DE2337691A1 - Widerstandsanordnung - Google Patents

Description

DR.-ΙΝβ. DIPU-ΙΝβ. M. «C. tl.»Uf HVi. DR HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER A UO 192 h PATENTANWÄLTE IN STUTTGART QQQ7CQ1

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Firma Paul Dau & Co., Nagold

Widerstandsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Widerstandsanordnung mit einem kontaktlos veränderlichen Ohm'schen Widerstandswert, welche mindestens eine als Ohm¹scher Widerstand dienende Feldplatte hat, die jeweils in einem Luftspalt eines im übrigen einen geschlossenen Magnetkreis aufweisenden Magneten angeordnet ist, dessen Luftspaltfeld durch ein bewegliches Steuerglied aus einem Material veränderlich ist, dessen Permeabilität grosser als 1 ist.

Es ist bekannt, magnetfeldabhängige Halbleiterwiderstände, sogenannte Feldplatten, im Luftspalt eines Magneten anzuordnen. Durch Änderung des Magnetfeldes im Luftspalt ändert sich dann der Ohm'sche Widerstand der Feldplatte entsprechend. Nachteilig ist es jedoch, dass sich dieser Widerstand der Feldplatte mit der Temperatur erheblich ändert, also ein nachteiliger Temperaturgang vorhanden ist. Diese Temperaturschwankungen beeinflussen dabei den Widerstandswert der Feldplatten so stark, dass diese Feldplatten für Messzwecke, z.B. in Messumformern oder für Potentiometer, in den meisten Anwendungsfällen ungeeignet sind.

Um diesen Nachteil der Temperaturempfindlichkeit zu beseitigen, ist es bekannt, die Feldplatte, d.h. also die Widerstands-

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grösse, nicht direkt als Messgrösse zu benutzen, sondern vielmehr eine Spannung, die an einem Spannungsteiler abgenommen wird, der aus zwei gleichen Feldplatten oder einer sogenannten Differenzplatte aufgebaut ist.

Um den Temperaturgang der Feldplatten unmittelbar zu kompensieren, ist es bei Elektromagneten bekannt, ausser den im Luftspalt angeordneten Feldplatten aussen an einem Schenkel des Magneten eine Zusatzfeldplatte anzubringen, die aus dem gleichen Material besteht und auch den gleichen Grundwiderstand wie diese hat. Die hierdurch erreichbare Kompensation ist jedoch für die Ausschaltung des Temperaturgangs nicht ausreichend (Sonderdruck aus "Siemens-Zeitschrift" 45. Jahrgang Sept. 1971, Heft 9, Seite 6o7 bis 613, Okt. 1971 Heft lo, S. 681 bis 686).

"Bei einer weiteren bekannten Kompensationsanordnung wird die Feldplatte im Magnetfeld des Luftspaltes verschoben, wodurch der magnetische Widerstand der Feldplatte entsprechend verändert wird. Diese Verschiebung der Feldplatte in Relation zur Temperatur ist jedoch schwierig und umständlich (Siemens-Veröffentlichung wie oben). . _-

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Temperaturkompensation über einen erheblichen Temperaturbereich ohne bewegliche Teile durch Änderung des Magnetfeldes mit Hilfe von stationären Mitteln zu erreichen. Diese Aufgabe wird bei der eingangs erwähnten Widerstandsanordnung gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass parallel zum Luftspalt im Magnetkreis ein magnetischer Nebenschluss mit Hilfe eines Nebenschlussgliedes vorgesehen ist, das in Bezug auf den magnetischen Widerstand einen positiven Temperaturkoeffizienten hat. Damit ist es möglich, den negativen Temperaturgang der Feldplatte

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durch den positiven Temperaturgang des Nebenschlussgliedes
auszugleichen.

Günstig ist es, wenn der Magnetkreis ein Joch und zwei Schenkel hat und das Nebenschlussglied zwischen den Schenkeln angeordnet ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die eine schematische Ansicht der erfindungsgemässen
Widerstandsanordnung zeigt.

In der Zeichnung ist in den beiden Figuren jeweils ein Magnetkreis als Ganzes mit 10 bezeichnet, der ein Joch 12 und zwei
Schenkel IU und 16 aufweist, wobei das Joch 12 als Permanentmagnet ausgebildet ist. Zwischen den Polstücken 18 und 2o der beiden Schenkel IU und 16 ist ein Luftspalt 22 vorhanden, in
dem sich eine Feldplatte 2U befindet.

Zwischen den beiden Schenkeln IU und 16. ist ein Nebenschlussglied 26 im Abstand vom Joch 12 und von den Polstücken 18 und 2o angeordnet, das gegebenenfalls einstellbar relativ zum Joch bzw. dem Luftspalt vorgesehen sein kann. Dieses Nebenschlussglied 26 ist vorzugsweise parallel zum Joch angeordnet und
berührt die beiden Sqhenkel IU und 16. Dieses Nebenschlussglied 26 besteht aus einem Material, dessen magnetischer Widerstand einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist.
In Figur 2 ist eine Ausführung dargestellt mit einem Nebenschlußglied 32, welches dergestalt in den magn. Kreis 10 eingesetzt ist, daß ein Luftspalt 3U entsteht. Dieser Luftspalt kann auch dadurch gebildet sein, daß ein Material an dessen Stelle eingebaut ist mit einer Permeabilität, welche derjenigen von Luft entspricht.

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Mit 30 ist ein Steuerglied bezeichnet, das aus einem Material von einer Permeabilität grosser als 1 besteht und dessen Abstand zum Magnet 10 veränderbar ist. Im vorliegenden Beispiel ist dieses Steuerglied beweglich dargestellt und eine bevorzugte Bewegungsrichtung durch einen Doppelpfeil angedeutet.

Der in dem Joch 12 durch den Permanentmagneten erzeugte Fluss φ teilt sich nun in drei Teilflüsse, und zwar einen ersten Teilfluss ψ _v durch das Nebenschlussglied 26, bezw. 32, einen zweiten Teilfluss Φ_Η durch die Feldplatte und einen dritten Teilfluss Q/g durch das Steuerglied.

Unter den üblichen Bedingungen, d.h. also bei konstanter Temperatur, kann nun durch Hin- und Herbewegen des Steuergliedes 30 die Grosse der beiden TeilflüsseΦ_Η und φ_ς relativ zueinander verändert werden, wodurch sich dann in bekannter Weise der Ohm'sche Widerstand der Feldplatte 24 ändert.

Zum Ausgleich des negativen Temperaturganges der Feldplatte dient nun das Nebenschlussglied 26, das aus einem Material mit positivem Temperaturgang besteht, d.h. also aus einem Material, dessen magnetischer Widerstand einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist. Bei entsprechender Wahl der temperaturabhängigen Kurven des Ohm'sehen und magnetischen Widerstandes der Feldplatte des Nebenschlussgliedes ergibt sich mindestens über einen erheblichen Temperaturbereich eine praktisch vollkommene Kompensation.

Es sei lediglich noch der Vollständigkeit halber erwähnt, dass die einen veränderlichen Ohm'sehen Widerstand aufweisende Feldplatte nur als einfacher Widerstand oder auch in einem Potentiometer verwendet werden kann.

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Claims (1)

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   Patentansprüche :

   Widerstandsanordnung mit einem kontaktlos veränderlichen Ohm'schen Widerstandswert, welche mindestens eine als Ohm'scher Widerstand dienende Feldplatte hat, die jeweils in einem Luftspalt eines im übrigen einen geschlossenen Magnetkreis aufweisenden Magneten angeordnet ist, dessen Luftspaltfeld durch ein bewegliches Steuerglied aus einem Material veränderlich ist, dessen Permeabilität grosser als 1 ist, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Luftspalt (22) im Magnetkreis ein magnetischer Nebenschluss mit Hilfe eines Nebenschlussgliedes (26) vorgesehen ist, das in Bezug auf den magnetischen Widerstand einen positiven Temperaturkoeffizienten hat.

   2. Widerstandsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkreis ein Joch (12) und zwei Schenkel (1*1,16) hat und dass das Nebenschlussglied (26) zwischen den SchenkeIn(IU,16) angeordnet ist.

   3. Widerstandsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Induktionskurve des Nebenschlussgliedes (26) innerhalb des Temperaturanwendungsbereiches dem Temperatur-Koeffizienten der Feldplatte (24) im umgekehrten Sinne angepasst ist.

   U. Widerstandsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenschlußglied (32) unter Belassung eines Luftspaltes (34) in den magnetischen Kreis eingefügt ist.

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   Widerstandsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenschlußglied aus einem Material größerer Permeabilität als 1 und mit positivem Temperaturkoeffizienten, bezogen auf den magnetischen

   und
   Widerstand,besteht/Tcombiniert ist mit einem Material,

   welches ungefähr die gleiche Permeabilität wie Luft besitzt.

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   BAD ORIGINAL