DE1214891B - Inductive pick-up device - Google Patents
Inductive pick-up deviceInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL:Int. CL:
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Deutsche Kl.: 42 d-1/12 German class: 42 d- 1/12
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Auslegetag:Number:
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Display day:
L45723IXb/42d
30. August 1963
21. April 1966L45723IXb / 42d
August 30, 1963
April 21, 1966
Die Erfindung betrifft eine induktive Abgriffseinrichtung unter Verwendung einer Stromschleife und einer Spule zur Induktion einer Spannung in der Spule, deren Amplitude und Phase von der relativen Lage der Spule zu der Stromschleife abhängt.The invention relates to an inductive tapping device using a current loop and a coil for inducing a voltage in the coil, its amplitude and phase of the relative The position of the coil depends on the current loop.
Die Erfindung besteht darin, daß die Stromschleife nach Art einer Acht überkreuzt mit zwei Teilschleifen ausgebildet ist und mit einem in der einen Teilschleife im entgegengesetzten Umlaufsinn wie die der anderen Teilschleife fließenden Strom beaufschlagt ist und daß die Spule über die durch die Stromschleife begrenzten Flächen in Richtung der Längsachse verschiebbar ist.The invention consists in that the current loop crosses over in the manner of a figure eight with two partial loops is formed and with one in the one partial loop in the opposite direction of rotation as that of the current flowing through the other partial loop is applied and that the coil over the through the current loop limited areas is displaceable in the direction of the longitudinal axis.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist an Hand einer Zeichnung in den Fig. 1 und 2 erläutert.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown on the basis of a drawing in FIG. 1 and 2 explained.
F i g. 1 zeigt den Aufbau der induktiven Abgriffseinrichtung, während F i g. 1 shows the structure of the inductive tapping device while
F i g. 2 den Verlauf der Ausgangsspannung dieser Abgriffseinrichtung in Abhängigkeit von einen Weg darstellt.F i g. 2 shows the course of the output voltage of this tapping device as a function of a path represents.
In Fig. 1 bildet ein elektrischer Leiter eine Schleife 1. Der isolierte Leiter ist nach Art einer liegenden Acht gekreuzt, so daß die gesamte Schleife aus zwei Teilschleifen besteht. An einer Stelle ist die an sich geschlossene Schleife unterbrochen und mit einem Wechselstromgenerator 4 verbunden.In Fig. 1, an electrical conductor forms one Loop 1. The insulated conductor is crossed like a figure eight, so that the entire loop consists of two partial loops. At one point the closed loop is interrupted and with connected to an alternator 4.
Mit 2 ist ein senkrecht zu der Schleifenebene angeordneter und in Richtung des Doppelpfeiles 7 verschiebbarer ferromagnetischer Kern bezeichnet. Die Schleifenebene liegt zwischen einem Schenkel und einem Joch in einem Luftspalt des Kernes, so daß der Leiter bei einer Längsverschiebung des Kernes nicht mit diesem in Berührung kommt. Auf den genannten Schenkel des Kernes ist eine Spule 3 gewickelt, die über bewegliche Zuleitungen an ein phasendrehendes Glied 6 angeschlossen ist. Der Ausgang des phasendrehenden Gliedes ist mit einem Gleichrichters verbunden, der ebenfalls von dem Wechselstromgenerator 4 beeinflußt wird.With 2 is a perpendicular to the loop plane and displaceable in the direction of the double arrow 7 referred to as ferromagnetic core. The loop plane lies between one leg and a yoke in an air gap of the core, so that the conductor with a longitudinal displacement of the core does not come into contact with this. A coil 3 is wound on said leg of the core, which is connected to a phase-rotating element 6 via movable leads. The exit of the phase-rotating element is connected to a rectifier, which is also of the Alternator 4 is affected.
Der Wechselstromgenerator treibt durch die Schleife einen Strom ip gemäß den in den Teilschleifen eingezeichneten Pfeilrichtungen. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird infolge der Kreuzung die eine Teilschleife, von oben her betrachtet, im Uhrzeigersinn durchflossen, während der Strom in der zweiten Teilschleife entgegen dem Uhrzeigersinn verläuft. Dementsprechend besitzen die magnetischen Felder, die in den beiden Teilsohleifen erzeugt werden, räumlich entgegengesetzte Komponenten. Durch den ferromagnetischen Kern 2 wird ein Teil des magnetischen Feldes erfaßt, wobei der Wechselfluß Induktive AbgriffseinrichtungThe alternator drives a current i p through the loop in accordance with the arrow directions drawn in the partial loops. As can be seen from the drawing, as a result of the crossing, one partial loop, viewed from above, flows through in a clockwise direction, while the current in the second partial loop runs counterclockwise. Accordingly, the magnetic fields that are generated in the two partial sole hoops have spatially opposite components. A part of the magnetic field is detected by the ferromagnetic core 2, the alternating flux being an inductive tapping device
Anmelder:Applicant:
Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dipl.-Ing. Paul Seyfarth, HeiligenhausDipl.-Ing. Paul Seyfarth, Heiligenhaus
(Bez. Düsseldorf)(District Düsseldorf)
in der Spule 3 eine Spannung induziert. Je nach der Stellung des Kernes zu der Stromschleife überwiegt das Feld der linken oder der rechten Teilschleife, oder beide Felder heben sich an dem dazwischenliegenden Kreuzungspunkt in dem Kern auf. Die ininduces a voltage in coil 3. Depending on the position of the core in relation to the current loop, predominates the field of the left or the right partial loop, or both fields stand out on the one in between Crossing point in the core. In the
ao der Spule 3 induzierte Spannung beaufschlagt nach
einer Phasendrehung, die den Induktionsvorgang berücksichtigt, den vom Generator 4 gesteuerten phasenempfindlichen
Gleichrichter 5.
An dem Ausgang des Gleichrichters stellt sich eine Spannung UA ein, die gemäß der F i g. 2 von der
Stelle χ abhängt, an der sich der ferromagnetische Kern im Vergleich zu der Stromschleife 1 befindet.
An einer Stelle x, die links neben der Kreuzungsstelle xk liegt, wird in der Spule eine Spannung induziert,
die nach Phasendrehung die gleiche Phase besitzen soll wie die Steuerspannung des Generators 4. Die
Ausgangsspannung UA des Gleichrichters 5 ist demzufolge
positiv. Nähert sich der ferromagnetische Kern der Kreuzungsstelle xk, so bleibt die Ausgangsspannung
UA zunächst im wesentlichen konstant, da sich der von dem Kern erfaßte Fluß nur unwesentlich
ändert. Bei stärkerer Näherung an die Kreuzungsstelle macht sich jedoch der Einfluß des durch die
zweite Teilschleife erzeugten Feldes in dem Kern stärker bemerkbar. Dementsprechend verringert sich
der von dem Kern erfaßte resultierende Wechselfluß, und es wird eine schwächere Spannung in der Spule
induziert. Befindet sich der Kern genau an der Kreuzungsstelle xk, dann heben sich die Feldwirkungen in
dem Kern auf, so daß die Ausgangsspannung UA an dieser Stelle verschwindet. Wird der ferromagnetische
Kern noch weiter nach rechts gerückt, dann verläuft die Ausgangsspannung, wie vorher beschrieben, im
negativen Bereich, da das magnetische Feld der zweiten Teilschleife überwiegt und in der Spule 3 eine
Spannung erzeugt wird, die gegenüber der Generatorspannung um 180° phasenverschoben ist.The voltage induced by the coil 3 is applied to the phase-sensitive rectifier 5 controlled by the generator 4 after a phase rotation which takes the induction process into account.
A voltage U A is established at the output of the rectifier, which according to FIG. 2 depends on the point χ at which the ferromagnetic core is in comparison to the current loop 1. At a point x, which is to the left of the crossing point x k , a voltage is induced in the coil which, after phase rotation, should have the same phase as the control voltage of the generator 4. The output voltage U A of the rectifier 5 is consequently positive. If the ferromagnetic core approaches the crossing point x k , the output voltage U A initially remains essentially constant, since the flux detected by the core changes only insignificantly. However, when the intersection point is closer, the influence of the field generated by the second partial loop becomes more noticeable in the core. Accordingly, the resulting alternating flux sensed by the core is reduced and a weaker voltage is induced in the coil. If the core is exactly at the crossing point x k , then the field effects in the core cancel each other out, so that the output voltage U A disappears at this point. If the ferromagnetic core is moved further to the right, the output voltage runs in the negative range, as previously described, since the magnetic field of the second partial loop predominates and a voltage is generated in the coil 3 that is 180 ° out of phase with the generator voltage .
609 559/189609 559/189
Der Verlauf des Betrages der Ausgaogsspannung UA in Abhängigkeit von dem Weg wird durch den Winkel α beeinflußt, unter dem die Leiter der Stromschleife an der Stelle xk überkreuzt sind. Je kleiner der Winkel ist, um so steiler verläuft die Spannungskurve beim Nulldurchgang. Der Winkel α erreicht ein Minimum, wenn die Leiter an der Kreuzungsstelle parallel zusammengeführt werden. Die Abtastschärfe, also die Steilheit der Ausgangsspannungskurve, hängt ebenfalls von der Stärke des verwendeten Kernmaterials ab. Je dünner das als Kern verwendete Eisenblech oder Ferritteil ist, um so größer wird die Abtastschärfe. Die Abtastschärfe kann darüber hinaus durch die Stellung des Kernes zu der Stromschleife verändert werden. Eine Schrägstellung des Kernes verursacht eine scheinbare Verbreiterung des Querschnittes, so daß sich die Abtastschärfe verringert.The course of the amount of the output voltage U A as a function of the path is influenced by the angle α at which the conductors of the current loop are crossed at the point x k . The smaller the angle, the steeper the voltage curve at the zero crossing. The angle α reaches a minimum when the conductors are brought together in parallel at the crossing point. The scanning sharpness, i.e. the steepness of the output voltage curve, also depends on the strength of the core material used. The thinner the iron sheet or ferrite part used as the core, the greater the scanning sharpness. The scanning sharpness can also be changed by the position of the core in relation to the current loop. An inclination of the core causes an apparent widening of the cross-section, so that the scanning sharpness is reduced.
In Abweichung der geschilderten Anordnung kann die Schleife 1 auch vollständig geschlossen sein. Der durch die Stromschleife fließende Strom i„ wird dann durch einen Zweiten, jedoch feststehenden ferromagnetischen Kern in der Schleife induziert. Das induzierende magnetische Feld wird dabei von einer auf dem Kern aufgebrachten Spule erzeugt, die mit dem Wechselstromgenerator 4 verbunden ist. Außerdem ist es möglich, die Stromschleife mit mehreren ■ Kreuzungsstellen zu versehen, so daß die in den Teilschleifen jeweils benachbarten Kreisströme einander entgegengesetzt fließen. Dadurch werden Phasensprünge und Nulldurchgänge der Spannung UA an jeder Kreuzungsstelle erzeugt.In a departure from the arrangement described, the loop 1 can also be completely closed. The current i " flowing through the current loop is then induced in the loop by a second, but fixed ferromagnetic core. The inducing magnetic field is generated by a coil attached to the core, which is connected to the alternating current generator 4. In addition, it is possible to provide the current loop with several crossing points, so that the circulating currents adjacent to each other in the partial loops flow in opposite directions. As a result, phase jumps and zero crossings of the voltage U A are generated at each crossing point.
Es ist zweckmäßig, die Spule 3, wie in der Zeichnung gezeigt, auf dem an dem Luftspalt liegenden Schenkel aufzubringen, so daß die Einflüsse etwaiger Fremdfelder gering werden. Außerdem ist es günstig, wenn die Frequenz des Generators 4 verhältnismäßig hoch ist, damit auch bei kleinen magnetischen Feldstärken in der Spule verhältnismäßig große Spannungen induziert werden.It is useful to place the coil 3, as shown in the drawing, on the one located at the air gap Apply legs so that the influences of any external fields are small. In addition, it is cheap when the frequency of the generator 4 is relatively high, so even with small magnetic field strengths relatively large voltages are induced in the coil.
Es ist bei dieser Anordnung besonders vorteilhaft, daß die Stelle λ^ des Phasensprunges und des Spannungsnulldurchganges unabhängig von dem erregenden StromZp ist. Da im übrigen die Stelle^ sehr genau an eine vorher bestimmbare Stelle gelegt werden kann und eine große Abtastschärfe erreichbar ist, eignet sich die Einrichtung besonders für Abtastungen, bei denen geringe Wegänderungen gemessen werden sollen.It is particularly advantageous in this arrangement that the point λ ^ of the phase jump and the voltage zero crossing is independent of the exciting StromZp. Since, by the way, the place ^ very can be placed exactly at a previously determinable place and a high scanning sharpness can be achieved, the device is particularly suitable for scans in which small changes in path are measured should be.
Die erfindungsgemäße Abtasteinrichtung wird daher mit besonderem Erfolg bei Anordnungen zur Kraftkompensation und für Meßlehren, aber auch als Zeigeraibgriff bei elektrischen Meßgeräten und Waagen verwendet.The scanning device according to the invention is therefore particularly successful in arrangements for Force compensation and for measuring gauges, but also as a pointer handle for electrical measuring devices and Scales used.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEL45723A DE1214891B (en) | 1963-08-30 | 1963-08-30 | Inductive pick-up device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEL45723A DE1214891B (en) | 1963-08-30 | 1963-08-30 | Inductive pick-up device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1214891B true DE1214891B (en) | 1966-04-21 |
Family
ID=7271285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEL45723A Pending DE1214891B (en) | 1963-08-30 | 1963-08-30 | Inductive pick-up device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1214891B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2511683A1 (en) * | 1975-03-18 | 1976-09-30 | Metrawatt Gmbh | INDUCTIVE POSITIONER |
| DE2617624A1 (en) * | 1976-04-22 | 1977-11-03 | Metrawatt Gmbh | Inductive position indicator with ferromagnetic core - has measurement winding with voltage deviations compensated by reference winding |
-
1963
- 1963-08-30 DE DEL45723A patent/DE1214891B/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2511683A1 (en) * | 1975-03-18 | 1976-09-30 | Metrawatt Gmbh | INDUCTIVE POSITIONER |
| DE2617624A1 (en) * | 1976-04-22 | 1977-11-03 | Metrawatt Gmbh | Inductive position indicator with ferromagnetic core - has measurement winding with voltage deviations compensated by reference winding |
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