DE3337606A1

DE3337606A1 - Magnetic probe

Info

Publication number: DE3337606A1
Application number: DE19833337606
Authority: DE
Inventors: Erich 8500 Nürnberg Gerum; Erich J. 8501 Rückerdorf Niebler
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1983-10-15
Filing date: 1983-10-15
Publication date: 1985-05-02

Abstract

A magnetic probe (1) having at least one sensor (4), which is sensitive to magnetic fields, between the collector bolts (6) is intended to be constructed to be mechanically and thermally stable for a universal application capability in ignition arrangements, with small dimensions and high response sensitivity. Provided for this purpose is a continuous retaining sleeve (7) which extends over the sensor (4) and the bolts (6) which are in contact on both sides. The bolts (6) can preferably be screwed into the sleeve (7), for a defined axial contact pressure against the sensor (4), from the two end openings (10) of the sleeve (7), the bolt external thread (9) extending only over a limited axial region of the bolt end (5). Two sensors (4) which are electrically connected in series in the opposite sense and between which a spacing-collector bolt (6a) extends are preferably located in the sleeve (7). Permanent magnets (18), which are arranged parallel to the axis, are provided for premagnetising the sensors (4). <IMAGE>

Description

Magnetsonde Magnetic probe

Die Erfindung betrifft eine Magnetsonde gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a magnetic probe according to the preamble of Claim 1.

Eine solche Magnetsonde ist aus der DE-OS 30 08 541 bekannt.Such a magnetic probe is known from DE-OS 30 08 541.

Sie zeichnet sich durch gute Ansprechcharakteristik bei einfachem und robustem Aufbau aus.It is characterized by good response characteristics with simple and robust construction.

Als nachteilig ist jedoch noch der Montageaufwand zu betrachten; indem es bei der vorbekannten Magnetsonden-Anordnung einer Träger-Grundplatte bedarf, auf der für jeweils einen Magnet-Sensor zwei Kollektor-Bolzen starr zu befestigen sind, die zwischen aufeinander-zuweisenden verjüngten Enden den Sensor axial eingespannt haltern. Da die Träger-Platte zur Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses des Sensors aus nicht-magnetisierbarem Material bestehen muß, während ( für stabile Halterung und für stabile elektromagnetische Eigenschaften des Sensors zwischen den Kollektor-Bolzen)für die Träger-Platte zugleich ein Material zu wählen ist, welches möglichst dasselbe thermische Ausdehnungsverhalten wie das magnetisierbare Material der Kollektor-Bolzen aufweist, ergeben sich hinsichtlich der Bolzen-Befestigung auf der Träger-Platte technologische Materialpaarungs-Schwierigkeiten.However, the assembly effort is to be regarded as a disadvantage; by doing the previously known magnetic probe arrangement requires a carrier base plate, Rigidly fasten two collector bolts on each of the two magnet sensors are axially clamped the sensor between tapered ends facing each other hold. Since the carrier plate to avoid a magnetic short circuit of the Sensor must be made of non-magnetizable material, while (for stable Bracket and for stable electromagnetic properties of the sensor between the collector bolt) a material must be selected for the carrier plate at the same time, which, if possible, has the same thermal expansion behavior as the magnetizable Material of the collector bolt, result with regard to the bolt fastening Technological material pairing difficulties on the carrier plate.

Es ist deshalb dort in Betracht gezogen, jeden Kollektor-Bolzen unter Zwischenlage einer dünnen Hülse aus nicht-magnetisierbarem Material als magnetischer Isolation auf einer Träger-Platte zu befestigen, bei deren Material-Auswahl dann keine Rücksicht auf zu vermeidenden magnetischen Nebenschluß genommen werden muß. Das Problem eines thermisch geeigneten Materials für die den einzelnen Bolzen zugeordneten einzelnen Isolier-HUlsen,und für die starre Befestigung dieser Hülse einerseits an ihrem Bolzen und andererseits an der Träger-Platte,bleibt jedoch bestehen.It is therefore considered there to underneath each collector bolt Intermediate layer of a thin sleeve made of non-magnetizable material as a magnetic one To fix the insulation on a carrier plate when choosing the material no consideration of magnetic shunts to be avoided taken must become. The problem of a thermally suitable material for the individual Individual insulating sleeves assigned to bolts, and for the rigid attachment of these However, the sleeve remains on the one hand on its bolt and on the other hand on the carrier plate exist.

In Erkenntnis dieser Schwierigkeiten der praktischen Realisierbarkeit einer solchen vorbekannten Magnetsonde liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Sonden-Aufbau anzugeben, der zu kleinen Abmessungen bei leichter Montierbarkeit und gut reproduzierbarem magnetischem Ansprechverhalten führt, also insbesondere auch für die Serienfertigung und für sehr unterschiedliche Einsatzfälle besonders geeignet ist.Recognizing these difficulties of practical feasibility such a previously known magnetic probe, the invention is based on the object specify a probe structure that is too small and easy to assemble and good reproducible magnetic response, so in particular also especially for series production and for very different applications suitable is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die gattungsgemäße Magnetsonde zusätzlich mit den Teilmerkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 ausgestattet ist.According to the invention, this object is essentially achieved by that the generic magnetic probe additionally with the partial features of the characteristic Part of claim 1 is equipped.

Durch den Einbau der Kollektor-Bolzen in eine einheitliche, einzige Halterungs-Hülse, die die bisherige Funktion einer gesonderten Träger-Platte ersetzt, ergibt sich ein gedrängter Aufbau und insbesondere auch die Möglichkeit einer einfach realisierbaren kraft- oder formschlüssen Verbindung zwischen der Hülse und dz Bolzen für definiertes und sichergestelltes axiales Einspannen des Sensors zwischen den Bolzen; so daß die Befestigungsprobleme zwischen einer zusätzlichen Hülse pro Bolzen und einerseits diesen Bolzen sowie andererseits einer zusätzlichen, allen Bolzen zugeordneten Träger-Grundplatte entfallen.By installing the collector bolts into a unified, single one Bracket sleeve, which replaces the previous function of a separate carrier plate, the result is a compact structure and, in particular, the possibility of a simple one realizable non-positive or positive connection between the sleeve and dz bolt for defined and assured axial clamping of the sensor between the Bolt; so that the fastening problems between an additional sleeve per bolt and on the one hand this bolt and on the other hand an additional, all bolts associated carrier base plate are not required.

Besonders vorteilhaft ist es, die Halterungs-Hülse mit einem Innengewinde und die Kollektor-Bolzen mit diesem angepassten Außengewinden zu versehen. Denn dann ergeben sich besonders einfache und definierte Verhältnisse bei der axialen Einspann-Montage des Sensors zwischen den Bolzen.It is particularly advantageous if the holding sleeve has an internal thread and to provide the collector bolts with these adapted external threads. Because then there are particularly simple and defined relationships in the axial Clamping assembly of the sensor between the bolts.

Durch geeignete Materialwahl für die Bolzen einerseits und die Hülse andererseits ist bereits weitestgehend sicherstellbar, daß die Einspann-Gegebenheiten des Sensors zwischen den Bolzen kaum noch von der Umgebungstemperatur abhängig sind.By choosing a suitable material for the bolts on the one hand and the sleeve on the other hand, it can already be ensured as far as possible that the clamping conditions of the sensor between the bolts are hardly dependent on the ambient temperature.

Verbleibende Abweichungen des thermischen linearen Ausdehnungs-Koiffizienten der Materialien der Hülse einerseits und für die Bolzen andererseits lassen sich in ihrer Auswirkung auf die Einspann-Gegebenheiten des Sensors noch dadurch wesentlich verringern, daß die Außengewinde an den Bolzen nur in der Nachbarschaft des dazwischen eingespannten Sensors, also über axial sehr kurze Strecken, ausgebildet sind. Dadurch wirken sich Längenänderungen in den weiter abgelegenen Bereichen der Bolzen und der Hülse nicht mehr auf den Einspann-Axialdruck aus, der von den Bolzen-Enden auf den dazwischen angeordneten Sensor ausgeübt wird.Remaining deviations in the coefficient of thermal linear expansion the materials of the sleeve on the one hand and for the bolts on the other hand can be in their effect on the clamping conditions of the sensor is still essential reduce that the external threads on the bolts only in the vicinity of the in between clamped sensor, so over very short axially distances are formed. Through this affect length changes in the more remote areas of the bolts and the sleeve no longer depends on the clamping axial pressure exerted by the ends of the bolts the interposed sensor is exercised.

Eine besonders gute Temperaturkompensation der Arbeitsweise der Sensoren bei kaum vergrößerten Abmessungen der Anordnung der Magnetsonde ergibt sich, wenn innerhalb der einheitlichen Halterungs-Hülse axial gegeneinander versetzt zwei gleiche Sensoren angeordnet und elektrisch gegensinnig in Serie geschaltet sind; weil dann in größtem Maße sichergestellt ist, daß beide Sensoren in der selben Umgebungstemperatur arbeiten und vom selben Magnetfeld durchsetzt sind. Die magnetische Kopplung zwischen beiden Sensoren erfolgt zweckmäßig2rweise durch einen weiteren als Distanzstück dazwischen J1ge- ordneten Kollektor-Bolzen; der dann aber im Interesse eindeutiger Einspann-Gegebenheiten entgegen den beiden äußeren Bolzen nicht mit einem Außengewinde versehen sondern frei in der Hülse axial verschiebbar ist.A particularly good temperature compensation for the way the sensors work if the dimensions of the arrangement of the magnetic probe are barely enlarged, then within the unitary holding sleeve, two identical ones are axially offset from one another Sensors are arranged and electrically connected in series in opposite directions; because then It is ensured to the greatest possible extent that both sensors are in the same ambient temperature work and are penetrated by the same magnetic field. The magnetic coupling between Both sensors are expediently carried out by another as a spacer in between J1ge- Arranged Collector Bolt; but then in the interest unambiguous clamping conditions, contrary to the two outer bolts provided with an external thread but is freely axially displaceable in the sleeve.

Falls ein Sensor mit permamentmagnetischer Vormagnetisierung zur Bestimmung seines Arbeitspunktes - wie insbesondere eine Feldplatte - zwischen den Kollektor-Bolzen eingesetzt wird, ist die Vormagnetisierung besonders wirkungsvoll, bei einfachen Montagemöglichkeiten, gegeben, wenn neben Kollektorbolzen achsparallel Permamentmagnete angeordnet werden.If a sensor with permanent magnetic premagnetization is used for determination its working point - such as a field plate in particular - between the collector bolts is used, the premagnetization is particularly effective, with simple Mounting options are given if permanent magnets are axially parallel in addition to collector bolts to be ordered.

Zusätzliche Weiterbildungen und Alternativen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus nachstehender Beschreibung zweier in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark vereinfacht skizzierter bevorzugter Ausführungsbeispiele zur erfindungsgemäßen Lösung.Additional training and alternatives as well as other features and advantages of the invention emerge from the subclaims and from the following Description of two in the drawing, limited to the essentials simplified sketched preferred exemplary embodiments for the solution according to the invention.

Es zeigt: Fig. 1 Eine Magnetsonde mit permamentmagnetisch vormagnetisierten Feldplatten als Sensoren in temperaturkompensierter Anordnung zwischen Kollektorbolzen innerhalb einer gemeinsamen, als Träger dienenden Halterungshülse und Fig. 2 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel für eine solche Magnetsonde.It shows: FIG. 1 a magnetic probe with permanent magnetically premagnetized Field plates as sensors in a temperature-compensated arrangement between collector bolts within a common holding sleeve serving as a carrier and FIG. 2 modified embodiment for such a magnetic probe.

Die in der Zeichnung im Längsschnitt skizzierten Magnetsonden 1 dienen der Erfassung eines Umgebungs-Magnetfeldes 2 hinsichtlich seiner Komponenten in Richtung der Sonden-Längs achse 3.The magnetic probes 1 sketched in longitudinal section in the drawing are used the detection of an ambient magnetic field 2 with regard to its components in Direction of the longitudinal axis of the probe 3.

Die Magnetsonde 1 weist wenigstens einen magnetfeldempfindlichen Sensor 4 auf. Der ist zwischen den Stirnenden 5 von Kollektor-Bolzen 6, die auf einander gegenüberliegenden Seiten des Sensors 4 an diesem anliegen, axial eingespannt.The magnetic probe 1 has at least one magnetic field sensitive sensor 4 on. That is between the front ends 5 of collector bolts 6, which are on each other opposite sides of the sensor 4 bear against this, axially clamped.

Der gegenseitigen Festlegung der beiderseitigen Kollektorbolzen 6 mit dazwischen eingeklemmtem Sensor 4 - wie auch der Befestigung der Magnetsonde 1 insgesamt an einem anderen Konstruktionsteil - dient eine durchgehende, sich über wenigstens axiale Teile von beiden Kollektorbolzen 6 erstreckende, gemeinschaftliche Träger-Halterungshülse 7.The mutual fixing of the collector bolts on both sides 6 with sensor 4 clamped in between - as well as the fastening of the magnetic probe 1 altogether on a different construction part - serves a continuous, over at least axial parts of both collector bolts 6 extending, common Carrier Retaining Sleeve 7.

Die Kollektorbolzen 6 dienen der Konzentration der achsparallelen Komponenten des äußeren Magnetfeldes 2 auf Durchtritt durch den Magnetfeld-Sensor 4. Dafür bestehen die Kollektor-Bolzen 6 aus gut ferromagnetischem Material wie aus Automatenstahl, Weicheisen oder Mumetall. Die Träger- und Halterungshülse 7 besteht, um einen magnetischen Kurzschluß zwischen den einander benachbarten Bolzen-Stirnenden 5 über den dazwischenliegenden Sensor 4 zu vermeiden, aus nicht magnetisierbarem Material. Um eine außentemperaturabhängige Schwankung des Einspann-Druckes der Bolzen-Stirnenden 5 auf den Sensor 4 und somit druckabhängige Komponenten in der Ansprechcharakteristik des Magnet-Sensors 4 möglichst zu vermeiden, ist für die Hülse 7 ein Material zu wählen, dessen linearer Temperaturausdehnungskoiffizient möglichst genau mit demjenigen des Materials für die Bolzen 6 übereinstimmt. Im Falle von Bolzen 6 aus Automatenstahl hat sich eine Hülse 7 aus Messing als geeignet erwiesen.The collector bolts 6 are used to concentrate the axially parallel Components of the external magnetic field 2 on passage through the magnetic field sensor 4. For this, the collector bolts 6 are made of good ferromagnetic material such as made of free-cutting steel, soft iron or mu-metal. The carrier and mounting sleeve 7 consists of a magnetic short circuit between the adjacent bolt end faces 5 to avoid the intermediate sensor 4 from non-magnetizable Material. An outside temperature-dependent fluctuation in the clamping pressure of the bolt end faces 5 on the sensor 4 and thus pressure-dependent components in the response characteristic To avoid the magnetic sensor 4 as much as possible, a material is used for the sleeve 7 choose whose linear thermal expansion coefficient as closely as possible with that of the material for the bolts 6 matches. In the case of bolts 6 made of free cutting steel a sleeve 7 made of brass has proven to be suitable.

Die axiale Einspannung des Sensors 4 zwischen zwei Bolzen-Enden 5 kann durch axiale oder radiale und durch formschlüssige oder kraftschlüssige Festlegung (vgl. Fig. 2) der Bolzen 6 in der Hülse 7 sichergestellt werden. Auch können die Bolzendurchmesser auf Klemmpassung im Innendurchmesser der Hülse 7 dimensioniert sein und nach dem Einpressen - unter Zwischenlage des Sensors 4 - dadurch fixiert werden, daß die Hülse 7 radial gestaucht - gegebenenfalls in eine Ausnehmung in den Bolzen-Mantelflächen eingedrückt - wird (in der Zeichnung nicht berücksichtigt).The axial clamping of the sensor 4 between two bolt ends 5 can by axial or radial and by form-fitting or force-fitting fixing (see. Fig. 2) the bolt 6 in the sleeve 7 can be ensured. The bolt diameter can also be clamped in the inner diameter of the sleeve 7 and after pressing in - with the interposition of the sensor 4 - Are fixed in that the sleeve 7 is radially compressed - possibly in a The recess is pressed into the outer surface of the bolt - (not in the drawing considered).

Für die leicht montierbare und definiert justierbare Anordnung des zwischen den Bolzen 6 eingespannten Sensors 4 kann es auch zweckmäßig sein, wie in Fig. 1 berücksichtigt, die Hülse 7 mit einem Innengewinde 8 und die Kollektor-Bolzen 6 mit entsprechenden Außengewinden 9 auszustatten. Das Innengewinde 8 braucht zwar nur, von wenigstens einer Stirnöffnung 10 der Hülse 7 ausgehend, bis zu den Bereichen ausgebildet zu sein, neben denen jeweils ein Sensor 4 eingespannt wird; fertigungstechnisch einfacher und hinsichtlich der Realisierungsmöglichkeiten flexibler ist es jedoch, ein durchgehendes Innengewinde 8 über die gesamte Länge der Halterungs-Hülse 7 auszubilden.For the easily assembled and defined adjustable arrangement of the The sensor 4 clamped between the bolts 6 can also be expedient, such as Considered in Fig. 1, the sleeve 7 with an internal thread 8 and the collector bolt 6 to equip with corresponding external threads 9. The internal thread 8 needs only, starting from at least one end opening 10 of the sleeve 7, up to the areas to be designed, next to each of which a sensor 4 is clamped; manufacturing technology However, it is simpler and more flexible in terms of implementation options to form a continuous internal thread 8 over the entire length of the holding sleeve 7.

Für das Komplettieren einer solchen Magnetsonde 1 (Fig. 1) wird dann in die Hülse 7 von einer Stirnöffnung 10 her einer der Kollektor-Bolzen 6 eingeschraubt. Nachdem von der gegenüberliegenden Stirnöffnung 10 her der Sensor 4 auf das in der Hülse 7 gelegene Stirnende 5 dieses Bolzens 6 aufgelegt wurde, wird von jener gegenüberliegenden Hülsen-Stirnöffnung 10 her der zweite Kollektor-Bolzen 6 - dem ersterwähnten entgegengerichtet - eingeschraubt; bis der Sensor 4 definiert axial eingespannt ist, was durch Vorgabe und Messung des Andrehmomentes reproduzierbar definiert werden kann. Die Steigung der Gewinde 8, 9 ist zweckmäßigerweise gering, also auf Selbsthemmung ausgelegt.Eine zasätzliche Arretierung der so gewonnen Einspannung des Sensors 4 ist beispielsweise wieder durch kraft- oder formschlüssige Festlegung des Bolzens 6, durch radiale Stauchung der Hülse 7, leicht und sicher möglich.For the completion of such a magnetic probe 1 (Fig. 1) is then one of the collector bolts 6 is screwed into the sleeve 7 from an end opening 10. After the opposite end opening 10, the sensor 4 on the in the Sleeve 7 located end 5 of this bolt 6 was placed, is from that opposite Sleeve end opening 10 ago the second collector bolt 6 - opposite to the first mentioned - screwed in; until the sensor 4 is axially clamped in a defined manner, which is specified by default and measurement of the torque can be defined reproducibly. The slope the thread 8, 9 is expediently small, so designed for self-locking Additional locking of the clamping of the sensor 4 thus obtained is for example again by non-positive or positive fixing of the bolt 6, by radial Compression of the sleeve 7, easily and safely possible.

Um die elektrischen Anschlußleitungen 11 der Sonde 4 aus der Halterungs-Hülse 7 heraus fUhren zu können, kann vorgesehen sein, in deren Innengewinde 8 eine beispielsweise achsparallel verlaufende Längsnut bis zu einer der Stirnöffnungen 10 auszubilden, durch die die Anschlußleitungen 11 radial außerhalb des Bolzen-Außengewindes 9 verlaufen (in der Zeichnung nicht berücksichtigt). Zweckmäßiger kann es sein, in demjenigen Bereich der Hülse 7, in dem aufgrund der vorgegebenen Abmessungen der Bolzen 6 und der Hülse 7 selbst Sensoren 4 eingespannt gehaltert werden sollen, Durchbrechungen 12 in der Hülsen-Wandung 13 auszubilden. Durch diese Durchbrechungen 12 können dann auch erforderlichenfalls zwischen zunächst nur lose angezogenen Kollektor-Bolzen 6 Sensoren 4 lagejustiert bzw.To the electrical connection lines 11 of the probe 4 from the mounting sleeve 7 to be able to lead out can be provided, for example, in the internal thread 8 to form axially parallel longitudinal groove up to one of the end openings 10, through which the connecting lines 11 run radially outside the bolt external thread 9 (not included in the drawing). It can be more expedient in one Area of the sleeve 7, in which due to the predetermined dimensions of the bolts 6 and the sleeve 7 itself sensors 4 are to be held clamped, openings 12 to be formed in the sleeve wall 13. Through these openings 12 can then also, if necessary, between the collector bolts that are initially only loosely tightened 6 sensors 4 adjusted or

eingesetzt oder ausgetauscht werden; wobei sich zwangsläufig die Führung der Anschlußleitungen 11 durch die zugeordnete Durchbrechung 12 einstellt. Auch kann durch diese Durchbrecnungen 12 nach der Fertigmontage der Magnetsonde 1 vorteilhaft eine Kunststoffmasse 14 eingefüllt werden, mittels derer der endgültig positionierte Sensor 4 umgossen wird, um ihn auch radial, der Halterungs-Hülse 7 gegenüber, festzulegen und zugleich gegen etwaige funktionsstörende atmosphärische Au3eneinflüsse, die - wie etwa Feuchtigkeitseinflüsse - das Ansprechverhalten des Sensors 4 verändern können, abzuschirmen-.used or exchanged; inevitably taking the lead of the connecting lines 11 through the associated opening 12. Even can be advantageous through these openings 12 after the final assembly of the magnetic probe 1 a plastic mass 14 are filled, by means of which the finally positioned Sensor 4 is encapsulated in order to also define it radially, opposite the mounting sleeve 7 and at the same time against any dysfunctional external atmospheric influences that - such as the effects of moisture - change the response behavior of the sensor 4 can shield-.

Ein weiterer Vorteii von Wandungs-Durchbrechungen 12 im Bereiche der Anordnung von Sensoren 4 liegt darin, daß hier nun weniger Hülsen-Material vorliegt, das einen Beitrag zur tempe raturabhängigen Längenänderung der Hülse 7 leisten könnte. Eine weitere Verminderung der temperaturabhängigen Gegebenheiten des axialen Einspannens eines Sensors 4 zwischen benachbarten Bolzen-Enden 5 ergibt sich, wenn das Bolzen-Außengewinde 9 sich jeweils nicht über die gesamte Bolzenlänge erstreckt,son- dern nur über eine begrenzte Länge in möglichst dichter Nachbarschaft des jeweiligen Anlage-Endes 5, wie in der Zeichnung berücksichtigt. Dadurch tragen temperaturabhängige Längenänderungen der Hülse 7 und der Bolzen 6 in den an das kurze Außengewinde 9 sich anschließenden Bereichen zur Hülsen-Stirnöffnung 10 hin nicht mehr zu temperaturabhängigen Schwankungen der Gegebenheiten der Sensor-Einspannung zwischen den Bolzen-Enden 5 bei. Die axiale Länge des jeweiligen Außengewindes 9 wird nur so groß gewählt, daß in Hinblick auf den vorgesehenen axialen Einspanndruck noch kein Ausreißen des kurzen Außengewindes 9 zu befürchten ist.Another advantage of wall openings 12 in the area of The arrangement of sensors 4 is that there is now less sleeve material, which could make a contribution to the temperature-dependent change in length of the sleeve 7. A further reduction in the temperature-dependent conditions of axial clamping a sensor 4 between adjacent bolt ends 5 results when the bolt external thread 9 does not extend over the entire length of the bolt, but rather change only over a limited length in as close proximity to each other as possible Plant end 5, as taken into account in the drawing. As a result, temperature-dependent wear Changes in length of the sleeve 7 and the bolt 6 in the short external thread 9 subsequent areas towards the sleeve end opening 10 are no longer temperature-dependent Fluctuations in the conditions of the sensor clamping between the bolt ends 5 at. The axial length of the respective external thread 9 is only chosen to be so large that that in view of the intended axial clamping pressure no tearing of the short external thread 9 is to be feared.

Es kann zweckmäßig sein, einen der durch eine Stirnöffnung 10 in die Halterungs-Hülse 7einzuführenden Kollektor-Bolzen 6 mit einem radial kragenförmig vorstehenden Kopf 15 auszustatten, durch dessen Anlage gegen die Hülsen-Stirnöffnung 10 sich eine definierte Position des gegenüberliegenden Bolzenendes 5 und damit des Sensors 4 in der Hülse 7 beim Gegenschrauben des gegenüberliegend in die Hülse 7 eingeführten Bolzens 6 ergibt.It may be useful to insert one of the through a front opening 10 into the Mounting sleeve 7 to be introduced collector bolt 6 with a radially collar-shaped to equip protruding head 15, by its abutment against the sleeve front opening 10 a defined position of the opposite pin end 5 and thus of the sensor 4 in the sleeve 7 when counter-screwing the opposite in the sleeve 7 introduced bolt 6 results.

Außerdem kann vorteilhaft zwischen dem Kopf 15 und der benachbarten Hülsen-Stirnöffnung 10 ein Montagebauteil 16 für die Befestigung der Magnetsonde 1 an anderen Konstruktionsteilen eingespannt sein. Vor allem aber ist die Axialabstützung, die die Hülse 7 gegenüber dem Bolzen-Kopf 15 erfährt, dann zweckmäßig, wenn aufgrund der Einsatzgegebenheiten einer solchen Magnetsonde 1 große Beschleunigungskräfte in Richtung ihrer Längs-Achse 3 auftreten können; wie beispielsweise im Falle des Einsatzes im Rahmen einer Magnetzünderanordnung bei einem verschießbaren Munitionsartikel. Durch diese Abstützung am Kopf 15 ergibt sich bei kompaktem Aufbau eine axial sehr stabile Anordnung innerhalb der Magnetsonde 1, bei vorteilhafter Abschirmfunktion der metallischen Hülse 7 gegen elektromagnetische Störeinstrahlungen aus der Umgebung.It can also be advantageous between the head 15 and the adjacent Sleeve end opening 10 is a mounting component 16 for attaching the magnetic probe 1 be clamped to other construction parts. Above all, however, is the axial support, which experiences the sleeve 7 with respect to the bolt head 15, then expedient if due the application conditions of such a magnetic probe 1 large acceleration forces can occur in the direction of their longitudinal axis 3; as in the case of the Use in the context of a magneto arrangement for a shootable ammunition article. This support on the head 15 results in an axially very compact design stable arrangement within the magnetic probe 1, with an advantageous shielding function the metallic sleeve 7 against electromagnetic interference from the environment.

Zur Kompensation des Temperatureinflusses auf das elektromagnetische Verhalten des Sensors 4 ist es üblich, jeweils zwei Magnetsensoren 1 mit gegensinnig in Serie geschalteten Sensoren 4 in möglichst enger räumlicher Nachbarschaft auf möglichst dem-selben Trägeruntergrund in elektrischer Halbbrücken-Schaltung zu betreiben. Der Fertigungs- und Einbauaufwand beim Einsatz solcher Magnetsonden 1 ist dementsprechend groß; und systematische Fehler aufgrund magnetischer (und thermischer)Feldunterschiede an den gegeneinander versetzten Einbauorten der zusammenzuschaltenden Magnetsonden 1 lassen sich kaum vermeiden.To compensate for the influence of temperature on the electromagnetic It is common for the behavior of the sensor 4 to have two magnetic sensors 1 in opposite directions sensors 4 connected in series in as close a spatial vicinity as possible as far as possible to operate the same carrier substrate in an electrical half-bridge circuit. The manufacturing and installation effort when using such magnetic probes 1 is corresponding great; and systematic errors due to magnetic (and thermal) field differences at the mutually offset installation locations of the magnetic probes to be interconnected 1 can hardly be avoided.

Zweckmäßiger ist es, wie in der Fig. 1 berücksichtigt, die beiden zur Temperaturkompensation elektrisch gegeneinander in Reihe geschalteten Sensoren 4 geringfügig axial gegeneinander versetzt innerhalb einer einzigen, gemeinsamen Halterungs-Hülse 7 zwischen den äußeren Kollektorbolzen 6 anzuordnen; dadurch ist sichergestellt, daß dasselbe Magnetfeld 2 beide Sensoren 4 durchsetzt; und aufgrund der abschirmenden Wirkung der beide Sensoren 4 umgebenden Hülse 7 kann auch gleiche Umgebungstemperatur bei beiden Sensoren 4 angenommen werden.As is taken into account in FIG. 1, it is more expedient to use the two Sensors connected electrically in series for temperature compensation 4 slightly axially offset from one another within a single common To arrange mounting sleeve 7 between the outer collector bolts 6; thereby is ensures that the same magnetic field 2 penetrates both sensors 4; and due to the shielding effect of the sleeve 7 surrounding the two sensors 4 can also be the same Ambient temperature for both sensors 4 can be assumed.

Um Streuungen des Magnetfeldes 2 zwischen den beiden Sensoren 4 zu vermeiden, sind diese bei der Einspannung zwischen den äußeren Kollektor-Bolzen 6 zweckmäßigerweise durch einen weiteren, koaxial dazwischenliegenden Kollektorbolzen 6a gegeneinander distanziert. Im Interesse eindeutiger und untereinander gleicher axialer Einspannverhältnisse aller Sensoren 4 weist dieser Distanz-Bolzen 6a zweckmäßigerweise kein Außengewinde auf; sondern sein Durchmesser ist auf leichte Axialverschiebbarkeit innerhalb der Hülse 7 bemessen.In order to scatter the magnetic field 2 between the two sensors 4 avoid these when clamping between the outer collector bolts 6 expediently by a further, coaxially interposed collector bolt 6a distanced from each other. In the interest of being clearer and more equal to one another This spacer bolt 6a expediently has axial clamping conditions of all sensors 4 no external thread; but its diameter is easy to move axially dimensioned within the sleeve 7.

Zur Konzentration der von dem Kollektor-Bolzen 6, 6a aufgenommenen Axialkomponenten des äußeren Magnetfeldes 2 auf den Ansprechbereich der Sensoren 4 weisen die Bolzen 6, 6a zweckmä3igerweise einen verjüngten Ubergangsbereich zwischen dem jeweiligen Einspann-Stirnende 5 und dem benachbarten Beginn des Außengewindes 9 auf; wobei die Querschnittsfläche des Ubergangsbereiches 17 am Stirnende 5 in geometrischer Anpassung an die jeweils benachbarte Sonde 4 berandet sein kann, also nicht kreisförmig gestaltet sein muß.To concentrate the absorbed by the collector bolts 6, 6a Axial components of the external magnetic field 2 on the response range of the sensors 4, the bolts 6, 6a expediently have a tapered transition area between the respective clamping end 5 and the adjacent beginning of the external thread 9 on; wherein the cross-sectional area of the transition region 17 at the front end 5 in geometrical adaptation to the respectively adjacent probe 4 can be bordered, so does not have to be circular.

In Hinblick auf die Ansprechcharakteristik bei relativ schwachen änderungen eines Magnetfeldes 2 finden als Magnetfeld-Sensoren 4 vorzugsweise sogenannte Feldplatten Anwendung. Bei diesen handelt es sich um passive elektronische Bauelemente, deren elektrischer Innenwiderstand sich nach Maßgabe eines durchsetzenden Magnetfeldes 2 einstellt. Aufgrund der Kennlinie dieses elektromagnetischen Verhaltens bedarf es bei Feldplatten der Einstellung eines Arbeitspunktes durch eine konstante Vormagnetisierung. Diese erfolgt zweckmäßigerweise durch Magnetisierung der Feldplatte mittels eines Permamentmagneten 18. Die beiden gegensinnig in Serie geschalteten Sensoren 4 einer Magnetsonde 1 sind also dadurch realisierbar, daß zwei Feldplatten mit zueinander gegensinnig längs der Achse 3 angeordneten Permamentmagneten 18 für deren Vormagnetisierung vorgesehen wrden.With regard to the response characteristics in the case of relatively weak changes of a magnetic field 2 are preferably so-called field plates as magnetic field sensors 4 Use. These are passive electronic components whose internal electrical resistance depending on a penetrating magnetic field 2 sets. Due to the characteristic curve, this electromagnetic behavior is required In the case of field plates, it is the setting of an operating point by means of a constant premagnetization. This is expediently done by magnetizing the field plate by means of a Permanent magnets 18. The two sensors 4 connected in series in opposite directions Magnetic probe 1 can therefore be implemented in that two field plates are connected to one another permanent magnets 18 arranged in opposite directions along the axis 3 for their premagnetization would be provided.

Im Interesse hinreichender Vormagnetisierung mittels eines möglichst kleinbauenden Permamentmagneten 18 sollte kein, oder jedenfalls ein nur möglichst kleiner, Luftspalt in diesem Permamentmagnetkreis durch den zugeordneten Feldplatten-Sensor 4 hindurch gegeben sein. Das wäre durch einen hufeisenförmig gebogen verlaufenden Permamentmagneten 18 realisierbar, zwischen dessen freien Schenkelenden (Magnet-Polenden 19) der Sensor 4 eingeklemmt wird. Diese Lösungsmöglichkeit ist aber ohne praktische Bedeutung aufgrund der Kosten eines derart ausgebildeten Permamentmagneten 18 und aufgrund des montagetechnischen Einbau-Aufwandes; außerdem würde der Durchmesser der Magnetsonde 1 dadurch vergrößert, weil ja auch die Bolzen-Enden 5 beiderseits neben den Permamentmagnetpolen gegen die Sonde 4 anliegen müssen.In the interest of sufficient pre-magnetization by means of a Small permanent magnets 18 should not, or at least only one if possible smaller air gap in this permanent magnetic circuit due to the associated field plate sensor 4 be given through. That would be curved by a horseshoe Permanent magnets 18 realizable, between its free leg ends (magnet pole ends 19) the sensor 4 is jammed. However, this possible solution is without practical meaning due to the cost of a permanent magnet 18 formed in this way and due to the assembly-related installation effort; also would be the diameter of the magnetic probe 1 thereby enlarged, because also the pin ends 5 on both sides next to the permanent magnet poles must be against the probe 4.

Zweckmäßiger ist es deshalb, achsparallel innerhalb der Halterungs-Hülse 7 neben dem jeweiligen Feldplatten-Sensor 4 einen linear gestreckten Permamentmagneten 18 anzuordnen; dessen luftspaltfreier magnetischer Rückschluß durch den Sensor 4 über die beiderseits an diesen anliegenden Bolzen-Enden 5 erfolgt.It is therefore more expedient to be axially parallel within the mounting sleeve 7 next to the respective field plate sensor 4 a linearly stretched permanent magnet 18 to be ordered; its air gap-free magnetic return through the sensor 4 via the bolt ends 5 resting against them on both sides.

Dafür kann ein stabförmiger Permamentmagnet 18, wenigstens einen Teil der Bereiche der Bolzen-Außengewinde 9 in Längsrichtung übergreifend, radial neben den Bolzen-Enden 5 angeordnet sein, beispielsweise in einer Längsnut im Innengewinde 8 der Hülse 7 (nicht dargestellt).For this purpose, a rod-shaped permanent magnet 18, at least a part the areas of the bolt external thread 9 overlapping in the longitudinal direction, radially next to the bolt ends 5 be arranged, for example in a longitudinal groove in the internal thread 8 of the sleeve 7 (not shown).

Weniger Fertigungsaufwand bedingt es jedoch, und günstigere magnetische Verhältnisse ergeben sich darüberhinaus, wenn - wie in Fig. 1 berücksichtigt - ein stabförmiger Permamentmagnet 18 jeweils, innerhalb der Hülse 7, zwischen den geneigten Sbergangsbereichen 17 an den aufeinanderzuweisenderl Bolzen-Enden 5 eingelegt wird; wobei ein guter magnetischer Kontakt leicht dadurch Ijerstellbar ist, daß der Permamentmagnet 18 mit komplementär zu en Ubergangsbereichen 17 abgeschrägten Polenden 19 ausgestattet ist, die sich großflächig an die Mantelflächen der Übergangsbereiche 17 neben den Bolzen-Enden 5 anlegen. Solche stabförmigen Permamentmagnete 18 können - nach der Montage der Magnetsonde 1 im übrigen - bei entsprechenden Abmessungen nachträglich durch die Durchbrechungen 12 eingeführt, gegen die Ubergangsbereiche17 radial angedrückt und dann durch Einguß in die Kunststoffmasse14 fixiert werden. Entgegen der vereinfachten Darstellung in der Zeichnung kann aber auch vorgesehen sein, die gestreckten Permamentmagnete 18 als hohe Ringstücke (ZYlindermantelausschnitte) zu profilieren, die nach dem Einschrauben eines der äußeren Kollektor-Bolzen 6 in die Hülse 7 auf dessen abgeschrägtes Stirnende 5 koaxial aufgesteckt werden; woraufhin der Sensor 4 mit durch den Mantelausschnitt verlaufenden Anschlußleitungen 11 eingelegt wird. Wenn dann das Gegen-Ende 5 des anderen Bolzens 6 (bzw. 6a) in die Hülse 7 eingeführt wird, weitet sich der ringförmige Permamentmagnet 18, unter dichter mechanischer Anlage gegen die Bolzen-Ubergangsbereiche 17, etwas auf, bis der gewünscht Anpreßdruck gegen den Sensor 4 erreicht ist.However, it requires less manufacturing effort, and cheaper magnetic ones In addition, relationships result when - as taken into account in FIG. 1 - a rod-shaped permanent magnet 18 each, within the sleeve 7, between the inclined Transition areas 17 are inserted at the bolt ends 5 facing one another; a good magnetic contact being easily achieved by virtue of the permanent magnet 18 equipped with pole ends 19 which are beveled complementary to the transition areas 17 is, which extends over a large area to the lateral surfaces of the transition areas 17 in addition to Position the ends of the bolts 5. Such rod-shaped permanent magnets 18 can - after Incidentally, assembly of the magnetic probe 1 - retrospectively if the dimensions are appropriate introduced through the openings 12, pressed against the transition areas 17 radially and then fixed by pouring into the plastic compound14. Contrary to the simplified Representation in the But drawing can also be provided that stretched permanent magnets 18 as high ring pieces (cylinder jacket cutouts) to profile, which after screwing in one of the outer collector bolts 6 in the sleeve 7 is slipped coaxially onto its beveled end 5; whereupon the sensor 4 is inserted with connecting lines 11 running through the jacket cutout will. Then when the opposite end 5 of the other bolt 6 (or 6a) into the sleeve 7 is introduced, the annular permanent magnet 18 expands, under closer mechanical Plant against the bolt transition areas 17, slightly up until the desired contact pressure against the sensor 4 is reached.

Einfachere Abgleichmöglichkeiten hinsichtlich der Vormagnetisierung ergeben sich, wenn gemäß Fig. 2 für den magnetischen Kreis des Permamentmagneten 18 ein Streufeld-Rückschluß durch die nicht-magnetisierbare Hülse 7 und die umgebende Luft hindurch zugelassen wird. Denn dann kann der Permamentmagnet 18 am Boden 20 einer Kappe 21 angeordnet - und sehr preisgünstig als axial-magnetisierte Scheibe ausgebildet - sein; die, nach der Montage der Magnetsonde 1 im übrigen, axial über die Hülsen-Stirnöffnung 10 aufgeschraubt oder aufgeschoben wird. Die axiale Annäherung des Permamentmagneten 18 an die Hülsen-Öffrung 10 und damit an den benachbarten Kollektor-Bolzen 6 erfolgt so weit, bis an die Anschlußleitungen 11 der Magnet-Sensoren 4 angeschlossene Meßgeräte (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) das Erreichen deren vorgesehener Arbeitspunkte, also die für den jeweilig n Arbeitspunkt erforderliche Vormagnetisierung, feststellen lassen. In dieser Axialstellung wird der jeweilige Permamentmagnet 18 dann fixiert, beispielsweise durch Abbinden eines vorher in die Kappe 21 eingefüllten und durch eine Öffung 22 beim axialen Aufschieben der Kappe 21 teilweise herausgepressten Klebematerials 23; oder durch nun erst in die Öffnung 22 einge- gebenen Klebematerials 23, Zur zustäzlichen Fixierung kann wieder ein radiales Verstemmen des die Hülse 7 übergreifenden Kappen-Schaftes 24 gegen den benachbarten Bolzen 6 vorgesehen sein; wobei im Ausführungsbeispiel gemäß Fig, 2 die Bolzen 6 nicht in die Hülse 7 eingeschraubt, sondern in ihr durch Schrumpf-oder Preßpassung festgelegt sind. Wenn gemäß Fig. 2 für gegensinnig wirkende Sensoren 4 beide Hülsen-Stirnöffnungen 10 von Vormagnetisierungs-Kappen 21 übergriffen sind, entfällt - auch im Falle einer Stirnabstützung durch einen Bolzen-Kopf 15 - die in Fig. 1 skizzierte Befestgigungsmöglichkeit an einem Montagebauteil 16; in diesem Falle erfolgt eine Festlegung der Magnetsonde 1 beispielsweise mittels umgreifender Schellen oder in einer axialen Aufnahme-Bohrung beim zugeordneten Montageteil.Easier adjustment options with regard to the premagnetization arise if according to FIG. 2 for the magnetic circuit of the permanent magnet 18 a stray field inference through the non-magnetizable sleeve 7 and the surrounding Air is allowed through. Because then the permanent magnet 18 on the floor 20 a cap 21 - and very inexpensive as an axially magnetized disc trained - be; which, after the assembly of the magnetic probe 1 in the rest, axially over the sleeve end opening 10 is screwed on or pushed on. The axial approach of the permanent magnet 18 to the sleeve opening 10 and thus to the neighboring one Collector bolt 6 is carried out so far, up to the connecting lines 11 of the magnetic sensors 4 connected measuring devices (not taken into account in the drawing) their intended working points, i.e. those required for the respective n working point Pre-magnetization. In this axial position the respective Permanent magnet 18 then fixed, for example by tying one into the beforehand Cap 21 filled and through an opening 22 when the cap is pushed on axially 21 partially pressed out adhesive material 23; or through only now into the opening 22 received given adhesive material 23, for additional fixation can again be a radial caulking of the sleeve 7 overlapping cap shaft 24 may be provided against the adjacent bolt 6; where in the exemplary embodiment According to FIG. 2, the bolts 6 are not screwed into the sleeve 7, but through it Shrink fit or interference fit are specified. If according to FIG. 2 for opposing directions Sensors 4 overlap both sleeve end openings 10 of premagnetization caps 21 are not applicable - also in the case of a forehead support by a bolt head 15 - The possibility of fastening sketched in FIG. 1 on a mounting component 16; in this case, the magnetic probe 1 is fixed, for example by means of encompassing clamps or in an axial mounting hole in the associated assembly part.

Für den Betrieb eines solchen Feldplatten-Sensors 4, mit Permamentmagnet 18 zu seiner Vormagnetisierung, sind die Anschlußleitungen 11 aus der Magnetsonde 1 heraus an eine Steuer- und Auswerteschaltung 25 geführt, wie sie etwa in der eingangs erwähnten Vorveröffentlichung näher beschrieben ist.For the operation of such a field plate sensor 4, with permanent magnet 18 for its premagnetization, the connecting lines 11 are from the magnetic probe 1 out to a control and evaluation circuit 25, such as that in the introduction mentioned prior publication is described in more detail.

Bezugszeichenliste 1 Magnetsonde (aus 7, 6 und 4) 2 äußeres Magnetfeld (mit Komponenten in Richtung von 3) 3 Längs-Achse (von 1) 4 Magnet-Sensor (zwischen 6/6a/6) 5 Stirn-Ende (von 6, 6a) 6 (äußere) Kollektor-Bolzen (innerhalb 7 bei 10) 6a Distanz-Kollektorbolzen (zwischen 4-4) 7 Halterungs-Hülse (um 6, 6a) 8 Innengewinde (von 7) 9 Außengewinde (von 6) 10 Stirnöffnung (von 7) 11 Anschlußleitungen (von 4, nach 20) 12 Durchbrechungen (in 7/13 bei 4) 13 14 Kunststoffmasse (um 4/17 bei 12 innerhalb 7) 15 Kopf (von 6 vor einer der Stirnöffnungen von 7) 16 Montagebauteil (zwischen 15 und 10) 17 übergangsbereich (von 6/6a hinter 5) 18 Permamentmagnet (längs 4 zwischen 17; oder vor 10) 19 Polende (von 13 an 17) 20 Boden (von 21) 21 Kappe 22 o"ffflung 23 Klebematerial 24 Schaft (von 21 vor 20) 25 Steuer- und Auswerte-Schaltung (hinter 4) - Leerseite - LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 magnetic probe (from 7, 6 and 4) 2 external magnetic field (with components in the direction of 3) 3 longitudinal axis (of 1) 4 magnetic sensor (between 6 / 6a / 6) 5 front end (from 6, 6a) 6 (outer) collector bolts (within 7 at 10) 6a spacer collector bolts (between 4-4) 7 mounting sleeve (around 6, 6a) 8 internal threads (from 7) 9 external thread (from 6) 10 front opening (from 7) 11 connection lines (from 4, after 20) 12 openings (in 7/13 at 4) 13 14 plastic compound (around 4/17 at 12 within 7) 15 head (of 6 in front of one of the front openings of 7) 16 assembly component (between 15 and 10) 17 transition area (from 6 / 6a behind 5) 18 permanent magnet (along 4 between 17; or before 10) 19 pole end (from 13 to 17) 20 bottom (from 21) 21 Cap 22 filling 23 adhesive material 24 shaft (from 21 to 20) 25 control and evaluation circuit (behind 4) - blank page -

Claims

Claims magnetic probe (1) with at least one magnetic field sensitive chen sensor (4) between the facing ends (5) of two attached coaxially and surrounded by mounting sleeves on a carrier Collector bolt (6) is arranged, especially for ignition arrangements in mines, characterized in that a continuous, at least over parts of both outer "collector bolt (6) extending holding sleeve (7) is provided, within which the sensor (4) is arranged.

2. Magnetic probe according to claim 1, characterized in that the holding sleeve (7) is equipped with an internal thread (8) and that the external thread (9) equipped collector bolts (6) each from a sleeve end opening (10) are dimensioned to be screwable into the mounting sleeve (7).

3. Magnetic probe according to claim 2, characterized in that the bolt external thread (9) extends only over an axially short area in the vicinity of the opposite Extend sensor (4) adjacent bolt end (5).

4. Magnetic probe according to one of the preceding claims, characterized in that that the holding sleeve (7), in areas of the arrangement of a sensor (4) between Has collector bolts (6, 6a), openings (12) in their wall (13).

5. Magnetic probe according to one of the preceding claims, characterized in that that one of the outer collector bolts (6) with a radially collar-shaped protruding Head (15) is equipped, which is firmly against one of the two forehead openings (io) the sleeve (7) is screwed on.

6. Magnetic probe according to one of the preceding claims, characterized in that that two sensors (4), electrically connected in series in opposite directions, axially somewhat opposite one another axially offset in the mounting sleeve between the outer collector bolts (6) are clamped, with a distance collector bolt between the sensors (4-4) (6a) extends.

7. Magnetic probe according to claim 6, characterized in that the spacer collector bolt (6a) is arranged freely axially displaceable within the sleeve internal thread (8).

8. Magnetic probe according to one of the preceding claims, characterized in that that a permanent pre-magnetizable field plate is provided as the sensor (4), in addition to the axially parallel in the sleeve (7) a permanent magnet (18) between bolt areas extends behind the bolt end faces (5) resting against the respective sensor (4).

9. Magnetic probe according to claim 8, characterized in that the permanent magnet (18) with beveled pole ends (19) against beveled transition areas (17) is pressed axially behind the respective bolt front end (5).

10. Megnetsonde according to claim 8, characterized in that the permanent magnet (18) is arranged as an axially magnetized disk on the bottom (20) of a cap (21), which overlaps the sleeve (7) in the region of its front opening (10) in an axially adjustable manner.

11. Magnetic probe according to one of the preceding claims, characterized in that that the sensor (4) and, if necessary, a permanent magnet (18) bridging it in the area behind wall openings (12) by a plastic compound (14) is set radially within the holding sleeve (7).