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Drehspulensystem zur Messung von Widerständen. Die Erfindung betrifft
Doppelspulendrehsysteme zur Messung von Widerständen usw. mittels eines Batteriestromes,
bei denen die eine Drehspule die Richtkraft für das System liefert und die andere
von dem von veränderlichem Widerstand beeinflußten Strom durchflossen wird. Die
entgegengesetzt fließenden Ströme der beiden Spulen sind hierbei von der Batteriespannung
abhängig, so daß der Zeigerausschlag nur vom veränderlichen Widerstand und nicht
von der Batteriespannung beeinflußt wird; die beiden Drehspulen- müssen sich aber
in veränderlichen Magnetfeldern bewegen. , Das bisher für diese Zwecke benutzte
Kreuzspulensystem (Abb. 6 der Zeichnung) hat den Nachteil, daß e; nur einen Zeigerausschlag
von etwa 50° ergibt.
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Gemäß der Erfindung wird die Ungleichmäßigkeit der Felder durch Einlegen
je eines Halbzylinders aus Eisenblech in den Luftspalt erzielt, wobei die Halbzylinder
an dem einen Ende mit dem Magnet, am anderen mit dem Eisenkern magnetisch leitend
verbunden sind, so daß die Kraftlinien des permanenten Feldes durch diese Halbzylinder
auf beiden Seiten derselben nach verschiedenen Richtungen des Drehspulenweges verschoben
werden.
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Mit Hilfe eines solchen Doppelspulendrehsystems kann man Ausschläge
bis zu go° erreichen.
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Ferner läßt sich mit dem neuen System
eine große Veränderlichkeit
des Meßbereiches und der Skalenform erreichen, ohne daß man am eigentlichen Polgehäuse
Veränderungen vorzunehmen braucht. Es sind nur die leicht au>wechselbaren Halbzylinder
entsprechend zu formen, was einen großen Vorteil für eine neuzeitliche Herstellung
bedeutet.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht.
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Abb. i ist eine Ansicht des Systems, Abb. 2 ein Achsialschritt.
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Abb. 3 L nd q. zeigen zwei Ausführungsformen der abgewickelten Halbzylinder.
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Abb. 5 ist ein Schaltungsschema.
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Abb. 6 zeigt das bekannte lireuzspulensystem. Abb. 7 zeigt in vergröße
tem Maßstabe einen Teil der reuen Vorrichtung und den Verlauf der Kraftlinien.
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In einem permanenten Magnetfeld NS, (Abb. i und 2) mit kreisrunder
Ausbohrung bewegen sich zwei um e-nen kleinen Winkel cp gegeneinander verdrehte,
fest auf der Achse a sitzende Drehspulen, von denen die eine, b, die Richtkraft
erzeugt und das System entgegengesetzt zum Uhrzeiger dreht, während es die zweite
Drehspule c im Sinne des Uhrzeigers zu drehen sucht. Die Schaltung der Spulen erfolgt
nach Fig. 5, wobei die drei Stromzuführungsfedern fi, f2, f3 ein verschwindend kleines
Drehmoment haben.
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Würden diese Spulen sich in einem gleichmäßigen magnetischen Felde
befinden, so wäre das System im labilen Gleichgewichte. Um dies zu vermeiden, ist
das Feld auf beiden Seiten durch je einen mit der Drehachse des Systems konzentrischen
Halbzylinder d aus Eisenblech derart geteilt, daß auf jeder Seite des Eisenkerns
zwei konzentrische Felder mit gleichbleibendem Luftspalt entstehen, so daß sich
die Drehspule b in dem inneren, die Drehspule c aber in dem äußeren Felde bewegt.
Verbindet man nun diese Halbzylinder d auf der einen Seite durch die Eisenstücke
u mit dem inneren Eisenkern und durch die Eisenstücke v mit den Polschuhen, so werden
die bisher noch homogenen Magnetfelder ungleich, da ein Teil der Kraftlinien nicht
durch den Luftspalt, sondern über die Eisenstücke v, den Halbzylinder
d und die Verbindungsstücke u direkt zum Eisenkern h austritt, wobei in den
Halbzylinder d auf dem Wege von v nach u auf der einen Seite noch Kraftlinien
ein-, auf der anderen Seite austreten. Das äußere Feld wird also an den Stellen
in der Nähe der Eisenstücke v schwach und am anderen Ende, über den Stücken zt stark,
während das innere Feld unter v stark und in der Nähe von u schwach sein
muß.
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Sind die Amperewindungen in beiden Drehspulen gleich, so wird sich
das Spulensystem in die mittlere (wagerechte) Lage einstellen. Bei zunehmenden Amperewindengen
der äußeren Spule c muß sich das System aus der Mittellage ein Stück nach rechts
herumdrehen, bei abnehmenden Amperewindungen der äußeren Spule aber muß sich das
System nach der entgegengesetztenRichtung drehen. Der Zeigerausschlag gibt also
ein Maß für den Widerstand Wc, und zwar unabhängig von d r Spannung der Batterie.
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Durch passende Wahl der Stärke der Halbzylinder d und durch passende
Veränderung i -rcr Höhe (Abb. 3 und q.) längs des Drehspulenweges kann man die magnetischen
Felder, in denen sich die Drehspulen b und c bewegen, so in der Richtung des Drehspulenweges
veränderlich machen, daß man einen engen oder weiten Meßbereich, oder eine Skala
mit besonders weiter Teilung an bestimmten Stellen erhält. Man kann zu diesem Zwecke
auch die Dicke des Eisenbleches veränderlich machen oder das Blech ganz un'erbrechen,
wie in Abb. q. angedeutet.
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Das bisher für diese Zwecke verwendete Kreuzspulensystern (Abb. 6)
hat den Nachteil, daß es nur einen Zeigerausschlag von etwa 50' zuläßt, während
das neu beschriebene Doppeldrehspulensystem einen Zeigerausschlag 'bis go° erreichbar
macht.