DE722323C - Arrangement for remote display of angular positions, in particular for remote display of the direction of magnetic fields - Google Patents

Arrangement for remote display of angular positions, in particular for remote display of the direction of magnetic fields

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DE722323C
DE722323C DEA84679D DEA0084679D DE722323C DE 722323 C DE722323 C DE 722323C DE A84679 D DEA84679 D DE A84679D DE A0084679 D DEA0084679 D DE A0084679D DE 722323 C DE722323 C DE 722323C
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Dr Richard Schachenmeier
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    • G08C19/00Electric signal transmission systems
    • G08C19/38Electric signal transmission systems using dynamo-electric devices

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

Anordnung zur Fernanzeige von Winkelstellungen, insbesondere zur Fernanzeige der Richtung von Magnetfeldern Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, mittels deren die augenblickliche Winkelstellung irgendeines Bezugsvektors mit elektrischen Mitteln auf einen oder mehrere Empfänger fernübertragen werden soll. Sie benutzt hierzu die Lage eines magnetischen Feldes, dessen Feldeinrichtung der anzuzeigenden Richtung entspricht.Arrangement for the remote display of angular positions, in particular for remote display the direction of magnetic fields The invention relates to devices by means of whose the instantaneous angular position of any reference vector with electrical Funds are to be remotely transmitted to one or more recipients. she uses for this purpose the position of a magnetic field, the field device of which is the one to be displayed Direction corresponds.

Derartige Einrichtungen sind in vielfacher Ausführung schon, bekanntgeworden. Gerade für die Fernanzeige der Richtung von Magnetfeldern, die als Kompaßfernanzeige wichtig ist, sind mehrfach Anordnungen vorgeschlagen worden, welche entweder von einem nach dem Magnetfeld eingestellten mechanischen Glied mit Hilfe angeschlossener Übertragungsmittel eine entsprechende Bewegung .der zugehörigen Empfänger ableiten, oder die beispielsweise nach dem Prinzip des Erdinduktors - unmittelbar elektrische Wechselströme bzw. -spannungen erzeugen, -deren Phasenlage gegenüber einer festen Bezugswechselspannung verhältig ist der Winkelverdrehung des magnetischen Feldes gegenüber einer festen Bezugsrichtung.Such devices have already become known in many ways. Just for the remote display of the direction of magnetic fields, as a remote compass display is important, several arrangements have been proposed which either of a mechanical link adjusted according to the magnetic field with the help of connected Transmission means derive a corresponding movement of the associated receiver, or, for example, according to the principle of the earth inductor - directly electrical Generate alternating currents or voltages, their phase position compared to a fixed one The alternating reference voltage is related to the angular rotation of the magnetic field compared to a fixed reference direction.

Die erstgenannten Geräte beruhen darauf, daß in Abhängigkeit vom Magnetfeld unmittelbar Verstellbewegungen mechanischer Glieder ausgeführt werden, welche als Geber wirken. Um hierbei Ungenauigkeiten infolge der zu überwindenden Gegenkräfte zu vermeiden, sind besondere Hilfsmittel notwendig. Die zweitgenannte Art von Übertragungsanlagen arbeitet zwar mit unmittelbarer Erfassung der Magnetfeldrichtung mit elektrischen Mitteln. Jedoch stellt .der rotierende Erdinduktor samt Antrieb und gegebenenfalls einem Generator für die Vergleichswechselspannung eine Einrichtung dar, welche in Anbetracht der verlangten Präzision einen gewissen Raumbedarf hat und außerdem ständig gewartet werden muß.The first-mentioned devices are based on the fact that depending on the magnetic field immediately adjustment movements of mechanical links are carried out, which as Donors work. In order to avoid inaccuracies as a result of the opposing forces to be overcome Special aids are necessary to avoid this. The second type of transmission equipment works with direct detection of the magnetic field direction with electrical Means. However, the rotating earth inductor including drive and optionally a generator for the comparison AC voltage a device which, in view of the required precision, takes up a certain amount of space and also requires constant maintenance.

Die Erfindung gibt Mittel und Wege, welche eine Verbesserung der bisher bekannten Magnetfeld-, insbesondere Kompaßfernanzeigeeinrichtungen darstellen und insbesondere die Vorteile der nach dem Erdinduktorprinzip arbeitenden sogenannten Phasenkompasse im wesentlichen beibehalten. Der Erfindungsgegenstand ist vor allem .dadurch besonders vorteilhaft, daß er infolge seines geringen Raum- und Gewichtsbedarfs leicht auch in Luftfahrzeuge eingebaut werden kann.The invention gives ways and means which improve the hitherto represent known magnetic field, in particular compass remote display devices and in particular the advantages of the so-called working according to the earth inductor principle Phase compasses essentially retained. The subject of the invention is above all Particularly advantageous in that it requires little space and weight can also be easily installed in aircraft.

Erfindungsgemäß dient als Geber zur Betätigung eines oder mehrerer Fernanzeigeempfänger ein in dem zu beobachtenden mechanischen Feld angeordneter Ring aus hochpermeablem magnetischem Material (beispielsweise aus Mu-Metall oder einer Legierung aus Ni-Cu, Ni-Fe, Ni-Cu-Fe), in dem .durch eine geeignet aufgebrachte Mehrphasenwicklung ein Drehfeld erzeugt wird. Die Stärke dieses Drehfeldes und die Sättigungskurve bzw. der Querschnitt des magnetischen Ringmaterials sind :dabei so bemessen, daß die Ausbildung des Drehfeldes beeinflußt wird durch die Sättigung des Ringes, die sich an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen unter .dem Einfluß .des den Ring durchsetzenden, in der Ringebene drehbaren Magnetfeldes einstellt. Auf dem Ring ist gemäß .der Erfindung ferner mindestens eine geschlossene Ringwicklung mit mindestens zwei einander diametral gegenüberliegenden Anzapfungen aufgebracht. Die in dieser Wicklung induzierte Spannung ist unter den gemachten Voraussetzungen in ihrer Phasenlage abhängig von :der gegenseitigen Lage des zu untersuchenden Magnetfeldes und des Ringes und damit der Wicklung. Demgemäß wird diese Spannung dem einen Teil, beispielsweise dem Läufer, eines oder mehrerer nach Art von Drehreglern bzw. Synchronmaschinen aufgebauten Empfängern zugeführt, deren anderem Teil, beispielsweise dem Ständer, durch eine mehrphasige Wicklung ein Drehfeld aufgeprägt wird, dessen Frequenz die gleiche ist wie diejenige der den Geberring erregenden Mehrphasenspannung und dessen Phasenlage zur Phasenlage dieses Mehrphasenspannungssystems in fester Beziehung steht.According to the invention serves as a transmitter for actuating one or more Remote display receiver arranged in the mechanical field to be observed Ring made of highly permeable magnetic material (for example made of mu-metal or an alloy of Ni-Cu, Ni-Fe, Ni-Cu-Fe), in which .by a suitably applied Polyphase winding a rotating field is generated. The strength of this rotating field and the The saturation curve or the cross-section of the magnetic ring material are: here dimensioned so that the formation of the rotating field is influenced by the saturation of the ring, which are located at two diametrically opposite points under .dem influence . Adjusts the magnetic field which penetrates the ring and is rotatable in the plane of the ring. According to the invention, there is also at least one closed ring winding on the ring applied with at least two diametrically opposite taps. The voltage induced in this winding is under the conditions made their phase position depends on: the mutual position of the magnetic field to be examined and the ring and thus the winding. Accordingly, this tension becomes the one part, for example the rotor, one or more of the type of rotary controls or synchronous machines assembled receivers, the other part of which, for example the stand, A rotating field is impressed by a multi-phase winding, the frequency of which is the is the same as that of the multiphase voltage exciting the encoder ring and its Phase position to the phase position of this multi-phase voltage system in a fixed relationship stands.

Die Empfänger arbeiten mithin genau so, wie es schon früher für mit Erdinduktor arbeitende Kompaßfernanzeigeanordnungen vorgeschlagen wurde. Das gleiche Drehfeld, welches durch eine mehrphasige Wicklung dem Ständer des Gebers aufgeprägt wird, wird auch dem Ständer des Empfängers aufgeprägt und wirkt mit einem magnetischen Wechselfeld zusammen, so daß der das magnetische Wechselfeld erzeugende Wicklungsteil sich gegenüber dem anderen Teil des Empfängers so einstellt, daß der Scheitelwert des magnetischen Wechselfeldes zeitlich jeweils mit dem Durchgang des Drehfel.dvektors oder dem Vektor des Wechselfeldes zusammenfällt.The recipients work exactly as they did before for with Remote earth inductor compass display assemblies has been proposed. The same Rotating field, which is impressed on the encoder stator by means of a multi-phase winding is also imprinted on the stand of the receiver and acts with a magnetic one Alternating field together, so that the winding part generating the magnetic alternating field adjusts itself to the other part of the receiver in such a way that the peak value of the alternating magnetic field in time with the passage of the rotating field vector or the vector of the alternating field coincides.

Die durch die Erfindung vorgeschlagene Gebereinrichtung ist gegenüber den bisher bekannten Anordnungen ausgezeichnet durch ihren ganz besonders einfachen Aufbau, der überhaupt keine mechanisch gegeneinander beweglichen Teile kennt, so daß der Geber eine Wartung nicht benötigt. Ein weiterer Vorteil ist die Raum- und Gewichtsersparnis, die gegenüber einem Erdinduktor sehr groß ist und damit auch das Gerät für Luftfahrzeuge verwendbar macht.The transmitter device proposed by the invention is opposite the previously known arrangements distinguished by their very particularly simple Structure that does not have any mechanically moving parts at all, like this that the encoder does not require maintenance. Another advantage is the space and space Weight saving that is very large compared to an earth inductor and therefore also makes the device usable for aircraft.

Der Erfindungsgedanke soll im nachstehenden an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden, welches sich auf eine Kompaßfernanzeige bezieht. Hierdurch ist jedoch der Umfang der Erfindung nicht begrenzt. Vielmehr kann der Gegenstand der Erfindung auch für andere Richtungsanzeigen Verwendung finden, sofern nur die anzuzeigende Richtung mit irgendeinem magnetischen Gleichfeld verknüpft ist.The idea of the invention is intended in the following on an exemplary embodiment which relates to a remote compass display. This is however, the scope of the invention is not limited. Rather, the subject of Invention can also be used for other directional displays, provided that only the one to be displayed Direction is associated with any DC magnetic field.

In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel für die einfachste Ausführungsform der Erfindung mit einem Empfänger dargestellt. Der Geber i besteht aus einem Ring 2, welcher aus einem magnetischen Material mit möglichst scharfem Sättigungsknick gefertigt ist, beispielsweise aus Mu-Metall. Auf dem Ring a ist symmetrisch eine Mehrphasenwicklung, im Beispiel eine Drehstromwicklung 3, aufgebracht; diese ist an eine Drehstromquelle q. angeschlossen und erzeugt ein in dem Ring 2 mit vorgegebener Frequenz rotierendes Drehfeld. Über oder unter der Drehstromwic'klung 3 ist auf dem Ring a ferner noch eine geschlossene Ringwicklung 5 angeordnet; ,diese besitzt an zwei diametral gegenüberliegenden Punkten je eine Anzapfung. Die beiden Anzapfungen sind, gegebenenfalls über einen Verstärker g, mit dem einphasigen Läufer 7 des Empfängers 6 verbunden. Die Läuferwicklung kann, wie .bereits früher an anderer Stelle angegeben wurde, sowohl als symmetrische Wicklung in Synchronmaschinenbauart oder in Form eines Drehspulrahmens ausgeführt sein, der um einen festen zylindrischen Kern rotiert. Der Läufer ist innerhalb eines Ständers 8 drehbar, in dem von der gleichen Drehstromquelle q, die auch den Geber speist, ein Drehfeld erzeugt wird, dessen Phasenlage in fester Beziehung zur Phasenlage des im Geberring erzeugten Drehfeldes steht. Ständer und Läufer des Empfängers können bekanntlich in ihrer Funktion vertauscht werden.In Fig. I is an embodiment for the simplest embodiment of the invention shown with a receiver. The encoder i consists of a ring 2, which is made of a magnetic material with the sharpest possible saturation kink is made, for example from mu-metal. On the ring a is symmetrical one Polyphase winding, in the example a three-phase winding 3, applied; this is to a three-phase current source q. connected and generated a in the ring 2 with a predetermined Frequency rotating field. Above or below the three-phase winding 3 is open the ring a also has a closed ring winding 5 arranged; who owns this One tap each at two diametrically opposite points. The two taps are, optionally via an amplifier g, with the single-phase rotor 7 of the receiver 6 connected. The rotor winding can, as already stated earlier elsewhere both as a symmetrical winding in synchronous machine design or in form a moving reel frame that rotates around a solid cylindrical core. The rotor is rotatable within a stator 8, in which from the same three-phase current source q that too feeds the encoder, a rotating field is generated whose Phase position in a fixed relationship to the phase position of the rotating field generated in the encoder ring stands. As is well known, the function of the stand and runner of the receiver can be interchanged will.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist die folgende: Durch .das zu untersuchende Feld, im Ausführungsbeispiel das durch Pfeile angedeutete erdmagnetische Feld F, welches den Geberring 2 durchsetzt, wird an den beiden senkrecht zur Feldrichtung liegenden Querschnitten, eine gewisse Vorsättigung auftreten. Die Lage dieser Querschnitte im Ring ist nicht fest, sondern hängt von der relativen Stellung des Ringes im Feld F ab. -Das rotie-' sende Drehfeld der Wicklung 3 kann infolge der erwähnten Vorsättigung :den Ring 2 im Verlauf einer Umdrehung nicht an allen Stellen immer gleichmäßig durchsetzen. Vielmehr tritt bei jeder Umdrehung des Drehfeldvektors zweimal Sättigung auf, deren Maximum mit dem Durchgang des Drehfeldes durch die dem Erdfeld parallele Richtung zusammenfällt. Die Stärke des magnetischen Drehfeldes sowie die Stärke der Vorsättigung kann bei Verwendung geeigneten magnetischen Materials so bemesssen werden, daß diese Sättigung sich über zwei verhältnismäßig große Sektoren des Ringes erstreckt. Damit kann erreicht werden, daß in der Ringspule 5 eine Spannung nur in dem Bereich der Drehfeldbewegung induziert wird, in welchem der Drehfeldvektor im wesentlichen senkrecht zu dem Magnetfeldvektor F steht.The mode of operation of this device is as follows: By .that Field to be investigated, in the exemplary embodiment the geomagnetic field indicated by arrows Field F, which penetrates the encoder ring 2, is perpendicular to the field direction on the two lying cross-sections, a certain presaturation occur. The location of these cross-sections in the ring is not fixed, but depends on the relative position of the ring in the field F off. -The rotating field of the winding 3 can as a result of the aforementioned presaturation : the ring 2 in the course of one revolution is not always uniform at all points push through. Rather, saturation occurs twice with each revolution of the rotating field vector whose maximum corresponds to the passage of the rotating field through the one parallel to the earth's field Direction coincides. The strength of the rotating magnetic field and the strength the presaturation can be dimensioned in such a way when using suitable magnetic material that this saturation extends over two relatively large sectors of the ring extends. This can be achieved that in the ring coil 5 only a voltage is induced in the area of the rotating field movement in which the rotating field vector is substantially perpendicular to the magnetic field vector F.

Wird mithin das Magnetfeld F gegenüber dem Ring oder, was das gleiche- bedeutet, der Geber gegenüber dem magnetischen Erdfeld gedreht, ,so wird die induzierte Spannung ihre Phasenlage gegenüber der das Drehfeld erzeugenden Wechselspannung in voreilendem oder nacheilendem Sinne, je nach -der Drehrichtung, ändern, da j a .die Phasenlage des Drehfeldvektors durch die feste Anordnung der Wicklung 3 in bezug auf .den Geberring :2 gebunden ist. Im Empfänger 6 ergibt sich also ein Nachlauf des Läufers um einen Winkel- j betrag, der genau der Verdrehung des Gebers gegenüber dem Magnetfeld F entspricht.If the magnetic field F is therefore opposite to the ring or, what the same- means that the encoder rotated relative to the earth's magnetic field, then the induced Voltage their phase position in relation to the alternating voltage generating the rotating field change in leading or trailing sense, depending on the direction of rotation, since j the phase position of the rotating field vector due to the fixed arrangement of the winding 3 in with respect to .den donor ring: 2 is bound. There is therefore a lag in the receiver 6 of the rotor by an angle j which is exactly opposite to the rotation of the encoder corresponds to the magnetic field F.

Die Anwendung der Erfindung ist in der in Abb. z dargestellten Ausführungsform auf die Fernanzeige von Winkelverstellungen in einem begrenzten Bereich beschränkt. Die Grenzen dieses Bereichs sind dadurch gegeben, daß mit der Drehung des Ringes gegenüber dem Feld F jeweils eine Lage erreicht werden kann, bei der .die Anzapfüngen der Wicklung 5 gerade senkrecht -zu .dem Feld F stehen. Genau in dieser Lage heben sich jedoch die in der geschlossenen Ringwicklung vom Drehfeld induzierten Spannungen zu gleichen Teilen aus, so daß zwar eine der gewünschten Anzeige entsprechende Spannung induziert wird, jedoch nicht nach außen hin zur Anzeige verwendet werden kann. Je größer die Sättigung bzw. je schärfer der Knick in der Magnetisierungskurve und je spitzer infolgedessen die in der Ringwicklung 5 erzeugte Sekundärspannungskurve ist, desto kleiner bleibt der Winkelbereich, indem infolge der geschilderten Verhältnisse eine Anzeige nicht möglich ist.The application of the invention is in the embodiment shown in Fig. Z limited to the remote display of angular adjustments within a limited range. The limits of this range are given by the fact that with the rotation of the ring in relation to field F a position can be reached in which .die taps the winding 5 just perpendicular to .dem field F. Lift exactly in this position However, the voltages induced by the rotating field in the closed ring winding in equal parts, so that although a voltage corresponding to the desired display is induced, but cannot be used externally for display. Ever the greater the saturation or the sharper the kink in the magnetization curve and As a result, the more acute the secondary voltage curve generated in the ring winding 5 is, the smaller the angular range remains, as a result of the relationships described a display is not possible.

Die den Erfindungsgedanken verkörpernde Einrichtung läßt sich jedoch mit wenig Mitteln auch so ausbilden, daß eine fortlaufende Anzeige der Winkeldrehung um 36o° und mehr möglich ist, ohne .daß Lücken oder Fehler in der Anzeige auftreten können. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird zu diesem Zweck im Empfänger eine zweifach orientierte Läuferwicklung zur Erzeugung zweier gegeneinander unter einem: Winkel stehender magnetischer Wechselfelder vorgesehen. Vorzugsweise werden zwei aufeinander senkrecht stehende Wechselfelder erzeugt, beispielsweise mit Hilfe zweier senkrecht aufeinander stehender Kreuzspulrahmen. Entsprechend muß der Sekundärteil des Gebers ¢ Anzapfungen aufweisen, von denen je zwei diametral einander gegenüberliegende .die Wechselspannung für je eine der Empfängerspulen liefern. Die beiden Anzapfungspaare schließen miteinander den gleichen Winkel ein wie die Empfängerspulen, also vorzugsweise einen Winkel von 9o°. Erfindungsgemäß kann die Anordnung so getroffen sein, .daß eine einzige gemeinsame Ringspule 5 vier derartig angeordnete Anzapfungen aufweist. Es ist aber auch möglich, an Stelle einer Ringspule deren mehrere vorzusehen, also beispielsweise zwei Spulen mit j e zwei Anzapfungen, die gegeneinander unter dem vorbestimmten Winkel angeordnet sind.However, the device embodying the concept of the invention can train with few resources so that a continuous display of the angular rotation by 36o ° and more is possible without .that gaps or errors occur in the display can. According to a further development of the invention, for this purpose the receiver a doubly oriented rotor winding to generate two against each other one: Angle of standing magnetic alternating fields provided. Preferably be two mutually perpendicular alternating fields generated, for example with the help two perpendicular cross-winding frames. The secondary part must accordingly of the encoder ¢ have taps, two of which are diametrically opposite each other .supply the alternating voltage for each of the receiver coils. The two pairs of taps enclose the same angle with one another as the receiver coils, so preferably an angle of 9o °. According to the invention, the arrangement can be made so that a single common ring coil 5 has four taps arranged in this way. But it is also possible to provide several instead of one ring coil, that is for example, two coils with two taps each, facing each other under the are arranged at a predetermined angle.

Grundsätzlich ist es auch möglich, mehr als zwei derartige Empfängerspulen und mehr ' als zwei zugehörige Anzapfungspaare bzw.. geschlossene Ringspulen im Geber in entsprechen-der gleichliegender Winkelanordnung vorzusehen. Es wird hierdurch erreicht, daß jeweils in dem Winkelbereich, für welchen ein Anzapfungspaar bei einer bestimmten relativen Lage des Gebers zum Erdmagnetfeld keine oder nur eine ungenügende Spannung zu liefern imstande ist, das oder die anderen Anzapfungspaare und Empfängerspulen das zur Einstellung notwendige Drehmoment mit Sicherheit erzeugen.In principle, it is also possible to have more than two such receiver coils and more 'than two associated tap pairs or. closed toroidal coils in the Provide encoders in the same angular arrangement. It becomes through this achieved that in each case in the angular range for which a pair of taps at a certain relative position of the encoder to the geomagnetic field no or only an insufficient one Voltage is able to be supplied to the other tap pair or pairs and receiver coils generate the torque required for adjustment with certainty.

Wird die den Erfindungsgedanken verkörpernde Anordnung zur Bestimmung der Kompaßrichtung verwendet, so wird zweckmäßig die :die Anzeige störende Vertikalkomponente .des erdmagnetischen Feldes in an ;sich bekannter Weise unwirksam gemacht; zu diesem Zweck wird der Geberring :2 beispielsweise pendelnd aufgehängt oder besser durch Kreisel im Lot stabilisiert. Auch andere zu diesem Zweck schon vorgeschlagene Maßnahmen können angewendet werden, z. B. die Anwendung kardanisch aufgehängter Zusatzmagnete, deren Erregung .der Stärke der erdmagnetischen Vertikalkomponente gleich ist, oder eine Kompensation der in die Geberringebene fallenden Komponente .des Vertikalfeldes durch in dieser Ebene fest angeordnete, fest erregte Zusatzspulen.The arrangement embodying the idea of the invention becomes the determination the compass direction is used, the following is expedient: the display disturbing vertical component . of the geomagnetic field in; itself known Way ineffective made; for this purpose the encoder ring: 2 is suspended, for example, in a pendulum fashion or better stabilized by a gyro in the plumb line. Others do too for this purpose proposed measures can be applied, e.g. B. the gimbal application suspended additional magnets, the excitation of which .the strength of the earth's magnetic vertical component is the same, or a compensation of the component falling in the level of the encoder ring .of the vertical field by fixedly arranged, permanently excited additional coils in this plane.

Im übrigen ist die Erfindung nicht auf die Anwendung zur Kompaßanzeige beschränkt, sondern kann ganz allgemein zur Übertragung von Winkelstellungen benutzt werden. Zu diesem Zweck ist lediglich mit dem Organ, dessen Winkelstellung angezeigt werden soll, ein magnetisches Gleichfeld zu kuppeln, also z. B. ein Permanentmagnet oder ein mit Gleichstrom erregter Elektromagnet, dessen Feld die fest angeordnete Geberringanordnung durchsetzt, oder es wird umgekehrt das Magnetfeld fest angeordnet und der Geberring mit dem drehbaren Organ gekuppelt, dessen relative Lage gegenüber dem Magnetfeld darin angezeigt wird.Otherwise, the invention is not applicable to compass display applications limited, but can be used quite generally to transfer angular positions will. For this purpose it is only indicated with the organ, its angular position should be to couple a constant magnetic field, so z. B. a permanent magnet or an electromagnet excited by direct current, the field of which is fixed Transmitter ring arrangement penetrated, or it is reversed, the magnetic field is fixed and the encoder ring coupled to the rotatable member, its relative position opposite the magnetic field in it.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Fernanzeige von Winkelstellungen, insbesondere zur Fernanzeige der Richtung von Magnetfeldern, mit Hilfe von Anzeigeempfängern, deren beweglicher Teil sich nach einem mit konstanter Amplitude rotierenden Drehfeld und einem mit diesem zusammenwirkenden, in seiner zeitlichen Phasenlage von .der anzuzeigenden Winkelstellung abhängigen magnetischen Wechselfeld einstellt unter Verwendung von Sättigungserscheinungen an ruhenden, als Geber :dienenden Transformatoreinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß als Geber zur Erfassung und Übertragung der Richtung des zu beobachtenden Magnetfeldes ein Ring aus magnetischem Material mit vorzugsweise sehr scharfem Sättigungsknick vorgesehen ist, in dem durch eine besondere Wicklung das gleiche Drehfeld wie im festen Teil des Empfängers erzeugt wird, und der an mindestens zwei Anzapfungsstellen Wechselspannungen zur Erzeugung des die Anzeige bewirkenden magnetischen Wechselfeldes im Empfänger entnommen und dem beweglichen Teil des Empfängers zugeführt werden. z. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem als Geber dienenden Ring angeordnete symmetrische Mehrphasenwicklung zur Erzeugung des Drehfeldes aus der gleichen Drehstromquelle gespeist wird wie die Ständerwicklungdes oder der Empfänger. 3. Anordnung nach Anspruch i und a, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der das Drehfeld erzeugenden Wicklung einerseits und des Ringquerschnittes andererseits, daß die bei jedem Umlauf des erzeugten magnetischen Drehfeldes zweimal auftretende magnetische Sättigung sich jeweils über einen möglichst großen Umdrehungsbereich des Drehfeldvektors erstreckt. q.. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Sekundärwicklung des Gebers und die Empfängerwicklung in an sich bekannter Weise ein Verstärker eingeschaltet ist. 5. Anordnung nach Anspruch i bis q, dadurch gekennzeichnet, daß als Sekundärwicklung eine geschlossene Ringwicklung mit zwei diametral gegenüberliegenden Anzapfungen auf dem Ring angeordnet ist. 6. Anordnung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die als Sekundärwicklung auf dem Geberring aufgebrachte geschlossene Ringwicklung mindestens vier Anzapfungen aufweist, welche paarweise an diametral gegenüberliegenden Punkten der Wicklung vorgesehen sind, und wobei die einzelnen Anzapfungspaare einen vorgegebenen Winkel, vorzugsweise einen rechten Winkel, miteinander einschließen. Anordnung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß als Sekundärwicklung mindestens zwei geschlossene Ringwicklungen aus dem Kern angeordnet sind, von denen jede zwei einander diametral gegenüberliegende Anzapfungen aufweist, die mit den Anzapfungen der übrigen geschlossenen Wicklungen einen vorgegebenen Winkel, vorzugsweise einen rechten Winkel, einschließen. B. Anordnung nach Anspruch 6 oller ;, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Empfänger außer der ein Drehfeld erzeugenden Mehrphasenwicklung auf dem einen Teil mehrere gegeneinander versetzte und von den verschiedenen Anzapfungspaaren des Gebers gespeiste Wicklungen auf dem anderen Teil besitzen, in denen zeitlich phasenverschobene Wechselfelder erzeugt werden. g. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der empfängerseitig angeordneten Wicklungen gleich der Zahl der Anzapfungspaare am Geber ist und daß die Wicklungen gegeneinander jeweils um die gleichen Winkel versetzt sind wie die zugehörigen Anzapfungen. io. Anordnung nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei Verwendung zur Kompaßfernanzeige am Geberring an sich bekannte Einrichtungen zur völligen oder teilweisen Kompensation der Vertikalkomponente des erdmagnetischen Feldes vorgesehen sind. i i. Anordnung nach Anspruch i bis 9 -zur Anzeige beliebiger Winkelstellungen, dadurch.gekennzeichnet, :daß der Geherring fest gegenüber dem Organ angeordnet ist, dessen Winkellage übertragen werden soll, und daß mit diesem Organ ein magnetisches Gleichfeld, beispielsweise ein Permanentmagnet oder ein gleichstromerregter Elekromagnet, gekuppelt ist. i2. Abänderung :der Anordnung nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß der Geberring mit dem Organ, dessen Winkellage angezeigt werden soll, gekuppelt und dabei im Felde eines fest ungeordneten Magneten drehbar ist.PATENT CLAIMS: i. Arrangement for remote display of angular positions, especially for remote display of the direction of magnetic fields, with the help of display receivers, whose moving part moves according to a rotating field rotating with constant amplitude and a cooperating with this, in its temporal phase position of. the to be displayed angular position dependent magnetic alternating field sets under Use of saturation phenomena on stationary transformer devices that serve as transducers, characterized in that as a transmitter for detecting and transmitting the direction of the magnetic field to be observed, a ring made of magnetic material with preferably very sharp saturation kink is provided in which by a special winding the same rotating field as is generated in the fixed part of the receiver, and the on at least two taps alternating voltages for generating the display causing alternating magnetic field in the receiver and removed from the movable Part of the receiver are fed. z. Arrangement according to claim i, characterized in that that the symmetrical polyphase winding arranged on the ring serving as a transmitter to generate the rotating field is fed from the same three-phase current source as the stator winding or the receiver. 3. Arrangement according to claim i and a, characterized by dimensioning the winding generating the rotating field in this way, on the one hand and the cross-section of the ring, on the other hand, that the magnetic generated with each revolution of the Rotating field twice occurring magnetic saturation each over one possible extends large range of rotation of the rotating field vector. q .. arrangement according to claim i to 3, characterized in that between the secondary winding of the encoder and the receiver winding is switched on in a manner known per se, an amplifier. 5. Arrangement according to claim i to q, characterized in that the secondary winding a closed ring winding with two diametrically opposed taps is arranged on the ring. 6. Arrangement according to claim i to q., Characterized in that that the closed ring winding applied as a secondary winding on the encoder ring has at least four taps, which are in pairs on diametrically opposite Points of the winding are provided, and the individual tap pairs one predetermined angle, preferably a right angle, include each other. Arrangement according to Claims i to q., Characterized in that the secondary winding at least two closed ring windings are arranged from the core, of which each has two diametrically opposed taps which are connected to the The remaining closed windings are tapped at a predetermined angle, preferably a right angle. B. Arrangement according to claim 6 oller;, thereby characterized in that the receiver or receivers apart from the polyphase winding generating a rotating field on one part several offset against each other and from the different pairs of taps own windings fed by the encoder on the other part, in which timed phase-shifted alternating fields are generated. G. Arrangement according to claim 8, characterized characterized in that the number of windings arranged on the receiver side is the same the number of tap pairs on the encoder and that the windings against each other respectively are offset by the same angle as the associated taps. ok arrangement according to claim i to 9, characterized in that especially when used for Compass remote display on the encoder ring per se known facilities for complete or partial compensation of the vertical component of the earth's magnetic field provided are. i i. Arrangement according to claims i to 9 - for displaying any angular positions, characterized in that: the walking ring is fixedly arranged opposite the organ, whose angular position is to be transferred, and that with this organ a magnetic one DC field, for example a permanent magnet or a DC-excited electromagnetic magnet, is coupled. i2. Modification: the arrangement according to claim i i, characterized in that that the encoder ring is coupled to the organ whose angular position is to be displayed and is rotatable in the field of a fixed, disordered magnet.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1079510B (en) * 1954-01-25 1960-04-07 Bendix Aviat Corp Device for remote measurement of a variable physical quantity

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