DE3208137A1

DE3208137A1 - Magnetsonde

Info

Publication number: DE3208137A1
Application number: DE19823208137
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 6803 Edingen Klotz
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH
Priority date: 1982-03-06
Filing date: 1982-03-06
Publication date: 1983-09-08

Description

Magnetsonde
Die Erfindung betrifft eine Magnetsonde, gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Eine derartige Magnetsonde ist aus der DE-OS 23 22 778 bekannt. Dort ist die Erregerwicklung, an die die dreieckförmige Erregerwechselspannung mit einer Frequenz von # gelegt wird, in vier bzw. sechs Teilwicklungen unterteilt und auf dem ringförmigen Kern verteilt. Die Erregerspannung wird so groß gewählt, daß die Anordnung in die Sättigung gesteuert wird. Es sind außerdem zwei Paare von Richtungswicklungen auf dem Kern aufgebracht, deren Achsen senkrecht zueinander stehen. Bei Ansteuerung auf der Erregerseite erhält man sekundärseitig neben anderen Komponenten zwei Wechselspannungen die in ihrer Amplitude dem Sinus bzw. Cosinus des Winkels zwischen dem Verlauf des äußeren Magnetfeldes und der augenblicklichen Ausrichtung der Sonde proportional sind und eine Frequenz von 2 w ausweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sondenansteuerung zu verbessern, um genauere Meßergebnisse zu erzielen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der Fachmann könnte erwägen die Amplitude der dreieckförmigen Erregerspannung konstant zu halten. Die Erfindung geht darüber hinaus, in dem sie den Strom in der Erregerwicklung und zwar deren Spitzenwert konstant hält. Damit wird erreicht, daß Temperaturänderungen keinen Einfluß auf die Erregung haben.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Sollwert, mit dem der Spitzenwert des Istwerts des Erregerstroms verglichen wird derart gewählt, daß der Arbeitspunkt wenigstens in der Nähe des Minimums der sekundärseitigen Restspannung liegt. Dies hat den Vorteil, daß die Fehlerkurve der Sonde klein wird.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
In Fig. 1 wird an der Klemme 1 eine rechteckförmige Ansteuerspannung an einen Spannungsteiler 2 angelegt, dessen eines Element 2a einstellbar ist und hier als Stellglied fungiert.
Über den Koppel-Kondensator 3 liegt die Rechteckspannung an einem Wechselspannungsintegrator 4, der aus der Rechteck- spannung eine dreieckförmige Ansteuerspannung macht, die über einen Kondensator 11, damit Gleichanteile unterdrückt werden, an der Erregerwicklung 5 der Magnetsonde anliegt.
Mit Hilfe des niederohmigen (z. B. 1 n) Widerstands 7 wird der in der Wicklung 5 sich ausbildende Erregerstrom gemes sen, der dann einem Spitzenwertbildner 8 zugeführt und dort verstärkt und kurzfristig gespeichert wird. In einem I-Regler 9 wird dieser Spitzenwert mit einem an einer Klemme 10 zugeführten Sollwert verglichen. Eine Abweichung vom Sollwert bewirkt eine entsprechende Änderung der Ansteuerspannung durch Änderung des Stellglieds 2a. Hierdurch wird die Amplitude des Erregerstroms konstant gehalten.
Aus dem zeitlichen Zusammenhang der Ansteuerspannung und des Sondenstroms gemäß Fig. 2 erkennt man eine starke Nichtlinearität, die besteht, wenn der Kern in die Sättigung geht.
Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit 14 der sekundärseitigen Nutzspannung US der Frequenz 2# vom Erregerstrom Ierr und außerdem den Zusammenhang 12 zwischen der Restspannung URest und dem Erregerstrom. Günstigerweise legt man den Arbeitspunkt 13 auf der Kurve 14 so, daß er im Bereich des Minimums der Kurve 12 liegt.
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Claims

Patentansprüche Magnetsonde, bestehend aus einem ringförmigen Kern permeablen Materials, wenigstens einer Erregerwicklung und wenigstens zwei im Winkel zueinander angeordneten Richtungswicklungen, an denen bei Ansteuerung der Erregerwicklung Signale abnehmbar sind, die ein Maß für die Lage der Richtungswicklungen zu einem Magnetfeld, insbesondere zum Erdmagnetfeld darstellen, wobei eine Ansteuerung der Erregerwicklung(en) mit einer dreieckförmi gen Erregerwechselspannung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltkreis vorgesehen ist, der den Spitzenwert des Erregerstroms feststellt, daß ein I-Regler vorgesehen ist, dem dieser Spitzenwert als Istwert und ein Sollwert für den Spitzenwert des Erregerstroms zugeführt wird und daß mit dem Regler ein Stellglied verbunden ist zur Beeinflussung der Amplitude der dreieckförmigen Spannung im Sinne der Regelung des Erregerstroms auf einen konstanten Spitzenwert.
2. Magnetsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert, mit dem der Spitzenwert des Istwerts des Erregerstroms verglichen wird, derart gewählt ist, daß der Arbeitspunkt wenigstens in der Nähe des Minimums der sekundärseitigen Restspannung liegt.