DE838019C - Electromagnetic oscilloscope - Google Patents

Electromagnetic oscilloscope

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DE838019C
DE838019C DENDAT838019D DE838019DA DE838019C DE 838019 C DE838019 C DE 838019C DE NDAT838019 D DENDAT838019 D DE NDAT838019D DE 838019D A DE838019D A DE 838019DA DE 838019 C DE838019 C DE 838019C
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DE
Germany
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movable
oscillograph according
anchor
torsion bar
armature
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Expired
Application number
DENDAT838019D
Other languages
German (de)
Inventor
Boulogne Seine Roger Dubusc (Frankreich)
Original Assignee
Compagnie pour la Fabrication des Compteurs et Materiel d'Usines ä Gaz, Montrouge, Seine (Frankreich)
Publication date
Application granted granted Critical
Publication of DE838019C publication Critical patent/DE838019C/en
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R13/00Arrangements for displaying electric variables or waveforms
    • G01R13/04Arrangements for displaying electric variables or waveforms for producing permanent records

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Oszillograph zur Aufzeichnung von schnell veränderlichen elektrischen Strömen, l>ei welchem ein l>e\veglicher, an einer geeigneten Aufhängung angebrachter Weicheisenanker einerseits einer festen Magnetisierung, die von einem Dauermagnet erzeugt wird und sich in Richtung der einen SymmetrieelxMie dieses Ankers auswirkt, und andererseits einer Magnetisierung unterworfenThe invention relates to an electromagnetic oscilloscope for recording rapidly changing electrical currents, whichever is more, on a suitable suspension attached soft iron armature on the one hand a fixed magnetization, which is from a permanent magnet is generated and has an effect in the direction of one of the symmetry elements of this anchor, and on the other hand, subjected to magnetization

ίο wird, welche dem eine Erregerwicklung durchfließenden Strom proportional ist und sich in einer Richtung auswirkt, die zu der vorerwähnten Richtung senkrecht verläuft.ίο becomes which one excitation winding flowing through Current is proportional and acts in a direction similar to the aforementioned direction runs vertically.

Die Erfindung l>ezweckt eine erhebliche Verlessening der Arbeitsbedingungen eines solchen Gerätes durch Erzielung einer sehr hohen Eigenfrequenz des 1>eweglichen Systems, einer sehr gute,n Dämpfung, eines möglichst kleinen Iveistungsverbrauches in der Erregerwicklung, einer sehr guten Anzeigestabilität und sich daraus ergebender Möglichkeiten bezüglich der Aufzeichnungsmittel.The invention aims to be considerably less extensive the working conditions of such a device by achieving a very high natural frequency the 1> movable system, a very good, n damping, the lowest possible power consumption in the excitation development, a very good display stability and the resulting possibilities regarding the recording media.

Der elektromagnetische Oszillograph gemäß der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß einerseits das bewegliche System aus einem Weicheisenanker von parallelepipedischer Form besteht, deren Grundflächen Rauten bilden, die zu den Seiten, die ihrerseits zu den Endflächen zweier fester Polstücke parallel sind, senkrecht stehen, und daß andererseits das Gegendrehmoment durch einen Torsionsstab erzeugt wird, der an seinem einen Ende' in den l>eweglichen Anker eingefügt und dessen wirksamer Teil über die Hälfte im Innern dieses Ankers enthalten ist.The electromagnetic oscilloscope according to the invention is characterized in that on the one hand the movable system consists of a soft iron anchor of parallelepiped shape, the bases of which Rhombuses form those to the sides, which in turn to the end faces of two solid pole pieces are parallel, stand perpendicular, and that on the other hand, the counter torque by a torsion bar is generated, which is inserted at one end 'into the movable anchor and its more effective Part about half is contained inside this anchor.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsl>eispiels an Hand der Zeichnung.Further details and advantages of the invention emerge from the following description of a Execution example on the basis of the drawing.

Fig. ι zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Oszillographen gemäß der Erfindung; Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht des Gerätes im Grundriß;Fig. 1 shows a schematic perspective view of an oscilloscope according to the invention; Fig. 2 shows a schematic view of the device in plan;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt des Hauptteiles des Oszillographen;Fig. 3 shows a section of the main part of the oscilloscope;

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des beweglichen Systems;Fig. 4 shows a perspective view of the movable Systems;

Fig. 5 und 6 zeigen in der Draufsicht bzw. im5 and 6 show in plan view and in

ίο Schnitt eine bevorzugte Ausführungsform des Torsionsstabes;ίο section a preferred embodiment of the Torsion bar;

Fig. 7 ist ein Diagramm zur Darstellung der Ausschläge des beweglichen Systems in Abhängigkeit von einer zu dem Antriebsmoment proportionalen Größe.Fig. 7 is a diagram showing the movements of the movable system as a function of a size proportional to the drive torque.

Der bewegliche Anker 10 besteht, wie oben erwähnt, aus einem Weicheisenteil von parallelepipedischer Form, deren Grundflächen Rauten sind, die zu den Seiten senkrecht stehen, welche ihrerseits parallel zu den Endflächen von zwei festen Polstücken 15 und 15' sind. Der Torsionsstab ii, welcher die Aufhängung des beweglichen Ankers 10 bildet und zur Erzeugung des Gegendrehmomentes dient, ist in der Symmetrieachse dieses Ankers angeordnet.The movable armature 10 consists, as mentioned above, of a soft iron part of parallelepiped Shape whose bases are rhombuses that are perpendicular to the sides, which in turn are parallel to the end faces of two fixed pole pieces 15 and 15 '. The torsion bar ii, which forms the suspension of the movable armature 10 and for generating the counter torque serves, is arranged in the axis of symmetry of this anchor.

Die l>eiden Polstücke 15 und 15' bestehen ausThe two pole pieces 15 and 15 'consist of

U-förmigen Weicheisenblechen und sind mit vier Wicklungen 16, 17, 16' und 17' versehen. Das mitU-shaped soft iron sheets and are with four Windings 16, 17, 16 'and 17' are provided. That with

• der Wicklung 16' versehene Ende des Polstückes 15' ist in Fig. 1 abgebrochen dargestellt. Diese Wicklungen magnetisieren den beweglichen Anker 10 proportional zu dem sie durchfließenden Strom. Die von diesen Wicklungen erzeugten magnetischen Flüsse sind bei einer gegebenen Polarität des Erregungsstromes in Richtung der Pfeile 18' (Fig. 2) gerichtet, so daß die Magnetisierung in der El>ene der größeren Diagonale des beweglichen Ankers erfolgt. Ferner ist ein Dauermagnet 13 vorgesehen, dessen Fluß durch die Weicheisenjoche 14 und 14' den beweglichen Anker in einer durch die Pfeile 18 bezeichneten Richtung (Fig. 2) parallel zu der kleineren Diagonale des beweglichen Ankers durchsetzt.The end of the pole piece provided with the winding 16 ' 15 'is shown broken off in FIG. These windings magnetize the moving armature 10 proportional to the current flowing through it. The magnetic generated by these windings For a given polarity of the excitation current, flows are in the direction of the arrows 18 ' (Fig. 2) directed so that the magnetization in the El> ene of the larger diagonal of the movable Anchor takes place. Furthermore, a permanent magnet 13 is provided, the flow of which through the soft iron yokes 14 and 14 'the movable armature in a direction indicated by the arrows 18 (Fig. 2) interspersed parallel to the smaller diagonal of the movable armature.

Der bewegliche Anker 10 ist nach seiner Symmetrieebene von einer glatten Bohrung 19 durchbrochen. Der Torsionsstab 11 ist an seinen beiden Enden von zwei zylindrischen Teilen 20 und 20' abgeschlossen, die genau geschliffen sind. Das Ende 20 ist in die Bohrung 19 des beweglichen! Ankers stramm eingedrückt, so daß ein größeres Teilstück des wirksamen Teiles dieses Stabes sich im Innern des Ankers befindet. Das Ende 20' ist gleichfalls in eine glatte Bohrung stramm eingedrückt, die in einem Träger 12 vorgesehen ist, an welchem die Polstücke 15 und 15' l>efestigt sind.The movable armature 10 is according to its plane of symmetry pierced by a smooth bore 19. The torsion bar 11 is on both of them Ends of two cylindrical parts 20 and 20 'which are precisely ground. The end 20 is in the bore 19 of the movable! Anchor pressed tightly, so that a larger section the effective part of this rod is located inside the anchor. The end 20 'is also pressed tightly into a smooth bore which is provided in a carrier 12 on which the Pole pieces 15 and 15 are fixed.

Das den Torsionsstab 11 bildende Metall ist sehr hart, z. B. gehärteter' Kohlenstoffstahl, so daß seine geschliffenen Endteile sich leicht in die weicheren Metalle einfügen, welche den beweglichen Anker 10 und den Träger 12 bilden, wobei der Lochdurchmesser des beweglichen Ankers und des Trägers 12 etwas kleiner ist als der Durchmesser der Endteile des Stabes. Der Anker kann beispielsweise aus geglühtem Nickelstahl mit geringer magnetischer Hysterese und die Brücke aus Messing oder Bronze bestehen. Vorausgesetzt, daß der Querschnitt des Torsionsstabes in seinem wirksamen Teil hinreichend kleiner ist als sein Querschnitt an seinen eingefügten Enden, kann man sicher sein, daß die mechanische Beanspruchung auf Torsion bei der Einfügung mäßig bleibt, woraus sich ergibt, daß keine dauernde Deformation auftritt und die Nullage des Systems vollkommen stabil bleibt. Der Torsionsstab 11 soll ein verhältnismäßig kleines Torsionsmoment, aber eine große Biegungsfestigkeit haben, so daß der bewegliche Anker 10 in bezug auf die festen Polstücke 15 und 15' trotz der erheblichen magnetischen Anzugskräfte, die auf diesen Anker ausgeübt werden, gut zentriert bleibt. Zu diesem Zweck erhält der Torsionsstab 11 vorzugsweise einen kreuzförmigen Querschnitt, wie er in Fig. 5 und 6 angegeben ist, wobei die Endteile 20 und 20' zylindrisch bleiben, um ihre Einfügung in den Anker 10 einerseits und in das Trägerstück 12 andererseits zu erleichtern. The metal forming the torsion bar 11 is very hard, e.g. B. hardened 'carbon steel, so that its ground end parts easily blend into the softer metals that make up the movable armature 10 and form the carrier 12, the hole diameter of the movable armature and the carrier 12 is slightly smaller than the diameter of the end portions of the rod. The anchor can for example made of annealed nickel steel with low magnetic hysteresis and the bridge made of brass or Bronze. Provided that the cross section of the torsion bar in its effective Part is sufficiently smaller than its cross-section at its inserted ends, one can be sure that that the mechanical stress on torsion at the time of insertion remains moderate, from which it follows shows that no permanent deformation occurs and the zero position of the system is completely stable remain. The torsion bar 11 should have a relatively small torsional moment, but a large one Have flexural strength so that the movable armature 10 with respect to the fixed pole pieces 15 and 15 'despite the significant magnetic attraction forces exerted on this armature, stays well centered. For this purpose, the torsion bar 11 is preferably given a cruciform Cross-section as indicated in Figs. 5 and 6 with the end portions 20 and 20 'remaining cylindrical, in order to facilitate their insertion into the armature 10 on the one hand and into the support piece 12 on the other hand.

Das bewegliche System des Oszillographen gemäß der Erfindung ermöglicht die Verwendung eines besonders günstigen Aufzeichnungsorgans (Fig. 3 und 4), durch welches die Bewegung dieses beweglichen Systems auf einem geschwärzten Film aufgezeichnet werden kann, welcher sich mit gleichförmiger Bewegung verschiebt und von dem Schreiborgan bestrichen wird. Dieses Schreiborgan besteht aus einer Leichtmetallzunge 21 in Dreieckform. Diese Dreieckform ergibt das kleinste Trägheitsmoment bei höchster Festigkeit in der Bewegungsrichtung. Die Zunge wird an dem Ende des beweglichen Systems möglichst starr angebracht, z. B. mittels zweier Schrauben 22 und 22', wobei der Anker zu diesem Zweck nach oben verlängert ist, so daß die Zunge in bezug auf die Wicklungen frei liegt.The mobile system of the oscilloscope according to the invention enables its use a particularly favorable recording organ (Fig. 3 and 4), through which the movement of this moving system can be recorded on a blackened film, which is more uniform Movement shifts and is swept by the writing organ. This writing organ consists of a light metal tongue 21 in a triangular shape. This triangular shape makes the smallest Moment of inertia with maximum strength in the direction of movement. The tongue will be at the end of the moving system attached as rigidly as possible, z. B. by means of two screws 22 and 22 ', for this purpose the anchor is extended upwards so that the tongue with respect to the Windings is exposed.

Die Zunge trägt an ihrem Ende eine sehr scharfe Spitze 23, die auf den geschwärzten Film mit einer Andrückkraft aufgelegt wird, welche durch die Elastizität der Zunge und durch ihre Durchbiegung bestimmt ist. Damit die Spitze durch die Reibung auf dem Band nicht abgenutzt wird, ist sie aus einem Stoff von höchster Härte, wie Diamant, Saphir, oder aus einem Metallkarbid hergestellt. Die Spitze 23 zeichnet auf dem schwarzen Grund des Films einen äußerst feinen, durchsichtigen Strich, dessen Breite in der Größenordnung eines hundertstel Millimeters liegt. Man kann daher mit einer äußerst zufriedenstellenden Feinheit Diagramme einer Amplitude aufzeichnen, die kleiner als oder gleich einem Millimeter ist. Der Film kann dann mit einer Vergrößerungseinrichtung beobachtet werden ähnlich den Einrichtungen, wie sie zum Lesen von dokumentarischen Mikrofilmen benutzt werden.At its end, the tongue has a very sharp point 23 that strikes the blackened film with it a pressure is applied, which is due to the elasticity of the tongue and its deflection is determined. So that the tip is not worn out by the friction on the belt they are made from a material of the highest hardness, such as diamond, sapphire, or from a metal carbide. The tip 23 draws an extremely fine, transparent background on the black background of the film Line, the width of which is on the order of a hundredth of a millimeter. Man can therefore draw diagrams of an amplitude with an extremely satisfactory fineness, which is less than or equal to one millimeter. The film can then be enlarged with a magnifier Observations are similar to those used for reading documentary microfilms to be used.

Die geringe Breite der Spur ebenso wie die kleine Abmessung der Amplituden ermöglichen es, nebeneinander eine große Anzahl von Schreib-Organen auf einem Film von üblichen AbmessungenThe small width of the track as well as the small dimension of the amplitudes make it possible to side by side a large number of writing organs on a film of normal dimensions

anzuordnen. Diese Anordnung in Verbindung mit dem Umstand, daß die Verschiebungsgeschwindigkeit des Films im Maßstab der Amplituden gewählt werden kann, ermöglichen es, erheblich an Aufzeichnuugsfiltn zu sparen und eine große Anzahl von Diagrammen zu erhalten, die vollkommen synchronisiert und, da sie nicht ül>ereinandergreifen, leicht lesbar sind.to arrange. This arrangement in conjunction with the fact that the rate of displacement of the film is chosen on the scale of the amplitudes make it possible to save considerably on recording filters and to save a large number of diagrams that are completely synchronized and, since they do not overlap, are easy to read.

Wenn der bewegliche Anker io in seiner mittleren Lage steht, sind die vier Luftspalte gleich. Der Magnet 13 erzeugt in den Polstücken 15 und 15' eine konstante Induktion, die als Nenninduktion Bn l>ezeichnet wird und welcher sich eine Induktion 15,- algebraisch addiert, die von den vier Wicklungen 16, 17, 16' und 17' erzeugt wird und dem diese Wicklungen durchfließenden Strom proportional ist (Fig. 2). Die resultierende Induktion ist demnach gleich Bn + B1 bei den Polen 15α und i5ft' bzw. gleich Bn B1 l>ei den Polen 1S6 ao und 15,/. Da die Anzugskraft, welche von der Fläche jedes Pols auf die gegenüberliegende !"lache des l>e\veglichen Ankers ausgeübt wird, proportional zu dem Quadrat der Induktion ist, wird das magnetische Drehmoment proportional zu *5 (/J11 + H1)* — (/'„ — I'd2 = 2Bn B1. When the movable armature io is in its middle position, the four air gaps are the same. The magnet 13 generates a constant induction in the pole pieces 15 and 15 ', which is referred to as the nominal induction B n l> and which adds an induction 15, - algebraically, generated by the four windings 16, 17, 16' and 17 ' and is proportional to the current flowing through these windings (Fig. 2). The resulting induction is therefore equal to B n + B 1 at the poles 15 α and i5 ft 'or equal to B n - B 1 l> ei the poles 1S 6 ao and 15, /. Since the attraction force exerted by the surface of each pole on the opposite surface of the armature is proportional to the square of the induction, the magnetic torque is proportional to * 5 (/ J 11 + H 1 ) * - (/ '"- I'd 2 = 2B n B 1 .

Dieses Drehmoment ist dernnach proportional zu Bj und somit zu dem Strom, welcher die Wicklungen 16, 17, 16' und 17' durchfließt.This torque is then proportional to Bj and thus to the current which flows through the windings 16, 17, 16 'and 17'.

Wenn jedoch der l>ewegliche Anker aus seiner mittleren Lage ausschlägt, verändert er in jedem Polstück die von dem Magnet herrührende Induktion, so daß das Drehmoment mit dem Ausschlagwinkel schwankt.However, when the movable anchor deflects from its central position, it changes in everyone Pole piece the induction resulting from the magnet, so that the torque with the deflection angle fluctuates.

Bei den bisher verwendeten elektromagnetischen Oszillographen hat man es immer so eingerichtet, flaß der Ausschlag des l>eweglichen Ankers im Verhältnis zu dem Luftspalt vernachlässigbar klein ist, damit das magnetische Drehmoment sich mit dem Ausschlagwinkel nicht verändert. Ks wurde nun festgestellt, daß man bei dem oben l>eschriel>enen Oszillograph den beweglichen Anker um ein viel größeres Maß, z. B. 20 bis 25% des Luftspaltes, ausschlagen lassen kann, ohne daß der Ausschlag deshalb aufhört, proportional zu dem Strom der Wicklungen zu sein.With the electromagnetic oscillographs used up to now, it has always been set up in such a way that the deflection of the movable anchor was negligibly small in relation to the air gap so that the magnetic torque does not change with the deflection angle. It has now been established that the oscilloscope described above is the movable one Anchor by a much larger dimension, e.g. B. 20 to 25% of the air gap, can knock out without the deflection therefore ceases to be proportional to the current of the windings.

Daraus orgel>en sich Folgen von größter Wich- < tigkeit:This organ> Engage consequences of the utmost important <ACTION:

1. Zunächst können die Luftspalte äußerst kurz sein und, da die Amperewindungen, die zur Krzeugung eines gegebenen Drehmomentes benötigt werden, proportional zu der Länge des Luftspaltes sind, können sie l>eträchtlich verkleinert werden, wodurch in einem noch größeren Verhältnis die für die Frregung der Wicklungen benötigte Leistung vermindert wird, die sich mit dem Quadrat der Amperewindungen ändert.1. First of all, the air gaps can be extremely short and, since the ampere-turns that go to the Krzeugung a given torque are required, proportional to the length of the air gap are, they can be reduced in size considerably, making the for The excitation of the windings required is reduced, which is increased by the square of the Ampere turns changes.

2. Die Änderung des magnetischen Flusses, welche in den I'olstücken durch die freie Schwingung des beweglichen Ankers erzeugt wird, ist viel größer, somit auch die in den Wicklungen induzierte Spannung. Dadurch wird es möglich, das lx?wegliche System durch einen parallel zu diesen Wicklungen vorgesehenen äußeren Nel>enschluß zu dämpfen, wie bei den gewöhnlichen Meßgeräten der Bauart mit Magnet und beweglichem Rahmen, während alle bisher verwendeten Oszillographen zur Dämpfung eine viskose Flüssigkeit, .wie öl, benötigen. Die Dämpfung durch induzierte Ströme ist aber der öldämpfung darin überlegen, daß sie keinen dichten Behälter erfordert und mit der Temperatur nur sehr wenig schwankt.2. The change in the magnetic flux which occurs in the pole pieces as a result of free oscillation of the movable armature is much larger, thus also the one induced in the windings Tension. This makes it possible to use the lx? Movable system through a parallel to these Windings provided to attenuate the external short circuit, as with the usual measuring devices of the Construction with magnet and movable frame, while all oscilloscopes used so far need a viscous liquid such as oil for dampening. The attenuation by induced currents but is superior to oil damping in that it does not require a tight container and with the Temperature fluctuates very little.

3. Dadurch, daß die Luftspalte sehr kurz sind, kann man leicht den Magnet so bemessen, daß die Nenninduktion Bn trotz sehr kleiner Abmessungen des Magnetes hoch ist. Das auf den beweglichen Anker ausgeübte Drehmoment ist aber für eine gegebene AW-Zahl proportional zu Bn, und daraus ergibt sich eine zusätzliche Veranlassung zur Verminderung der AW.3. Because the air gaps are very short, the magnet can easily be dimensioned so that the nominal induction B n is high despite the very small dimensions of the magnet. However, the torque exerted on the movable armature is proportional to B n for a given AW number, and this results in an additional reason to reduce the AW.

Diese Ergebnisse werden bei dem Oszillograph gemäß der Erfindung, wie im folgenden dargelegt, erreicht:These results are shown in the oscilloscope according to the invention, as set out below, achieved:

I. Die Aufhängung des beweglichen Systems ergibt eine äußerst hohe Festigkeit in der Biegungsrichtung infolge der Verwendung eines Stabes als Torsionsfeder und der Eindringung eines erheblichen Teilstückes des wirksamen Teiles dieses Stabes in das Innere des Ankers, so daß die Achse des beweglichen Ankers keine Verschiebung erfährt, obwohl die magnetischen Seitenkräfte erheblich sind.I. The suspension of the movable system gives an extremely high strength in the bending direction due to the use of a rod as Torsion spring and the penetration of a considerable part of the effective part of this Rod into the interior of the armature so that the axis of the movable armature does not experience any displacement, although the side magnetic forces are considerable.

II. Der bewegliche Anker, dessen Querschnitt rautenförmig ist, besitzt ein verhältnismäßig geringes Trägheitsmoment. Außerdem wird als Folge der Form dieses Querschnittes die Sättigung in dem Anker vermieden, obwohl der magnetische Fluß, der ihn durchsetzt, wenn er sich aus seiner mittleren Lage entfernt, beträchtlich ist. Die Induktion ist praktisch an allen Punkten des Ankers gleich, da der Fluß, welcher den Anker in einem gegebnen Querschnitt durchsetzt, um so größer ist, je näher sich dieser Querschnitt an der Mitte befindet.II. The movable armature, its cross-section is diamond-shaped, has a relatively low moment of inertia. Also, as a result the shape of this cross-section avoided saturation in the armature, although the magnetic one The river that permeates it when it moves away from its middle position is considerable. the Induction is practically the same at all points of the anchor, since the flux which the anchor in interspersed with a given cross-section, the closer this cross-section is to the Center is located.

Führt man eine vollständige Analyse der Arbeitsweise eines elektromagnetischen Oszillographen durch, so kann man das Drehmoment berechnen, welches von den magnetischen Anzugskräften der Polstücke auf den beweglichen Anker in Abhängigkeit von dem Ausschlag des· beweglichen Ankers einerseits und in Abhängigkeit von dem Strom, welcher in den Wicklungen fließt, andererseits ausgeübt wird. Die entsprechenden Kurven sind in Fig. 7 wiedergegeben.One performs a full analysis of the operation of an electromagnetic oscilloscope by, so you can calculate the torque, which is due to the magnetic attraction forces of the Pole pieces on the movable armature depending on the deflection of the · movable Armature on the one hand and depending on the current flowing in the windings on the other hand is exercised. The corresponding curves are shown in FIG.

Als Abszissen sind die Ausschläge des beweglichen Ankers in Prozent des Ausschlages aufgetragen, l>ei welchem das Ende dieses Ankers das Ende der festen Polstücke berührt.The deflections of the movable armature as a percentage of the deflection are plotted as the abscissa, l> ei which the end of this armature touches the end of the fixed pole pieces.

Als. Ordinaten sind die Drehmomente, odex genauer die Verhältnisse der Drehmomente zu dem Quadrat der Nenninduktion, aufgetragen.As. Ordinates are the torques, or more precisely the ratios of the torques to the Square of the nominal induction, plotted.

Die verschiedenen Kurven sind für verschiedene Werte des Stromes in den Wicklungen gezeichnet, wobei diese Werte bestimmt sind durch das Ver-The different curves are drawn for different values of the current in the windings, whereby these values are determined by the

hältnis k = ratio k =

D.D.

zwischen der von dem Strom erzeugten Induktion und der Nenninduktion.between the induction generated by the current and the nominal induction.

Es ergibt sich so ein normalisiertes System von Einheiten.The result is a normalized system of units.

Die Kurve k = ο ist die Kurve der magnetischen Drehmomente, wenn die Wicklungen nicht erregt sind.The curve k = ο is the curve of the magnetic torques when the windings are not energized.

Die Gerade stellt das mechanische DrehmomentThe straight line represents the mechanical torque

dar, welches durch die Aufhängung erzeugt wird.which is generated by the suspension.

Das Richtmoment ist die Differenz zwischenThe straightening torque is the difference between

diesen beiden Drehmomenten, da diese gegensinnigthese two torques, since they are in opposite directions

ίο wirken, wobei das mechanische Drehmoment bestrebt ist, das bewegliche System in die mittlere Lage zurückzuführen, während das magnetische Drehmoment das Bestreben hat, das bewegliche System aus der mittleren Lage zu entfernen.ίο act, whereby the mechanical torque strives is to return the mobile system to the central position, while the magnetic Torque tends to remove the moving system from the middle position.

Wenn die Wicklungen von Strömen mit verschiedenen Werten durchflossen werden, wird die Gleichgewichtslage des beweglichen Ankers bestimmt durch den Schnittpunkt der Geraden des mechanischen'Drehmomentes mit den Kurven der magnetischen Drehmomente für die entsprechenden Werte von k. Damit der Ausschlag des beweglichen Systems zu dem Strom proportional ist, müssen die Schnittpunkte der Geraden mit den Kurven, für Werte von k in arithmetischer Progression gleiche Abstände haben. Dies trifft praktisch zu bis zu einem Ausschlag gleich 25%) des Nennluftspaltes e„. Unter diesen Umständen kann 1. das magnetische Drehmoment bei Abwesenheit eines Stromes größer sein als der halbe Wert des mecha-If currents with different values flow through the windings, the equilibrium position of the movable armature is determined by the intersection of the straight line of the mechanical torque with the curves of the magnetic torques for the corresponding values of k. So that the deflection of the moving system is proportional to the current, the intersections of the straight lines with the curves must have the same distances for values of k in arithmetic progression. This applies practically up to a deflection equal to 25%) of the nominal air gap e ". Under these circumstances 1. the magnetic torque in the absence of a current can be greater than half the value of the mechanical

D.D.

nischen Drehmomentes, 2. das Verhältnis k = -gden Wert 0,15 bei dem Ausschlag erreichen, der dem Höchstwert des Maßstabes entspricht. Dieser Höchstwert ist durch die senkrechte Gerade der Fig. 7 angegeben.nical torque, 2. the ratio k = -g reach the value 0.15 at the deflection which corresponds to the maximum value of the scale. This maximum value is indicated by the vertical straight line in FIG.

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektromagnetischer Oszillograph zur Aufzeichnung schnell veränderlicher elektrischer Vorgänge, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits das bewegliche System aus einem Weicheisenanker in Form eines Parallelepipedes besteht, dessen Grundflächen Rauten sind, die zu den Seiten senkrecht liegen, welche ihrerseits parallel zu den Endflächen zweier fester, mit den Erregerspulen bewickelter Polstücke verlaufen, und daß andererseits das Gegendrehmoment durch einen Torsionsstab erzeugt wird, welcher an seinem einen Ende in den beweglichen Anker eingefügt und dessen wirksamer Teil mehr als zur Hälfte im Innern dieses Ankers enthalten ist.1. Electromagnetic oscilloscope for recording rapidly changing electrical signals Processes, characterized in that on the one hand the movable system from a Soft iron anchor in the form of a parallelepiped, the bases of which are diamonds, the are perpendicular to the sides, which in turn are parallel to the end faces of two solid, with the excitation coils of wound pole pieces run, and that on the other hand, the counter torque is generated by a torsion bar, which at its one end in the movable Anchor inserted and its effective part more than halfway inside this anchor is included. 2. Oszillograph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab an seinem einen Ende im Innern des beweglichen Ankers und an seinem anderen Ende in einem Träger eingefügt ist, an welchem die Polstücke befestigt sind.2. Oscillograph according to claim 1, characterized in that the torsion bar at his one end inside the movable armature and at its other end in a beam is inserted to which the pole pieces are attached. 3. Oszillograph nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus hartem Metall bestehende Torsionsstab an seinen beiden Enden geschliffen ist und diese Enden stramm in glatte Bohrungen eingedrückt sind, die in dem Anker bzw. in dem Träger, die aus weicheren Metallen bestehen, vorgesehen sind.3. Oscillograph according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the made of hard metal torsion bar on both of them Ends is ground and these ends are pressed tightly into smooth bores that are in the anchor or in the carrier, which are made of softer metals, are provided. 4. Oszillograph nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist.4. Oscillograph according to claim 1 to 3, characterized in that the torsion bar has a cruciform cross-section. 5. Oszillograph nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schreiborgan aus einer dreieckförmigen Leichtmetallzunge besteht, die an ihrem Ende mit einer sehr feinen Spitze aus einem äußerst harten Stoff versehen und an ihrer Grundfläche an dem freien Ende des beweglichen Ankers befestigt ist, wobei die Andrückkraft der Spitze nur durch die Elastizität der Zunge und ihre Durchbiegung bestimmt wird.5. Oscillograph according to Claim 1 to 4, characterized in that the writing element consists of consists of a triangular light metal tongue, which at its end with a very fine Tip made of an extremely hard material and at its base at the free end of the movable armature is attached, the pressing force of the tip only through the elasticity the tongue and its deflection is determined. 6. Oszillograph nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung auf einen geschwärzten Film erfolgt, der sich mit gleichförmiger Bewegung verschiebt und von dem Schreiborgan bestrichen wird.6. Oscillograph according to claim 1 to 5, characterized in that the recording occurs on a blackened film that shifts with uniform motion and is swept by the writing organ. 7. Oszillograph nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere bewegliche Systeme vorgesehen sind, von denen jedes mit einem Schreiborgan versehen ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Schreiborgane nebeneinander auf dem Film angebracht sind.7. Oscillograph according to claim 1 to 6, characterized in that several movable ones Systems are provided, each of which is provided with a writing element, the Arrangement is made so that the writing organs are mounted side by side on the film are. 8. Oszillograph nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Anker bei dem Höchstwert des Meßbereiches einen Ausschlag ausführt, der wenigstens 20% des Ausschlages beträgt, welcher der Berührung des Ankers an den Polstücken entspricht.8. Oscillograph according to claim 1 to 7, characterized in that the movable armature at the maximum value of the measuring range executes a deflection of at least 20% of the The deflection corresponds to the contact between the armature and the pole pieces. 9. Oszillograph nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Moment, welches von den magnetischen Anzugskräften der Endflächen der Polstücke gegenüber dem beweglichen Anker bei Abwesenheit eines Stromes in den Erregerwicklungen ausgeübt wird, wenigstens 30% des mechanischen Drehmomentes beträgt, welches von dem Torsionsstab erzeugt wird.9. Oscillograph according to claim 1 to 8, characterized in that the magnetic Moment of the magnetic attraction forces of the end faces of the pole pieces against the movable armature in the absence of a current is exerted in the excitation windings, is at least 30% of the mechanical torque, which generated by the torsion bar. 10. Oszillograph nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem beweglichen Anker von dem Strom in den Erregerwicklungen erzeugte Induktion bei einer Stromstärke, die dem Höchstwert des Meßbereiches entspricht, wenigstens 10% der von dem Magnet herrührenden Induktion beträgt.10. Oscillograph according to claim 1 to 9, characterized characterized in that the in the movable armature from the current in the excitation windings generated induction at a current intensity corresponding to the maximum value of the measuring range, at least 10% of that of the Magnetic induction. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 5137 4.5137 4.
DENDAT838019D Electromagnetic oscilloscope Expired DE838019C (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5909068A (en) * 1996-12-26 1999-06-01 Teikoku Tsushin Kogyo Co., Ltd. Vibration generating device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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