DE847973C

DE847973C - Coreless moving coil system for a light meter with selenium cell

Info

Publication number: DE847973C
Application number: DEN2563D
Authority: DE
Inventors: Arend Thomas Van Urk
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1943-12-01
Filing date: 1944-11-28
Publication date: 1952-08-28

Description

Kernloses Drehspulensystem für einen Beleuchtungsmesser mit Selenzelle I)ie Erfindung l)ezieht sich auf ein kernloses Drehspulensystem für einen Beleuchtungsmesser mit Selenzelle, bei dem sich die Spule zwischen den Polen eines Magnetfeldes bewegt und an den die Anforderung gestellt wird, daß ein nicht linearer, insl)esondere ein logarithmischer Zusammenbang z\vischen der Winkelverdrehung der Spule und der Meßgröße besteht, iii diesem Falle den zu messenden Lichtstrom, der auf das System einwirkt. Ein Beleuchtungsmesser dieser Art mit sog. logarithmischer Skalenteilung hat den Vorteil, daß gleiche Prozentualunterschiede in Beleuchtungsstärke am Beginn und am Ende der Skala mit gleicher Genauigkeit ablesbar sind.Coreless moving coil system for a light meter with selenium cell I) ie Invention l) relates to a coreless moving coil system for a light meter with selenium cell, in which the coil moves between the poles of a magnetic field and to whom the requirement is made that a non-linear, especially special a logarithmic relationship between the angular rotation of the coil and the Measured variable consists, iii in this case the luminous flux to be measured, which is applied to the system acts. A light meter of this type with a so-called logarithmic scale division has the advantage that the same percentage differences in illuminance at the beginning and can be read off with the same accuracy at the end of the scale.

Bei Verwendung einer Selenzelle als lichtempfindliches Element werden im Hinblick auf die Beschaffenheit dieser Zellen besondere Nfaßnahmen getroffen, um die gewünschte erwähnte Skalenteilung, z. H. für eine Beleuchtungsstärke bis 3000 I,ux, vorzusehen, Die besondere sich ergebende Schwierigkeit besteht darin, daß die Emptindlichkeit einer Selenzelle nicht konstant ist, sondern oberhalb einer bestimmten Beleuchtungsstärke abnimmt. Zur Erzielung der beabsichtigten Skaleii- teilung ist es erwünscht, den Einfluß dieser Empfindlichkeitsabnahme, der sich namentlich am Ende der Skalenteilung bemerkbar macht, auszugleichen. When using a selenium cell as a photosensitive element special measures are taken with regard to the nature of these cells, to the desired mentioned scale division, z. H. for an illuminance of up to 3000 I, ux, to provide, the particular difficulty that arises is to that the sensitivity of a selenium cell is not constant, but rather above one certain illuminance decreases. To achieve the intended scale division it is desirable to reduce the influence of this decrease in sensitivity, which is noticeable noticeable at the end of the scale division.

Dies wird beim l)rehspulensystem nach der Erfindung dadurch erzielt, daß die lreite der Polschuhe höchstens 1/8 ihres gegenseitigen Abstandes beträgt und die Spule bei ihrer Bewegung außerhalb der Polschuhe wenigstens auf einer Seite dem Einfluß eines ähnlichen Paares von Hilfspolschuhen unterzogen wird, welche die gleiche magnetische Polarität wie die erstgenannten Hauptpolschuhe haben; letzteres ist z. B dadurch möglich, daß die entsprechenden Haupt- und Hilfspolschuhe mittels niagioetisch leitenden Materials irgendwie miteinangler verbunden werden, wodurch diese Pol schuhe gleichzeitig das gleiche magnetische Potential haben. Weil letzteres prinzipiell aber nicht erforderlich ist, sind die Hilfspolschuhe mittels eines besonderen Magneten erregbar. In the case of the l) reel system according to the invention, this is achieved by that the width of the pole pieces is at most 1/8 of their mutual distance and the coil as it moves outside the pole pieces on at least one side is subjected to the influence of a similar pair of auxiliary pole pieces which the have the same magnetic polarity as the first-mentioned main pole pieces; the latter is z. B possible in that the corresponding main and auxiliary pole shoes by means of niagioetically conductive material are somehow connected to one another, whereby these pole shoes have the same magnetic potential at the same time. Because the latter in principle but not required, the auxiliary pole shoes are by means of a special Magnets excitable.

Es zeigt sich, daß durch die Kombination von Haupt- und Hilfspolschuhen bei passender Bemessung und geeigneter Anordnung in bezug auf die Spule ein solcher Feldverlauf erzielbar ist, daß die Feldstärke in jedem Punkt zusammen mit den durch die Selenzelle erhaltenen Strömen Kräftepaare herbeiführt, die über die ganze Skala die erwünschten Ausschläge ergeben. Für den ersten Teil der Skala muß die Spule im allgemeinen dem Einfluß eines stark abnehmenden Feldes unterworfen sein, was dadurch möglich ist, daß die Breite der Polschuhe höchstens 1/8 ihrer gegenseitigen Entfernung beträgt, wodurch bereits bei kleinen Winkelverdrehungen die Spule außerhalb tler Pol schuhe zu liegen kommt. Die Hilfspolschuhe ergeben über die restliche Skala eine Verstärkung des Magnetfeldes, das bei Verweiidung der Hauptpolschuhe allein zu schnell nach außen abfallen würde, um bei der verringerten Empfindlichkeit der Selenzelle in diesem Bereich hinreichend große Ausschläge des Anzeigeorgans zu geben. Es zeigt sich, daß bei Verwendung der Hilfspolschuhe in dem in Betracht kommenden Stromstärkebereich der Feldverlauf praktisch der Empfindlichkeitsabnahme der Selenzelle angepaßt werden kann. It turns out that the combination of main and auxiliary pole pieces with suitable dimensioning and suitable arrangement in relation to the coil such a one Field course can be achieved that the field strength in each point together with the through the selenium cell brings about the currents obtained across the whole range of forces result in the desired deflections. For the first part of the scale, the coil must be generally be subject to the influence of a strongly decreasing field, what it is possible that the width of the pole pieces is at most 1/8 of their mutual Distance is, so that even with small angular rotations, the coil is outside tler pole shoes come to rest. The auxiliary pole shoes result over the rest of the scale a strengthening of the magnetic field, which occurs only when the main pole pieces are grazed would drop outward too quickly to deal with the decreased sensitivity of the Selenium cell to give sufficiently large deflections of the display organ in this area. It turns out that when the auxiliary pole shoes are used in the one to be considered Current range of the field course practically the decrease in sensitivity of the selenium cell can be customized.

Im allgemeinen empfiehlt es sich, die Breite der Hilfspolschuhe von der gleichen Größenordnung wie diejenige der Hauptpolschuhe zu machen, insbesondere höchstens ebenso breit. Außerdem hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Haupt- und Hilfspolschuhe von einem und demselben Magneten erregt werden, die Abmessung der I.Iilfspolschuhe in Richtung der Drehachse der Spule kleiner als die Abmessung der Hauptpolschuhe in dieser Richtung zu wählen. Eine solche Maßnahme wird z. B. getroffen werden, wenn mit den anderen Abmessungen des magnetischen Kreises das Feld zu stark zunehmen würde. Ein anderes Ntittel dazu besteht z. B. darin, daß die erwähnte Abmessung der Haupt-und 14 ilfspolschuhe die gleiche aber der magnetische NViderstand des Materials verschieden ist. In general, it is recommended that the width of the auxiliary pole pieces be from of the same order of magnitude as that of the main pole pieces, in particular at most as wide. In addition, it has proven to be beneficial if the main and auxiliary pole pieces are excited by one and the same magnet, the dimension the first auxiliary pole shoes in the direction of the axis of rotation of the coil smaller than the dimension of the main pole pieces to choose in this direction. Such a measure is z. B. be taken when with the other dimensions of the magnetic circuit that Field would increase too much. Another means of doing this is e.g. B. in that the mentioned dimensions of the main and 14 ilf pole shoes are the same but the magnetic ones Resistance of the material is different.

Wenn die Haupt- und Hilfspolschuhe von verschiedenen Magneten erregt werden, hat man in der Wahl der Abmessungen eine noch größere Freiheit, weil man dann die Feldstärke der Hilfspolschuhe durch den besonderen Magneten frei wählen kann. l»ei einer zweckmäßigen Ausführungsform erstrecken sich die Hilfspolschuhe im wesentlichen parallel zu den Hauptpolschuhen und sind an den einander zugewendeten Enden derart einwärts gekrümmt, daß diese Enden unweit der Mitte der Spulenbahn liegen.When the main and auxiliary pole pieces are excited by different magnets you have even greater freedom in the choice of dimensions because you then freely choose the field strength of the auxiliary pole shoes using the special magnet can. In an expedient embodiment, the auxiliary pole shoes extend substantially parallel to the main pole pieces and are on the facing ones Ends curved inwardly in such a way that these ends are not far from the center of the coil path lie.

Selbstverständlich sind die Bemessung und die Anordnung der Hilfspolschuhe von der gewünschten Eichkurve und von der zu verwendenden Selenzelle abhängig. Mittels der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, durch Variierung der Einzelelemente für jeden vorkommenden Fall ein System zu entwerfen, das den vorher festgestellten Anforderungen gerecht wird. The dimensioning and the arrangement of the auxiliary pole shoes are a matter of course on the desired calibration curve and on the selenium cell to be used. Means the measures according to the invention, it is possible by varying the individual elements to design a system for each occurring case that is similar to the one previously identified Requirements.

In den Figuren der Zeichnung ist in Drauf- bzw. In the figures of the drawing is in plan or

Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines Teiles des magnetischen Kreises eines erfindungsgemäßen Drehspulensystems dargestellt, in dem die Hauptkennzeichen der Erfindung verkörpert sind.Side view of an embodiment of a part of the magnetic Circle of a moving coil system according to the invention, in which the main characteristics of the invention are embodied.

Mit 1 sind die Hauptpolschuhe bezeichnet, die auf nicht näher angegebene Weise, z. B. von einem Dauermagneten, magnetisiert werden. Die Breite b dieser Polschuhe beträgt etwa 1/10 des Abstandes a zwischen den Polschuhen, der dem Luftspalt entspricht, in dem die Spule 2 des Systems um die Achse 3 drehbar ist. With 1 the main pole shoes are referred to, which are not specified Way, e.g. B. be magnetized by a permanent magnet. The width b of these pole pieces is about 1/10 of the distance a between the pole pieces, which corresponds to the air gap, in which the coil 2 of the system can be rotated around the axis 3.

Lurch schematisch dargestellte Teile 4 aus magnetisch leitendem Stoff. z. B. Weicheisen, sind mit den Hauptpolschuhen r att der einen Seite ein Paar Hilfspolschuhe 5 mit einer Breite c verbunden. Die zusammengehörigen Haupt- und Hilfspolschuhe haben also das gleiche magnetische Potential und die gleiche magnetische Polarität. Lurch parts 4 shown schematically made of magnetically conductive material. z. B. soft iron, are with the main pole pieces r att one side of a pair of auxiliary pole pieces 5 connected to a width c. The associated main and auxiliary pole shoes so have the same magnetic potential and the same magnetic polarity.

Die Hilfspolschuhe, die gegebenenfalls auch beidseitig der Hauptpolschuhe atogeordnet sein können, erstrecken sich größtenteils parallel zu den llauptpolschuhen. An den einander zugewendeten Enden 6 sind sie aber gekrümmt, so daß ihre Enden längs der von der Sl)ule durchlaufenen Bahn zu liegen kommen. XVie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Hilfspolschuhe in Richtung der Drehachse der Spule kleiner als die Hauptpolschuhe.The auxiliary pole pieces, which may also be on both sides of the main pole pieces can be ato-ordered, extend largely parallel to the main pole shoes. At the ends 6 facing each other, however, they are curved so that their ends are longitudinal the path traversed by the sl) ule come to rest. XVie can be seen from FIG is, the auxiliary pole pieces in the direction of the axis of rotation of the coil are smaller than that Main pole pieces.

In einem praktisch ausgebilderten Beleuchtungsmesser für 3000 Lux war der Abstand a 20 mm, die Breite b 2 mm und die Breite c 1 mm. Die in Fig. 2 augegebene Höhe der Hilfspolschuhe betrug etwa tit der Höhe der Hauptpolscuhe. Der Abstand zwischen den Enden der Hilfspolschuhe war (i nicht. In a practically trained light meter for 3000 lux the distance a was 20 mm, the width b 2 mm and the width c 1 mm. The in Fig. 2 The indicated height of the auxiliary pole shoes was approximately equal to the height of the main pole shoes. Of the Distance between the ends of the auxiliary pole pieces was (i not.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Coreless moving coil system for a light meter with selenium cell with the coil between the poles a magnetic field moves and a non-linear, especially a logarithmic Relationship between the angular rotation of the coil and that acting on the system Illuminance, characterized in that the width of the pole pieces, between which the coil is arranged, at most l / 8 of their mutual Distance and that the coil when moving outside of these main pole pieces at least on one side exposed to the influence of a pair of similar auxiliary pole pieces which have the same polarity as the main pole pieces.

2. Coil system according to claim 1, characterized. that the Auxiliary pole pieces in the direction of the axis of rotation of the coil are smaller than the main pole pieces are in that direction.

3. Coil system according to claim I or 2, characterized in that the auxiliary pole pieces extend essentially parallel to the main pole pieces, but curved inwardly at the ends facing each other and with these ends are arranged along the path described by the spool.