DE892636C

DE892636C - Quotient measuring device designed as a rotary magnet measuring device

Info

Publication number: DE892636C
Application number: DED5679D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr Fischer
Original assignee: Deutsche Versuchsanstalt fuer Luftfahrt eV
Current assignee: Deutsche Versuchsanstalt fuer Luftfahrt eV
Priority date: 1944-03-26
Filing date: 1944-03-26
Publication date: 1953-10-08

Description

Als Drehmegnetmeßgerät ausgeführtes Quotientenmeßgerät Auf dem Gebiete der Drehspulmeßgeräte sind neuerdings die sogenannten Kernmagnetmeßgeräte stark in den Vordergrund getreten. Bei diesen bewegt sich die Spule um einen zylindrischen Magneten, der in einem Weichefsenring konzentrisch angeordnet ist. Diese Kernmagnetmeßgeräte baut man in jüngster Zeit in steigendem Maße als Drehmagnetmeßgeräte, bei denen die Spule fest steht und sich der zylindrische Dauermagnet dreht.Quotient measuring device designed as rotary magnet measuring device In the field of the moving coil measuring devices, the so-called nuclear magnetic measuring devices have recently become strong came to the fore. In these, the coil moves around a cylindrical one Magnet, which is arranged concentrically in a soft ferrule. These nuclear magnet meters one builds in recent times to an increasing extent as rotary magnet measuring devices in which the coil is stationary and the cylindrical permanent magnet rotates.

Ein solches Gerät ist in Bild 1 schematisch dargestellt. In ihm bedeuten I den Drehmagneten, 2 die Spule, 3 den magnetischen Rückschluß, 4 die Anzeigeskala und 5 den Zeiger. Der Vorteil dieser Geräte besteht darin, daß sie keine empfindlichen Stromzuführungsfedern erfordern und daß die feststehende Spule einen größeren Kupferaufwand erlaubt. Dem letzteren zufolge wird bei verhältnismäßig kleinem Dauermagneten das durch die Forderung nach Einstellgenauigkeit bedingte D rehmoment bei relativ kleiner Verlustleistung erzielt.Such a device is shown schematically in Figure 1. In it mean I the rotary magnet, 2 the coil, 3 the magnetic yoke, 4 the display scale and 5 the pointer. The advantage of these devices is that they are not sensitive Require power supply springs and that the fixed coil a greater copper expense permitted. According to the latter, with a relatively small permanent magnet this will be Due to the requirement for setting accuracy, the torque is relatively smaller Power loss achieved.

Sollen nun schnellere Stromänderungen erfaßt werden, so muß das Trägheitsmoment des Dauermagneten entsprechend klein g-ehalten werden. Das geschieht durch Verringerung des Magnetdurchmessers bei konstanter Masse. Mit dem kleineren Durchmesser des Magneten sicke jedoch auch die Induktion, so daß, um diene in alter Größe aufrechtzuerhalten, der Arbeitsluftspalt entsprechend verkleiner werden muß. Um trotzdem die Spule in alter Größe mit gleichbleibendem Wickelquerschnitt anwenden zu können, bringt man diese in einer Nut unter, wie es in Bild 2 gezeigt ist. Die Nut ist hier dadurch gewonnen, daß auf dem Rückschluß ring 3 Polschuhe 6 aufgesetzt sind, die den Luftspalt entsprechend klein halten. If faster current changes are to be recorded, the moment of inertia must of the permanent magnet must be kept correspondingly small. It does that through diminution of the magnet diameter with constant mass. With the smaller diameter of the magnet but also sink the induction, so that in order to maintain your old greatness, the working air gap must be reduced accordingly. To get the coil in To be able to use old size with a constant winding cross-section, one brings this in a groove, as shown in Figure 2. The groove is won here by the fact that 3 pole pieces 6 are placed on the yoke ring, which keep the air gap correspondingly small.

Soll ein Drehmagnetgerät nach Bild 1 als Quotientenmeßgerät ausgeführt werden, so sind in Anlehnung an die üblichen Kreuzspulgeräte zwei Spulen unter geeignetem Kreuzspulwinlkel innerhalb des Luftspaltes anzuordnen. Das ist in Bild 3 gezeigt; in das der Kernmagnet I sowie der Rückschluß ring 3 mit den gleichen Durchmessern wie in Blild I eingezeichnet sind. 7 und 8 kennzeichnen hier die gekreuzten Spulen. IWollte man nun zwecks Erreichung eines kleinsten Trägheitsmomentes die gekreuzten Spulen ähnlich dem in Bild 2 gezeigten Aufbau in einer durch Pdschuhe gebildeten Nut unterbringen, wie dies Bild 4 veranschaulicht, so kommt man damit nicht zum Ziei, weil nun für jede der beiden Spulenseiten in einer Nut die gleiche Arbeitsinduktion zuständig ist, und zwar die, welche in dem engen Schlitz zwischen den Polschuhen herrscht. Die Verbreiterung dieses Schlitzes zur Erreichung verschiedener Arbeitsinduktionen an den Stellen der beiden Spulen in einer Nut ist jedoch nicllt möglich, weil in diesem Fall durch den verschiedenen magnetischen Widerstand über dem Ausschlagsbereich des Magneten zusätzliche unerwünschte Einstellmomente auftreten würden. Es ist deshalb bis jetzt nicht möglich gewsen, Quotientenmeßgeräte als Drehmagnetgeräte auszuführen, bei denen durch die Anwendung von mit dem Rückschlußjoch magnetisch leitend verbundenen Polschuhen der Luftspalt und damit der Dauermagnet selbst auf ein kleinstes Maß beschränkt wird, wie es für Geräte mit hoher Eigenfrequenz notwendig ist. Should a rotary magnet device according to Figure 1 be designed as a quotient measuring device are, based on the usual package devices, two bobbins are suitable Arrange the cross-winding angle within the air gap. This is shown in picture 3; in which the core magnet I and the yoke ring 3 with the same diameters as shown in picture I. 7 and 8 indicate the crossed coils here. If one wanted the crossed ones to achieve the smallest moment of inertia Coils similar to the structure shown in Figure 2 in a construction formed by Pd shoes Place the groove, as illustrated in Figure 4, so you don't get to Target, because now the same work induction for each of the two coil sides in a slot is responsible, namely the one in the narrow slot between the pole pieces prevails. The widening of this slot to achieve different work inductions at the points of the two coils in a slot is not possible because in in this case by the different magnetic reluctance over the range of deflection of the magnet, additional undesired setting torques would occur. It is therefore Up to now it has not been possible to design quotient measuring devices as rotary magnet devices, in those by the use of magnetically conductively connected to the yoke Pole shoes the air gap and thus the permanent magnet itself to the smallest dimension is limited, as is necessary for devices with a high natural frequency.

Diese Lücke schließt die vorliegende Erfindung. The present invention closes this gap.

Ihr zufolge ist sowohl der Drehmagnet in einem durch Polschuhe, die mit dem Rückschlußjoch in magnetisch leitender Verbindung stehen, eng begrenzten Raum untergebracht, wie auch ein dem Raum zwischen je zwei gegenüberliegenden Polschuhspitzen angenähertes und die Spulen gleichzeitig voneinander trennendes Weicheisenstück vorgesehen, das ebenfalls mit dem Rückschlußjoch in magnetisch leitender Verbindung steht. Auf diese Weise ist erreicht, daß für jede Spule die Arbeitsinduktion des zugehöngen neugewonnenen Polschuhschlitzes zuständig ist. Im übrigen ist natürlicli wie bei jedem Kreuzspulgerät eine geeignete I(rümmung des Luftspaltfeldverlaufes Voraussetzung.According to her, both the rotary magnet is in one through pole pieces that are in magnetically conductive connection with the yoke, narrowly limited Space housed, as well as the space between two opposite pole pieces approximate piece of soft iron that separates the coils from one another at the same time provided, which is also in magnetically conductive connection with the yoke stands. In this way it is achieved that the work induction of the for each coil is responsible for the newly acquired pole shoe slot. Otherwise is natural As with every package winder, a suitable I (curvature of the air gap field course Pre-condition.

Bild 5 zeigt in - schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Quotientenmeßgerätes. In diesem sind die die Spulen voneinander trennenden und auf den Rückschlußring 3 aufgesetzten Weicheisenstücke mit 9 bezeichnet. Es herrscht jeweils dort Gleichgewicht, wo J7/J8 = B8/B7 ist. Dabei bedeuten J7 und J8 die Ströme in den beiden Spulen 7 und 8, B7 und B6 die für diese Spulen bei jeder Ausscblagsstellung des Magneten maßgebenden Induktionen. Figure 5 shows a schematic representation of an embodiment of the quotient measuring device according to the invention. In this one they are the coils of each other separating pieces of soft iron placed on the yoke 3 are denoted by 9. There is equilibrium where J7 / J8 = B8 / B7. Here mean J7 and J8 the currents in the two coils 7 and 8, B7 and B6 those for these coils every deflection position of the magnet decisive inductions.

Indem ferner erfindungsgemäß und in Abweichung von der Kreuzspulenanordnung die beiden zu einer Spule gehörenden Spulen seiten als selbstständige Spulen lediglich iiber das Rückschlußjoch gewickelt werden, gelangt man auf einfachste Weise zu einer Ausführungsform, bei der die schwierig durchzuführende Herstellung der Kreuzwicklung vermieden ist. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Drehmagnet in leicht lösbarem Aufbau zwischen den Polschuhen befestigt werden kann. Die hier in Rede stehende Ausführungsform ist in Bild 6 wiedergegeben, wobei die nunmehr vorhandenen vier Spulen mit 7a 8a bzw. 7b, 8b bezeichnet sind. By further according to the invention and in deviation from the cross-coil arrangement the two coils belonging to a coil are only on the side as independent coils are wound over the return yoke, one arrives at one in the simplest way Embodiment in which the difficult to carry out production of the cross winding is avoided. Another advantage of this embodiment is that the Rotary magnet can be attached in an easily detachable structure between the pole pieces. The embodiment in question is shown in Figure 6, with the the four coils that are now present are denoted by 7a, 8a and 7b, 8b, respectively.

Die gleichziffrigen Spulen werden mit gleichem Strom beschickt.The coils with the same number are fed with the same current.

In besonders vorteilhafter Weise sind die Polschuhe nur einseitig über ein Rückschlußjoch magnetisch leitund miteinander verbunden und dementsprechend lediglich zwei durch ein Weicheisenstück voneinander getrennte Spulen vorgesehen. In a particularly advantageous manner, the pole shoes are only one-sided Magnetically conductive and connected to one another via a yoke and accordingly only two coils separated from one another by a piece of soft iron are provided.

Dabei sind auf der dem Rückschlußjoch abgewand ten Seite die Polsohuhspitzen wieder eng zusammengezogen. Bild 7 veranschaulicht dies schematisch.In this case, the Polsohuhspitzen are on the side facing away from the return yoke pulled tightly together again. Figure 7 illustrates this schematically.

Claims

The only two coils that don't cross are here again designated in the old way with 7 and 8. The one on the opposite of the return yoke Pole shoe slot located on the side and drawn together as closely as possible is indicated by 10. The equilibrium condition is J7 B8 + B10. here: J8 B7 + B10 PATENT CLAIMS: 1. Quotient measuring device designed as a rotary magnet measuring device, characterized in that that the rotary magnet in one by pole pieces, which with the yoke in magnetic conductive connection, tightly confined space is housed and that a dem Gap between two opposite pole piece tips approximated and simultaneously the coils separating eWeicheisenstüc, k is provided, which also is in magnetically conductive connection with the yoke.

21. quotient measuring device according to claim I, characterized in that that, in deviation from the cross-coil arrangement, the coils belonging to a coil sides are wound as independent coils only over the yoke.

3. quotient measuring device according to claims I and 2, characterized in that that the pole shoes are only magnetically conductive to one another on one side via a yoke connected and accordingly only two from each other by a piece of soft iron separate coils are present and that on the side facing away from the Rüdkschlussjoch the tips of the pole pieces are pulled together tightly.