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DE839220C - Widerstandsfeinregler - Google Patents

Widerstandsfeinregler

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Publication number
DE839220C
DE839220C DEP2470A DEP0002470A DE839220C DE 839220 C DE839220 C DE 839220C DE P2470 A DEP2470 A DE P2470A DE P0002470 A DEP0002470 A DE P0002470A DE 839220 C DE839220 C DE 839220C
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DE
Germany
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bismuth
resistance
regulator according
coil
field
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Application number
DEP2470A
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English (en)
Inventor
Walter Von Dipl-Ing Sauer
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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    • H03H5/00One-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H5/12One-port networks comprising only passive electrical elements as network components with at least one voltage- or current-dependent element
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
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    • G05B1/01Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric
    • G05B1/02Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric for comparing analogue signals
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B24/00Open-loop automatic control systems not otherwise provided for
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Description

  • Widerstandsfeinregler In der elektrischen Meß- und Regeltechnik ist es häufig erforderlich, den Widerstand eines Stromkreises um minimale Beträge seines Nennwertes zu änderll. 1 Handelt es sich beispielsweise um die Kompensierung eines Stromes am internationalen Normalelement, dessen Spannung auf sechs Stellen definiert ist, so muß auch der Widerstand des Stromkreises auf sechs Stellen einstellbar sein. Bei hochohmigen Kreisen vun beispielsweise mehr als 10 000 Ohm bereitet dieses Erfordernis keine besonderen Schwierigkeiten; man kann sich zur Regelung des Widerstandes der bekannten Kurbelwiderstandssätze 1 bedienen. deren kleinste Dekade mit Einheiten von 0,01 Ohm ausführbar ist und einem Millionstel von 10 000 Ohm entsprechen würde.
  • Wesentlich anders liegen jedoch die Verhältnisse l)ei niederohmigen Kreisen. Soll z. B. ein Gesamtwiderstand von nur loo Ohm um I Millionstel seines Nennwertes verändert erden, so würde dies eine Stufe von nur 10-4 Ohm bedeuten. Es liegt auf der Hand, daß sich eine derart niederohmige Regelung weder mit den üblichen Kurbelnoch mit Schiebewiderständen ausführen läßt, zumal allleill der Übergangswiderstand der Schleiü federn bereits in der Größenordnung von 10-3Ohm liegt.
  • Man gelangt zwar zu einer äußerst niederohmigen Regelung auch mittels Kurbelwiderständen, wenn man diese parallel zu einem festen Widerstand, also in Nebenschluß legt, in welchem Fall man den Einseiten des Kurbelsatzes Widerstandswerte solchen Betrages geben kann, daß die Ubergangswiderstände der Kurbelkontakte keine Rolle mehr spieden. Derartige Nebenselilußwiderstandssätze sind aber verhältnismäßig kostspielig, zumal ihre Einheiten, soll sich der resultierende Widerstand aus ihnen und dem parallel liegenden Zweig mit jeder Kurbelvenstellung linear ändern, einer hyperbolischen Abstufung bedürfen. Auch wäre fiir jede Dekade eine besondere Kurbel dieser Art erforderlich.
  • Mit dem Widerstandsfeinregler gemäß der Erfindung kann mit einem weitaus kleineren Aufwand an Kosten und Platzbedarf eine übergangskontaktfreie urud überdies vollkommen stetige Regelung über mindestens 2 Dekaden = 100 Einheiten bei großer Empfindlichkeit dadurch erreicht werden, daß man einen Wismutürper, beispielsweise einen Wismutdraht, einem veränderbaren Magnetfeld aussetzt und seine hierbei auftretende Widerstandsänderung, sei es unmittelba roder über ßilsstromkreise mittelbar, auf den zu regelnden Stromkreis einwirken läßt. Die Erfindung beruht also auf der bekannten Tatsache, daß sich der Ohmsche Widerstand reinen Wismuts im magnetischen Feld um etwa 5% je 1000 Gauß ändert. Handelt es sich z. B. tlarum, den Wilderstand eines Stromkreises von 100 Ohm um 1 bis 100 Millionstel seines Nennwertes, d. h. um 1 bis 100 Zehntausendstel Ohm, beliebig zu verändern, so braucht man nur in den Stromkreis einen Wismutdraht von 0,2 Ohm zu legen, der sich in einem magnertischen Feld von beispielsweise 5000 Gauß befindet, und die Feldstärke um 1000 Gauß zu verringern, in welchem Fall der Widerstand des Wismutdrahtes um 5%, d. h. um 0,01 Ohm, abnimmt, was 100 Millionsteln des Gesamtwiderstandes von 100 Ohm entspricht.
  • Bei je 10 Gauß Felidänderung erheilt man also eine Widerstandsänderung von 10-6 des gesamten Stromkreises.
  • Da Wismut, wie alle reinen Metalle, einen sehr hohen Widerstandstemperaturkoeffizienten besitzt, ist es ratsam, den Widerstandsanteil der Wismutstrecke nicht größer als unbedingt nötig zu halten, wei dadurch einaml der Temperatureinfluß entsprechend klein wird und zum anderen die Möglichkeit besteht, einen Regler so kleiner Bauart zu schaffen, daß er für den selbsttätigen Antrieb durch ein Drehspulsystem geeignet ist. Selbst lei einer Strombelastung von o, l Ampere ist beispielsweise für einen Widerstand von 0,2 Ohm nur eine Draht von etwa 14 cm Länge bei einem Durchmesser von 1.5 mm erforderlich, der sich spulenförmig auf kleinsten Raum wickeln und nach Art einer Drehspule zwischen den Pol, schuhen eines Magneten bewegen läßt. Bemißt man die Änderung der Feldstärke auf 2000 Gauß, so kommt man sogar mit der halben Drahtlänge von etwa 7.5 cm aus.
  • Die Möglichkeiten, die Einwirkung des magnetischen Feldes auf den Wismutkörper zu veränern sowise die Anwendungen diese Prinzips sind derart mannigfach, daß sie nicht erschöpfend beschrielen werden können. So kann man beispielsweise den Wismutkörper in unveränderlicher Lage halten und den Magneten verstellen. Man kann aber auch beide in unveränderlicher Lage belassen und den Magneten entweder mit einem magnetischen Nebenschluß versehen oder desen Feld elektromagnetisch erzeugen und steuern. Oftmals wird es jedoch ratsam-sein, den Wismutkörper gegenüber einem feststehenden Feld zu bewegen, insbesondere wenn es, wie in vielen Fällen automatischer Regelung, auf kleinste Regelleistung ankommt.
  • Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung für die Herstellung und den Gebrauch sog. Normalwiderstände. Solche Widerstände bestehen bekanntlich aus Manganindrähten oder -blechen, deren Abgleich auf den Sollwert durch Änderung ihrer Dimensionen bewirkt wird. Es hat sich gezeigt, daß es mit dieser Methode praktisch unmöglich ist, an den Sollwert bis zu einer Genauigkeit von 10-6 heranzukommen und daß selbst eine Justierung auf nur 10-5 des Nennbetrages eine überaus schwierige und lagwierige Arbeit erfordert. Die Beglaubigung solcher Winderstandsnormale seitens der hierfür zuständigen Prüfämter liefert daher regelmäßig krumme 6stellige Zahlenwerte, mit denen man beim Gebrauch solcher Normale ständig zu rechnen genötigt ist. Selbst wenn es aber gelänge, einen solchen Widerstand bis auf I0 seines Sollwertes abzugleichen, so erleidet er doch erfahrungsgemäß durch Alterungserschéinungen, mechanische, atmosphärische oder thermische Einflüsse im Laufe der Zeit Veränderungen seines Wertes, deren Beseitigung namentlich dann besondere Schwierigkeiten bereitet, wenn sie sich in einer Vergrößerung des Widerstandes ausgewirkt halten. Führt man hingegen gemäß der Erfindung eine kleien Teilstrecke, z. B. eine Tausendstel des Nennwertes, solcher Widerstände aus Wismut aus, die man im Felde eines kräftigen Dauermagneten anordnet, so kann man durch Veränderung eines magnetischen Nebenschlusses, beispielsweise mittels einer feingängigen und durch einen außerhalb des Gehäuses befindlichen Rändelknopf antreibbaren Spindel, in einfacher Weise eine Justierung selbst auf Bruchteile eines Millionstels vornehmen, indem man den Widerstand, der hierbei sogar in Petroleum etngetaucht bleiben kann, unter Strom im Kreise des Galvanometers beläßt und während des Abgleiches lediglich die Spindel bzw. den magnetischen Nebenschluß so lange verstellt, bis der Galvanometerausschlag verschwindet. In gleich bequemer Weise kann Inan jederzeit verfahren. wenn sich nach einiger Zeit der Widerstand verändert haben sollte, so daß er ohne mechanischen Eingriff immer und mit beliebbiger Genauigkeit auf den gewünschten Wert justiert werden kann.
  • In der Zeichnung sind nur einige wenige Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Weise dargestellt.
  • In Fig. 1 sind mit N und S die Pole eines kräftigen Dauermageneten bzeichnet. Die Polflächen sind in bzug auf die Magnetachse nicht symmetrisch. Zwischen ihnen befindet siche eine beispielsweise rahmenfürmig gewickelte Spule Sp aus Wismutdraht mit einer drehbar gelagerten Achse A. Zweckmäßigerweise ist zur Verringerung des Luft spaltes L innerhalb der Spule Sp ein Eisenkern K vorgesehen. Wird nun die Spule Sp mittels der Achse A im Sinne des eingezeichneten Pfeiles um etwa ()O @ gedreht, so wird <1er Luftspalt infolge der unsymmetrischen Ausbildung der Polflächen zunehmend und stetig vergrößert, wodurch das auf die Spule wirkende Magnetfeld nach Maßgabe des Drehwinkels verringert und der Ohmsche Widerstand der Spule um etwa 5°/o je 1000 Gauß Feldänderung vermindert wird. Die Zuleitungen der Spule können in der bei elektrischen Meßinstrumenten übliche Art als Spiralfedern ausgebildet sein, wobei es jedoch im allgemeinen unerwünscht sein wird. daß si&, <tem System eine Richtkraft erlciheii. Um unerwünschte Richtkräfte zu kompensieren, kann die Lagerreibung der Achse A entsprechend groß sein. Fine Zuleitung durch Schleifringe wird sich im allgemeinen nicht empfehlen, da sie mit Übergangswiderstüden verbunden ist, derell Größenordnung mit dem Zweck der Erfindung nicht in Einklang steht.
  • Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden festgelagerten Magnetpole N, S in Draufsicht gezeichnet. Ihre Polflächen verlaufen parallel zueinander. In dem zwischen ihnen befindlichen engen Luftspalt ist in unter äderbarer Lage ein ianggestreckter oder hügelförmig zusammengebogener oder auch spulenförmig gewickelter Wismutdraht Sp angeordnet.
  • Auf einem feststehenden Block R ist eine feingängige Spindel F drehbar gelagert, deren eines Ende mit einem Kändelknopf R versehen ist, während das andere Ende mit einem schlittenförmig geführten Eisenkern F derart gekuppelt ist, daß die Spindel bei ihrer Drehung den Kern senkrecht zur Magnetachse auf den Magnetflächen verschiebt, ohne ihn an der Drehung teilnehmen zu lassen.
  • Je nach Stellung des Kernes F in bezug auf die Magnetpole N, S wird also zu diesen ein das Feld im Luftspal verändernder $magnetischer Nebenschluß mit <1er Wirkung gelegt, daß sich der Ohmsche Widerstand der in dem Luftspalt befind~ lichen Wismutstrecke Sp entsprecllend verändert.
  • Es liegt auf der hand, daß sich auf diese Weise eine äußerst feinstufige Justierung dieses Wisderstandes erzielen läßt, wenn man die Ganghöhe der Spindel klein genug bemißt. Haben die Magnetpole N, S beispielsweise eine Breite von 20 mm und wählt man für die Spindel eine Ganghöhe von 0,5 mm, so sind 40 Umdrehungen der Spindel erforderlich, um das Feld von seinem Höchstwert auf die geringste Stärke zu bringen. Selbst bei euter nur groben. beispielsweise logrädigen Teilung einer Skala würder sich also 36 X 40 = 1440 Skalenstriche für Will gesamten Regelbereich ergeben.
  • Eine weit weniger empfindliche, jeldoch in vielen Fällen ausreichende Regelung erhält man, wenn man auf den in Fig. 2 dargestellten magetischen Nebenschluß verzichtet und statt dessen durch einen Spindelantrieb oder in sonstiger Weise den Abstand der Magnetpole N. S. bzw. den Luftspalt zwischen ihnen und damit das auf die Wismutstrecks Sp einwirkende Magnetféld verändert.
  • Sowohl die iii Fig. i als auch tlie in Fig. 2 dargestellte Ausfübrungsform der Erfindung sind dazu gceignet, feinstufige Widerstandskurbeln zu ersetzen und beispielsweise die letzten Dekaden eines Kurbelwiderstandes, einer Meßbrücke, eines Kompensators oder einer ähnlichen Meßeinrichtung zu bilden, wobei bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. I die Achse A mit einer dem Rändelknopf R in Fig. 2 entsprechenden Handhabe versehen sein und eine ihre jeweilige Winkellage hinreichend sichernde Reibung. gegebenenfalls eine Rastenvorrichtung, aufweisen kann.
  • Während das in Fig. 2 dargestellte Ausführungslieis1>iel der Erfindung liesonders zur Justierung von Normal widerständen geeignet ist, wobei zweckmäßigerweise die Anordnung innerhalb des Gehauses untergebracht wird und nur der in seiner Stellung, z. B. mittefs Federrasten, plombierbare Rändelknopf sich außerhalb des Gehäuses befindet, ist die Ausführungsform nach Fig. 1 zur automatisehen Regelung des Widerstandes von Stromkreisen besonders verwenbar. Kuppellt man beispielsweise die Achse A der Wismutspule Sp mit einem richtkraftfreien Antrieb, wie etwa mit einem Drehspulsystem, dessen Erregung nach Maßgabe der im Stromkreis auftretenden Wi.derstandsänderugen erfolgt, so wird diese Änderung bei Drehung der Spule Sp im inhomogenen Feld N, S selbsttätig kompensiert, wodurch das System wieder in Ruhe kommt, bis es infolge einer weiteren Widerstandsänderung im Kreise neuerdings einen lmpuls nach der einen oder anderen Richtung erhält. Einen nach diesem Prinzip arbeitenden Regler von besonders gedrungener Bauart zeigt Fig. 3, gemäß welcher ein Magnetsystem zur Anwendung gelangt, bei dem die beiden Polschuhe N, S des Magneten ringförmig ineinanderliegend ausgebildet sind. Die beiden Magnetringe sind jedoch nur auf der einen (linken) Hälft ihres Umfanges konzentrische. so daß sie einen Luftspalt L1 konstanter Länge zwischen sich belassen, während die einander zugekehrten Flächen der anderen Ringhälften so geformt sind, daß sich. der zwischen ihnen befindliche Luftspalt L2 stetig verändert. Der innere Magnetring S wird von zwei Spulen D und Sp umschlossen, deren Ebenen etwa um I800 gegeneinander versetzt sind und welche starr mit der gemeinsamen Drehachse A gekuppelt sind. Die Spule D entspricht der Drehspule eines üblichen Drehspulinstrumentes, dessen in der Zeichnung nicht dargestellte Stromzuführungsbänder ihr jedoch keine Richtkraft verleihen, so daß das System seine von ihm einmal eingenommene Lage nicht ohne äußeren Impuls verändert. Die Spule Sp hingegen besteht gemäß der Erfindung aus Wismutdraht und entspricht in ihrer Wirkung den gleichbezeichneten Spulen der Fig. 1 und 2. Erhält nun die Spule D durch einen Regelimpuos einen Stromfluß, so wird sie unter Mitnahme der mit ihr gekuppelten Wismutspule Sp bei einem bestimmten Wicklungssinn der Spule D und bei einer bestimmten Richtung des Stromflusses z. B. in Richtung des eingezeichneten Pfeiles eine Drehbewegung ausführen. durch welche die Spule Sp einem sich stetig verändernden. gemäß dem Ausführungs-1 ei spiel der Zeichnung sich abschwächenden Magnetfeld infolge der zunehmenden Vergrößerung des Luftspaltes L2 ausgesetzt wird und damit eine Widerstandsabnahme erfährt, durch der der Antriebsspule D erteilte Impuls verschwindet und das System zur Ruhe kommt, bis es durch einen neuerlichen Impuls nach der einen oder anderen Richtung abermals die veränderte Gleichgewichtslage einzunehmen bestrebt ist.
  • Um zu vermeiden, daß das Dreh system kraft seiner Trägheit über die Gleichgewichtslage hinausschwingt und sodann um diese hin und her pendelt, kann es mit irgendeiner in der Meßinstrumententechnik gebräuchlichen oder auch mit einer sonstigen Dämpfung versehen sein. In vielen Fällen kann die stromdurchflossene Spule Sp bei richtiger Polung des Stromflusses selbst die Dämpfung bewirken. Desgleichen ist es zweckmäßig, das System beiderseits mit Anschlägen zu versehen, um zu vermeiden, daß die Spulen in die neutrale Zone der Magnetpole (Fig. I) gelangen, wodurch das System indifferent werden würde, oder daß sie, diese Zone überschreitend, nach Art eines Motorankers in fortlaufende Drehung geraten (Fig. 3).
  • Obwohl der Wismutkörper vorstehend stets als Spule bezeichnet ist, kann er hinsichtlich seiner Form den jeweiligen Verhältnissen weitläufig angepaßt sein und beispielsweise auch aus einem Stück Draht, einem vollen oder ringförmigen, gegebenenfalls zylinderförmigen Blech bestehen, wie dies namentlich dann zweckmäßig sein kann, wenn er einen nur sehr kleinen Widerstand aufweisen soll.
  • Häufig wird die Gestalt der Wismutstrecke auch weitgehend durch die Forderung bedingt sein, die an sich sehr hohe Thermokraft des Wismuts möglichst zu unterdrücken. In solchen Fällen wird man sie auf kleinsten Raum zu verteilen trachten und auch ihre Anschlüsse an entsprechende Punkte legen.
  • Will man bei Verwendung einer spulenförmigen oder rahmenartigen Wicklung das in ihr infolge des Stromflusses auftretende Drehmoment im magnetischen Feld vermeiden, so wird man die Spule hz. den Rahmen bifilar wickeln. Es ist aber sogar denkbar, dieses Drehmoment selbst als mechanische Antriebsgräße für den Regelvorgang zu verwenden. Naiidtelt es sich beispielsweise darum, eine in einer Kompensationsschaltung auftretende Spannungsdifferenz selbsttätig zu kompensieren, so braucht man gemäß Fig. 4 nur ein richtkraftloses, z. B. spitzengelagertes Galvanometer G zu verwenden, dessen Spule Sp gemäß der Erfindung entweder ganz oder wenigstens teilweise aus Wismut besteht und im inhomogenen Feld eines Dauermagneten N, S gelagert ist. Die beispielsweise von dem Thermoelement Th erzeugte Spannung wirkt auf den Widerstand W. Dieser Spannung entgegengeschaltet ist die Spannungsquelle E, die mit dem Galvanometer G gemäß der Erfindung in Reihe liegt. Solange die Spannung des Thermoelementes glcich der entgegenwirkenden Spannung von E ist, befindet sich das Galvanometer in Ruhe. Sobald sich jedoch beispielsweise die Spannung von Tlc ändert, entsteht im Kreise der Spannungsquelle E ein Stromfluß, kraft dessen die richtkraftlose Wismutspule des Galvanometers G in Drehung versetzt wird, wodurch sich lder Widerstand des Kreises selbsttätig ändert, bis der Gleichgewichtszustand wiederhergestellt ist und die richtkraftlose Spule im inhomogenen Feld zur Ruhe kommt. Will man die Spannung des Thermoelementes Th auf diese Weise auch messen, so braucht man das Galvanometer in bekannter Weise nur mit einem Zeiger oder mit einem Spiegel zu versehen und die jeweilige Winkelstellung auf einer Skala abzulesen.
  • Infolge der Inhomogenität des Feldes wird die Skala allerdings der Thermospannung im allgemeinen nicht proportional sein, doch ist es denkbar, durch zusätzliche und in der Meßinstrumententechnik bekannte Mittel diesem Mangel an Linearität weitgehend abzuhelfen. In vielen Fällen kann aber die Unproportionalität des Aus, schlages bzw. eine mehr oder weniger weitgehende und gegebenenfalls sogar noch künstlich gesteigerte Unterdrückung des Nullpunktes erwünscht sein, wie denn überhaupt durch Formgebung des Luftspaltes, des einen magnetischen Xchenschluß bewirkenden Eisenschlittens, des Wismutkörpers selbst u. dgl. Mittel die Charakteristik der erzielten Widerstandsänderung oder einer zu dieser in Beziehung stehenden Größe dem jeweiligen Verwendungszweck der Erfindung beliebig angepaßt werden kann. Soll z. B. zur Erzielung einer noch feinstufigeren Regelung oder aus sonstigen Gründen die Wismutstrecke im Nebenschluß zu einem festen Wider, stand liegen und soll der resultierende Widerstand eine lineare Funktion der der Wismutstrecke erteilen Bewegungsgrüße, z. R. ihres Dreh winkels, sein, so muß sich ihr Widerstand und somit auch die Feldstärke hyperbolisch verändern.
  • Für manche Zecke kann es auch von Vorteil sein, die Veränderung des Feldes in bezug auf die Magnetachse symmetrisch zu verteilen, wie es beispielsweise Fig. 5 für den Fall einer drehbar gelagerten Wismutspule Sp-cranschaulicht. Hier liegt der kleinste Luftspalt bzw. die größte Feld stärke in der Feldachse, zu deren leiden Seiten sich der Luftspalt symmetrisch vergrößert. In anderen Fällen kann gerade die umgekehrte Feldverteilung erforderlich oder von Nutzen sein, bei welcher das Minimum der Feldstärke in der Magnetachse, das Maximum hingegen zu deren beiden Seiten auftritt. Derartige symmetrisch verteilte Feldänderungen können namentlich in selbst tätigen und durch Umkehrrelais gesteuerten Regelanlagen Anwendung finden.
  • Wenngleich es durch die Schaffung hochwertiger Magnetstähle möglich geworden ist, Dauermagneten großer Feldstärke zu erzeugen und demgemäß die Feidveränderung, welcher der Wismutkörper gemäß der Erfindung unterworfen wird. sich über mehrere tausend Gauß erstrecken kann, so daß die Widerstandslnderung einen Betrag von beispielsweise 200/0 ZU erreichen vermag, ist es doch in einigen Fällen zweckmäßig, sie durch veränderbare Fremlderregung mittels eines Elektromagneten zu bewirken, wodurch nicht nur sehr starke Felder und Feldveränderungen bequem erzeugt werden können, sondern uberdies alle 1 beweglichen Teile vermieden und der gesamte Regelovrgang in den Bereich clcktromagneti seher Wechselwi rkungen zwischen ruhenden Körpern verwiesen wird. Auch kann man bei Anwendung tlier Fremderregung in einem System etwa gemäß Fig. 1 in einfacher Weise den Regelbereich dieser Anordnung in weiten Grenzen und stetig verändern.
  • Ist es erwünscht, eine extrem große Veränderung des Widerstandes der Wismutstrecke, z. B. dessen Verdoppelung. zu erzielen, um einen sehr weiten Regelbereich zu erhalten, so kann man diese Strecke in dem sehr engen Luftspalt eines permanenten oder fremderregten Topfmagneten der bei Lautsprecherll iil>lichen Art unterbringen, indem man die Wismutstrecke etwa als dünnen Blechzylinder ausblidet. der mittels entsprechend feingängiger Spindel, gegebenenfalls unter Anwendung eines Untersetzungsgetriebes und hunter Drehung um seine Achse iii in axialer Richtung verstellbar ist und somit einerseits mit seiner ganzen Länge in das Magnetfeld eintauchen oder andererseits aus dessen l-ereich völlig herausgezogen und auf diese Weise Feldänderungen von mehr als 20 000 Gauß unterworden werden kann. Statt eines geschlossenen Blechzylinders kann man auch einen Draht, einen Drahtkäfig oder Blechstreifen aus Wismut auf einem derart gesteuerten zylindrischen Träger aus isolierendem Material befestigen bzw. in ihn einlassen.
  • Allein aus diesen wenigen Ausführungs- und Anwendungsbeispielen ist ersichtlich, daß die Erfindung einen breiten Raum innerhalb der Regel-und Meßtechnik auszufüllen vermag und daß es weder nötig hoch möglich ist, alle denkbaren Varianten und Kombinationen erschöpfend zu beschreilxii. Obwohl sie in erster Linie für die Feinregelung unter Verwendung kleiner Ströme berufen ist, kann sie doch auch oftmals fiir Regelvorgänge mit größeren 5 Strombelastungen von Vorteil sein.
  • Sie scheint in ihrer Anwendung nach dieser Richtung lediglich durch den außeror'lentlich hohen Ohmschen Widerstand des Wismuts in Verbindung mit seinem gleich falls extrem hohen Widerstandstemperaturkoeffizienten begrenzt, welche zur Veritteidutig unzulässiger Erwärmung bzw. von zusätzellen uitd unerwünschten Veränderungen cles Widerstandes infolge von Erwärmung bei gegebener Strombelastung ungewöhnlich hohe Leiterquerschnitte erfordern, was in wirtschaftlicher Hinsicht namentlich dann ins Gewicht fällt, wenn zur Erzielung der besten Wirkung reinstes, auf elektrolytischem Wege niedergeschlagenes Wismut verwendet wird. Je feinstufiger aber die Regelung erfolgen soll und je kleiner insbesondere die zu regelnde Größe als solche ist, um so mehr treten die Vorteile der I, rfin lunlg in Erscheinung.

Claims (19)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Widerstandsfeinegler, gekennzeichnet durch die Einwirkung derWiderstandsänlderufng eines Wismutkörpers im veränderbaren Magnetfeld auf tlen zu regelnden Stromkreis.
  2. 2. Regler nach Anspruch 1, dadurch geAennzeichnet, daß der Wismutkörper und das Magnetfeld relative zueinander beweglich, z. B. drehbar, sind.
  3. 3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld inhomogen ist.
  4. 4. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekeínzeichnet, daß das inhomogene Feld symmetrisch in bezug auf die magnetische Achse ist.
  5. 5. Regler nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wismutkörper aus einem zwischen den Magnetpolen drehbar gelagerten Drahtbügel besteht.
  6. 6. Regler nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wismutkörper aus einem zwischen den Magnetpolen rahmen- oder spulenförmig gewickelten Draht besteht.
  7. /. Regler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wismutdraht in an sich bekanntcr Weise bifilar gewickelt ist.
  8. S. Regler nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare System richtkraftfrei ist
  9. 9. Regler nach Anspruch 5, 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Stromfluß in dem innerhalb des Magnetfeldes drehbaren System entwickelte eigene Drehmoment zu seinem Antrieb dient.
  10. 10. Regler nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare System als Drehspulinstrument, z. B. als sitzengelagertes Galvanometer, ausgebildet ist, dessen Spule, gegebenenfalls nur teilweise, aus Wismutdraht besteht.
  11. 11 Regler nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wismutkörper mit einem elektromagnetischen Antrieb, beispielsweise mit einem Drehspulsystem, gekuppelt ist.
  12. 12. Regler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb aus einem mit ineinanderliegenden, ringförmigen Polschuhen versehenen Drehspulsystem besteht, innerhalb welches die um eine Achse schwenkbare Antriebsspule nur etwa die eine Hälfte des von ihr umschlossenen Polschuhringes bestreicht und mit dem um die gleiche Achse schwenkbaren insbesondere als Spule ausgebildeten Wismutkörper starr gekuppelt ist, der sich innerhalb der anderen Hälfte des von den Polschuhringen eingeschlossenen Winkels bewegt und gleichfalls einen Polschuhring umschließt, wobei die einander gegeöberliegenden Flächen dieser Hälfte der Polschuhringe derart geformt, z. B. exzentrisch sind, daß das Feld in dem von ihnen eingeschlossenen Luftspalt, in welchem sich der Wismutkörper bewegt, in. homogen ist.
  13. 13. Regler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Wismutkörper innerhalb eines veränderbaren Magnet feldes ruhend angeordnet ist.
  14. 14. Regler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Polabstand des Magneten veränderbar ist.
  15. 15. Regler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet fremderregt ist.
  16. 16. Regler nach Anspruch 14 oder 15,. gekennzeichnet durch einen veränderbaren magnetischen Nebenschluß, durch welchen eine Feldänderung bewirkt wird.
  17. 17. Normalwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß ein kleiner Bruchteil seines Widerstandes aus einer Wismutstrecke besteht, die im Felde eines Dauermagneten angeordlnet ist, dessen Feldstärke nach Anspruch 16 veränderbar ist.
  18. I8. Die Anwendung von Feinreglern gemaß Ansprüchen 2, 3, 5, 6, 7 oder I6 als Dekaden in Widerstandssätzen, Meßbrücken, Kompensationsapparaten oder ähnlichen Meßeinrichtungen.
  19. 19. Widerstandsdekade nach Anspruch I8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Rasten oder ähnlichen Festlegungsmitteln zur Fixierung der Winkelstellung des drehbaren Systems versehen ist.
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