 10/1, gewählt. Mi dieser Gestaltung entfällt der erhöhte Widerstant
durch den Luftspalt, es bleibt aber die Ableitung de Steuerflusses.
ausragenden Teils des Dauermagneten 2 wird der
Streufluß an diesen Schmalseiten der Polplatten ebenfalls vermindert und durch Verdrängung auf den Luftspalt
ein wesentlicher Teil dieses Streuflusses in Nutzfluß
umgewandelt.
Eine weitere Verbesserung der Anordnung nach dor Erfindung erhält man durch eine in F i g. 6 dargestellte
besondere Ausführungsform des Dauermagneten
2. Durch diese Η-Form des Magneten werden auch die freien Räume zwischen den Schmalseiten der
Polplatten und den überstehenden Enden des Dauermagneten nach Fig. 5 mit magnetischem Material
aufgefüllt. Diese Ausfüllung der Lufträume an den Schmalflächen der Polplatten verhindert das Austreten
des Streufeldes an diesen Seitenflächen der Polbleche 4 und 6. Zusätzlich werden die Wege des
Streuflusses an den Enden der Flachseiten der Polbleche durch das Feld des Dauermagneten erhöht und
dadurch auch dieser Streufluß vermindert.
Eine besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Widerstandsanordnung nach der Erfindung erhält
man durch die Anordnung an sich bekannter, aber in der Anordnung nach der Erfindung in besonderer
Weise gestalteter Fangbleche für das äußere Steuerfeld, die als sogenannte magnetische Fühlerantennen
dienen. Nach Fig. 7a soll das Steuerfeld Φ, quer zur
magnetischen Achse des Dauermagneten 2 und somit in Längsrichtung der Widerstandsanordnung verlaufen.
Dieses Feld wird durch ein Fangblech 20 eingefangen, dessen eines Ende an der Polplatte 4 anliegt
und dessen freies Ende gegen das Steuerfeld Φ, und wenigstens etwa in dessen Richtung über das der Feldplatte
gegenüberliegende Ende der Polplatte 4 hinausragt. Ein weiteres Fangblech 21 liegt mit einem
Ende, das zweckmäßig zu einem vorbestimmten Winkel abgebogen sein kann, der in der dargestellten Anordnung
etwa ein rechter Winkel ist, am Rückschlußkörper 10 an. Das freie Ende des Fangbleches 21 ragt
etwa in Längsrichtung der Widerstandsanordnung und damit in Richtung des Steuerfeldes Φ, von dem Rückschlußkörper
8 weg.
Die Dicke dieser »magnetischen Antenne« richtet sich nach der maximalen Größe des Steuerfeldes. Die
Dicke soll zweckmäßig so gewählt werden, daß in den Fangblechen 20 und 21 keine Sättigung eintritt Ir
Verbindung mit einer Widerstandsanordnung nach Fig. 4 kann die Dicke der Fangbleche beispielsweise
etwa 0,2 mm und ihre Breite, die sich im allgemeinen nach der Breite des Rückschlußkörpers 8 und der
Breite der Polplatte 4 richtet, etwa 2 mm betragen. Das Ende des Fangblechs 20 kann vorzugsweise vom
die Feldplatte 10 enthaltenden Luftspalt einen vorbestimmten Abstand haben, damit der nicht den Luftspalt
und somit auch nicht die Feldplatte 10 durchsetzende Streufluß zwischen den beiden Fangblechen 20
und 21 vernachlässigbar klein gehalten wird. Die Anordnung nach Fig. 7a ist sowohl zur Erfassung eines
homogenen Steuerfeldes Φ, geeignet, dessen Richtung in der Figur durch einen Pfeil angedeutet ist, als
auch zur Messung eines gekrümmten magnetischen Feldes, das senkrecht zur Lage des Fangbleches 20
von oben in diesem Fangblech eintritt, die Polplatte 4, die Feldplatte 10 und den Rückschlußkörper 8 durchsetzt
und aus dem Fangblech 21 nach oben wieder austritt. Ein solches Feld kann beispielsweise von einem
Magneten vorgegeben sein, dessen Pole in einem vorbestimmten Abstand nebeneinander angeordnet
sind, der kleiner ist als die gesamte Ausdehnung der beiden Antennen 20 und 21. Ein solches Feld kann
beispielsweise ein Hufeisenmagnet liefern.
Die Widerstandsanordnung nach Fi g. 7 b soll beispielsweise
zur Messung eines in Richtung der magne-
tischen Achse des Dauermagneten 2 verlaufenden Steuerflusses Φ, vorgesehen sein. Dann kann die an
der Polplatte 4 anliegende und mit 23 bezeichnete Antenne zweckmäßig zu einem Winkel abgebogen
sein, dessen ,einer Schenkel an der Polplatte 4 anliegt
ίο und dessen freier Schenkel dem Steuerfluß Φ, entgegengerichtet
ist. Der freie Schenkel der Antenne 23 kann zweckmäßig in einem vorgegebenen Abstand
von der Feldplatte 10 auf die Polplatte 4 auftreffen, damit das Streufeld zwischen diesem Schenkel und
dem Ende einer weiteren Antenne 24 klein gehalten wird. Die Antenne 24 liegt mit einem Ende am magnetischen
Rückschlußkörper 8 an und sein freies Ende ragt in Richtung des Steuerfeldes über den
Rückschluß 8 hinaus. Zur Verminderung des Streuflusses kann das auf den Rückschluß 8 aufliegende
Ende der Anrenne 24 zusätzlich etwas abgeschrägt
sein.
Zur Erfassung eines Steuerfeldes, dessen Verlauf in Fi g. 7 c strichpunktiert dargestellt ist, und das bei-
spielsweise nur ein verhältnismäßig geringer Streufluß eines Magnetfeldes sein kann, ist eine Widerstandsanordnung
mit Antennen 26 und 27 vorgesehen, die jeweils an einem Ende abgebogen sind und die beide
mit diesem abgebogenen Schenkel an der Wider-
Standsanordnung anliegen, nämlich die Antenne 26 ar. der Polplatte 4 und die Antenne 27 am Rückschlußkörper
8. Mit einer solchen Anordnung können sehr schwache Felder, beispielsweise sehr geringe
Rand- und Streufelder in der Größenordnung von wenigen mT noch erfaßt werden.
Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, beide Fangbleche, die in F i g. 7 d mit 26 und 27 bezeichnet
sind, zu einem vorbestimmten Winkel abzubiegen und so an die Widerstandsanordnung anzulegen, daß sich
ihr freier Schenkel in Richtung bzw. gegen die Richtung eines zu erfassenden Steuerfeldes erstreckt.
Diese Anordnung ist besonders geeignet zur Erfassung von wenigstens annähernd homogenen magnetischen
Feldern. Der Winkel, um den die Fangbleche
♦5 abgebogen werden und der in Fi g. 7 d mit α bezeichnet
ist, wird so gewählt, daß der magnetische Widerstand, den der Steuerfluß <t>s in der Widerstandsanordnung
auf seinem Wege durch die Polplatte 4, die Feldplatte 10 und den Rückschlußkörper 8 vorfindet,
möglichst klein wird.
Ein Maß für die Anwendbarkeit der Widerstandsanordnung nach der Erfindung ist die Feldempfindlichkeit,
d. h. die Widerstandsänderung der eingebauten Feldplatte in einem homogenen Steuerfeld. Die
Feldempfindlichkeit wird in dem als Widerstand über der Induktion aufgetragenen Diagramm als Steilheit S
der Kennlinie bei einem vorbestimmten Wert der Induktion B veranschaulicht. Sie wird deshalb mit Sn
bezeichnet und in Ohm/mT angegeben, wobei 1 T (Tesla) gleich 104G (Gauß) ist. Mit einem Oxidsnagneten
aus Strontiumferrit, einem Grundwiderstand ( = Widerstand ohne Magnetfeldeinfluß) der eingebauten
Feldplatte von 40 Ohm und einem Feldplattenluftspalt von 60 jum sowie einer Vormagnetisierungsinduktion
Bv von etwa 0,56 T und einer Verlustleistung von 100 mW im Arbeitspunkt der
Feldplatte erhält man für eine Widerstandsanordnung ohne Fangbleche mit einem Feldplattenwiderstnnd im
is
Arbeitspunkt von Λ, = 190 Ohm eine Feldempfindlichkeit
S11 von etwa 2,5 Ohm/mT. Mit den Fangblechen
bzw. magnetischen Fühlerantennen nach Fi g. 7, beispielsweise aus Weicheisen mit einer Breite von
2 mm, einer Dicke von 0,2 mm und einer Länge der Antenne von etwa IU mm an der Polplatte und von
etwa 8 mm am Rückschlußkörper läßt sich die FeIdempfindlichkeit
bei R, = 185 Ohm auf mehr als 11 Ohm/mT und mit einer Länge der Fangbleche von
20 bzw. 18 mm bei Λ, = 173 Ohm sogar auf etwa
16 Ohm/mT steigern.
Es können auch mehrere Widerstandsanordnungen 30,31 und 32 mit einem gemeinsamen Fangblech versehen
werden, wie es beispielsweise in Fig. 8 dargestellt ist. Die Widerstandsanordnungen 30 bis 32 sind
jeweils um 120° gegeneinander versetzt am Umfang eines scheibenförmigen Fangbleches 33 verteilt, das
in der Mitte mit einer zentralen Bohrung 34 versehen ist. Jeweils am Umfang dieser Scheibe einer der Widerstandsanordnungen
gegenüber befindet sich ein Fortsatz des Fangbleches, der zur ihm gegenüberliegenden
Widerstandsanordnung gehört und dieser Widerstandsanordnung den Fluß Φ, eines zu erfassenden
Steuerfeldes zuführt, das nach Fig. 8a beispielsweise
von dem Rotor 39 einer Gleichstrommaschine geliefert werden kann. Dei Rotor 39 kann beispielsweise
ein diametral magnetisierter Dauermagnet sein. Die Widerstandsanordnungen 30 bis 32 können dann als
Impulsgeber für eine elektronische Kommutierungseinrichtung der Gleichstrommaschine dienen und zusammen
mit dem Fangblech 33 mit dem Gehäuse der Gleichstrommaschine verbunden, insbesondere an
deren Lagerschild, befestigt sein. In der in F i g. 8 dargestellten
Anordnung erhält die Kommutierungseinrichtung während einer Läiiferumdrehung 3 Steuerimpulse,
die in bekannter Weise jeweils von einem Transistor geliefert werden können, dessen Steuerkreis
eine der Feldplatten enthält.
Die Widerstandsanordnung 40 n_ach der Erfindung kann nach F i g. 9 a auch mit ihrem in der Figur nicht
näher bezeichneten magnetischen Rückschluß am Ständerblechpaket 41 einer elektrischen Maschine mit
kollektorloser Kommutierungseinrichtung angeordnet sein, deren vorzugsweise permanentmagnetischer
Rotor in der Figur mit 42 bezeichnet ist. Eine besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Anordnung
nach F i g. 9 a erhält man dadurch, daß die Statorbleche zugleich als magnetischer Rückschlußkörper
für die Widerstandsanordnung 40 vorgesehen sind. Die Widerstandsanordnung 40 kann dann nach
Fig. 9b unmittelbar am Ständerblechpaket 41 der Maschine befestigt sein. Der Läufer 42 der Maschine
liefert dann einen Steudfluß für die Feldplatte der Widerstandsanordnung 40, der in Fig. 9b durch
Pfeile angedeutet ist. Von dem Streufluß des Rotors
42 durchsetzt ein Teil die Widerstandsanordnung Eine besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltung
der Anordnung nach den F i g. 9 a und 9 b erhält man durch die Anordnung eines zusätzlichen Fangbleches
43 nach den F i g. 9 c und 9 d. F i g. 9 d zeigt einen Teil des Querschnittes der Anordnung nach Fig. 9c. Das
mit einem Fuß 44 versehene Fangblech 43 ragt über das in der F i g. 9 c nicht dargestellte Ende der Motorwicklung
hinaus, annähernd bis zum Umfang des Rotors 42. Es kann auch zusätzlich noch in Richtung der
Achse des Läufers 42 abgebogen sein. In einer solchen Anordnung wird das Feld des Läufers auch einer außerhalb
des Läuferumfanges befestigten Widerstandsanordnung 40 zugeführt.
In der Anordnung nach Fig. 1 ü a ist die dargestellte
Widerstandsanordnung 47 mit einem Fangblech 48 versehen, dessen Ende in einem rechten Winkel abgebogen
ist. Der freie Schenkel des Fangbleches 48 ragt in den Luftspalt einer Gleichstrommaschine hinein,
deren Ständer mit 49 und deren Läufer mit 50 bezeichnet ist. Zusätzlich kann die Widerstandsanordnung
47 noch mit einem weiteren, ebenfalls zu einem Winkel abgebogenen Fangblech 51 versehen sein, das
am gegenüberliegenden Läuferumfang eben "'s in den Luftspalt der Maschine hineinragt. In e'>
solchen Anordnung kann zweckmäßig in der Ständerwicklung bereits ein entsprechender Raum füi die
Fangbleche freigelassen werden. Von den Widerstandsanordnungen 47 können nach Fig. 10 bzweckmäßig
mehrere, die in der Figur mit 52 und 53 bezeichnet sind, auf den Umfang des scheibenförmig
gestalteten Fangbleches 48 verteilt sein. Jeweils einer der Widerstandsanordnungen 47 bis 53 gegenüber ist
das Fangblech 48 mit einem Fortsatz versehen. Diese Fortsätze sind in der Figur mit 54, 55 und 56 bezeichnet.
Sie können zweckmäßig entsprechend der Darstellung nach Fig. 10a abgebogen sein, und der abge-
»5 bogene Teil kann jeweils in den Luftspalt der Maschine hineinragen.
Die Widerstandsänderung jeweils einer der Feldplatten in einer der in den Fig. 10 a und 10 b dargestellten
Widerstandsanordnungen ist in einem Diagramtn der Fig. 10c veranschaulicht. Dort ist der
Widerstand R in Ohm über der Abwicklung des Läufers 50 in Winkelgraden aufgetragen. Durch die Vorspannung
der Widerstandsanordnung 47 ist der Arbeitspunkt der nicht dargestellten Feldplatte vom
Widerstand R1, auf den mit R1 bezeichneten Widerstandswert
angehoben. Wird vom Läufer 50 der Maschine ein etwa sinusförmiges Magnetfeld, das über
die Fangbleche 48 und 51 der Widerstandsanordnung zugeleitet wird, auf die Feldplatte gegeben, so verschiebt
sich der Widerstandswert /?, bei positiver Induktion
+ B zum Maximum der Kurve und bei negativer Induktion — B zum Minimum der Kurve. Die
Arbeitspunktänderung ist durch Pfeile und durch ein + B sowie ein - B angedeutet. Der besondere Vorteil
der Anordnung nach den Fig. 10a und 10b besteht darin, daß die Breite des jeweils etwa gleichbleibenden
Teils im Maximum und Minimum der Kennlinie durch Änderung der Breite der Fangbleche 54,55 und
56 im Luftspalt der Maschine verändert werden kann. Mit der Breite dieser Maxima und Minima ändert sich
entsprechend die Steilheit der Teile der Kennlinie, die jeweils ein Maximum mit ihrem Minimum verbinden
und umgekehrt, weil die Mittellänge, d. h. jeweils der mittlere Abstand von einem Maximum zu einem Minimum
und auch vom Minimum zum folgenden Maximum durch die Drehzahl des Rotors gegeben ist und
sich mit einer vorgegebenen Drehzahl nicht ändert. Nach Fig. 11 kann eine Widerstandsanordnung
mit zwei Fangblechen 61 bzw. 62 versehen sein, die jeweils zu einem rechten Winkel abgebogen sind. Die
freien Schenkel der beiden Fangbleche 61 und 62 verlaufen einander parallel und befinden sich am Umfang
eines Magneten 64, der als Walze oder Zylinder gestaltet ist und zwischen den beiden Fangblechen
und 62 drehbar gelagert ist. Er ist diametral magnetisiert, und während der Drehung des Magneten, der
beispielsweise einen Durchmesser von 8 mm haben kann, wird der Arbeitspunkt der Feldplatte in der Wi-
509 608/156
derstandsanordnung 60 durch die Feldänderung entsprechend
verschoben. Bei einem vorgegebenen Widerstandswert kann ein entsprechendes nachgeschaltetes
elektronisches Schaltelement geschaltet werden. Die Anordnung kann deshalb vorteilhaft als Taster,
Schalter oder auch als Winkelgeber verwendet werden. In einer Widerstandsanordnung mit den Abmessungen
nach Fig. 4 können die Fangbleche 61 und 62 beispielsweise einen Abstand von jeweils 0,2 mm
von der Oberfläche des Magneten 64 haben, und die Fangbleche 61 und 62 selbst können beispielsweise
jeweils 0,8 mm dick sein. Die räumliche Ausdehnung eines solchen Tasters oder Schalters ist somit sehr gering.
An Stelle der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform mit dem am Rückschlußkörper der Widerstandsanordnung
60 anliegender. Fangblech 61 kann die Lage der Widerstandsanordnung 60 auch so gestaltet
sein, daß das Ende des Fangbleches 62 am Rückschlußkörper und das nicht abgebogene Ende
des Fangbleches 61 an der entsprechenden Polplatte anliegen.
Nach Fig. 12a kann eine Widerstandsanordnung
66 mit zwei Fangblechen 67 und 68 versehen sein, die jeweils zu einem rechten Winkel abgebogen sind
und deren freie Schenkel ebenfalls in einem vorgegebenen Abstand am Umfang eines zylinderförmig gestalteten
Dauermagneten 70 einander gegenüberliegen. Der Dauermagnet 70 ist mit einer nicht
bezeichneten Bohrung \ersehen, in der sich ein verdrillter flacher Körper 72 befindet, der in Richtung
der Zylinderachse beweglich ist, wie durch eintn Pfeil in der Figur angedeutet ist. In Fig. 12 bist ein Schnitt
durch die Anordnung nach Fig. 12a dargestellt, aus der die besondere Anordnung der FAngbleche 67 und
68 zu entnehmen ist. Wird der verdrillte Körper 72 in Achsrichtung des Magneten 70 bewegt, so ändert
sich die Kopplung des Dauermagneten 70 mit dem Vorspannungskreis der Widerstandsanordnung 66.
Damit wird die Längsbewegung des Körpers 72 in eine Drehbewegung umgesetzt. Eine Widerstandsanordnung
75 nach der Erfindung kann durch eine besondere Formgebung der Antennen auch als Stellungsgeber
oder als Taster nach Fig. 13a verwendet werden.
Die Widerstandsanordnung 75 ist mit einer Antenne 76 versehen, deren eines Ende an einer Polplatte anliegt
und die derart abgebogen ist, daß ihr freies Ende mit dem magnetischen Rückschluß in einer Ebene
liegt. Der Abstand des Endes der Antenne 76 vom magnetischen Rückschluß der Widerstandsanordnung
ist so gewählt, daß sie gleich dem Abstand der abwechselnden Polfolge eines magnetisierten Bandes 77
ist. Wird das magnetisierte Band 77 an der Widerstandsanordnung 75 mit ihrer Antenne 76 vorbeibewegt,
so erhält man durch die Feldplatte eine Impulsfolge, deren Impulsabstand durch die Geschwindigkeit
der Bandbewegung oder durch den Abstand der Polfolge oder durch beides bestimmt werden kann
Diese Impulsfolge kann beispielsweise für eine Codierung in elektronischen Datenverarbeitungsanlagen
verwendet weiden. Das Band 77 kann beispielsweise ein Kunststoff gebundenes Magnetband sein, das in
Kunststoff gebundenen Magnetstaub enthält, der spiiterentsprechend magnetisiert worden ist.Ein Ende der
Antenne 76 liegt an der Polplatte der Widerstandsanordnung 75, an der das Steuerfeld des Bandes 77
ein- bzw. austritt. Der Widerstand der Feldplatte in der Widerstandsanordnung 75 wird somit während
der Bewegung des Bandes 77 abwechselnd sprunghaft erhöht und vermindert und dadurch beispielsweise ein
nachgeschaltetes elektronisches Schaltgerät abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Nach Fig. 13b kann
auch ein Mehrspurband 78 verwendet werden, das an der Widerstandsanordnung 75 mit ihrer Antenne 76
vorbeibewegt wird. Dann liegt während der Bewegung des Mehrspurbandes 78 jeweils abwechselnd unter
dem magnetischen Ruckschluß der Widerstandsanordnung75
ein Pol und unter dem Ende der Antenne 76 der andere Pol des gleichen Magneten. Die Widerstandsanordnung
75 ist dann mit ihrer Antenne 76 quer zur Bewegung des Mehrspurbandes ausgerichtet.
Nach Fig. 13 c kann die Widerstandsanordnung 75 »5 auch mit zwei Antennen 79 und 80 versehen sein Die
Antenne 79 besteht aus einem einzigen geraden Teil, der am magnetischen Rückschluß der Widerstandsanordnung
75 anliegt, und die Antenne 80 besteht aus einem Winkelblech, dessen freies Ende auf dem nicht
ao näher bezeichneten Magnetband aufliegt. Der Abstand der Enden der Antennen 79 und 80 wird dann
jeweils gleich dem Abstand der Polfolge des entsprechenden Magnetbandes gewählt. Durch geeignete
Ges<altung der Enden der Antennen 79 und 80 kann
as jeweils die Erfassung der Polfolge verbessert und damit
die Steilheit der Kennlinie der Feldplatte in der Widerstandsanordnung 75 erhöhl werden. Damit erhält
man auch eine entsprechende Verbesserung in der impulsfolge, die von der Widerstandsanordnung 75
abgegeben wird.
Nach Fig. 14a ist die m.t Fangblechen versehene Widerstandsanordnung 83 neben einem Magnetband
84 angeordnet, das auch ein streifenförmiger Magnet mit abwechselnd entgegengesetzter Polfolge sein
kann. Die einzelnen Magnete des Magnetbandes 84 sind so angeordnet, daß sich jeweils abwechselnd ein
mit /V bezeichneter Nordpol und ein mit S bezeichneter Südpol an der Oberfläche des Bandes 84 befindet.
Dann ist in der dargestellten Lage des Bandes 84 unter dem freien Ende eines Fangbleches 85 ein Nordpol,
und das Fangblech 85, dessen abgeknicktes Ende an einer Polplatte 87 der Widerstandsanordnung 83 anliegt,
leitet das austretende Feld des Bandes zur Feldplatte der Widerstandsanordnung. Ein weiteres
Fangblech 86, dessen ein Ende an dem magnetischen Rückschluß 88 der Widerstandsanordnung anliegt
und dessen freies Ende sich unterhalb des Magnetbandes 84 befindet, führt das Feld dem Sudpol des
Magnetbandes wieder zu. Der magnetische Kreis des das Steuerfeld liefernden Magnetbandes 84 wird somit
auf kurzem Wege über die Widerstandsanordnung 83 geschlossen.
In der Seitenansicht nach Fig 14b ist die Anordnung
des Fangbleches 86 unterhalb des Bandes 84 veranschaulicht. Die freien Enden der Polplatten 85
und 86 sind in geringem Abstand von beispielsweise annähernd 0,2 mm mit dem Magnetband 84, das beispielsweise
3 mm dick und 5 mm breit sein kann, und dessen Magnete somit jeweils 3 mm lang und etwa
(to 5 mm breit sein sollen, angeordnet. Von dem Fangblech 86 ist das am Rückschlußkörper 88 anliegende
Teilstück in Richtung der Tiefe des Magnetbandes und das freie Ende in Richtung der Breite des Magnetbandes
84 angeordnet; die beiden freien Enden der Fang-
bleche 85 und 86 befinden sich somit in Richtung der magnetischen Achse des Magnetbandes übereinander.
Wird das Magnetband 84 in seiner Längsrichtung
ander Widerstandsanordnung 83 entlang bewegt, so
gndert sich der Widerstand der nicht dargestellten Feldplatte jeweils zwischen einem Maximum und eiirMn
Minimum. Man erhält somit einen einfachen und genau arbeilenden Stellungsgeber. Ferner kann die
dargestellte Anordnung auch als Taster verwendet werden. Fur einen solchen Taster ist eine Magnetfolge
von wenigen, z. B. zwei Magneten, ausreichend. Der Taster arbeitet dann zwischen zwei Endsiellung^n.
Mit einem Druck auf die Magnetanordnung 84 in Pfeilrichtung wird der Taster betätigt und geht selbständig
in seine Ausgangslage zurück, wenn er in bekannter Weise mit einer entsprechenden Rückstellung
versehen ist.
Eine besondere Ausführungsform eines solchen Tasters ist in Fig. 15a dargestellt. Zwei Fangbleche
91 und 92 einer Widerstandsanordnung 90 sind als
Ring gestaltet, von denen einer 91 mit seiner Außenkante an einer Polplatte 93 der Widerstandsanordnung
90 und der andere 92 mit einer seiner f lachseiten an dem magnetischen Rückschlußkörper 94 der Widerstandsanordnung
90 anliegt. Die Fangringe 91 und
92 sind konzentrisch übereinander angeordnet In
Richtung der Mittelachse ist eine Magnetsäule 96 in Richtung der Säulenachse beweglich angeordnet. Der
Abstand der nicht näher bezeichneten Magnete gegeneinander entspricht etwa dem Abstand der Fangringe
91 und 92. Die einzelnen Magnete können jeweils durch Zwischenbleche getrennt sein. Während
der Bewegung der Magnetsäule 36 in Pfeilrichnmg wechselt somit das Steuerfeld in der Widerstandsanordnung
90 seine Richtung, und somit ändert sich der Arbeitspunkt der entsprechenden Feldplatte zwischen
einem Widerstandsmaximum und einem -minimum.
Nach Fig. 15b kann in dem Taster auch noch eine
weitere Widerstandsanordnung 99 vorgesehen sein
Die beiden Widerstandsanordnungen 90 und 99 sind jeweils mit ihrem magnetischen Ruckschluß auf den
entsprechend weit gehaltenen Fangring 92 aufgesetzt In der Magnetsäule % ist der mittlere Pol V fur zwei
übereinander angeordnete, nicht näher bezeichnete Magnete gemeinsam. Der Abstand der Fangringe 91
und 92 ist dann gleich der Länge der Magneten. Wahrend der Bewegung der Magnetsäule 96 in Pfeilrichtung
ändert sich der Arbeitspunkt der Feldplatte in den Magneten. In der dargestellten oberen Endstellung
der Magnetsäule 96 sollen sich die Feldplatten in ihrem Widerstandsmaximum befinden. Dann erreichen
sie mit der Bewegung der Magnetsäule 96 in Pfeilrichtung nach dem Polaritätswechsel des Steuerfeldes
in der unteren Endstellung der Säule 96 ihi Widerstandsminimum.
Eine mechanische Rückstellung für die Magnetsäule % ist in der Figur als Feder 97
mit einem festen Bezugspunkt angedeutet.
Nach Fig. lf>a sind mehrere Widerstandsanordnungen
101 bis 105 jeweils mit zwei Fangblechen versehen, deren freie Enden sich jeweils einander gegenüber
beiderseits eines Ringmagneten 108 befinden, welcher das Steuerfeld für alle Widerstandsanordnungen
vorgibt. Von den Fangblechen ist nach Fig. 16h
jeweils eins gerade und das andere 111 zu einem rechten
Winkel abgebogen. Der Ringmagnet 108 ist um seine Ringachse drehbar und nach Fig. 16 c so polarisiert,
daß den Feldplatten der fünf Widerstandsanordnungen 101 bis 105 in jeder Stellung des Magneten
stets eine eindeutige Feldrichtung zugeordnet ist. Mit der dargestellten Polarität des Magneten 108 sollen
sich beispielsweise die FeJdplatten der Widerstands anordnungen 101 und 102 im Maximum des Arbeitspunktes befinden. Während der Drehung des Magneten
108 in Pfeilrichtung ändert sich die Polarität des
Steuerfeldes in den Widerstandsanordnungen 101 bis 105. Zunächst wechselt das Steuerfeld in den Widerstandsanordnungen
101 und 103 seine Polarität und damit der Arbeitspunkt der Feldplatte dieser Widerstandsanordnung
101 vom Maximum zum Minimum
und die Feldplatte der Widerstandsenordnung 103
umgekehrt vom Minimum zum Maximum. In gleicher Weise ändert sich das Steuerfeld bei weiterer Drehung
des Magneten 108 in den Widerstandsanordnungen 102 und 104. Eine solche Anordnung ist deshalb vor-
»5 teilhaft geeignet als Programmgeber oder als Codier schalter.
Betrachtet man beispielsweise den Verlauf des Widerstandes der Feldplatte in einer der Widerstandsanordnungen
101 bis 105 wahrend einer Umdrehung
so des Magneten 108. so erhält man in einem Diagramm
nach Fig. 16d eine Treppenkurve. In diesem Diagramm
ist der Widerstand der Feldplatte über den einzelnen Schaltstellungen des Magneten während einer
Umdrehung aufgetragen. Der Widerstandswert
*5 von beispielsweise 22(1 Ω, bei dem sein nachgeordnetes
elektronisches Schaltelement schaltet, ist in der Figur strichpunktiert eingetragen.
Der Verlauf der Widerstandsanordnung der Feldpatte aller Widerstandsanordnungen 101 bis 105 ist
in Fig. 16e schematisch veranschaulicht. Auf der linken
Seite sind die einzelnen Schaltstellungen des Magneten senkrecht untereinander und oben nebeneinander
sind die einzelnen Feldplatten der Widerstandsanordnung 101 bis 105 nebeneinander aufgetragen.
Jeweils eine schraffierte Flache soll ein Widerstandsminimum und eine freie Fläche ein Widerstandsmaximum
andeuten. Dementsprechend erhält ein nachgeordnetes elektronisches Schaltelement in der schraffierten
Stellung einen Steuerimpuls und in der leeren
♦o Fläche nicht. In der Schaltstellung 1 lösen somit die
Feldplatten 1 und 2 einen Impuls aus und in der zweiten Schaltstellung wird entsprechend von den Feldplatten
1 und 3 ein Impuls ausgelöst. In der dritten Schaltstdlung schalten die Feldplatten 2 und 3 und
♦5 in der vierten Stellung die Feldplatten 2 bis 4. Die Feldplatte 1 gibt erst in der achten Schaltstellung wieder
einen Impuls ab. Verschiedene Impulsprogramme entstehen durch die Anzahl der Widerstandsanordnungen
und durch die Richtung der Vorspannung der
einzelnen Feldplatten sowie durch die Gestaltung des Ringmagneten.
Eine besonder vorteilhafte Ausführungsform einer Widerstandsanordnung 125 nach der Erfindung,
nämlich eines Nullindikators als Positionsgeber, der beispielsweise auch noch als Weggeber oder Zähler
verwendet werden kann und zwei Teilanordnungen mit je einer Feldplatte 130,131 und einem gemeinsa-.
men Rückschlußkörper 126 enthält, ist in Fig. 17 dargestellt. Das Steuerfeld Φ, soll von einem äußeren
6Ö Magneten 127 vorgegeben sein, der in Richtung des
Doppelpfeils etwa senkrecht zur Achsrichtung der Permanentmagneten 128 und 129 der Widerstandsanordnung
125 beweglich ist. Die Feldplatten werden vom gemeinsamen Steuerfluß Φ, durchsetzt. Mit der
Bewegung des Magneten 127 wird der Widerstand der einen Feldplatte vergrößert und der Widerstand der
anderen entsprechend vermindert. Sie arbeiten somit gegenläufig.
In der Widerstandsanordnung 125 wirken die beiden vom Steueriluß Φ5 durchsetzten Polplatten 132
und 133 zugleich als Fangbleche für das Steuerfeld.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 17 ist ein ge-
meinsamer Rückschlußkörper 126 und eine gemeinsame Polplatte 134 dargestellt. Es können
aber auch zwei getrennte Widerstandsanoirdnungen mit jeweils einem Rückschlußkörper verwendet
werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (42)
1. Magnetfeldabhängige Widerstandsanordnung zur Erfassung der Größe und Richtung eines
äußeren magnetischen Steuerfeldes mit mindestens einem Magnetkreis, der einen Permanentmagneten
mit kleiner Permeabilität, d. h. einem hohen magnetischen Widerstand, sowie an dessen
Polenden anliegende ferromagnetische Polplatten enthält, die über einen Rückschlußkörper des Magnetkreises
aus feiTomagnetischem Material sowie eine als magnetfeldabhängiger Widerstand dienende
Feldplatte miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß de· Rück- *5
schlußkörper (8) ohne wesentlichen Abstand an einer Stirnfläche des Permanentmagneten (2) anliegt,
dessen Länge in Richtung seiner magnetischen Achse klein ist gegen die Ausdehnung seiner
Polfläche, so daß ein größerer Teil des Steuerflus- a°
ses (Φ,) den Ruckschlußkörper (8) und diejenige Polplatte (4) durchsetzt, deren Stirnfläche den die
Feldplatte (10) enthaltenden Luftspalt begrenzt (Fig. 1).
2. Widerstandsanordnung nach Anspruch 1, a5
dadurch gekennzeichnet, daß der Rückschlußkörper (8) und diejenige Polplatte (6), die nicht vom
Steuerfluß (Φ,) durchsetzt wird, aus einem einstückigen, etwa rechtwinklig gebogenen Teil bestehen
(Fig. 2 und 5). 3«
3. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Feldplatte (10) auf einer elektrisch isolierten Flachseile des elektrisch leitenden Rückschlußkörpers
(8) angeordnet ist (Fig. 1 und 2).
4. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausdehnung der Polplatten (4, 6) kleiner ist als die Ausdehnung der anliegenden Polfläche des
Permanentmagneten (2) (Fig. 2 bis 5).
5. Widerstandsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polplatten (4, 6)
zusätzlich mit wenigstens einer ihrer Stirnflächen am Permanentmagneten (2) anliegen (z. B.
Fig. 6). is
6. Widerstandsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der parallel zum
Ruckschlußkörper (8) liegende Querschnitt des Permanentmagneten (2) die Form eines H hat
(Fig. 6).
7. Widerstandsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnen elektrischen
Anschlußleiter (15,16) der Feldplatte (10) zwischen dem Permanentmagneten (2) und dem
Rückschlußkörper (8) hindurchgeführt sind (Fig. 4).
8. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
in Richtung der magnetischen Achse des Permanentmagneten (2) liegende Querschnitt derjenigen
Polplatte (6), die nicht vom Steuerfluß (Φ,) durchsetzt wird, kleiner ist als der entsprechende
Querschnitt der anderen Polplatte (4) (Fig. 2).
9. Widerstandsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der
Polplatte (6) so viel kleiner als der entsprechende Querschnitt der unteren Polplatte (4) ist, daß die
Polplatte (6) durch den Vormagnetisierungsfluß (φ5) des Permanentmagneten (2) wenigstens annähernd
gesättigt ist (Fig. 2 und 5).
10. Widerstandsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche
(F) der am Permanentmagneten (2) anliegenden Poiplatte (6), die nicht vom Steuerfluß (0>j
durchsetzt wird, wesentlich größer ist als der Querschnitt (/) an ihrem dem Rückschlußkörper
(8) zugewandten Ende (z. B. Fig. 5).
11. Widerstandsanordnung nach Anspruch K),
dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (/) dadurch verringert wird, daß er an der Übergangsstelle
zwischen Polplatte (6) und Rückschlußkörper (8) eingeengt ist (Fig. 5).
12. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche
9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Größenverhältnis der am Permanentmagneten (2)
anliegenden Auflagefläche (F) der Polplatte (6) zum Querschnitt (/) an ihrem dem Rückschlußkörper
(8) zugewandten Ende mindestens etwa 5:1. vorzugsweise etwa 1(1:1. beträgt.
13. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als
Permanentmagnet (2) ein Oxidmagnet vorgesehen ist.
14. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12. dadurch gekennzeichnet, daß der
Permanentmagnet (2) Cobalt und wenigstens eine der seltenen Erden enthält.
15. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 14. dadurch gekennzeichnet, daß die
Polplatte (4), die an die Feldplatte (10) angrenzt und/oder der Ruckschlußkörper (8) mit einem
Fangblech (20 bis 27) zur Erfassung des Steuerflusses (Φ,) vorgesehen ist (Fig. 7a bis 7d).
16. Widerstandsanordnung nach Anspruch 15.
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des freien Schenkels des Fangbleches (20 bis 27) annähernd
das 3fache, vorzugsweise wenigstens das 5fache. der Länge der Polplatten beträgt (Fig. 7a bis 7d)
17. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichne!, daß
wenigstens eines der Fangbleche (21. 22 und 24 bis 27) so abgebogen ist. daß sein freier Schenkel
etwa die Richtung des Steuerflusses (Φ,) hat (Fig. 7a bis 7d).
18. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche
15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere Widerstandsanordnungen ein gemeinsames
Fangblech vorgesehen ist.
19. Widerstandsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein scheibenförmiges
Fangblech (33) vorgesehen ist, an dessen Umfang etwa gleichmäßig verteilt die Widerstandsanordnungen
(30 bis 32) angeordnet sind, und daß das Fangblech (33) jeweils gegenüber einer der
Widerstandsanordnungen (30 bis 32) mit einem Fortsatz (35 bis 37) versehen ist (Fig. 8).
20. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß
das gemeinsame Fangblech (33) im Steuerfluß (Φ5) eines rotierenden Magneten (39) angeordnet
ist (Fig. 8 und 8a).
21. Widerstandsanordnung nach den Ansprüchen 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
aus dem gemeinsamen Fangblech (33) und den Widerstandsanordnungen (30 bis 32) gebildete
Baueinheit parallel zur magnetischen Achse des
Magneten (39) ausgerichtet und am Lagerschild einer Maschine befestigt ist (Fig. 8a).
22. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
das Ständerblech (41) einer elektrischen Maschine S als Fangblech für eine Widerstandsanordnung
(40) vorgesehen ist (Fig. 9a bis 9d>.
23. Widerstandsanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung (40) mit einem zweiten Fangblech (43) i»
versehen ist, das etwa radial zur Achse des permanentmagnetischen Rotors (42) der Maschine gerichtet
ist .ind dessen freies Ende nur einen sehr geringen Abstand vom Mantel des Rotors (42) hat
(Fig. 9c).
24. Widerstandsanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des
Fangbleches (43) mit einem Polschuh (44) versehen ist, dessen dem Rotor (42) zugewandte Oberfläche
etwa die Krümmung des Rotormantels hat (Fig. 9d).
25. Widerstandsanordnung nach den Ansprüchen 15 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils
der gegenüber einer der Widerstandsanordnungen (47, 52, 53) am Außenrand des a5
scheibenförmigen Fangbleches (48) angeordnete Fortsatz zu einem derartigen Winkel abgebogen
ist, daß sein freies Ende in den Luftspalt einer Maschine oder entsprechende Aussparungen der
Ständerwicklung der Maschine hineinragt (Fig. 10a und 10b).
26. Widerstandsanordnung nach Anspruch 25. dadurch gekennzeichnet, daß jede Widerstandsanordnung
(47, 52, 53) mit einem zusätzlichen Fangblech (51) versehen ist, dessen freies Ende
in den Luftspalt oder einen entsprechenden Zwischenraum in der Wicklung der Maschine hineinragt
(Fig. 10 a).
27. Widerstandsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsan-Ordnung
(60) mit zwei Fangblechen (61, 62) versehen ist, von denen wenigstens eines zu einem
derartigen Winkel abgebogen ist, daß deren freie Schenkel am Umfang eines diametral magnetisiert
en. beweglich gelagerten, zylinder- oder walzenförmigen
Dauermagneten (64) einander gegenüber angeordnet sind (Fig. 11).
28. Widerstandsanordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet
(64) zur Anwendung als Winkelgeber, Drehschalter oder Taster als Zylinder gestaltet und um seine
Zylinderachse drehbar gelagert ist (Fig. 11).
29. Widerstandsanordnung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung (66) mit zwei Fangblechen (67, 68) versehen
ist deren freie Enden am Umfang eines drehbar gelagerten Magneten (70) einander gegenüber
angeordnet sind, der mit einer Bohrung versehen ist, die einen in Richtung der Bohrung
beweglichen, bandförmigen Körper (72) enthält, dessen Kanten eine Schraubenlinie bilden
(Fig. 12a, 12b).
30. Widerstandsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung
(75) mit einem gebogenen Fangblech (76) versehen ist, dessen freies Ende mit der äußeren
Flachseite des Rückschlusses (79) der Widerstandsanordnung (75) in einer Ebene liegt
(Fig. 13a bis 13c).
31. Widerstandsanordnung nach Anspruch JU, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung
(75) zur Abtastung eines Magnetbandes (77) vorgesehen ist und daß der mittlere Abstand
des magnetischen Rückschlusses (79) vom Ende des Fangbleches (76) etwa gleich dem Polabstand
der Magnete des Magnetbandes (77) ist, zu dessen Abtastung die Widerstandsanordnung (75) vorgesehen
ist (Fig. 13a).
32. Widerstandsanordnung nacn einem der Ansprüche
30 und 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung (75) mit zwei Fangblechen
(80, 81) versehen ist, deren Stirnflachen der freien Enden in einer Ebene liegen (F i g. 13 c).
33. Widerstandsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtastung eines
Magnetbandes (84) mit abwechselnd entgegengesetzter Polfolge die Widerstandsanordnung (83)
mit zwei Fangblechen (85,86) versehen ist, deren freie Enden sich einander gegenüber oberhalb
bzw. unterhalb des Magnetbandes (84) befinden (Fig. 14a und 14b).
34. Widerstandsanordnung nach Anspruch 15. dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung
(90) mit zwei Fangblechen (91, 92) versehen ift, die ringförmig gestaltet sind (Fig. 15a
und 15 b).
35. Widerstandsanordnung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen
Fangbleche (91. 92) konzentrisch zueinander angeordnet sind und eine Magnetsäule (96) mit einer
Reihenschaltung von Magneten mit abwechselnd entgegengesetzter Polfolge umschließen, die in
Richtung der Ringachse der Fangbleche (91, 92) beweglich ist (Fig. 15a und 15b).
36. Widerstandsanordnung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ringförmigen
Fangbleche (91, 92) als gemeinsame Fangbleche für zwei Widerstandsanordnungen (90,99)
mit entgegengesetzter Polarität der Permanentmagnetkreise vorgesehen sind (Fig. 15b).
37. Widerstandsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Widerstandsanordnungen
(101 bis 105) mit jeweils zwei Fangblechen (110,111) versehen sind, deren freie
Enden jeweils oberhalb bzw. unterhalb eines ringförmigen Magneten (108) einander gegenüber angeordnet
und relativ zum Magneten (107) in dessen Umfangsrichtung beweglich sind (Fig. 16 a bis
16c>
u λ
38. Widerstandsanordnungen nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnungen
(101 bis 105) an der Innenseite des Magneten (108) an dessen Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind (Fig. 16a).
39. Widerstandsanordnung nach einem der An-. Sprüche 37 und 38, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ringmagnet (108) aus Sektoren besteht, die in Richtung der Ringachse magnetisiert sind und
die in Umfangsrichtung des Ringmagneten (108) jeweils entgegengesetzte Polfolge haben
(Fig. 16b und 16c).
40. Widerstandsanordnung zur Erfassung der Größe und Richtung eines äußeren magnetischen
Steuerfeldes mit mindestens einem Magnetkreis, dereinen Permanentmagneten mit kleiner Permeabilität,
d. h. einem hohen magnetischen Wider-
stand, sowie an dessen Polenden anliegende ferromagnetische Polplatten enthält, die über einen
Rückschlußkörper des Magnetkreises aus ferromagnetischem Material sowie eine als magnetfeldabhängiger
Widerstand dienende Feldplatte miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Widerstandsanordnung (125) aus zwei Teilanordnungen mit je einer Feldplatte
(130,131) besteht, die jeweils im Magnetkreis eines Permanentmagneten (128, 129) angeordnet
sind, dessen Länge in Richtung seiner magnetischen Achse klein ist gegen die Ausdehnung seiner
Polfläche und dessen eine Stirnfläche ohne wesentlichen Abstand an dem ihm zugeordneten
Rückschlußkörper (126) anliegt, und daß die beiden Teilanordnungen derart nebeneinander angeordnet
sind, daß jeweils eine Polplatte (132,133), die beiden Feldplatten (130,131) und der magnetische
Rückschlußkörper (126) vom gemeinsamen
nomagnetischer Bauelemente« von Weiß, Vieweg-Verlag,
1969, Seite 327, ist eine Feldplattensonde zur Erfassung der Größe und Richtung eines äußeren
Steuerfeldes mit magnetisch vorgespannten Feldplat-
ten bekannt. Zwei U-förmige Ferritteile bilden einen gemeinsamen magnetischen Kreis mit zwei Luftspalten,
die jeweils eine Feldplatte enthalten. Sie sind auf einen ferromagnetischen Träger geklebt, um den effektiven
Luftspalt klein zu halten. Auf den beiden
ίο Schenkeln des Eisenkreises sind zwei Wicklungen angebracht,
die eine vormagnetisierende magnetische Induktion für die Feldplatten liefern. Die Änderung
der Vormagnetisierung der Feldplatten durch ein äußeres Steuerfeld dient als Maß für die Größe dieses
»5 Steuerfeldes und damit als Maß für die Lage des Steuermagneten.
Auf Seite 331 des genannten Buches ist auch eine Widerstandsanordnung mit einer einzigen vorgespannten
Feldplatte im Luftspalt des Vorspannungs-
Steuerfluß (Φ,) durchsetzt sind, der von einem au- »o kreises dargestellt. Verlängerungen des magnetischen
ßeren Steuerflußgeber (127) verursacht ist, und
daß die Widerstandsanordnung (125) und der Steuerflußgeber (127) relativ zueinander beweglich
sind (Fig. 17).
41. Widerstandsanordnung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilanordnungen
mit einem gemeinsamen magnetischen Rückschlußkörper (126) versehen sind (Fig. 17).
42. Widerstandsanordnung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilan-Ordnungen
auf einer gemeinsamen Polplatte (134) angeordnet sind (Fig. 17).
Rückschlußkörpers, die jeweils über das Ende der Polplatten eines Dauermagneten hinausragen, bilden
Fangbleche für das Steuerfeld. Diese magnetischen Fühlerantennen sind parallel zur Achse des Magneten
a5 gerichtet. Sie sollen auch einen schwachen magnetischen
Fluß des Steuerfeldes einfangen und auf die Feldplatte konzentrieren. Damit erhält man eine ausreichend
starke magnetische Induktion zur Steuerung des Widerstandes der Feldplatte.
Aus der Zeitschrift »Elektronik«, Heft 8. 1965, Seiten 228 und 229. ist eine Widerstandsanordnung
mm Erfassen der Größe und Polarität magnetischer Felder mit zwei vorgespannten Feldplatten bekannt,
die von den Feldern zweier Dauermagneten durch-35 setzt werden, die im magnetischen Kreis hintereinander
geschaltet sind. Das äußere Steuerfeld wird in der einen Feldplatte vom Vorspannungsfeld subtrahiert
Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetfeldab- und in der anderen dazu addiert. Es ändert somit den
hängige Widerstandsanordnung zur Erfassung der Widerstand der Feldplatten, die jeweils in verschiede-Größe
und Richtung eines äußeren magnetischen 40 nen Zweigen einer Brückenschaltung angeordnet
Steuerfeldes mit mindestens einem Magnetkreis, der sind, in entgegengesetztem Sinn. Die Polplatten haben
einen Permanentmagneten mit kleiner Permeabilität, die Richtung des zu erfassenden äußeren Steuerfeldes,
d. h. einem hohen magnetischen Widerstand, sowie Diese Widerstandsanordnung zur Erfassung der
an dessen Polenden anliegende ferromagnetische Pol- Größe und Polarität von äußeren Magnetfeldern wird
platten enthält, die über einen Rückschlußkörper des 45 nach der französischen Patentschrift 1538991 da-Magnetkreises
aus ferromagnetischem Material sowie durch vereinfacht und verbessert, daß ein einziger
eine als magnetfeldabhängiger Widerstand dienende klotzförmiger Permanentmagnet vorgesehen ist. der
Feldplatte miteinander verbunden sind. vorzugsweise ein Oxidmagnet mit einer kleinen Per-
Aus der deutschen Auslegeschrift 1 011 041 ist eine meabilität, d. h. einem hohen magnetischen Wider-
stand, sein kann. Die an den Polenden des Magneten
anliegenden Polplatten sind etwa senkrecht zum au ßeren Magnetfeld ausgerichtet und stehen einseitig
über. Die Feldplatte ist an den dem Permanentma
j. r ,. . . . gneten abgewandten Enden der Polplatte in eine fer-
dete Luftspalt, in dem die Feldplatte angeordnet ist. 55 romagnetische, z. B. eine Ferrithalterung eingesetzt
nur eine geringe Länge. Dagegen ist aber die Ausdeh- Der den Magneten enthaltende Teil des Vorspan
nungskreises hat somit einen hohen und der die Feld platte enthaltende Teil einen niedrigen magnetisch«
. Widerstand. Es wird deshalb ein wesentlicher Teil de
dieser einen Kurzschluß fur ein zu messendes äußeres 60 magnetischen Flusses in der Feldplatte konzentriert
Steuerfeld. Wird ein Hach-oder Stabmagnet in einen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, d«
entsprechenden Luftspalt des Magnetkreises einge- Empfindlichkeit dieser bekannten Anordnung weite
setzt, so ist der die Feldplatte enthaltende Luftspalt zu verbessern. Die Erfindung beruht auf der Erkennt
immer noch groß gegen das Volumen des Dauerma- nis. daß der Sammeleffekt des magnetischen Rück
gneten. Die Empfindlichkeit der Anordnung gegen 65 Schlusses und damit die Empfindlichkeit der Anord
äußere Magnetfelder ist somit gering und die Anord- nung noch wesentlich erhöht werden kann, wenn da
nung ist deshalb fur diesen Zweck nicht geeignet. Magnetvolumen möglichst dicht an den die Feldplatt»
Ausdem Buch »Die Physik und Anwendung gaiva- enthaltenden Luftspalt herangebracht wird
magnetfeldabhängige Widerstandsanordnung mit einem Elektromagneten bekannt, deren Empfindlichkeit
dadurch erhöht werden soll, daß der Streufluß klein gehalten wird. Zur Lösung dieser Aufgabe erhält
der zwischen den Polflächen des Magnet kreises gebil-
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