DE839969C

DE839969C - Astatisches Galvanometer.

Info

Publication number: DE839969C
Application number: DE1937B0001795
Authority: DE
Inventors: Baermann Max
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-07-18
Filing date: 1937-07-18
Publication date: 1952-05-26

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 26. MAI 1952

B ijg5 VIII c / 21 e

(Ges. v. 15.7.51)

Die Erfindung bezieht sich auf ein astatisches Galvanometer mit scheibenförmigen Drehmagneten aus einem Werkstoff, dessen Koerzitivkraft gleich oder größer derjenigen von Nickel-Aluminium-Eisen-Legierungen ist, die in besonders zweckmäßiger Weise gelagert und magnetisiert sind.

Man kennt Galvanometer mit starr gelagertem und mit an einem Band aufgehängtem System. Bei beiden Ausführungsformen werden zwei übereinander angeordnete Stabniagnete verwendet, deren Polenden von den Meßspulen umschlossen sind. Die erstgenannten starren Systeme sind verhältnismäßig widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung, dafür weisen sie aber auch wegen der erhöhten Reibung in den Achslagern eine geringere Stromempfindlichkeit auf. Die am Band aufgehängten Systeme besitzen zwar eine hohe Stromempfindlichkeit, sind aber andererseits wiederum gegen mechanische Beanspruchungen wenig widerstandsfähig. Bei solchen Magnetnadelanordnungen ist bekanntlich die Empfindlichkeit proportional dem Verhältnis magnetisches Moment : Trägheitsmoment. Um eine hohe Empfindlichkeit zu erzielen, muß man also das magnetische Moment möglichst groß und das Trägheitsmoment möglichst klein wählen. Weiter ist bei solchen Anordnungen die Beruhigungszeit proportional dem Verhältnis:
Trägheitsmoment

] magnetisches Moment.

Da bei Meßgeräten allgemein eine kleine Beruhigungszeit angestrebt wird, muß also wieder das Trägheitsmoment klein und das magnetische Moment groß gewählt werden. Bei den bekannten Anordnungen ist es nun bisher nicht gelungen, die gewünschten Eigenschaften, nämlich hohe Stromempfindlichkeit, kleine Beruhigungszeit und widerstandsfähigen Aufbau miteinander zu vereinigen.

Es sind ferner Galvanometer bekanntgeworden, die

scheiben- oder tellerförmige, senkrecht zur Drehachse angeordnete Magnete in Kreissegmentform besitzen, die außerhalb des Schwerpunktes gelagert sind. Diese Magnetscheiben, die aus einem Werkstoff von vorzugsweise hoher Koerzitivkraft hergestellt werden, sind aber quer zur Fläche magnetisiert. Bei einer solchen Magnetisierung ist die Stablänge gleich der Scheibendicke. Da man aber allgemein die Scheibendicke gering wählt, um das Gewicht der drehbaren Teile nicht zu

ίο groß werden zu lassen, ergibt sich naturgemäß ein nur geringes magnetisches Moment. Eine derartige Magnetisierung ist daher mit Rücksicht auf die Wirkungsweise unzweckmäßig.

Die Nachteile werden bei dem Galvanometer gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Magnete die Form einer kreisenden Scheibe oder eines Tellers besitzen, im Schwerpunkt und mit ihrer Ebene senkrecht zur Drehachse gelagert und in dieser Ebene magnetisiert sind. Diese Scheiben drehen sich dabei vorteilhaft in Kupferkammern, welche durch die im Innern entstehenden Wirbelströme eine Dämpfung der Drehbewegung bedingen. Über diese Dämpferkammern sind feste Spulen geschoben, durch welche das Magnetfeld erzeugt wird. Wesentlich ist bei der neuen Anordnung die Scheiben- oder Tellerform der Magnete aus hochkoerzitivkräftigem Stahl, die wesentliche Vorteile sowohl in mechanischer wie auch in magnetischer Hinsicht bedingt.

Gegenüber den vergleichbaren Stabmagneten ist bei dem Erfindungsgegenstand hervorzuheben, daß scheibenförmige Magnete bei gleicher Masse zwar etwa das gleiche magnetische Moment, aber ein wesentlich geringeres Trägheitsmoment besitzen. Das Verhältnis magnetisches Moment : Trägheitsmoment ist also bei scheibenförmigen Magneten, die in Richtung der Scheibenebene magnetisiert sind, wesentlich größer als bei Stabmagneten und ebenfalls größer als bei scheibenförmigen Magneten, die in Richtung der Scheibendicke magnetisiert sind. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung läßt sich also eine größere Empfindlichkeit und eine kleinere Beruhigungszeit als bei den bekannten Anordnungen erreichen.

In elektrischer Hinsicht ergibt sich bei der Scheibenform weiterhin noch der Vorteil, daß sich der Magnet mit seiner ganzen wirksamen Fläche innerhalb der Spule befindet. Im Bereich des verhältnismäßig großen Drehwinkels ist der Ausschlag daher proportional der Stromstärke. Ferner ermöglicht die Scheiben- oder Tellerform der Magnete eine Anordnung, bei welcher die Scheiben beiderseits der Meßspule angeordnet sind, so daß ein astatisches Instrument gebildet ist. Die Scheibenmagnete liegen dabei verhältnismäßig nahe beieinander, so daß wegen des kleinen Abstandes fremde Felder die Astasie nicht beeinflussen können.

Die scheibenförmigen Drehmagnete bestehen vorteilhaft aus zerkleinerten Magnetteilchen von einer solchen Koerzitivkraft, die gleich oder größer derjenigen von Nickel-Aluminium-Eisen-Legierungen ist und die mit Kunstharzen oder einem anderen geeigneten Bindemittel zu einem festen Körper gepreßt sind. Dieses Preß verfahren ermöglicht auf einfache und wirtschaftliche Weise die Herstellung sehr dünner Magnetscheiben.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt

Abb. ι einen senkrechten Schnitt durch ein-astatisches Galvanometer mit zwei übereinanderliegenden scheibenförmigen Drehmagneten,

Abb. 2 eine Draufsicht auf den Scheibenmagneten,

Abb. 3 eine Anordnung, bei welcher die Spulen zwisehen den Scheibenmagneten liegen.

Das astatische Galvanometer (vgl. Abb. 1 und 2) besteht aus der drehbar zwischen Steinen 1 gelagerten Achse 2, auf welcher die beiden zweipolig magnetisierten Scheibenmagnete 3 befestigt sind. Diese Scheibenmagnete drehen sich in den von den Spulen 4 umgebenen Dämpfungskammern 5 aus Kupfer oder einem anderen geeigneten Metall. Die beiden Scheibenmagnete 3 sind so ausgerichtet, daß entgegengesetzte Pole übereinanderliegen. Dadurch werden äußere Felder, die das ,Meßergebnis stören könnten, unwirksam gemacht. Eine sehr vollkommene Astasie, bei der eine Störung durch äußere Felder überhaupt nicht mehr auftritt, wird durch eine Anordnung verwirklicht, wie sie in Abb. 3 dargestellt ist, bei welcher die Scheibenmagnete 6 verhältnismäßig nahe einander gegenüberliegen, wobei die nur schematisch dargestellten Spulen 7 und 8 im Zwischenraum angeordnet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Astatisches Galvanometer mit scheibenförmigen Magneten aus einem Werkstoff, dessen Koerzitivkraft gleich oder größer derjenigen von Nickel-Aluminium-Eisen-Legierungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete die Form einer kreisenden Scheibe oder eines Tellers besitzen, im Schwerpunkt und mit ihrer Ebene senkrecht zur Drehachse gelagert und in dieser Ebene magnetisiert sind.

2. Astatisches Galvanometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetscheiben in an sich bekannter Weise in Kupferkammern sich bewegen, über welche die vom Meßstrom durchflossenen Spulen geschoben sind.

3. Astatisches Galvanometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetscheiben beiderseits der Spulen angeordnet sind.

4. Astatisches Galvanometer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetscheiben aus mit Kunstharz gepreßtem, zerkleinertem Magnetmaterial bestehen, dessen Koerzitivkraft gleich oder größer derjenigen von Nickel-Aluminium-Eisen-Legierungen ist.

Angezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 84 002; französische Patentschrift Nr. 784 653; britische Patentschriften Nr. 10277, 13647; VDI-Zeitschrift, Bd. 79,1935, Nr. 39, S. 1171/73; Jaeger: Elektrische Meßtechnik, 1922, S. 201; _ K e i η a t h: Die Technik elektrischer Meßgeräte, 1928, Bd. I, S. 143.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O 5038 5.