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Magnetelektrisches Meßgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein magnetelektrisches
Meßgerät mit einem in einer Spule ausschwingbar gelagerten Weicheisenplättchen,
das von einem die Spule teilweise umfassenden, permanenten Magneten gerichtet wird.
Die Erfindung besteht in der besonderen Ausbildung eines solchen Gerätes, durch
die eine wesentliche Verbesserung dieses insofern erzielt wird, als der Energieeigenverbrauch
des Gerätes auf ein Minimum zurückgeführt, ein rascher und genauer Zeigerausschlag
erzielt und eine vollständig gleichmäßig unterteilte Skala ermöglicht wird, das
MeBgerät einfach und billig herzu° stellen ist und trotz großer Widerstandsfähigkeit
ein ganz geringes Gewicht besitzt.
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In der Zeichnung ist das Meßgerät nach der Erfindung beispielsweise
in zwei Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt Abb. i die eine und Abb.2 die andere
Ausführungsform in je einem durch die Mittelebene des Gerätes geführten Schnitt
nach Linie I-I der Abb. 3 und nach Linie II-II der Abb. q..
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Abb. 3 und q. zeigen je eine Draufsicht auf den Spulenkörper und die
Lagerung der Zeigerwelle im Schnitt.
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Der Spulenkörper zum Tragen der Drahtbewickelung besteht aus der oberen
Wand i, der parallel zur oberen Wand i liegenden unteren Wand 2 und dem zwischen
den beiden Wänden rund 2 angeordneten, mit diesen ein Ganzes bildenden, die Form
einer schmalen halbkreisförmigen Kapsel aufweisenden Teil 3. Die Innen- und
Außenwand der Stirnseiten des Teiles 3 liegen parallel zueinander, so daß die Drahtlagen
der Spulenwickelung auf dem Körper 3 der Rundung der Innenwand dieses Teiles folgen
und infolgedessen gleichmäßig dicht auf der Wandung des Körpers 3 liegen. Der Spulenkörper
i, 2, 3 ist mit einem in den Hohlraum der Kapsel 3 ragenden Ansatz q. versehen.
Dieser dient zur Begrenzung des Ausschlages des in dem Hohlraum der Kapsel 3 ausschwingbar
gelagerten Weicheisenplättchens 5. Dieser Weicheisenkörper 5 ist auf der Welle 6
gelagert. Diese liegt in der Höhe der oberen waagerechten Spulenwand i, die zu diesem
Zweck mit dem Schlitz 7 versehen ist. Infolge dieser Anordnung der Welle 6 liegt
diese fast unmittelbar neben den Spulendrähten. Der Weicheisenkörper 5, der aus
dünnem Weicheisenblech ausgestanzt wird, besteht aus zwei in gleicher Ebene liegenden,
gegeneinander versetzten, parallelen und durch einen Quersteg miteinander verbundenen
Schenkeln. Der Weicheisenkörper weist eine außerordentlich geringe Masse auf. Wie
aus der Abb. i ersichtlich, können die Schenkel des Weicheisenkörpers auch so angeordnet
sein, daß sie einander übergreifen, wodurch die Empfindlichkeit des Gerätes noch
erhöht wird.
Durch diese Ausführung wird erreicht, daß der Weicheisenkörper
5 in jeder Lage unter dem unmittelbaren Einfluß der Drahtlagen steht und keiner
schwachen Stelle des Feldes ausgesetzt ist. Infolge dieser Ausbildung vereinigt
der Weicheisenkörper 5 in Verbindung, mit der Spule in sich ein Maximum an Energieübertragung
und ein Minimum an Gewicht und eine schnelle und sehr sichere Einstellung selbst
bei schwächster Strommessung.
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Die Welle 6 trägt außer dem Weicheisenkörper 5 noch den Zeiger 8,
der über der-vollständig gleichmäßig unterteilten Skala 9 spielt. io ist der die
Spule teilweise umfassende Magnet. Dieser muß, um Ausschläge des Zeigers 8 zu erhalten,
die genau proportional der zu messenden Stromstärke entsprechen, ganz- bestimmt
gestaltet sein. Beträgt z. B. die Entfernung der Pole N. und S voneinander - bei
Abb. i in doppelter Größe wie praktisch ausgeführt - mehr als 14 bis 15 mm,_
so gibt der Zeiger 8 im letzten Drittel der Skala erheblich mehr Strom an, als der
wirklichen Stromstärke entspricht. Stehen die Pole aber näher zusammen, beträgt
also ihre Entfernung weniger als 14 bis 15 mm, so erfolgt umgekehrt eine zu schwache
Stromanzeige. Es kann sogar der Fall .eintreten, daß der Zeigerausschlag am Anfang
und am Ende der Skala 9 nicht mehr zu beherrschen ist und über die Enden der Skala
hinausschlägt, ohne nach Stromausschaltung wieder in die Ausgangslage zurückzukehren.
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Der richtige Polabstand beträgt, wie durch eingehende Versuche festgestellt
wurde, bei einem Ringmagnet von 30 mm innerem Durchmesser 14,5 bis 15,5 mm.
Es wird dann in Verbindung mit der beschriebenen Spule und dem Weicheisenkörper
5 ein genau der Stromstärke entsprechender Zeigerausschlag des Zeigers 8 erzielt.
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Durch eine besondere Gestaltung der Spulenwände ist es aber möglich,
auch noch bei einem über 15,5 mm betragenden Polabstand hinaus proportionale Ausschläge
zu erhalten, wenn die Außenwand der Kapsel 3 bei i i verdickt wird (Abb. 2), damit
die Drahtlagen an dieser Stelle weiter von dem Weicheisenkörper 5 entfernt sind
und dadurch der Zeiger 8 im letzten Drittel der Skala auf einen proportionalen Wert
der Stromstärke zurückgeht. Je größer der Polabstand in diesem Falle ist, desto
dicker muß die Verstärkung 1 i an der Spulenwand sein. Die Verstärkung Ti muß bei
größerem Polabstand als 17 mm auch auf die Seiten der Spulenkapsel 3 bei 12 übergreifen
(Abb. 4). Bei noch größerem Polabstand ist aber ein proportionaler Ausschlag.nicht
mehr zu erzielen. Durch den vollkommen symmetrisch gestalteten Weicheisenkörper
5, der fast genau in der Mitte des Halbkreises der Spulenkapsel 3 sitzt, ist es
möglich, einen zweiten dem Spulenkörper 1, 2, 3 genau entsprechenden auf diesen,aufzusetzen.
Das Meßgerät hat dann einen noch geringeren Energieeigenverbrauch und ermöglicht
es, z. B-. ein Voltmeter mit nur 3 Milliamp. Stromverbrauch für den vollen Ausschlag
des Zeigers herzustellen, während die bisher bekannten Weicheiseninstrumente mindestens
30 Milliamp. benötigten.
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Es ist vorteilhaft, einen übermäßig starken Stahlmagneten zu benutzen
und diesen durch einen,passenden Anker auf die nötige Kraft herabzumindern.
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Uni dem - Meßgerät eine gute und billige Dämpfung zu verleihen, lagert
man die Enden der- mit feinen Körnern versehenen Welle 6 in tiefen Löchern 13, die
mit etwas Öl gefüllt sind (Abb. 3 und 4).. Bei größeren Meßgeräten kann man
die Dämpfung der Zeigerbewegung auch so bewerkstelligen, daß man das eine Ende der-
Welle 6 in einem Spurlager 15 ruhen läßt und nahe dem Lager 15 ein Scheibchen 16
auf die Welle 6 setzt und zwischen diesem und dem Lager 15 C51 einbringt, wodurch
eine vorzügliche Dämpfung erzielt wird, ohne feinste Ausschläge zu verhindern. -