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Transfluxor Unter Transfluxoren werden Magnetkernanordnungen verstanden,
bei denen ein Magnetkern eine Mehrzahl Öffnungen aufweist und durch die Hauptöffnung
des Kernes die Einstellwicklung und die Löschwicklung geführt sind und durch die
Ausgangsöffnung des Kernes die Abfragewicklung und die Lesewicklung geführt sind.
Das sich in der Lesewicklung ergebende Ausgangssignal des Transfluxors ist abhängig
vom Ausmaß der magnetischen Einstellung des Transfluxors, welche durch die die Hauptöffnung
durchsetzende Einstellwicklung bewirkt wird.
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Transfluxoranordnungen können zur Fernsteuerung von elektrischen Geräten
benutzt werden, wobei die Transfluxoranordnung auf dem fernzusteuernden Gerät angeordnet
ist und das Fernsteuergerät zur Auslösung verschiedener Steuervorgänge an dem ferngesteuerten
Gerät Signale verschiedener Signalamplitude erzeugt. Zu diesem Zweck kann man in
der Transfluxoranordnung den Zustand der Löschung, der Vierteleinstellung des Magnetflusses,
der Halbeinstellung ausnutzen, wobei entsprechend diesen Magnetflußeinstellungen
des Transfluxorkernes Ausgangssignale erzeugt werden, die in verschiedener Weise
auf die fernzusteuernde Vorrichtung einwirken. Dabei liegt es im Wesen der Fernsteuerung,
daß die dem ferngesteuerten Gerät zugeleiteten Steuerimpulse nicht genau dosiert
an demselben auftreten.
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Treten aber die Einstellimpulse eines Transfluxors nicht genau dosiert
auf, so kann es bei zu großen Einstellstromtoleranzen leicht zu einer übereinstellung
des Transfluxors kommen, die dann bei der Abfrage zu falschen Ergebnissen führt.
Führt beispielsweise der zur Erzeugung einer Halbeinstellung bestimmte Steuerimpuls
infolge zu hoher Amplitude zu einer Dreivierteleinstellung des Magnetflusses des
Transfluxorkernes, so ergibt sich ein falscher Steuerungsvorgang, weil das Ausgangssignal
eines Breiviertel eingestellten Transfluxorkernes dasselbe ist, wie es sich bei
einer Einvierteleinstellung des Magnetflusses des Transfluxorkernes ergeben würde.
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Die Erfindung bezweckt, Mehrdeutigkeiten dieser Art, die durch eine
tlbereinstellung des Transfluxors sich ergeben können, zu vermeiden.
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Ein Transfluxor, dessen Ausgangssignal abhängig ist vom Ausmaß seiner
Einstellung und der eine Mehrzahl Öffnungen in der Weise aufweist, daß durch die
Hauptöffnung die Einstellwicklung und die Löschwicklung geführt sind und durch die
Ausgangsöffnung die Abfragewicklung und die Lesewicklung geführt sind, kennzeichnet
sich gemäß der Erfindung dadurch, daß eine Kurzschlußwicklung durch eine weitere
Öffnung des Transfluxorkernes geführt ist, welche eine übereinstellung des Transfluxorkernes
infolge Umschaltung des Magnetflusses in dem von der genannten Wicklung umschlossenen
Magnetkernschenkel verhindert.
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Die im Rahmender Erfindung zur Anwendung gelangenden Transfluxorkerne
bestehen dabei in üblicher Weise aus einem magnetischen Material, welches eine rechteckige
Hysteresisschleife hat; der im allgemeinen ringförmige Kern besteht dabei meist
aus Ferrit, es ist jedoch auch bereits in Vorschlag gebracht worden, gerolltes Stahlband
zur Herstellung von Transfluxorkernen zu verwenden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Beschreibung im Zusammenhang
mit den Figuren erörtert. Von den Figuren zeigen F i g. 1 bis 3 Magnetkerne, deren
Magnetfluß so eingestellt ist, daß sie sich im Zustand der Löschung bzw. der Vierteleinstellung
bzw. der Dreiviertelein= stellung befinden, F i g. 4 eine erfindungsgemäße Transfluxorschaltung,
F i g. 5 einen Transfluxormagnetkern, der sich im Zustand der Einhalbeinstelfung
befindet.
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Der in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Magnetkern 30 hat eine Mittelöffnung
10, auch Hauptöffnung genannt, durch welche eine in den Figuren nicht dargestellte
Windung geführt sein kann; die dem Zweck dient, den magnetischen Zustand des Kernes
zu beeinflussen. Eine solche Wicklung kann beispielsweise eine Löschwicklung sein
und durch einen Impulsstrom so erregt werden, daß um den Kern herum der Magnetfluß
in einer Richtung polarisiert wird, beispielsweise in der Uhrzeigerrichtung polarisiert
wird.
Eine andere Wicklung, die als Einstellwicklung bezeichnet
wird, kann dem Zweck dienen, bei Zuführung von Impulsströmen eine Polarisation des
Magnetflusses in der umgekehrten Richtung zu bewirken. Die Stärke des Magnetflusses,
dessen Polarisationsrichtung umgekehrt ist, hängt von der Amplitude des Signals
ab, welches der Einstellwicklung zugeführt wird. Um diesen Amplitudenwert festzustellen,
d. h. um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches hierfür eine Anzeige liefert, wird
ein Wechselstrom, der die Polarisation des Magnetflusses umkehren kann, einer in
den Figuren nicht dargestellten Abfragewicklung zugeführt, wobei die Abfragewicklung
sich durch eine kleinere Öffnung 34 erstreckt, die man im allgemeinen als Ausgangsöffnung
des Kernes bezeichnet. Die Abfragewicklung ist magnetisch durch das Material des
Kernes mit der Ausgangswicklung gekoppelt, die in den Zeichnungen ebenfalls nicht
wiedergegeben ist und sich durch die Öffnung 34 erstreckt, so daß die Umkehr der
Polarisation des Magnetflusses, welche durch den Wechselstrom in dem Teil des Kernes,
welcher zwischen dem Außenrand und der Öffnung 34 liegt, herbeigeführt wird, einen
Wechselstrom in der Ausgangswicklung erzeugt, wobei dieser Strom eine Amplitude
hat, die der Stärke des umgeschalteten Magnetflusses proportional ist. Diese Menge
des Magnetflusses entspricht demjenigen Anteil, dessen Polarisationsrichtung dadurch
umgekehrt wurde, daß der Einstellwicklung ein Signal zugeführt wurde, und hängt
daher von dem Signal ab.
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In F i g. 1 befindet sich der Kern 30 im Löschzustand, in welchem
der gesamte Fluß um die Öffnung 10 herum im Uhrzeigersinn polarisiert ist,
wie es die Pfeile 32 andeuten. Im Löschzustand kann kein Magnetfluß um die Öffnung
34 durch einen Abfragewechselstrom umgeschaltet werden, da an der Innenseite und
an der Außenseite der Öffnung 34 die Polarisation gleiche Richtung hat.
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F i g. 2 zeigt den Kern 30 in einem Zustand, in welchem z.
B. ein Viertel des Magnetflusses, der die Öffnung 10 umgibt, in umgekehrter Richtung
polarisiert ist. Dieser Zustand soll nachfolgend der Zustand der Viertelerregung
genannt werden. In diesem Zustand ist dreiviertel des Magnetflusses in Uhrzeigerrichtung
polarisiert, wie es die Pfeile 32 anzeigen, und ein Viertel ist im Gegenuhrzeigersinn
polarisiert, wie es die Pfeile 36 anzeigen. Aus diesem Grunde kann der zum Abfragen
verwendete Wechselstrom ein Viertel des Flusses tun die Öffnung 34 herum umschalten.
Derselbe Magnetfloß kann auch umgeschaltet werden, wenn der Kern 30 sich in einem
Zustand befindet, in welchem dreiviertel des Magnetflusses, wie dies F i g. 3 zeigt,
in umgekehrter Richtung polarisiert ist; dieser Polarisationszustand wird als Dreiviertelerregung
bezeichnet. Das Ausgangssignal, welches im Zustand der Dreiviertelerregung erzielt
wird, ist das gleiche wie im Zustand der Viertelerregung. Dadurch ergibt sich eine
Mehrdeutigkeit, wenn ein Ausgangssignal empfangen wird, welches auf Umschalten eines
Viertel des Magnetflusses zurückgeht.
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Die Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Anordnung ist in F i g.
4 und 5 erläutert.
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Die in F i g. 4 dargestellte Speicheranordnung gestattet, eine von
mehreren unterschiedlichen Signalamplituden zu speichern. Ein Kern mit mehreren
Öffnungen ist perspektivisch dargestellt. F i g. 5 zeigt den in F i g. 4 dargestellten
Kern in seinem magnetischen Zustand.
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Der in F i g. 4 dargestellte, mehrere Öffnungen besitzende Magnetkern
12 besteht aus einem Material, welches eine im wesentlichen rechteckige Hysteresisschleife
hat. Der Kern 12 hat eine Mittelöffnung 14
und eine Aufrage-Ausgangs-Öffnung
16 und eine Hilfsöffnung 18. Jede der Öffnungen 16 und 18 hat
eine Achse, die senkrecht zur Ebene des Kernes verläuft. Jede Öffnung liegt in der
Mitte zwischen der inneren Fläche 100 und der äußeren Fläche 101 des Kernes
12, so daß sich im wesentlichen ein gleich starker Magnetfloß an der inneren Seite
und der äußeren Seite der Öffnungen 16 und 18 ausbilden kann.
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Die Mittelöffnung 14 wird von der Löschwicklung 20 und der Einstellwicklung
22 durchsetzt. Die Wicklungen 20 und 22 werden zu gegebenen Zeitpunkten
durch Stromimpulse erregt, wie sie den in F i g. 4 wiedergegebenen Kurvenformen
entsprechen. F i g. 4 zeigt, daß der Löschimpuls positiv ist und länger dauert,
jedoch geringere Amplitude hat als der negative Einstellimpuls. Diese Stromimpulse
werden nachstehend als Löschimpuls und Einstellimpuls bezeichnet. Die Amplitude
und die Dauer des Löschimpulses sind derart, daß der Kern 12 am Ende des
Löschimpulses gesättigt ist, wobei der gesamte Magnetfloß im Gegenuhrzeigersinn
um die Mittelöffnung 14 gerichtet ist. Dieser Zustand des Magnetflusses soll
nachstehend als Löschzustand des Kernes 12 bezeichnet werden. Ein Einstellimpuls,
der der Wicklung 22 zugeführt wird, polarisiert einen Teil des Magnetflusses in
entgegengesetzter Richtung, wobei die Amplitude des Einstellstromimpulses den Anteil
des Magnetflusses charakterisiert, der auf diese Weise umgeschaltet wird. Dieser
umgekehrte Teil des Magnetflusses soll im nachfolgenden als eingestellter Magnetfloß
bezeichnet werden. Es kann im Höchstfall die Hälfte des Magnetflusses umgekehrt
werden, wie nachstehend erörtert wird.
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Durch die Öffnung 16 erstreckt sich die Abfrage-Ausgangs-Wicklung
24, die durch einen dem Abfragen dienenden Wechselstrom erregt wird, wobei
dieser Strom eine solche Amplitude hat, daß die Magnetisierung um die öffnung 16
umgekehrt wird, sofern sich dort ein solcher Magnetfloß befindet, der umgekehrt
werden kann, d. h. sofern der Transfluxor eingestellt ist. In diesem Fall wird in
einer Ausgangswicklung 26, die die Öffnung 16 durchsetzt, eine entsprechende Wechselspannung
induziert, die der Menge des tongeschalteten Magnetflusses proportional ist. Der
Anteil des Magnetflusses, der auf diese Weise in bezog auf seine Polarisationsrichtung
umgeschaltet werden kann, wird als eingestellter Magnetfluß bezeichnet.
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Ein Stromweg von niedrigem Ohmschen Widerstand, der unter praktischen
Verhältnissen nur einen Bruchteil eines Ohm beträgt, wird durch die Kurzschlußwicklung
28 gebildet, die aus einem kurzen Stück Kupferdraht besteht und sich durch die öffnung
18 erstreckt und den Teil 29 des Kernes umschließt, welcher zwischen der Außenseite
101 und der Öffnung 18 liegt.
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F i g. 5 zeigt, daß der Kern 12 vollständig eingestellt ist, weil
der halbe Magnetfloß um die Mittelöffnung 14 herum im Uhrzeigersinn und die andere
Hälfte im Gegenuhrzeigersinn polarisiert ist. Der Magnetfloß, der im Uhrzeigersinn
polarisiert ist, ist
durch die Pfeile 32 angedeutet und der im Gegenuhrzeigersinn
polarisierte Magnetfluß durch die Pfeile 36. Wenn der Wicklung 22 ein Einstellimpuls
zugeführt wird, der das Bestreben hat, die Richtung des durch die Pfeile 32 charakterisierten
Magnetflusses, welcher noch im Uhrzeigersinn polarisiert ist, umzukehren, so ist
eine solche plötzliche Umkehr der Polarisation des mit 32 bezeichneten Magnetflusses
im Teil 29 mit dem Auftreten eines starken Stromstoßes in dem Leiter 28 verbunden,
so daß ein magnetisches Feld erzeugt wird, welches einer solchen Umkehr der Polarisation
entgegenwirkt. Es kann daher ein Einstellstromimpuls, selbst in seinem Maximalwert,
die Polarisation des Magnetfluses in dem Teil 29 nicht umkehren, so daß höchstens
der halbe Magnetfluß im Kern 12 im Gegenuhrzeigersinn polarisiert werden kann. Wenn
der Einstellstromimpuls weniger als seinen halben Spitzenwert hat, so wird nur entsprechend
weniger Magnetfluß im Gegenuhrzeigersinn polarisiert. Da der Zustand des Kernes.
12 dem Halberregungszustand des Kernes 30 der F i g. 1 bis 3 entspricht, so kann
sich die zuvor erörterte Zweideutigkeit beim Ablesen des Kernes 30 nicht ergeben.
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Da der Leiter 28 einen gewissen Ohmschen Widerstand hat, kann die
Polarisation des gesamten Magnetflusses in dem Teil 29 dadurch umgekehrt werden,
daß ein Einstellstrom hinreichend großer Dauer zur Wirkung gebracht wird. Unter
praktischen Verhältnissen aber ist die Dauer des Einstellstromimpulses klein, und
es findet eine solche Umkehr der Polarisation nicht statt. Es kann aber mit Vorteil
ein Löschimpuls langer Dauer verwendet werden, zu dem Zweck, den gesamten Magnetfluß
im Teil 29 wieder in die Uhrzeigerrichtung umzulenken bzw. in dieser Richtung zu
halten.
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Der in dem Leiter 28 induzierte Strom ist proportional der Änderung
des Flusses 0 im Teil 29. Wenn die Änderung des Magnetflusses hinreichend langsam
ist, wie dies bei dem langen Löschimpuls der Fall ist, so wird in dem Leiter 28
ein geringer Strom induziert, und es wird daher nicht verhindert, daß der gesamte
Fluß des Teiles 29 umgeschaltet wird.