PL60994B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.XI.1970 60994 KI. 21 e, 5/10 MKP G 01 r, 5/10 lzicnMSMi,,«! Twórca wynalazku: Aleksander Kwiecinski Wlasciciel patentu: Politechnika Slaska im. W. Pstrowskiego (Katedra Technologii Urzadzen Automatyki), Gliwice (Polska) Sposób zwiekszenia czulosci systemu magnetoelektrycznego zwlaszcza galwanometru Przedmiotem wynalazku jest sposób zwiekszenia czulosci systemu magnetoelektrycznego zwlaszcza galwanometru.System magnetoelektryczny w swej klasycznej postaci jest jednym z najczulszych mierników na¬ tezenia pradu elektrycznego. W dazeniu do zwiek¬ szenia czulosci konstruuje sie systemy o bardzo malych momentach zwrotnych. W szczególnych przypadkach pozadanym jest zmniejszenie momen¬ tu zwrotnego do wartosci bliskich zera. Te dazenia napotykaja na powazne trudnosci, do których na¬ lezy zaliczyc trudnosc realizacji sprezystego zawie¬ szenia cewki ruchomej systemu o bardzo malym momencie, a jednoczesnie o dostatecznej wytrzyma¬ losci na zerwanie, wzglednie trudnosc budowy ulo¬ zyskowania pozbawionego tarcia. Dalsza trudnoscia jest koniecznosc uzyskania radialnego, jednorodne¬ go pola magnetycznego w szczelinie powietrznej, w której porusza sie cewka ustroju, gdyz tylko takie pole magnetyczne nie wytwarza dodatkowego mo¬ mentu zwrotnego dzialajacego na cewke w przy¬ padku, gdy nie jest ona w pelni magnetycznie obo¬ jetna.Uzyskanie cewki w pelni magnetycznie obojet¬ nej (wspólczynnik wzglednej przenikalnosci mag¬ netycznej materialu cewki równy wspólczynnikowi dla prózni) wzglednie idealnie radialnego, jedno¬ rodnego pola magnetycznego w szczelinie systemu jest w praktyce niezmiernie trudne, a stad i kosz- 10 25 towne. Czynniki te ograniczaja w istotny sposób mozliwosc powiekszania czulosci systemu.W dazeniu do zwiekszenia czulosci galwanome- trów stosuje sie niekiedy kompensacje momentu zwrotnego cewki ruchomej systemu. Istniejace roz¬ wiazania polegaja na wprowadzeniu dodatkowego momentu kompensujacego moment zwrotny sprezy¬ stego zawieszenia oraz sil oddzialywania pola mag¬ netycznego na niezupelnie obojetna magnetycznie cewke. Ten dodatkowy moment kompensujacy uzy¬ skiwany jest przez oddzialywanie odpowiednio uksztaltowanego pola magnetycznego poza szczeli¬ ne, w której porusza sie cewka, na celowo wprowa¬ dzony i z cewka ta mechanicznie zwiazany element nieobojetny magnetycznie np. ferromagnetyczny.Do zasadniczych wad tych rozwiazan kompensacji momentu zwrotnego nalezy zaliczyc* koniecznosc wprowadzania dodatkowych elementów mechanicz¬ nie zwiazanych z cewka ruchoma, pogarszajacych wlasciwosci dynamiczne systemu. Ponadto wlasciwe ksztaltowanie pola magnetycznego poza szczelina powietrzna systemu natrafia na bardzo powazne trudnosci.Celem wynalazku jest sposób zwiekszenia czulo¬ sci systemu magnetoelektrycznego, który nie za¬ wiera cewki obojetnej magnetycznie ani idealnie radialnego, jednorodnego pola magnetycznego w szczelinie ani zewnetrznych urzadzen kompensuja¬ cych. 60994# 3 Wynalazek umozliwia budowe systemów o wybit¬ nie zmniejszonym momencie zwrotnym, a wiec o zwiekszonej czulosci, lub tez ustrojów w, pelni bezmomentowych.Cel ten zostal osiagniety przez celowe zdeformo- 5 wanie pola magnetycznego, a wiec przez celowe wy¬ tworzenie pola nieradialnego, niejednorodnego w szczelinie i oddzialywanie tego pola na nieobojetny material cewki ruchomej systemu. Istota wynalaz¬ ku jest wiec wprowadzenie momentu kompensuja- 10 cego uzyskanego przez oddzialywanie niejednorod¬ nego pola magnetycznego na nieobojetny magne¬ tycznie material cewki ruchomej systemu.Na wlasciwosci magnetyczne cewki ruchomej wplywaja przede wszystkim slady zelaza w miedzi 15 drutu nawojowego i w materialach izolacyjnych, co czyni z niej element o wlasciwosciach paramagne¬ tycznych.Sposób zwiekszania czulosci systemu magneto- elektrycznego bedacy przedmiotem wynalazku wy- 20 zyskuje te istniejace juz w praktyce wlasciwosci materialu, z którego wykonana jest cewka ruchoma do uzyskania momentu kompensujacego moment zwrotny przez celowe uksztaltowanie pola magne¬ tycznego w szczelinie systemu i oddzialywanie tego 25 pola na material cewki ruchomej.Wedlug wynalazku uzyskuje sie system magneto- elektryczny galwanometru o wybitnie zwiekszonej czulosci, przy czym teoretycznie czulosc ta moze byc dowolnieduza. 30 System magnetoelektryczny, w którym zastoso¬ wano przedmiot wynalazku przedstawiony jest na rysunku na którym fig. 1 przedstawia przekrój po¬ przeczny obwodu magnetycznego i cewki ruchomej w szczelinie, przy paramagnetycznych wlasciwo- 35 sciach magnetycznych materialu cewki ruchomej, fig. 2 drugi rzut, a fig. 3 przekrój przez system przy diamagnetycznych wlasciwosciach magnetycznych materialu cewki ruchomej.Niejednorodnosc pola magnetycznego przedsta- 40 wiona przy pomocy linii sil 4 zostaje wytworzona przez odpowiednie uksztaltowanie szczeliny miedzy 4 nabiegunnikami zewnetrznymi 2 i rdzeniem 3. Przy paramagnetycznych wlasciwosciach magnetycznych materialu cewki ruchomej 1, na fig. 1 pole magne¬ tyczne oddzialywuje na material cewki w ten spo¬ sób, ze ma tendencje do wciagania cewki w polo¬ zenie, w którym material jej znajduje sie pod wplywem najbardziej intensywnego pola magne¬ tycznego. Cewka wciagana jest w polozenie, w któ¬ rym wystepuje najwieksze zageszczenie linii sil 4 pola magnetycznego.Cewka ta ustawia sie w szczelinie w polozeniu bedacym wynikiem równowazenia sie momentów na nia dzialajacych, a mianowicie momentu zwrot¬ nego sprezystego od zawieszenia 5 (fig. 2) i momen¬ tu wynikajacego z oddzialywania pola magnetycz¬ nego na nieobojetny magnetycznie material cewki ruchomej. Poniewaz kierunki tych momentów sa przeciwne, przeto wypadkowy moment zwrotny jest mniejszy od momentu zwrotnego zawieszenia, a w skrajnych przypadkach przekompensowania moze zmienic kierunek.Przy diamagnetycznych wlasciwosciach materia¬ lu cewki ruchomej 1 ten sam efekt kompensacji momentu zwrotnego mozna uzyskac przez odmien¬ ne ksztaltowanie nabiegunników Z i rdzenia 3 (fig. 3). Moment kompensujacy wynika z wypiera¬ nia cewki z rejonów pola o najwiekszym natezeniu, a wiec i najwiekszym zageszczeniu linii sil 4 pola magnetycznego. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób zwiekszenia czulosci systemu magneto- elektrycznego zwlaszcza galwanometru znamienny tym, ze w szczelinie miedzy nabiegunnikami ksztal¬ tuje sie niejednorodne pole magnetyczne i oddzia- lywuje tym polem na nieobojetny magnetycznie material cewki ruchomej systemu w celu uzyskania momentu obrotowego magnetycznego kompensuja¬ cego moment zwrotny sprezystego zawieszenia lub ulozyskowania. \KI. 21 e, 5/10 60994 MKP G 01 r, 5/10 2 4 3 4 12 RgJ jl\5 / 2 =p li W 5" %2 2 4 1 Z 4 12 %3 PL PL