DE910696C

DE910696C - Needle vibration galvanometer

Info

Publication number: DE910696C
Application number: DEA5237D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Gerhard Johannsen
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-12-12
Filing date: 1939-12-12
Publication date: 1954-05-06

Description

Nadelvibrationsgalvanometer Die in der Weehselstrommeßtechnik in Brücken-und Kompensationsschaltungen verwandten Nadelvibrarionsgalvanometer haben durch die Entwicklung der letzten Jahre eine hohe Empfindlichkeit erlangt; diese kann jedoch nur voll ausgenutzt werden, wenn die Nadel und das ihre Schwingungen erzeugende Wechselfeld einwandfrei gegen äußere Störfelder elektromagnetischer Natur abgeschirmt werden. Zur Erreichung einer solchen Abschirmung werden daher die Instrumente in an sich bekannter Weise mit mehreren Mänteln aus einer Legierung mit hoher Anfangspermeabilität umgeben.Needle vibration galvanometer in the Weehselstrommeßtechnik in bridge and Compensation circuits have related needle vibration galvanometers through the The development of the last few years has attained a high level of sensitivity; however, this can can only be fully utilized if the needle and the one generating its vibrations Alternating field perfectly shielded against external interference fields of an electromagnetic nature will. To achieve such a shield, the instruments in in a manner known per se with several jackets made of an alloy with high initial permeability surround.

Die Bauweise der bisher bekannten Vibrationsgalvanometer läßt jedoch nur eine unvollkommene Abschirmung der Nadel und des erzeugenden Wechselfeldes erreichen, da die Abschirmkappen mit verhältnismäßig große. Öffnungen versehen werden mußten. Auf der schwingenden Nadel ist nämlich ein kleiner Spiegel zur Beobachtung der Nadelschwingungen befestigt, und es ist daher erforderlich, in jedem Abschirmmantel in unmittelbarer Nähe der Nadel je eine Öffnung für den Aus- und Eintritt der Lichtstrahlen vorzusehen. Werden nun die Absahirmmäntel nahe an die Nadel und den mit der Nadel verbundenen Spiegel gebracht, so können diese unmittelbar hintereinanderliegenden Öffnungen zwar verhältnismäßig klein gehalten werden, es genügt jedoch schon ein geringes Durchgreife. des Störfeldes durch die Öffnungen, um einen störenden Vorausschlag des Instrumentes zu erzeugen. Entfernt man die Abschirmmäntel weiter von Nadel und Spiegel, müssen die öffnungen erheblich vergrößert werden, um dem mit der Entfernung vom Spiegel in. seiner Breite zunehmenden Lichtband den Durchtritt zu ermöglichen. Diese Vergrößerung der Öffnungen bewirkt dann eine wesentliche Verstärkung des durchgreifenden Störfeldes, und das Galvanometer zeigt wiederum einen Vorausschlag.The construction of the previously known vibration galvanometer, however, leaves only achieve an imperfect shielding of the needle and the generating alternating field, because the shielding caps with relatively large. Openings had to be provided. There is a small mirror on the vibrating needle to observe the needle vibrations attached, and it is therefore necessary in each shielding jacket in the immediate Provide an opening for the exit and entry of the light rays near the needle. Now get the shielding sheaths close to the needle and those connected to the needle Mirror brought, so these openings directly behind one another can can be kept relatively small, but a small one is sufficient Crackdowns. of the interference field through the openings to a disruptive forecast of the instrument to create. If you remove the shielding jacket further of needle and mirror, the openings have to be enlarged considerably in order to with the distance from the mirror in. its width increasing light band the passage to enable. This enlargement of the openings then causes a substantial reinforcement of the pervasive interference field, and the galvanometer again shows a forecast.

Die Abschirmvorrichtung nach der Erfindung gestattet es, den störenden Fremdfeldeinfluß weitgehend herabzusetzen. Erfindungsgemäß wird die aus wenigstens zwei Mänteln oder Kappen bestehende Abschirmung so angeordnet, da.ß die zur Beobachtung der Nadelschwingungen erforderlichen öffnungen in. den Abschirmmänteln in einander kreuzenden Ebenen liegen.The shielding device according to the invention allows the disturbing To largely reduce the influence of external fields. According to the invention from at least two coats or caps existing shielding arranged so that the observation of the needle vibrations required openings in. The shielding jackets in each other crossing planes.

Vorzugsweise beträgt der Kreuzungswinkel go°. Hierdurch wird erreicht, daß, da die Öffnungen in dem inneren und äußeren Schirm nicht mehr unmittelbar hintereinanderliegen, Störfelder, die durch die Öffnung des äußeren Schirmes hindurchgreifen, nicht unmittelbar auf die Öffnung des inneren Schirmes treffen und damit das hinter dieser öffnung im inneren Schirm befindliche Meßsystem beeinflussen können. Die Erfindung läßt sich beispielsweise derart ausführen, daß die Öffnungen im inneren und äußeren Schirm versetzt angeordnet sind und der Lichtstrahl mit Hilfe eines zwischen beiden Schirmen befindlichen Spiegels umgelenkt wird.The crossing angle is preferably go °. This achieves that, since the openings in the inner and outer screen are no longer directly one behind the other, Interference fields that reach through the opening of the outer screen, not directly meet the opening of the inner screen and thus the one behind this opening can influence the measuring system located in the inner screen. The invention leaves For example, run in such a way that the openings in the inner and outer screen are arranged offset and the light beam with the help of one between the two screens located mirror is deflected.

Eine besonders vorteilhafte Anordnung gemäß der Erfindung ergibt sich, wenn Nadel und Spiegel des schwingenden Systems voneinander getrennt auf dem Spannband befestigt sind. Der innere Schirm kann dann so ausgebildet werden, daß die gegen. Störfelder empfindliche Nadel nebst erregendem Wechselfeld abgeschirmt wird, der durch Störfelder nicht beeinflußbare Spiegel aber außerhalb dieses Schirmes bleiben kann. Der äußere Schirm umgibt den inneren Schirm einschließlich Spiegel. Hierdurch wird Berstens erreicht, daß der innere Schirm nur eine sehr kleine Öffnung für den Durchlaß des Spannbandes erhält, die zudem in einer Richtung liegt, in der die Nadel gegen Störfelder weniger empfindlich ist. Zweitens braucht die verhältnismäßig große Öffnung für das Lichtland nur im zweiten Schirm vorgesehen werden. Die Öffnungen in dem inneren und dem äußeren Schirm liegen an ganz verschiedenen Stellen und in verschiedenen Ebenen, so daß Störfelder, die durch die Öffnungen der äußeren Schirme hindurchgreifen, die Nadel und das die Nadelschwingungen erzeugende Wechselfeld durch die sehr kleine Öffnung des inneren Schirmes praktisch nicht erreichen können. Auf diese Weise gebaute Vibrationsgalvanometer haben eine Abschirmung, die um eine Zehnerpotenz besser ist als die der bisher bekannten Galvanometer.A particularly advantageous arrangement according to the invention results from when needle and mirror of the oscillating system are separated from each other on the tensioning strap are attached. The inner screen can then be designed so that the against. Interference fields sensitive needle is shielded along with the exciting alternating field, the Mirrors that cannot be influenced by interference fields but remain outside this screen can. The outer screen surrounds the inner screen including the mirror. Through this is achieved that the inner screen only has a very small opening for the bursting Passage of the tension band is obtained, which also lies in a direction in which the needle is less sensitive to interference fields. Second, the relatively large needs Opening for the light land can only be provided in the second screen. The openings in the inner and the outer screen lie in completely different places and in different levels, so that interference fields that pass through the openings of the outer screens reach through, the needle and the alternating field generating the needle vibrations due to the very small opening of the inner screen, it is practically impossible to reach. Vibration galvanometers constructed in this way have a shield that surrounds a Power of ten is better than that of the previously known galvanometer.

Abb. i zeigt ein mit einem zusätzlichen Spiegel versehenes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in einer schematischen Schnittzeichnung. Die schwingende Nadel mit Spiegel i ist von dem inneren Abschirmmantel 2 mit der Öffnung 3 und dem äußeren Mantel 5 mit der versetzten Öffnung 6 umgeben. Zwischen beiden Mänteln befindet sich ein Spiegel q., der den Lichtstrahl 12 umlenkt.Fig. I shows an embodiment provided with an additional mirror according to the invention in a schematic sectional drawing. The swinging needle with mirror i is from the inner shielding jacket 2 with the opening 3 and the outer one Surrounding jacket 5 with the offset opening 6. Located between both coats a mirror q. which deflects the light beam 12.

Die Öffnungen 3 und 6 liegen verhältnismäßig weit voneinander entfernt in einander kreuzenden Ebenen; es ergibt sich eine bessere Abschirmung, als wenn die Öffnung 6 in bisher bekannter Weise unmittelbar neben der Öffnung 3 in einer parallelen Ebene liegt; in diesem Fall könnte gerade ein Störfeld in waagerechter Richtung 14, gegen das die Nadel besonders empfindlich ist, verhältnismäßig gut durchgreifen.The openings 3 and 6 are relatively far apart in intersecting planes; there is better shielding than if the opening 6 in a previously known manner immediately next to the opening 3 in a parallel plane lies; in this case there could be an interference field in the horizontal Direction 14, to which the needle is particularly sensitive, is relatively good take action.

Abb.2 zeigt die besonders vorteilhafte Anordnung mit räumlicher Trennung vom, Nadel und Spiegel. Die schwingende Nadel g und der Spiegel io sind voneinander getrennt auf dem Spannband 8 befestigt. Das Spannband 8 ist in einem Metallröhrchen 7, das zugleich als mechanischer Schutz dient, befestigt. Das Röhrchen enthält eine öffnung 3 gegenüber Spiegel und Nadel und bildet zusammen mit dem schwingenden System 8, g, io einen Einsatz, welcher mittels einer federnden Hülse 13 in dem inneren Schirm z gehalten wird. Der innere Schirm 2 unterteilt die Öffnung 3 des Einsatzes derart, daß sich die gegen Störfelder empfindliche Nadel 9 innerhalb, der Spiegel io dagegen außerhalb dieses Schirmes befindet. Einsatz und innerer Schirm werden durch den äußeren Schirm 5 mit der Öffnung 6 für den Lichtstrahl 12 umgeben. Die für die Beobachtung der Nadelschwingungen erforderlichen Öffnungen in den Schirmen 2 und 5 liegen in Ebenen, die um go° gekreuzt sind und die ein Durchgreifen äußerer Störfelder sehr erschweren.Fig.2 shows the particularly advantageous arrangement with spatial separation vom, needle and mirror. The vibrating needle g and the mirror io are from each other attached separately to the strap 8. The tension band 8 is in a metal tube 7, which also serves as mechanical protection. The tube contains a 3 opening opposite mirror and needle and forms together with the oscillating system 8, g, io an insert, which by means of a resilient sleeve 13 in the inner Screen z is held. The inner screen 2 divides the opening 3 of the insert in such a way that the needle 9, which is sensitive to interference fields, is inside the mirror io, on the other hand, is outside this screen. Insert and inner screen become surrounded by the outer screen 5 with the opening 6 for the light beam 12. the Openings in the screens required for observing the needle vibrations 2 and 5 lie in planes that are crossed by go ° and that reach through from the outside Make interference fields very difficult.

Die Abschirmmäntel können erfindungsgeihäß oben mit zwei Öffnungen i i versehen werden, um den Einsatz beispielsweise gegen einen zweiten mit anderem Frequenzbereich auswechseln zu können, ohne die Abschirmmäntel öffnen zu müssen. Die Löcher i i sind so klein und von der empfindlichen Nadel so weit entfernt, daß ein Störfeld hier praktisch nicht durchgreifen kann.The shielding jackets can according to the invention have two openings at the top i i can be provided to use, for example, against a second with another To be able to change the frequency range without having to open the shielding jacket. The holes i i are so small and so far away from the sensitive needle that an interference field can practically not take hold here.

Bei allen Anordnungen können statt eines inneren ,oder äußeren Schirmes auch mehrere Abschirmmäntelgenommen werden.In all arrangements, instead of an inner or outer screen several shielding jackets can also be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Needle vibration galvanometer, characterized in that the shielding consisting of at least two sheaths is designed in such a way that the openings in the shielding sheaths required to observe the needle vibrations lie in planes that cross each other, preferably at an angle of go °. z. Needle vibration galvanometer according to claim i, characterized in that the openings in the inner and outer screen are arranged offset and a mirror serving to articulate the light beam is provided between the screens. 3. Nadelvibratiansgalvanometer according to claim i, characterized in that the needle and mirror of the oscillating system are fastened separately from one another on the tensioning strap and that the inner shielding jacket only encloses the needle and the outer shielding jacket also encloses the mirror. q .. Needle vibration galvanometer according to claim i, characterized in that the tensioning strap, needle and mirror, arranged within a cover, form a unit which can be replaced as a whole. 5. Nadelvibmationsgalvanometer according to claim i to 3, characterized in that the Galvanometwarsystem through the shielding practically non-impairing openings (ii) is used interchangeably.