DE2748070C2 - Elektromagnetischer Meßwertgeber - Google Patents

Description

2. Elektromagnetischer Meßwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Spulen (14,15) umgebende Teil (19) der Umhüllung aus einem massiven Stück besteht

3. Elektromagnetischer Meßwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Bauteilgruppe zur Bildung eines offenen Kreises der Stabmagnet (9) in geradliniger Verlängerung der Polmasse (7,10,12; 8,13) angeordnet ist.

4. Elektromagnetischer Meßwertgebet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stabmagnete (9) umgebende Teil der Umhüllung ein Rohr (18) ist u<id das die Spulen (14, 15) umgebende Teil der Umhüllung Zylindergestalt besitzt.

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derer; die Stabmagnetkerne (9) umgebender Teil (18) aus unmagnetischem Werkstoff besteht, und

deren die Spulen (14,15) umgebender Teil (19) aus weichmagnetischem Werkstoff besteht und zwei Räume (20, 21) mit jeweils einer öffnung für den Durchtritt des Endes des Spulenkerns (12,13) enthält.

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Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Meßwertgeber gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Meßwertgeber dieser Art ist aus der FR-PS 21 256 bekannt, bei dem jedoch notwendigerweise zwei im Aufbau identische Bauteilgruppen verwendet werden müssen. Es soll nämlich ein kompensierter Meßwertgeber angegeben werden, d. h. ein Meßwertgeber, bei dem parasitäre Signale unterdrückt sind. Zu diesem Zweck sind die Spulen der beiden Bauteilgruppen elektrisch untereinander reihengeschaltet, jedoch in Gegenrichtung angeordnet. Eine magnetische Isolierung zwischen den Spulen ist nicht vorgesehen und wäre auch nachteilig, da sonst die induzierten parasitären Spannungen nicht genau gleich wären und daher der Meßwertgeber nicht mehr kompensiert werden könnte.

Die US-PS 26 62 996 zeigt einen eine einzige Bauteilgruppe aufweisenden Meßwertgeber, der jedoch inhärente Nachteile besitzt, die insbesondere bei der Anwendung in der Luftfahrt oder ganz allgemeinen Meßkreisen, die besonders zuverlässig arbeiten müssen, sehr gravierend sind. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist schon vorgeschlagen worden, derartige Meßwertgeber zweifach vorzusehen, was den Raumbedarf sehr stark erhöht, wobei ferner die Informationen an ein zweites Anzeige- oder Aufzeichnungsgerät übertragen werden und verglichen werden müssen. Auch eine Vereinigung zweier solcher Meßwertgeber in einem einzigen Gehäuse würde zu einer gegenseitigen Beeinflussung durch induktive und/oder kapazitive Kopplung führen, was die Betriebssicherheit entsprechender Geräte beeinträchtigt

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen elektromagnetischen Meßwertgeber der eingangs genannten Art so auszubilden, daß aus Sicherheitsgründen zwei vollkommen unabhängige sich nicht beeinflussende Kreise erreichbar sind.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet

Durch die Erfindung wird ein elektromagnetischer Meßwertgeber angegeben, dessen beide elementaren Bauteilgruppen vollständig voneinander isoliert sind, und zwar sowohl in elektrischer als auch in magnetischer Hinsicht Bei einem solchen Meßwertgeber kann irgendein«; Störung in einem der Fühler oder einer der Bauteilgruppen keine Rückwirkung auf den anderen Fühler bzw. die andere Bauteilgruppe haben. Dies beruht im wesentlichen darauf, daß zwischen den beiden Spulen keinerlei elektrische Verbindung ist und ferner eine magnetische Abschrimung zwischen beiden Spulen vorgesehen ist. Wesentlich ist dabei, daß die magnetische Abschirmung auf den Abschnitt begrenzt ist, der von den Spulen beansprucht wird, da dann, wenn auch die Magneten getrennt würden, privilegierte Wege für die magnetischen Kraftlinien geschaffen würden, was zwangsweise die Wirkungsweise des Meßwertgebers stören würde. Dadurch wird die kapazitive Wirkung ausgeschaltet und die gegenseitige Induktion erheblich verringert. Ein Kurzschluß einer der Wicklungen führt auch nicht zur Leistungsverminderung der anderen Wicklung. Darüber hinaus ist kleine Baugröße erreichbar. Es ist zu bemerken, daß die Dämpfung der von einer Wicklung auf die anderen übertragenen Störungen sehr erheblich ist. Ist sie schon bei niedrigen Frequenzen wegen der erheblichen Verringerung der gegenseitigen Induktion sehr gut, so ist sie bei hohen Frequenzen wegen der Verringerung der kapazitiven Kopplung ausgezeichnet.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 perspektivisch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Meßwertgeber, wobei insbesondere innen liegende Bauteile hervorgehoben sind,

F i g. 2 einen Teilschnitt durch den Meßwertgeber gemäß Fig. 1.

Der vorliegende Meßwertgeber hat geradlinigen Aufbau mit offenem Fluß, bei dem also die magnetischen Kraftlinien durch die Polmasse, den Magneten und z. B. einen Zahn eines Zahnrades verlaufen und sich in der umgebenden Atmosphäre schließen.

Nach dem in F i g. 1 gezeichneten Ausführungsbeispiel weist der Meßwertgeber ein zylindrisches Gehäuse auf, aus dessen einem Ende zwei Polmassen hervorstehen. Die Polmassen befinden sich in der Nähe des Umfangs eines Zahnrades in einem so geringen Abstand von den Enden der Zähne, daß der verbleibende Luftzwischenraum so klein wie möglich ist.

Der Meßwertgeber besitzt ein Befestigungsteil 1 aus unmagnetischem Material mit öffnungen 2, durch die Anschlußdrähte 3 und 4 zu den jeweiligen Wicklungen

gezogen sind. An dem Befestigungsteil 1 ist ein Halter 5 mittels einer Strebe 6 befestigt Der aus unmagnetischem Material bestehende Halter 5 nimmt die Enden der beiden Polmassen 7 und 8 auf, die gegen die Vorderseite zylindrischer Magnete 9 gehalten sind, von denen in F i g. 2 nur einer gezeigt ist. Am anderen Ende des Magneten 9 ist eine zweite Polmasse 10 befestigt.

Vorteilhafterweise sind die Polmassen, beispielsweise 7 und 10 mit dem zugehörigen Magneten, wie 9, nach einem Montageverfahren zusammengebaut, das in der FR-PatentanKA2ldung 75 22454 vom 10. Juli 1975 beschrieben ist, wonach die Verwendung einer mechanischen Verbindung durch ein aus unmagnetiscnem Material bestehendes dünnes Rohr 11 (gezeichnet in der unteren Hälfte der Fig.2), das einen Teil der den Enden des Magneten 9 benachbarten Polmasse 7, 10 umschließt, mit einer Verschweißung des Rohres 11 mittels Elektronenstrahl an den dem Magnet 9 benachbarten Masseteilen kombiniert ist Die gleiche Anordnung und die gleiche Bearbeitung ist für die an der Polmasse 8 angebrachte Bauteilgruppe vorgesehen.

Die Poimassen an den Enden, beispielsweise die Polmasse 10, tragen jeweils einen zylindrischen Fortsatz 12 bzw. 13 geringeren Durchmessers, die den Kern für Spulen 14 und 15 darstellen. Die Spulen 14, 15 werden von Endscheiben 16 bzw. 17 gehalten, die aus unmagnetischem Material bestehen und auf die Kerne 12 bzw. 13 geschweißt sind.

Gemäß F i g. 1 hat die elektromagnetische Abschirmung der beiden Spulen 14,15 die Form eines Massivteils 19 mit zwei Räumen 20 und 21, in denen die Spuler. 14 und 15 untergebracht sind. Die Spulenkerne 12 und 13 treten aus dem Teil 19 durch zwei öffnungen passenden Durchmessers nach außen vor. Das massive Teil 19 besteht aus weichmagnetischem Werkstoff, beispielsweise einer Metallegierung geeigneter Zusammensetzung.

Ein Rohr 18 aus unmagnetischem Werkstoff bildet im Bereich der Magnete eine gemeinsame Umhüllung für die beiden parallel zueinander angeordneten Bauteilgruppen (die jeweils aus dem zylindrischen Magneten, den zugehörigen Polmassen und einer Spule bestehen). Das Ende des neben den Spulen 14, 15 angeordneten Rohres 18 ist an das Teil 19 angeschlossen. Als unmagnetisches Material für das Rohr 18 kommt eine nichtrostende Legierung in Betracht, wobei die Verbindung mit dem Teil 19 durch Einschieben und Elektronenstrahlschweißen hergestellt werden kann.

Die den Magneten 9, dessen Polmassen 7,10 bzw. 8 und die Spule 14 bzw. 15 umfassenden Bauteilgruppen sind so angeordnet, daß die gleichnamigen Pole sich auf derselben Seite befinden. Nach einem Ausführungsbeispiel sind daher die Nordpole jedes Magneten 9 auf der Seite der Spulen 14,15 angeordnet.

Die beiden Bauteilgruppen sind parallel zueinander mit geringem gegenseitigen Abstand derart montiert, daß zwei selbständige Magnetkreise in einer Einheit zusammengefaßt sind, die im wesentlichen die gleichen Abmessungen hat wie der mit einer einzigen Spule versehene Meßwertgeber bekannter Bauart.

Nach dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Meßwertgeber mit mehreren Wicklungen die Form eines Zylinders von 16 mm Durchmesser und 82 mm Länge. Die Spulenkerne 12,13 haben einen Durchmesser von 2,5 mm und ihr gegenseitiger Achsenabstand beträgt 7 mm. Ein solcher Geber kann zwei Signale von 5 bis 10 mW effektiver Leistung

Der elektromagnetische Meßwertgeber mit mehreren Wicklungen könnte zwar — jedoch umständlich und Raum erfordernd — auch mit geschlossenem Magnetkreis ausgebildet sein. Das die Magnete 9 umschließende gemeinsame Umhüllungsteil kann auch andere Form haben, beispielsweise als quaderförmiges Gehäuse ausgeführt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetischer Meßwertgeber, mit zwei Bauteilgruppen, jeweils bestehend aus einer Spule (14, 15), einer Polmasse (7,10, 12; 8, 13) und einem Stabmagnet (9),

die zueinander parallel und im Inneren einer gemeinsamen Umhüllung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

daß gleichnamige Magnetpole der beiden Bauteilgruppen zur gleichen Seite zeigen, und
daß zur magnetischen Isolation der beiden Bauteilgruppen voneinander im Inneren der gemeinsamen Umhüllung