DE2246627A1 - Magnetoelektrischer umsetzer fuer drucksignale - Google Patents

Description

57-19.416P(19.417H) ' 22. 9. 1972

ELETTROTECNICA VEBE S. P. A. BORGO SAN GIOVANNI (Milan) Italien

Magnetoelektrischer Umsetzer für Drucksignale

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetoelektrischen Umsetzer für Drucksignale, d. h. auf eine Anordnung zur Umwandlung eines Druckwertes oder einer Druckveränderung in einen entsprechenden Wert oder eine entsprechende Änderung einer elektrischen Größe.

Es sind verschiedene elektroaechaniache Umsetzer für Drucksignale bekannt, bei denen ein Drucksignal, das eine Verschiebung einer elastischen Menbr&n bewirkt, mechanisch verstärkt und zur Veränderung einer elektrischen Größe durch einen Rheoataten verwendet wird, wobei dessen Einstelleinrichtung oder Schieber auf geeignete Weise mit der mechanischen Verstärkungen und Umbetteinrichtung für da» Drucksignal verbunden ist» Im allgemeinen umfassen diese bekannten

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Umsetzereinrichtungen eine Druckkammer oder einen auegefüllten Raum, der über eine Einlaßleitung mit einer hydraulischen oder pneumatischen Anlage zur Steuerung Verbunden ist, wobei die Druckkammer oder der ausgefüllte Raum durch eine elastische und deformierbare Membran dicht verschlossen ist, um die Verschiebung der Membran zu verstärken und um die Einstelleinrichtung eines Potentiometers zu steuern* das in den elektrischen Schaltkreis eines Voltmeters oder eines Spannungsmessers eingeschaltet ist, dessen Anzeiger auf geeignete Weise mit einer Druckskala versehen ist. Geeignete , Rückkehrfedern gewährleisten die Zurückstellung der Hebeleinrichtung in ihre Ausgangsstellung.

Umsetzereinrichtungen der oben beschriebenen Art sind vorzugsweise in Kraftfahrzeugen zur Steuerung und Anzeige des Druckes der Öl- oder Schmieranlag· des Motors vorgesehen.

Diese bekannten Anordnungen arbeiten in der Praxis jedoch nicht fehlerfrei. Sie weisen Nachteil· auf₍ da die RUckkehrfedern der Hebeleinrichtung oft ausfallen, was auf den fortdauernden Vibrationen des Kraftfahrzeuges beruht. DarUber hinaus weist der Kontaktwiderstand zwischen der Einstelleinrichtung und dem Potentiometerwideretand Nachteil· auf, wobei der Potentiometerwiderstand la allgemeinen aus einer geeigneten Spul· «in·· Widerstandedraht·· besteht.

Es ist weiterhin bekannt, daß einig· Materialien «in· Veränderung d*s elektrischen Wideretand·· anzeigen, wenn sie einem magnetischen Feld ausgesetzt werden· lsi folgenden werden derartige Materialien al« magnetisch· Widerstand· bezeichnet.

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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorteile derartiger Bauelemente (magnetische Widerstände) auszunutzen, um einen Druckumsetzer mit einem einfachen Aufbau anzugeben, der zudem im Betrieb besser als bekannte Anordnungen arbeitet. .

Ein magnetoelektrischer Umsetzer für Drucksignale mit einem durch eine elastisch deformierbare Membran dicht abgeschlossenen Hohlkörper, der"eine Druckkammer oder einen abgeschlossenen Raum im Inneren des Körpers bildet und der durch eine Leitung zur Steuerung an eine hydraulische oder pneumatische Anlage angeschlossen ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein veränderbarer magnetischer Widerstand außerhalb der Druckkammer oder des ausgefüllten Raumes liegt und an eine äußere elektrische Schaltung angeschlossen ist, und daß die Membran auf ihrer in bezug auf die Druckkammer oder den ausgefüllten Raum äußeren Seite einen Dauermagneten trägt, der gegenüber zum magnetischen Widerstand liegt, um den Widerstand des magnetischen Widerstandes durch den vom Dauermagneten ausgesandten magnetischen Fluß zu verändern.

Machfolgend wird die Erfindung anhand der Figur näher erläutert, in der ein Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Anordnung dargestellt ist.

Die Anordnung umfaßt im wesentlichen einen Hohlkörper 1, der beispielsweise aus Metall besteht, und einen oberen Teil 2 aus einem dielektrischen Material, der den Hohlkörper 1 bedeckt und an diesem durch eine Kante des Hohlkörpers 1 befestigt ist. Eine erste Dichtung 3, die zwischen den beiden Teilen 1 und 2 liegt, verhindert, daß Staub und Feuchtigkeit in das Gehäuse eindringen.

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Das Innere des Hohlkörpers 1 des Umsetzers ist dicht durch eine elastische Metallmerabran k abgeschlossen, die konzentrische und kreisförmige Wellen aufweist und die eine Druckkammer oder einen angefüllten Raum 5 bildet, der an eine gesteuerte hydraulische oder pneumatische Anlage durch eine Leitung 6, beispielsweise in der Form einer Verbindung 7, angeschlossen ist. In diesem Fall bildet die Membran 4 eine zweite Kammer 8, die von der ersten Kammer getrennt ist, und die so ausgebildet ist, daß sie die magnetoelektrischen Bauelemente des vorliegenden Umsetzers enthält. Eine Dichtung 9 zwischen der Kante der Membran k und dem Metallgehäuse 1 gewährleistet eine vollkommene Wetterfestigkeit. *

Wie aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungen beispiel hervorgeht, trägt die elastische Membran 4 auf der Seite der Kammer 8 einen Dauermagneten 10, der einem veränderlichen magnetischen Wideretand 11 gegenüberliegt und von diesem getrennt ist, wobei der magnetische Wideretand 11 durch den oberen Teil des Umsetzers getragen wird. Wie bereits oben erläutert wurde, verändert dieser Magnetische Widerstand 11 seinen ohmschen Widerstand unter der Wirkung eines magnetischen Feldes.

Dieser magnetische Widerstand 11 kann sich in einer festen Lage befinden. Vorzugsweise befindet er sich jedoch in einer in bezug auf den Dauermagneten 10 unter Ruhebedingungen einstellbaren Lage, um für eine genaue Kalibrierung der Anordnung den größten und kleinsten Abstand zwischen dem Magneten 10 und dem magnetischen Widerstand 11 verändern zu können.

Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der ma-

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gnetische Widerstand 11 in einem Gehäuse 12 gleitend in einer Führung 13 liegt, um auf den Dauermagneten 10 hin und von diesem weg bewegt zu werden. Um eine Einstellung von außen zu ermöglichen und um den magnetischen Widerstand 11 in einer Lage festzulegen, ist das Gehäuse 12 des magnetischen Widerstandes 11 mit einem Gewindestift Ik ver bunden, der vom Gehäuseteil 2 vorspringt und in Längsrichtung in einer zuvor geeignet ausgebildeten Öffnung gleitet. Eine Mutter 15 oder eine gleichwertige Einrichtung ermöglicht eine Feststellung des Gewindestifts 14 und damit des magnetischen Widerstandes 11 in jeder gewünschten Lage.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der magnetische ■ Widerstand 11 ebenfalls auf einer Seite durch biegsame oder flexible Drähte oder Leitungen i6 und 17 mit der Metallmasse des Körpers 1 der Umsetzeranordnung verbunden, während er auf der anderen Seite an einen elektrischen Anschluß 18 angeschlossen ist, der zur Verbindung des magnetischen Widerstandes 11 mit einer äußeren elektrischen Schaltung aus dem Körper 2 herauaragt.

Diese äußere Schaltung kann beliebig ausgestaltet sein. Sie kann beispielsweise aus einer Prüfschaltung bestehen, wobei ein Voltmeter mit einer besonderen Skala, beispielsweise einer Druckskala, versehen ist, wenn eine hydraulische Anlage gesteuert werden soll. Abhängig von der gewünschten Verwendung ist jedoch jeder allgemeine elektrische Antriebsstromkreis möglich.

Der erfindungsgemäße Umsetzer arbeitet wie folgt: Es soll angenommen werden, daß die Anordnung mit einer allge-

meinen Druckanlage verbunden ist. Die Druckveränderungen in dieser Anlage verursachen eine entsprechende Verschiebung der elastischen Membran k_t die den Dauermagneten 10 in bezug auf den magnetischen Widerstand 11 von diesem weg und auf diesen zu bewegt, wobei der magnetische Widerstand 11 mehr oder weniger durch das Magnetfeld des Dauermagneten 10 beeinflußt wird. Die Veränderung des magnetischen Feldes bewirkt eine entsprechende Änderung der Widerstandekennlinie des magnetischen Widerstandes, der, wenn er auf einer Seite mit einer geeigneten (nicht dargestellten) Stromquelle verbunden ist, auf der anderen Seite ein in Übereinstimmung mit der Entfernung zwischen dem Magneten 10 und dem magnetischen Widerstand 11 geändertes elektrisches Signal liefert, wodurch der Druck in der Kammer 5 angezeigt wird.

Es ist selbstverständlich, daß die Formgebung, die Größe und der Aufbau dieses als Ausführungsbeispiel dargestellten Umsetzers geändert werden können, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

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   }1ί Magnetoelektrischer Umsetzer für Drucksignale mit

   einem Hohlkörper, der dicht durch eine elastisch deformierbare Membran abgeschlossen ist, um innerhalb des Hohlkörpers eine Druckkammer oder einen ausgefüllten Raum zu bilden, der durch eine Leitung an eine zu steuernde hydraulische oder pneumatische Anlage angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein veränderbarer magnetischer Widerstand (11) außerhalb der Druckkammer (5) oder des ausgefüllten Raumes liegt, wobei der magnetische Widerstand (11) an eine äußere elektrische Schaltung angeschlossen ist, und daß die Membran (h) auf ihrer Oberfläche außerhalb der Druckkammer (5) oder des ausgefüllten Raumes- einen Dauermagneten (11) trägt, der gegenüber zum magnetischen Widerstand liegt (ti), um den Widerstandswert des magnetischen Widerstandes (11) durch den magnetischen.. Fluß des Dauermagneten (1O) wechselseitig zu verändern.

   2. Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand (11) in einer einstellbaren Lage in bezug auf den Dauermagneten (iO) unter Ruhebedingungen gehaltert ist.

   3. Umsetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand (11) in einem Gehäuse (12) gelagert ist, das in einem geeigneten Hohlraum (13) des Körpers (1, 2) beweglich auf den Dauermagneten, ("ΙΟ) zu und von diesem weg geführt ist.

   k. Umsetzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

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   daß das Gehäuse (12) mit einem Stift (14) verbunden ist, der aus dem Körper (1, 2) vorspringt, wobei der Stift in axialer Richtung beweglich und zur Einstellung der Lage des magnetischen Widerstandes ( 11.) in bezug auf den Dauermagneten (1O) feststellbar ist.

   5· Umsetzer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand (11) an seiner einen Seite geerdet und an seiner anderen Seite an einen elektrischen Anschluß (18) angeschlossen ist, der im Körper (1, 2) gelagert ist und von diesem zur Verbindung mit einer äußeren elektrischen Schaltung vorspringt.

   6. Umsetzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand geerdet und jeweils mit dem elektrischen Anschluß (18) durch biegsame oder flexible Drähte (16, 17) verbunden ist.

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