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Schaltungsanordnung zur Uberprüfung der magnetischen Eigenschaften
von Magnetkernen nach dem Differenzverfahren und zum Sortieren der Kerne In der
modernen Nachrichtenverarbeitungstechnik werden große Stückzahlen von Magnetkernen
mit rechteckiger Hystereseschi eife benötigt. Das sichere Arbeiten der mit solchen
Magnetkernen aufgebauten Anordnungen, beispielsweise von Magnetkernspeichern, hängt
entscheidend davon ab, wie genau die einzelnen Kerne ihre magnetischen Daten einhalten.
Es ist deshalb notwendig, die Magnetkerne vor ihrer Verwendung dahingehend zu überprüfen.
Die anfallenden großen Stückzahlen erfordern eine Automation des Prüfvorganges,
ohne daß die Meßgenauigkeit des Prüfungsverfahrens leidet. Grundsätzlich läuft jedes
derartige Prüfungsverfahren für Magnetkerne auf eine Vergleichsmessung der von dem
zu prüfenden Magnetkern abgegebenen Ausgangsspannungen mit einer Normal- oder Sollspannung
hinaus. Fällt der Vergleich positiv aus, d. h. entsprechen die Kerne in ihren Meßwerten
den Sollwerten, so sollen sie als »gut« - aussortiert werden. Wird dagegen der Sollwert
in der einen oder anderen Richtung überschritten, so müssen die Kene als »schlecht«
aussortiert werden. Da die elektrischen Toleranzen derartiger Magnetkerne engbegrenzt
sind, müssen an die Genauigkeit der Vergleichsmessungen hohe Anforderungen gestellt
werden, um für den Prüfvorgang eine hinreichende Sicherheit zu gewährleisten.
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Bekanntlich sind zur Bewertung von Magnetkernen mit rechteckiger
Hystereseschleife im allgemeinen zwei Kriterien maßgebend. Einmal muß die bei der
Ummagnetisierung eines Magnetkernes abgegebene Nutzspannung einen bestimmten Grenzwert
überschreiten. Andererseits dürfen Störimpulse, die dann auftreten, wenn ein Magnetkern
halb ausgesteuert und nicht ummagnetisiert wird, einen bestimmten Grenzwert nicht
überschreiten. Nur wenn beide Bedingungen eingehalten sind, darf der Magnetkern
als »gut« bewertet werden.
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Bei einem vorgeschlagenen Verfahren werden die von dem zu prüfenden
Magnetkern abgegebenen Ausgangsspannungen zunächst so verstärkt, daß ihre Spitzenamplituden
anschließend mit einer genau einstellbaren Normalspannung in Höhe der entsprechenden
Sollwerte des Kerns verglichen werden können.
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Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß einmal die Stabilität und
der Frequenzgang des Verstärkers in das Meßresultat eingehen und andererseits eine
genau konstant zu haltende Normalspannung benötigt wird.
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Demzufolge ist der Aufwand für dieses Verfahren relativ groß.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Überprüfung der magnetischen
Eigenschaften von Magnetkernen der genannten Art geht zur Vermeidung dieser Nachteile
von dem bekannten Differenzverfahren aus, wobei der zu prüfende Kern (Prüfkern)
mit
einem Vergleichskern, dessen Eigenschaften an der Grenze zwischen »gut« und »schlecht«
liegen (Grenzkern), verglichen und dann als »gut« bewertet wird, wenn seine Nutzspannung
die Nutzspannung des Grenzkerns überschreitet und seine Störspannung die Störspannung
des Grenzkerns unterschreitet, und wo bei zum Sortieren der Kerne das Ergebnis dieser
Prüfung zur entsprechenden Steuerung einer Sortiervorrichtung benutzt wird.
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Die Schaltungsanordnung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß zum Erregen der Kerne in zur Gütebeurteilung von Ferritrechteckkernen an sich
bekannter Weise ein Impulsfolgesender dient, der den gleichsinnig in Reihe liegenden
Eingangswicklungen beider Kerne ein ebenfalls bekanntes Impulsprogramm derartiger
Gestaltung zuführt, daß an den gegensinnig in Reihe liegenden Ausgangswicklungen
beider Kerne die Differenzen zwischen den Nutzspannungen bzw. zwischen den Störspannungen
in durch das Programm bestimmtem zeitlichem Abstand auftreten und daß diese Differenzspannungen
über zwei erste Koinzidenzschaltungen, von denen jede nur für den Zeitraum des Auftretens
einer dieser Differenzspannungen durchlässig gesteuert ist, entsprechend ihrer Polarität
zwei vorzugsweise monostabile Kippstufen steuern, die ihrerseits über eine zweite
Koinzidenzschaltung zur Steuerung der Sortiervorrichtung dienen. Die Auswertung
der Nutz- und Stördifferenzspannungen geschieht also getrennt in zwei parallelen
Bewerterzügen.
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Weiterhin ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, jede der beiden
Koinzidenzschaltungen nur für den
Zeitraum aufzutasten, in denen
die Ausgangsspannungen der beiden Kerne mit ihrem Maximalwert auftreten. Auf diese
Weise kann man zusätzlich erreichen, daß nur die Spitzenamplituden der Kerusignale
zur Bewertung herangezogen werden. Außerdem kann man durch diese Bewertung der Spitzenamplituden
bis zu einem gewissen Grad Rückschlüsse auf die richtige Schaltzeit des zu prüfenden
Kerns ziehen, da Schaltzeit und Zeitpunkt des Auftretens der Maximalamplituden in
gewissem Zusammenhang stehen. Wenn also die Maximalamplitude zu einem vorgeschriebenen
Zeitpunkt auftritt, so kann man daraus folgern, daß auch die Schaltzeit des zu prüfenden
Kerns ungefähr ihren vorgeschriebenen Wert einhält. Damit wird als weiteres Bewertungskriterium
die Schaltzeit erfaßt.
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Die Impulse für die Auftastung der beiden ersten Koinzidenzschaltungen
werden vorteilhaft aus dem Impulsfolgensender abgeleitet und diesen über je ein
einstellbares Laufzeitglied und eine monostabile Kippstufe mit variabler Kippzeit
zugeführt. Durch das Laufzeitglied ist der Zeitpunkt und durch die monostabile Kippstufe
mit variabler Kippzeit der Zeitraum der Auftastung der Koinzidenzschaltungen einstellbar.
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Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert.
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Fig. 1 zeigt in einem Impulsdiagramm die Ausgangsspannungen eines
zu prüfenden Magnetkerns (ausgezogene Linien) und eines Vergleichskerns (gestrichelte
Linien), und zwar stellt der erste Impuls jeder Zeile den bei der Ummagnetisierung
abgegebenen Nutzimpuls und der zweite Impuls den bei einer Aussteuerung, die keine
Ummagnetisierung bewirkt, abgegebenen Störimpuls dar. Die punktierte Linie zeigt
jeweils die Differenzspannung zwischen der Ausgangsspannung des zu prüfenden Kerns
und der Ausgangsspannung des Vergleichskerns.
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Wie bereits erwähnt, soll ein Kern dann als »gut« bewertet werden,
wenn sein Nutzspannungsimpuls größer als der des Vergleichskerns und sein Störspannungsimpuls
kleiner als der des Vergleichskerns ist.
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Dieser Fall ist in Fig. 1, Zeile a, dargestellt. Wie daraus ersichtlich
ist, muß bei einem guten Kern (bei der dargestellten Polarität der Kernimpulse)
die Nutzimpuls-Differenzspannung positiv und die Störimpuls-Differenzspannung negativ
sein. Bei den in Fig. 1, Zeilen b bis d, dargestellten Fällen sind eine oder beide
dieser Bedingungen nicht erfüllt.
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Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.
Ein Impulsfolgensender IFS liefert an seinem Ausgang A 1 eine in Fig. 3, Zeile a,
dargestellte Impulsfolge. Der erste positive Impuls 1 dieser Impulsfolge steuert
den Prüfkern PK und den Grenzkern GK über die gleichsinnig in Reihe liegenden Eingangswicklungen
dieser Kerne in die gleiche Lage. Durch den nachfolgenden negativen Impuls 2 werden
beide Kerne ummagnetisiert. Zwischen den gegensinnig in Reihe geschalteten Ausgangswicklungen
beider Kerne wird die Differenzspannung der beiden Nutzimpulse abgenommen, in einem
Verstärker Z verstärkt und dem einen Eingang einer Koinzidenzschaltung G 1 direkt,
einem Eingang der Koinzidenzschaltung G2 über einen Inverter I zugeführt.
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Die nachfolgenden positiven Halbimpulse 3 bis n- 1 steuern den Kern
aus seiner Remanenzlage heraus, ohne ihn ummagnetisieren zu können, und verursachen
einen gewissen Remanenzabbau. Dieser wird durch den nachfolgenden negativen Impuls
n der in Fig. 3, Zeile a, dargestellten Impulsfolge rückgängig gemacht.
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In die Ausgangswicklungen der Kerne wird eine »Störspannung« induziert,
deren Differenz in der be-
schriebenen Weise an je einen Eingang der Koinzidenzschaltungen
G 1 und G 2 gelangt.
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Fig. 3, Zeile b, zeigt Nutzimpuls und Störimpuls des Prüfkerns (ausgezogene
Linien), des Grenzkerns (gestrichelte Linien) sowie die Differenzspannungen (punktierte
Linien).
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In dem Impulsfolgesender IFS stehen außer dem Impulsprogramm nach
Fig. 3, Zeile a, zwei Impulse zur Verfügung, die mit den beiden negativen Auslöseimpulsen
der Signalspannung zeitlich koinzident sind. Der erste dieser Impulse gelangt über
das Laufzeitglied L 1 mit einer bestimmten zeitlichen Verzögerung zu einer monostabilen
Kippstufe mit variabler Kippzeit IF 1, die daraus den für die Koinzidenzschaltung
G 1 benötigten Tastimpuls variabler Dauer formt.
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In analoger Weise wird mittels des Laufzeitgliedes L 2 und der monostabilen
Kippstufe IF2 der für die Auftastung der Koinzidenzschaltung G2 benötigte Impuls
geformt.
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Die mittels der Laufzeitglieder L 1 und L 2 erzeugte zeitliche Verschiebung
ist so gewählt, daß die in Fig. 3, Zeile b, dargestellten Kernausgangsspannungen
nur während des Auftretens ihrer Maximalamplituden bewertet werden.
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An die Ausgänge der Koinzidenzschaltungen G 1 und G2 sind die monostabilen
Kippstufen KM 1 und KM 2 angeschlossen. Jede dieser beiden Kippstufen wird nur durch
einen positiven Impuls vorübergehend in ihre Arbeitslage (»l «-Lage) übergeführt.
Somit ist sichergestellt, daß nur dann beide monostabile Kippstufen KM 1 und KM
2 in ihre »1«-Lage übergeführt werden, wenn die Nutzimpuls-Differenzspannung positiv
und die Störimpuls-Differenzspannung negativ ist, d. h. wenn der Kern als »gut«
zu bewerten ist.
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Falls sich beide Kippstufen in der »l «-Lage befinden, wird über die
Koinzidenzschaltung G 3 ein Kriterium an die Sortiervorrichtung SV abgegeben. Dieses
Kriterium steuert die Sortiervorrichtung so, daß der gerade geprüfte Kern als »gut«
aus sortiert wird.
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Der Aufbau der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung bewirkt,
daß bei Ausfall einer Baugruppe alle zu prüfenden Kerne als schlecht aussortiert
werden, eine irrtümliche »Gut«-Entscheidung also auch dann nicht möglich ist.
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Aus Übersichtlichkeitsgründen wurden bei der lediglich als Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgedankens anzusehenden Schaltung nach Fig. 2 auch die zum Verständnis
der Wirkungsweise nicht notwendigen Bauelemente, wie z. B. Verstärker, Begrenzer
usw., teilweise weggelassen.