DE642119C

DE642119C - Moving iron galvanometer

Info

Publication number: DE642119C
Application number: DES119525D
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Lange
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1935-08-24
Filing date: 1935-08-24
Publication date: 1937-02-23

Description

Dreheisengalvanometer Gegenstand des Hauptpatents ist ein Dreheisengalvanometer, das insbesondere: zum unmittelbaren Anschluß an Verstärker bestimmt ist. Es besteht aus einem von dem Meßstrom beeinflußten vorerregten Magneten, zwischen dessen Polen eine vorzugsweise in Form eines rechteckigen Bleches ausgebildete Galvanometernadel von einem gespannten Draht oder Band so gehalten ist, - daß das Blechplättchen bei unerregtem Magneten etwa senkrecht zur Verbindungslinie der beiden Magnetpole sich einstellt. Durch eine geeignete Bemessung der vorzugsweise durch den Anodenstrom des Verstärkers gegebenen Vorerregung ist es möglich, zu erreichen, daß der Meßbereich innerhalb eines Teiles der Meßkurve liegt, der einer durch den Nullpunkt an die Kurve gelegten Tangente benachbart ist. Dabei kann durch Verwendung geeigneter Werkstoffe für den Magneten und das Dreheisen der im wesentlichen linear verlaufende Teil der Meßkurve verbreitert und somit der Meßbereich erweitert werden.Moving iron galvanometer The subject of the main patent is a moving iron galvanometer, that in particular: is intended for direct connection to amplifiers. It exists from a pre-excited magnet influenced by the measuring current, between its poles a galvanometer needle preferably designed in the form of a rectangular sheet metal is held by a tensioned wire or tape, - that the sheet metal plate at unexcited magnet approximately perpendicular to the line connecting the two magnetic poles adjusts. By a suitable dimensioning of the preferably by the anode current Given the pre-excitation of the amplifier, it is possible to achieve that the measuring range lies within a part of the measurement curve, the one passing through the zero point to the Curve laid tangent is adjacent. This can be done by using suitable materials for the magnet and the moving iron, the essentially linear part of the The measurement curve can be broadened and thus the measuring range expanded.

Es hat sich nun herausgestellt, daß die in dem Hauptpatent vorausgesetzte S-förmige Gestalt der Meßkurve in der Hauptsache nur dann auftritt, wenn der Abstand der Nadel von den Magnetpolen in der Arbeitsstellung verhältnismäßig groß und die Winkeldrehung der Nadel innerhalb des Meßbereiches verhältnismäßig klein gewählt wird, so daß die Weite des Luftspaltes zwischen Nadel und Magnetpolen sich innerhalb des Meßbereiches nur wenig ändert. Besonders ausgeprägt wird die S-Form, wenn die Nadel so bemessen ist, daß sie zwischen den Polen durchschwingen kann.It has now been found that the presupposed in the main patent S-shaped shape of the measurement curve mainly only occurs when the distance the needle of the magnetic poles in the working position is relatively large and the Angular rotation of the needle chosen to be relatively small within the measuring range so that the width of the air gap between the needle and magnetic poles is within of the measuring range changes only slightly. The S-shape is particularly pronounced when the The needle is dimensioned so that it can swing through between the poles.

Nun ist aber die Empfindlichkeit in diesem Falle verhältnismäßig gering, und man bevorzugt deshalb Anordnungen, bei denen der Abstand zwischen der Nadel und den Polen sich mit zunehmendem Ausschlag wesentlich verringert. Dadurch erhält die Meßkurve aber die mit a in Fig. z bezeichnete Form, so daß die Tangente an dem durch die Vorerregung gegebenen Punkte der Meßkurve nicht durch den Nullpunkt geht. Dies ist nun, wie sich gezeigt hat, auch durchaus nicht erforderlich. Dagegen ist es in jedem Fäll erwünscht, wenn der dem durch die Vorerregung gegebenen Punkte benachbarte Teil der Kurve, soweit er annähernd linear verläuft, möglichst verbreitert wird.But in this case the sensitivity is comparatively low, and one therefore prefers arrangements in which the distance between the needle and the poles decreases significantly as the rash increases. This gets the measurement curve, however, has the shape denoted by a in FIG. z, so that the tangent on the points of the measurement curve given by the pre-excitation does not go through the zero point. As has been shown, this is by no means necessary. Against it is it is desirable in every case, if the points given by the pre-excitation neighboring part of the curve, as far as it is approximately linear, widened as far as possible will.

Dies ist gemäß der Erfindung dadurch möglich, daß in den Kraftlinienkreis des Magneten einzelne Stellen wesentlich verringerten Querschnitts eingeschaltet sind. Durch eine geschickte Bemessung des Querschnitts an diesen Stellen ist es möglich, zu erreichen, daß der Ausschlag der Galvanometernadel innerhalb eines verhältnismäßig ausgedehnten Bereiches bei wechselnder Richtung des Meßstromes annähernd linear mit der Stromstärke des Meß-Stromes ansteigt bzw. abnimmt.This is possible according to the invention in that in the circle of lines of force of the magnet switched on individual points with a significantly reduced cross-section are. By a clever Dimensioning of the cross-section on these Make it possible to achieve that the deflection of the galvanometer needle is within a relatively large area with changing direction of the measuring current increases or decreases approximately linearly with the amperage of the measuring current.

Zweckmäßig werden die Querschnittsverringerungen in der Nähe der Magnetpole angeordnet, jedoch in einer solchen Entfernung, daß die Feldstärke im Luftspalt noch hinreichend gleichmäßig ist. Um den Magnetkörper mechanisch möglichst wenig zu schwächen und um 'die Länge des Eisenweges verminderten Querschnitts möglichst klein zu halten, ist es. vorteilhaft, die Querschnittsverminderung durch Anbringen einer Reihe nebeneinanderliegender kleiner Löcher in dem Magnetquerschnitt an den betreffenden Stellen vorzunehmen.The cross-sectional reductions in the vicinity of the magnetic poles are expedient arranged, but at such a distance that the field strength in the air gap is still sufficiently uniform. Mechanically as little as possible around the magnet body to weaken and to 'the length of the iron path reduced cross-section if possible It is to keep it small. advantageous to reduce the cross-section by attaching it a series of adjacent small holes in the magnet cross-section to the relevant bodies.

Fig. i zeigt nun in der mit b bezeichneten Kurve die Abhängigkeit des Ausschlags a der Nadel von der Erregerstromstärke i für den Fall der Ausführung des Magneten gemäß der Erfindung. Mit i" ist die Stromstärke der Vorerregung bezeichnet. Man erkennt nun aus der Form der Kurve, daß in einem der Meßstromstärke - i"= ... + im entsprechenden Meßbereich die Kurve b annähernd geradlinig verläuft, während dies bei der mit a bezeichneten Kurve nicht der Fall ist.In the curve designated by b, FIG. I now shows the dependence of the deflection a of the needle on the excitation current i for the case of the execution of the magnet according to the invention. With i "is the current intensity of the pre-excitation is designated will now be appreciated from the shape of the curve, that in one of Meßstromstärke -. I" = b + ... in the appropriate range, the curve is nearly a straight line, whereas in the direction indicated by a curve is not the case.

In Fig. 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei ist Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2, wobei die Erregerspule in Ansicht gezeichnet ist.In Fig. 2 and 3, an embodiment of the invention is shown. FIG. 3 is a section along the line A-B of FIG. 2, with the excitation coil is drawn in view.

Das Magnetsystem setzt sich aus zwei Teilen i und z zusammen, die z. B. durch Schrauben 3, 3 miteinander verbunden sind, die zugleich zur Befestigung an einem Halter 4, 4 dienen. Der mittlere Kern des Teiles i, der die Erregerspule 5 trägt, ist durch Zusammenbiegen zweier Blechstreifen gebildet, wobei an der Biegungsstelle der eine Pol N des Magneten entsteht. Der Gegenpol S wird durch entsprechendes Biegen des Teiles 2 gebildet, wobei er um eine kleine Strecke d gegen die Mitte des Poles N versetzt ist. Dadurch entsteht ein Magnet, dessen bei N austretende Kraftlinien doppelseitig geschlossen sind.The magnet system consists of two parts i and z, the z. B. are connected to each other by screws 3, 3, which are also used for fastening serve on a holder 4, 4. The middle core of part i, which is the excitation coil 5 is formed by bending two sheet metal strips together, at the bending point one pole N of the magnet is created. The opposite pole S is bent accordingly of part 2 formed, being a small distance d towards the center of the pole N is offset. This creates a magnet whose lines of force emerge at N. are closed on both sides.

Zwischen den Polen N und S ist die aus einem rechteckigen dünnen Blechplättchen bestehende Galvanometernadel 6 derart an einem Band 7 aufgehängt, daß die Nadel um die Mitte des in Fig.2 erkennbaren Querschnitts der Nadel schwingen kann. Mit 8 ist der Meßwerk-Spiegel bezeichnet, von dem in der üblichen Weise ein Lichtzeiger ausgeht, der in der Regel zum Aufzeichnen der zu messenden Ströme auf einem lichtempfindlichen Streifen dient. In dem Pol S ist ein schmaler Schlitz 8' angeordnet, der dem Lichtstrahl den Durchtritt von und zu dem Spiegel 8 gestattet. Die Pole können durch gegenseitiges Verschieben der Teile x und 2 so eingestellt werden, daß die Nadel 6 mit geringem Abstand vor den Polen N und S schwingt.Between the poles N and S, the galvanometer needle 6, consisting of a rectangular thin sheet metal plate, is suspended from a band 7 in such a way that the needle can swing around the center of the needle cross-section shown in FIG. The measuring mechanism mirror is designated by 8, from which a light pointer emanates in the usual way, which is usually used to record the currents to be measured on a light-sensitive strip. A narrow slot 8 ′ is arranged in the pole S and allows the light beam to pass from and to the mirror 8. The poles can be adjusted by mutually displacing parts x and 2 so that the needle 6 swings at a small distance in front of the poles N and S.

Um nun den Querschnitt des Magneten gemäß der Erfindung an geeigneten Stellen zu schwächen, ist der innere, die Erregerspule 5 tragende Magnetkern in der Nähe des Poles N mit drei nebeneinanderliegenden Löchern 9 versehen, deren Durchmesser so bemessen ist, daß zwischen ihnen und am Rande nur schmale Stege stehenbleiben. Ebensolche Löcher io sind an den äußeren Teilen des Schlußstückes 2 in der Nähe des Poles S angeordnet.To now the cross section of the magnet according to the invention to appropriate To weaken places, the inner, the excitation coil 5 carrying magnetic core in provided near the pole N with three adjacent holes 9, the diameter of which is dimensioned so that only narrow webs remain between them and at the edge. The same holes io are located on the outer parts of the tail piece 2 in the vicinity of the pole S arranged.

Claims

PATENT CLAIMS: i. . Moving iron galvanometer according to patent 58o 586, thereby characterized in that individual points are essential in the line of force circle of the magnet reduced cross-section are switched on.

2. Moving iron galvanometer according to claim i, characterized by such a dimensioning of the cross-section on the relevant Make that the deflection of the galvanometer needle is within the desired measuring range with changing direction of the measuring current approximately linearly with the current strength of the Measuring current increases or decreases.

3. Moving iron galvanometer according to claim 2, characterized due to cross-section reductions in the vicinity of the magnetic poles.

4. Moving iron galvanometer according to claim 3, characterized by - the arrangement of several adjacent small holes near the magnetic poles.

5. Moving iron galvanometer after Claim 4 with one of an inner magnetic core and a double-sided tail piece existing magnet system, characterized in that both the inner core as also both parts of the final piece near the poles with a series of holes are provided.