DE403664C - Einrichtung zur Ausmessung natuerlicher oder kuenstlicher magnetischer Felder - Google Patents

Einrichtung zur Ausmessung natuerlicher oder kuenstlicher magnetischer Felder

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DE403664C
DE403664C DEE28968D DEE0028968D DE403664C DE 403664 C DE403664 C DE 403664C DE E28968 D DEE28968 D DE E28968D DE E0028968 D DEE0028968 D DE E0028968D DE 403664 C DE403664 C DE 403664C
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/028Electrodynamic magnetometers
    • G01R33/0283Electrodynamic magnetometers in which a current or voltage is generated due to relative movement of conductor and magnetic field

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Description

  • Einrichtung zur Ausmessung natürlicher oder künstlicher magnetischer Felder. Es ist bereits vielfach vorgeschlagen worden, die Intensität des Erdmagnetismus oder die einer irgendwie gerichteten Komponente desselben oder die aus dem Verhältnis zweier geeignet gerichteter Komponenten desselben zu ermittelnde Inklination oder überhaupt die räumliche Verteilung der magnetischen Kraft und ihrer Richtung in irgendwelchen magnetischen Feldern durch die Induktionserscheinungen, welche durch dieses magnetische Feld in bewegten Spulen hervorgebracht werden, auszumessen und zu charakterisieren. Dabei machen sich mancherlei Schwierigkeiten Lemerkbar, welche vor allem darin bestehen, daß zur Abnahme des in den bewegten Spulen erzeugten Stromes bewegliche Kontakte, Schleifringe, Bürsten usw. benutzt werden, deren Kontaktunsicherheiten jederzeit in die Messungen eingehen und deren Genauigkeit Grenzen setzen. Man hat nun weiterhin versucht, diese Grenzen einzuschränken, dadurch, daß man nicht die Stärke der induzierten Ströme immittelbar als Maß für die Feldstärke benutzte, sondern daß man Nullmethoden einzuführen suchte. Man kompensierte dann an dem Orte, wo die bewegte Spule angeordnet war, das zu untersuchende Feld auf irgendeine M eise, sei es durch bewegliche Magnetstäbe, sei es durch evtl. bewegliche Spulen und mit evtl. veränderlichen Stromstärken in diesen, an der Stelle so weit, daß in der bewegten Spule keine Induktionserscheinungen mehr auftraten. Aber auch dann kommt man bald an die Grenze der Beobachtungsgenauigkeit, indem auch hier wiederum der Strom auf irgendeine Weise von den rotierenden Spulen abgenommen werden muß, um die Induktionsfreiheit der Spulen nachzuweisen. Solche beweglichen Teile schließen aber immer `I hermoströme, kleine chemische M irkungen usw. ein, welche in dem über die Induktionsspule und das Galvanometer oder l elephon oder Meßinstrument ganz allgemein geschlossenen Stromkre?se unkontrollierbare Ströme erregen, die die Nullage des eingeschalteten Instrumentes beemflussen und damit die Beobachtungsgenauigkeit herabsetzen.
  • Der Zweck der Erfindung ist, solche beweglichen Kontakte zur Abnahme des Stromes von den bewegten Spulen von vornherein völlig zu vermeiden. Dieses soll dadurch geschehen, daß die bewegte oder rotier ende Spule, in welcher das Fe'd den Strom induziert, ihrerseits als Ganzes oder mit Teilen wieder auf feste Spulen induzierend wirkt, in welchen das Auftreten und der Verlauf der auf diese Weise sekundär induzierten Ströme, ohne daß Schleifringe oder Überhaupt bewegte Kontakte notwendig wären, messend verfolgt wird. Auf diese M eise kann man auch Verstärkervorrichtungen einführen, welche eine fast beliebige Verstärkung dieser sekundär induzierten Ströme ermcglichen und dadurch eine außerordentliche Steigerung der Empfindlichkeit der Apparatur im Gefolge haben.
  • Es sollen nun hierfür einige Anwendungsbeispiele im einzelnen gezeigt werden, um das Prinzip zu erläutern und « ege zu zeigen, auf welchen man dieses Prinzip zweckmäßig in die Wirklichkeit überführen kann. Abb. i zeigt eine um eine Achse i, 2 rotierende Spule 3, 4, 5, 6. Das magnetische Feld möge senkrecht auf i, 2 in der Richtung 2-7 verlaufen. Die Spule 3, 4, 5, f>> bestehend aus einer oder mehreren Lagen, ist in sich kurzgeschlossen. Dann wird durch diese Spule in dem Augenblick ein maximaler Strom fließen, wenn sie in der Zeiteinheit eine möglichst große Zahl von magnetischen Kraftlinien schneidet, was bei gleichförmiger Umdrehungsgeschwindigkeit dann der Fall ist, wenn die Ebene der Spule in die Richtung der magnetischen Kraft 2-7 fällt.
  • Die Stärke des magnetischen Feldes, dessen Kraftlinien parallel der Richtung 2-7 laufen sollten, wird anschaulich gemacht durch die Kraftliniendichte, d. h. die Zahl der Kraftlinien, welche eine Fläche von z cm2, die senkrecht zu der Richtung der Kraftlinien steht, schneidet. Die Induktion in einem bewegten oder gedrehten Leiterkreis, z. B. 3, 4, 5, 6 (Abb. i), ist aber bekanntlich einzig und allein abhängig von der Geschwindigkeit, mit der bei der Drehung der induzierten Drahtschleife die Kraftlinienzal-fl, die durch die Schleife geht, sich ändert. Bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit ist also die induzierte elektromotorische Kraft und, da ja der Widerstand in der geschlossenen Schleife konstant ist, auch die Stromstärke in jeder Lage der Spule um die Achse i, 2 der Stärke des äußeren magnetischen Feldes genau proportional.
  • Wird nun ausnahmsweise in dem Stücke 3, 4 der Schleife in der gezeichneten Lage eine elektromotorische Kraft in Richtung 3-4 induziert und in F-5, da dieser 1 eil der Schleife die Kraftlinien ja in entgegengesetzter Richtung schneidet, eine elektromotorische Kraft in Richtung 5-6 erzeugt, so erzeugen beide elektromotorischen Kräfte, die ja je der Feldstärke proportional sind, gemeinsam einen Strom in der Richtung 3-4-5-6-3. Dieser hat seine größte Stärke, wenn die `@ indungsfläche von 3, 4, 5, 6 der durch i-2 und 2-7 gehenden Ebene parallel ist, weil dann in dem Zeitelement die meisten Kraftlinien von den Seiten 3-4 und 5-6 geschnitten werden. Wenn man jetzt einen Draht 8-9 parallel zu 3-4 aufspannt und dessen Enden 8, 9 über ein Meßinstrument io kurzschließt, so wird bei der Annäherung der Seite 3, 4 während der Rotation der Schleife an das Bündel 8, 9 in diesem durch den in der Richtung 3-4 laufenden Strom eine elektromotorische Kraft in Richtung 9-8 induziert, während nach Vorbeischlagen des Schleifenteiles 3, 4 bei sich vergrößernder Entfernung zwischen 3, 4 und 8, 9 eine elektromotorische Kraft in Richtung 8-9 induziert wird. Das Vorbeilaufen der Seite 3, 4 an dem Bündel 8, 9 hat also in dem Galvanometer einen Stromstoß in der einen und einen sogleich darauffolgenden Stromstoß in der entgegengesetzten Richtung zur Folge.
  • Dreht sich nun die Schleife 3, 4, 5, 6 weiter um die Achse i, 2, so verschwindet die elektromotorische Kraft, die in ihr induziert wird, in dem Augenblicke, wo die Ebene der Schleife auf der Richtung 2-7 der magnetischen Kraftlinien senkrecht steht, da in diesem Augenblicke pro Zeitelement überhaupt keine Veränderung in der Zahl der die Schleife 3, 4, 5, 6 durchsetzenden Kraftlinien statthat. Beim Weiterdrehen der Schleife aber schneidet nunmehr 6, 5 in genau der gleichen Weise die Kraftlinien, wie vorher 3, 4, und es ist daher selbstverständlich, daß in 6, 5 während des Vorbeischlagens an dem Bündel 8, 9 genau der gleiche und gleichgerichtete Strom fließt, wie vorher in 3, 4, da ja das System völlig symmetrisch in 3, 4 von 5, 6 überhaupt an sich nicht zu unterscheiden ist und nur die Lage der betreffenden ScMeifenseite und ihre Bewegung gegen das Magnetfeld für die Wirkung in Betracht kommt. Dann werden aber auch in .dem mit dem Bündel 8, 9 verbundenen Galvanometer beim Vorbeischlagen von 5, 6 wieder genau die gleichen beiden einander entgegengesetzten Stromstöße einander in gleicher Reihenfolge folgen usw.
  • Die Seiten 3, 4. und 5, 6 erzeugen beim Vorbeischlagen an 8, 9 genau die gleiche Wirkung, da sich in 3, 4 bzw. 5, 6 der Strom nach jedem Durchschlagen umgekehrt hat.
  • Da man bei jedem Vorbeischlagen eines Teiles der Schleife 3, 4, 5, 6 an dem Bündel 8, 9 zwei Stromstöße in entgegengesetzter Richtung schnell nacheinander erhält, muß man natürlich als Meßinstrument io ein Wechselstrommeßinstrument benutzen; hierdurch wird es mcglich, Verstärker der normalen Konstruktionen für den im 8-9 induzierten Strom zu verwenden.
  • Rotiert z. B. die Spule 3, 4, 5, 6 mit hundert Umdrehungen in der Sekunde, so würde man in einem als Meßinstrument io benutzten Telephon einen Ton von Zoo Schwingungen in der Sekunde vernehmen.
  • Überlagert man nun dem Magnetfelde, welches durch den Pfeil 2, 7 dargestellt wird, ein veränderliches Magnetfeld mit paralleler Kraftlinienrichtung, so kann man durch geeignete Einstellung der Stärke dieses sich überlagernden Magnetfeldes den Ton im Telephon io zum Schweigen bringen.
  • Es ist natürlich auch zulässig, die Seiten 3, 6 und 4, 5 der rotierenden Spule zur Induktionswirkung entsprechend mit auszunutzen. M ich tig ist eine Überlegung, welche die Ausbildung der Spule 3, 4, 5, 6 betrifft. je größer die Anzahl der M indungen der Spule ist, desto größer ist bei gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit und gleicher äußerer Feldstärke die in der Spule induzierte elektromotorische Kraft; anderseits nimmt aber auch der Widerstand der Spule proportional der Zahl der M-indungen der Spule zu. Die Stromstärke in einem Spulendraht ist also von der Zahl der M indungen der Spule gänzlich unabhängig. Wenn man also die Spule aus n-Drähten herstellt, so ist die Gesamtstromstärke, welche z. B. durch die Seiten 3, 4 fließt, gleich dem n-fachen der Stromstärke, welche in einem einzigen Draht der Spule fließt. Die gleiche n-fache Stromstärke würde man aber auch erhalten, wenn man die Spule 3, 4, 5, 6 aus nur einer einzigen in sich kurzgeschlossenen M indung herstellen würde, welche den n-fachen Leiterquerschnitt wie der Draht, aus welchem die n-Windungen tragende Spule gewickelt war, aufweisen. Die Stromstärke in der Spule 3, .i, 5, 6 hängt einzig und allein unter sonst gleichbleibenden Verhältnissen von dem Gesamtquerschnitte des Leiters im Querschnitt der Spule 3, .l, 5, 6 ab. Es ist klar, daß unter diesen Umständen ein einfacher kurzgeschlossener, dicker Draht die günstigen Wirkungen bezüglich seiner Induktion beim Vorbeigehen an dem Drahtbündel 8, 9 besitzt, da die Induktion umgekehrt proportional der geringsten Entfernung zwischen 3, 4 bzw. 5, 6 und 8, 9 zunimmt. Diese wird aber für sämtliche Stromlinien in den Spurenseiten dann am - geringsten sein, wenn innerhalb des Leiterquerschnittes von 3, .l bzw. 5, 6 keinerlei Isolationsmaterial vorhanden ist, welches den Abstand von 8, 9 für einen Teil des Leiterquerschnittes unnütz vergrößern würde. Außerdem wird natürlich die Stabilität der Spule 3, 4, 5, 6 durch eine derartige Bauart wesentlich verbessert.
  • Für das Bündel 8, 9, welches über io geschlossen wird, liegen die Verhältnisse allerdings etwas anders, indem in diesem Fall noch der Widerstand des Meßinstrunrentes zu berücksichtigen ist. Die allgemeine Theorie für die günstigste Messung elektrischer Ströme über ein Meßinstrument mit Viderstand gibt hier durch eine einfache Rechnung diejenige Form und Drahtzahl des Bündels 8, 9, welche jeweils die günstigsten Induktionsverhältnisse aufweist.
  • Die zu messenden induzierten Ströme sind vorzugsweise Wechselströme, wenngleich natürlich auch Vorrichtungen in den Stromkreis 8, 9, io eingschaltet werden können, welche eine Gleichrichtung der induzierten Ströme bewirken. Vielfach wird man aber Verstärkereinrichtungen an das induzierte Bündel 8, g anschließen und dadurch die Empfindlichkeit der Anordnung erhöhen. Ferner ist ein Telephon ein besonders bequemes Hilfsmittel für solche Messungen, und diese Rücksichten sprechen dafür, daß man, wenn es sich erreichen läßt, die Frequenz des in 8, 9 induzierten Stromes eine Frequenz in der Höhe von etwa 500 Perioden in der Sekunde wählt. Diese kann man nun z. B. dadurch erreichen, daß man an Stelle der Spule 3, -h 5, 6, die aus einer oder einer beliebigen Zahl von Windungen bestehen kann, eine größere Anzahl gegeneinander um die Achse i, 2 verdrehter Spulen anordnet, welche auf dieser Achse am besten einen Stern mit um gleichen Winkel gegeneinander versetzten Zacken bilden. Bei der Rotation dieses in sich festen Spurensystems um die Achse i, 2 wird eine Spule nach der anderen an dem Bündel 8, g vorbeilaufen, und zwar jedesmal in dem Augenblicke, Rio die Stromstärke in der betreffenden Spule 3, .l, 3, () ein Maximum ist. Je nach der Zahl der Spulen und j e nach der Umdrehungsgeschwindigkeit des Sternes wird die Frequenz der aufeinandetfolgenden'Impulse in dem Bündel 8, g größer oder geringer sein. Durch geeignete Zahl der Spulen in dem Stern, der Umdrehungszahl des Spurenkörpers um die Achse wird man die gesuchte Frequenz in 8, 9 herstellen können.
  • Ebenso würde man natürlich auch mit einer Spule 3, 4., 5, 6 auskommen, wenn man dafür in gleichmäßigem Abstand um die Achse i, 2 und in gleichem `y inkelabstand je voneinander eine größere Anzahl von Bündeln 8, 9, die hintereinandergeschaltet sind oder von denen jedes etwa induktiv mit dem Dleßinstrurnent io gekoppelt sein könnte, anordnet und die Spule 3, -l, 5, 6 dann nacheinander die verschiedenen in gleichem Abstande voneinander angeordneten Bündel 8, g beim Vorbeistreichen induzieren ließe. Allerdings würde man zweckmüßig nicht den ganzen Umfang um die Achse i, 2 'mit solchen Bündeln gleichmäßig besetzen, sondern man könnte darauf Rücksicht nehmen, daß die Spule 3, .i, 5, 6, wenn ihre Ebene beinahe mit der durch die Achse i, 2 senkrecht zu 2, 7 laufenden Ebene zusammenfiele, so gut wie gar nicht induziert wird, und infolgedessen auch nur ein ganz geringer Strom in ihr fließt, so daß- in dieser Lage der Spulen ihre Einwirkung auf evtl. dort angeordnete Bündel b-, 9 verschwindend klein wäre. Auch auf diese Weise könnte man also die mit geringer Frequenz in der Spule 3, .I, 5, 6 durch Rotation dieser Spule im magnetischen Felde erzeugten Wechselströme in für die Verstärkung und Messung besonders geeignete höher frequente Ströme quantitativ umformen.
  • Eine besonders günstige Anordnung nun erhält man, wenn man beide Prinzipien zusammenfaßt und um die Achse i, 2 sowohl eine größere Anzahl um gleiche Dinkel gegeneinander versetzter Spulen rotieren läßt als auch eine entsprechend größere Anzahl von Bündeln 8, g anwendet.
  • Ein Schema für eine derartige Einrichtung zeigt Abb. 2. Hier bedeuten die Spulen 3, 6 ; 11, 12; 13, 14 und 15, 16 die einzelnen Spulen des um die Achse i, 2, welche hier senkrecht zur Papierfläche steht, rotierenden Sternes. Die Richtung der magnetischen Kraft ist wiederum durch den Pfeil ? gekennzeichnet. Die Querschnitte i7 bis 28 durch Leitungen oder Leitungsbündel, welche 8, g entsprechen und ebenfalls senkrecht zur Papierfläche stehen, sind so geschaltet, daß die mit Kreuzen bezeichneten Bündel 18, 2o, 22, 24, 26 und 28 entgegengesetzt wie die Bündel 17, ig ,21, 23, 25 und 27 vom Strome durchlaufen werden. Sämtliche Bündel sind durchlaufend oder in geeigneten Gruppen miteinander verbunden und an irgendeiner Stelle ist das Meßinstrument io, die Verstärkervorrichtung usw. eingefügt. Wenn jetzt der Spurenkörper rotiert, so werden die in der Richtung nach 7 gelegenen, senkrecht zur Papierebene stehenden Spulenstäbe oder Spulenbündel jeweils im gleichen Sinne und ebenso die in entgegengesetzter Richtung gelegenen Spulenstäbe oder Spulenbündel in entgegengesetzter Richtung von den induzierten Strömen durchlaufen. Wenn nun der Stern unter den Bündeln 17 bis 28 entlangläuft, so werden die jeweils den rotierenden Stäben oder Bündeln des Spulenkörpers zunächst benachbarten äußeren Bündel am stärksten induziert, und wenn nun der Spulenstern sich in dem äußeren System von Bündeln i7 bis 28 hindurchdreht, so sieht man ohne weiteres, daß in günstigster Weise in diesem äußeren Spulenbündel ein Wechselstrom mit einer Periodenzahl erzeugt wird, welche dem doppelten Produkt aus der Umdrehungsgeschwindigkeit des Sternes multipliziert mit der Zahl der Spulen auf dem rotierenden Stern entspricht: Man sieht ohne weiteres, daß man auf diesem Wege einerseits eine denkbar günstigste Induktionswirkung von dem rotierenden Stern in die feststehenden Spulen hinein erhält, und daß man anderseits auch die Frequenz durch diese Anordnung hinreichend steigern kann.
  • Man könnte natürlich an sich auch mit der Hälfte der äußeren Bündel auskommen und könnte überhaupt diese Bündel in der verschiedensten Art und Weise um den rotierenden Stern gruppieren. Wichtig ist indessen für die diesem Apparat zugrunde liegende Erkenntnis, daß zunächst in dem rotierenden Spulenstern durch das äußere Magnetfeld elektrische Ströme verhältnismäßig niedriger Frequenz primär induziert werden sollen, welche nun ihrerseits infolge ihrer Bewegung gegen ein äußeres feststehendes Spulensystem sekundär induktiv auf dieses übertragen und dadurch zugleich in ihrer Frequenz erhöht werden.
  • Es ist selbstverständlich ganz gleichgültig, ob man die festen Bündel außen um den rotierenden Stern, innen in dem rotierenden Stern oder sogar in Verdoppelung ihrer Zahl innen und außen anbringt.
  • Eine weitere Vereinfachung läßt sich mit Vorteil an dieser Vorrichtung noch erzielen, dadurch, daß man die Spulen 3, 6 ; 1i, 12; 1,3, 14 und 15, 16, soweit sie aus einer einzigen Windung bestehen, in der Achse einfach blank aneinandergrenzen läßt. Die Spannung an der Stelle, wo sie durch die Achse hindurchgehen, ist ja bei sämtlichen Spulen jederzeit gleich, so daß dadurch der Stromve_ lauf überhaupt nicht geändert würde. Man könnte aber in diesem Fall ruhig blanke Kupferstäbe zur Herstellung der Spulen nehmen, und diese etwa an einer Scheibe, durch welche die Achse i, 2 zentral hindurchgeht, auflöten oder sonstwie zweckmäßig befestigen, wodurch bereits eire erhebliche Stabilität des rotierenden Spulenkranzes erzielt würde. Man kann aber noch weitergehen und kann den rotierenden Körper nach Art eines Käfigankers ausbilden, indem man die ganze Vorderfläche 3, 1i, 13, 15, 16, 12, 14 und 16 als eine leitende Scheibe und die dieser entsprechende, in der Zeichnung unter der genannten Fläche liegende, dem Stabe 4, 5 in Abb. = entsprechende Seite des Spulensystems ebenfalls als eine leitende Fläche ausbilden. Die Stäbe 3, 1i, 13, 15, 6, 12, 14 und 16 (Abb. 2) würden dann in diese seitlichen Leiterscheiben leitend eingesetzt werden. Dadurch erhält man ein außerordentlich stabiles, rotierendes System, welches der Anforderung, welche diese Methode an den rotierenden Körper in besonders hohem Maße stellt, nämlich seine geometrische Form und Lage gegen die festen Spulen 17 bis 28 nicht zu -verändern, am denkbar besten entspricht.
  • Es wird darauf ankommen, durch geeignete Form der Stäbe die Stromlinien möglichst an die Außenfläche zu drücken, anderseits natürlich auch den Stäben eine möglichste Stabilität gegen die bei der Rotation auftretenden Zentrifugalkräfte zu erteilen. Dazu würde z. B. die T oder TT-Form gut geeignet sein, indem der obere Querbalken des T oder T T in die Peripherie der rotierenden- Trommel fiele. Ebenso wird man die Bündel 17 bis 28 so ordnen, daß sie einesteils eine möglichst enge Koppelung mit dem an ihnen vorbeistreichenden Stäben der rotierenden Trommel bewirken, daß anderseits aber auch die nebeneinanderliegenden, in entgegengesetzter Richtung zu induzierenden Bündel sich nicht in ihrer Wirkung gegenseitig stören können. .
  • Die der Abb. 2 zugrunde liegende Konstruktion kann grundsätzlich mit einer Wechselstrom-Induktions-Dynamomaschine verglichen werden, bei der die Wicklung zur Abnahme des Nutzstromes in die Feldpole eingelegt ist, welche selbst durch das magnetische Erdfeld o. dgl. zwar in genügender Intensität aber prinzipiell vollkommen ersetzt werden, und in der ein Käfiganker als Kurzschlußrotor dient. Man sieht daraus ohne weiteres auch, daß zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Anordnung, zumal bei Verwendung der Kompensationsspule als Nullmethode, das Innere des rotierenden Spulenkörpers auch mit Eisen ausgefüllt sein kann.
  • Wenn man auf die Frequenzerhöhung verzichtet, kann man die Einrichtung auch in der Weise modifizieren, daß man die Induktion seitens des auszumessenden Magnetfeldes auf den einen Teil der rotierenden Spule erfolgen läßt, während man einen anderen Teil der rotierenden Spule zur Induzierung einer festen Spule ausnutzt: Um die hier gedachte Absicht klarzustellen, sei sie an einem Beispiele erläutert In Abb. 3 bedeutet wiederum r, 2 die Achse, um welche die Rotation der Spule 3, 4, 5, 6 erfolgt. i, 7 stellt wieder die Richtung des auszumessenden Magnetfeldes dar. Die Spule 3, 4, 5, 6 ist aber dieses Mal nicht in sich geschlossen, sondern auf der Achse i, 2 befindet sich noch eine zweite, der Achse i, 2 koachsiale Spule 29, über welche die Spule 3, 4, 5, 6 geschlossen ist. In dieser Spule 29 fließen also @t"echselsiröme, welche von der Spule 3, 4, 5, 6 erzeugt werden, ohne daß diese Spule selbst von dem auszumessenden Magnetfelde induziett würde. Um diese Spule 29 ist aber nun ganz dicht anliegend, soweit es die freie Beweglichkeit der Spule 29 nicht hindert, die feste Spule 30 gelegt, welche von den in der Spule ::9 fließenden Strömen induziert wird. Man kann natürlich genau so gut in die Seite 3, 6 der Spule 3, 4, 5, 6 eine solche Spule entsprechend 29 anschließen und um das nach i gewandte Ende der Achsei, 2 schlingen. Eine der Spule 3o entsprechende feste Spule nimmt dann auch aus dieser die Induktionsströme ab und ist mit 3o in Serie geschaltet.
  • Schließlich sei noch darauf hingewiesen, ' daß man natürlich mittels dieser Einrichtung nicht nur durch Kompensation mit Hilfe einer äußeren, der Feldstärke 7 entgegengesetzt gerichteten meßbaren magnetischen Feldstärke das Feld selbst ausmessen kann bzw. seine Komponente, welche senkrecht zur Rotation i, 2 steht, sondern daß man auch durch Ausmessung dreier in verschiedener Richtung zueinander gelegenen Komponente des Feldes die absolute Richtung und Stärke des Feldes berechnen kann. Im Erdfeld speziell kann man durch geeignete Einstellung der Achse i, 2 durch zwei Messungen Inklination sowie Vertikal- und Horizontalintensität erhalten. Man muß dann die Achse an einer Vorrichtung befestigen, welche die Lage der Achse im Raume durch Kreise und Ablesemittel genau genug in bekannter Weise festzustellen erlaubt.
  • Überhaupt ist der Apparat für jegliche Ausmessung magnetischer Felder in bezug auf Stärke und Richtung des Feldes im Raum geeignet.

Claims (7)

  1. PATENT-ANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Ausmessung natürlicher oder künstlicher magnetischer Felder, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder mehreren rotierenden Spulen ohne gegeneinander bewegliche Kontaktteile, deren Windungsachse nicht parallel ihr er Rotationsachse liegt, elektrische Ströme induziert werden, so daß die in dieser Spule oder in diesen Spulen primär induzierten Ströme ihrerseits wieder auf eine geeignet angeordnete feste Spule oder ein geeignet angeordnetes festes Spulensystem induktiv wirken und die in diesem letzteren festen Spulensystem sekundär induzierten Strome gemessen werden.
  2. 2. Eimichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem auszumessenden Magnetfeld ein bekanntes einstellbares Magnetfeld in entgegengesetzter Richtung so überlagert ist, daß der sekundär induzierte Induktionsstrom verschwindet.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, däß die Spulen des rotierenden Systems nur aus je einer Windung bestehen und nach Art eines Trommelankers geformt sind.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Spulen an den Stirnseiten des Trommelankers kurzgeschlossen sind.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stirnseiten des Trommelankers aus leitenden Flächen bestehen, welche durch regelmäßig um ihren Rand verteilte, parallel zur Achse angeordnete Stäbe geeigneten Querschnittes leitend verbunden sind.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Spulensatz doppelt soviel Spulen enthält als der rotierende und daß benachbarte Spulenbündel des festen Spulensatzes einander entgegengeschaltet sind.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktion seitens des auszumessenden Magnetfeldes nur auf einen Teil der rotierenden Spule wirkt, während ein anderer Teil der Spule die Übertragung der in der rotierenden Spule erzeugten `'Wechselströme auf feste Spulen durch Induktionswirkung übernimmt. B. Verfahren zur Bestimmung der absoluten Stärke und der Richtung magnetischer Kraftlinien, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungsachse der rotierenden Spule oder des Spulensystems nacheinander drei verschiedene Richtungen im Raum erhält, deren Lage durch Kreise oder in anderer «"eise festgestellt wird, welche vorzugsweise senkrecht zueinander stehen, und daß aus den nach drei verschiedenen Richtungen hin gemessenen absoluten Feldstärkenkomponenten Richtung und Größe der Feldstärke selbst berechnet wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE915749C (de) * 1949-10-26 1954-07-29 Licencia Talalmanyokat Vorrichtung zum Bestimmen der Gradienten des Erdmagnetismus
DE931248C (de) * 1951-03-07 1955-08-04 Csf Anordnung zum Nachweis von magnetischen Feldern

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