DE2442313A1 - Kompensationsanordnung bei magnetoelastischen gebern - Google Patents
Kompensationsanordnung bei magnetoelastischen gebernInfo
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Description
Patentanwälte " ■"'.'■ '
Dipl.-Ing. Helmut Missling 63 Giessen"'-;; 22o8o 1974
Dipl.-Ing. Richard Schlee -: Bismarckstrasse 43 '■'
Dr.-Ing. Joachim Boecker Telefon: ;co64i>
71019
Boe/K 12.192
Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kompensation der
Hysterese im Ausgangssignal von kraftmessenden magnetoelastischen
Gebern der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art»
Der Zusammenhang zwischen der zu messenden Kraft und dem Ausgangssignal
für einen Geber der hier behandelten Art wird als die Kennlinie des Gebers bezeichnet· Die angestrebte ideale
Kennlinie ist eine Gerade, deren Steigung ein Maß für die
Empfindlichkeit des Gebers ist. Die in der Praxis erreichbare Kennlinie weist in der Regel kleinere und größere Abweichungen
von der idealen geraden Kennlinie auf, und zwar in Form von beispielsweise Nichtlinearitäten und Hysterese. Unter Hysterese
versteht man die maximal auftretende Differenz im Ausgangs-* signal für eine bestimmte zu messende Kraft, wenn die Kraft
(Meßgröße) von UuIl auf den maximalen Wert und wieder auf
Null zurück gehto
509812/0323
-2-
Alle magnetoelastischen Geber weisen größere oder kleinere
Hysteresefehler auf» Die Hysterese setzt sich aus einer äußeren und einer inneren Hysterese zusammen. Die äußere Hysterese
"beruht meistens auf Unvollkommenheiten in den Kraftangriffsflächen
des Gebers und kann u.a0 durch eine sorgfältige Bearbeitung
dieser Flächen im wesentlichen beseitigt werden. Die innere Hysterese beruht auf den Eigenschaften des Kernmaterials
und kann teilweise verbessert werden, indem man entsprechendes Material verwendet. Es hat sich jedoch bisher
als unmöglich erwiesen, die innere Hysterese auf diese Weise völlig zu beseitigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die eine
sehr weitgehende Kompensation der inneren Hysterese ermöglichte
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Anordnung der eingangs genannten
Art vorgeschlagen,welche die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweisto
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den TJnteransprüchen
hervor.
Die Kompensationswicklung gemäß der Erfindung ist so auge- ' ordnet, daß in ihr ein Signal mit einer großen inneren Hysterese,
509812/032 3.
jedoch mit niedriger Empfindlichkeit erzeugt wird. Wenn dieses
Signal zum Meßsignal in solcher Weise addiert wird, daß die Hysteresekomponenten des Meßsignals und des Kompensierungssignals
gegeneinander gerichtet sind, und wenn die Windungszahl der Kompensationswicklung so gewählt wird, daß deren Hysteresekomponente
etwa dieselbe Amplitude wie die entsprechende Komponente des Meßsignals hat, dann wird das resultierende Signal
eine bedeutend reduzierte Hysterese haben.
Damit das Signal der Kompensationswicklung die obengenannte Kennlinie mit niedriger Empfindlichkeit und großer Hysterese
bekommt, wird die Wicklung in Kanälen angeordnet, die in Bereichen des Geberkerns liegen, in denen die Stärke des von den
Hauptwicklungen erzeugten Magnetfeldes im Verhältnis zu der Stärke des Magnetfeldes bei den Kanälen für die Meßwicklung niedrig isto
Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele und Diagramme soll die Erfindung näher erläutert werden. Es
zeigen:
Fig. 1 das Prinzip für die Anordnung der Magnetisierungswicklung, der Meßwicklung und der Kompensationswicklung
bei einem magnetoelastischen Geber,
Fig«, 2 den Verlauf des Magnetfeldes in einem unbelasteten
Geber,
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Pig. 3 den Verlauf des Magnetfeldes in einem belasteten
Geber,
Fig. 4 eine andere Art der Anordnung der Kompensations·»·
wicklung gemäß Fig. 1,
Figo 5 ein Wicklungsschema für einen Geber, der aus mehreren
miteinander verbundenen Einheiten zusammengesetzt ist,
Figo 6 eine Variante des Wicklungsschemas gemäß Fig. 5,
Fig. 7a und 7b den Verlauf der Hysteresekurve bei unkompensiertem Geber,
Figo 8a und 8b den Verlauf der Hysteresekurve bei einem
kompensierten Geber, jedoch mit nicht justierter Kompensationswicklung,
kompensierten Geber, jedoch mit nicht justierter Kompensationswicklung,
9a und 9b den Verlauf der Hysterekurve bei einem kom pensierten und justierten Geberp
Fig. 10 eine Anordnung zur Summierung der Hysteresekompo nenten mittels eines Anpassungstransformators,
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-5-
Pigο 11 die Summierung mittels eines Verstärkers,
Pig. 12 die Summierung mittels eines Verstärkers und gleichzeitiger
magnetischer Rückführung,
Fig. 13-18 Beispiele der Anwendung der Erfindung "bei verschiedenen
"bekannten Gebern,
Figo 19 den Zusammenhang zwischen dem Ausgangssignal eines
Gebers und der Meßgröße.
Pig. 2 zeigt das Prinzip der Wicklungsanordnung bei einem bekannten
magnetoelastischen Geber. Eine Wechselspannungsquelle 1 speist eine Magnetisierungswicklung 3, die in einem Kern 5 aus laminiertem,
magnetischem Material angeordnet ist. Eine Meßwicklung
4 ist im Kern angeordnet und an ein Meßglied 2 angeschlossen. Ein solcher Geber ist beispielsweise aus der DT-PS
955 272 bekannt. Die beiden Wicklungen sind so angeordnet, daß
bei unbelastetem Geber im Prinzip kein Strom in der Meßwicklung fließt j da die Wicklung 4 im Verhältnis zur Wicklung 3 symmetrisch liegt und der im Kern 5 des Gebers auftretende Magnetfluß,
der durch die gestrichelten Linien angedeutet ist, symmetrisch ist und daher nicht mit der Meßwicklung verkettet ist.
Pig. 3 zeigt, wie der Verlauf des Magnetflusses sich ändert,
wenn der Geber mit einer mechanischen Kraft P belastet wirdo
809 8 12/032 3 _6_
Dies liegt daran, daß die Permeabilität in Druckrichtung
reduziert wird. Infolge der Änderung des Magnetflusses ist die Meßwicklung 4 mit einem Teil des magnetischen Flusses verkettet,
so daß in die Meßwicklung 4 eine Spannung induziert wird, die von der Meßanordnung 2 angezeigt wirde Diese Spannung
ist jedoch in der Regel mit einer gewissen Hysterese behaftet, die auf den inneren Eigenschaften des Kernmaterials* "beruht»
Die Hysterese kann sich in der Größenordnung von Bruchteilen eines Promill bis zu einigen Promille bewegen. Bei der Benutzung
des Gebers zur Prazisionsmessung ist es wünschenswert, die Hystere auf einen völlig unbedeutenden Wert zu reduzieren.
Gemäß der Erfindung erreicht man diese Reduzierung mit Hilfe einer weiteren Wicklung 6, die, wie in Fig. 1 gezeigt, durch zwei
Löcher 7 und 8 im Kern gewickelt ist. Diese löcher sind ebenfalls in Figo 3 angedeutet, und aus dieser Figur geht hervor,
daß die Löcher in Abschnitten liegen, in denen die Feldstärke niedrig ist, und daß nur ein geringer Teil des Magnetflusses
mit dieser Wicklung 6 verkettet ist. Die in dieser Wicklung 6 induzierte elektromotorische Kraft ist daher verhältnismäßig
klein. Wenn die mechanische Kraft F geändert wird, so wird die Größe des Flusses, der mit der Kompensationswicklung verkettet
ist, von Änderungen in der Permeabilität um die Löcher 7 und 8 beeinflußte Es hat sich gezeigt, daß eine Permeabilitätsänderung
in Gebieten mit niedriger magnetischer Feldstärke
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mit einer großen Hysterese behaftet ist. Das Signal von der
Kompensationswicklung weist daher eine im Verhältnis zu seiner
Größe außerordentlich hohe Hysterese auf. Wenn das Kompensationssignal zu dem eigentlichen Meßsignal der Wicklung 4
mit einem geeigneten Vorzeichen addiert wird, so kann man erreichen, daß sich die Hysteresekomponenten gegenseitig aufheben,
während die resultierende Signalamplitude nur unbedeutend beeinflußt wird.
Diese Signaladdition kann beispielsweise, wie in Pig. 1 angedeutet,
durch Reihenschaltung der Meßwickluftg und Kompensationswicklung erreicht werden. Die Windungszahl der Kompensationswicklung
wird so angepaßt, daß die Hysterese des Kompensationssignals etwas größer wird als die Hysterese des Meßsignals.·
Parallel mit der Kompensationswicklung liegt ein justierbarer Widerstand 9, mit dessen Hilfe die Größe des Kompensationssignals
reduziert werden kann, bis man eine optimale Kompensation
der Hystere erhält.
Die in Fig. 1 gezeigte lage der Löcher 7 und 8 ist nicht die
einzige, die ein gutes Resultat ergibt,. Der der Erfindung zugrunde
liegende Gedanke besteht darin, die Löcher für die Kompensationswicklung an solchen Stellen im Kern anzuordnen,
an denen die magnetische Induktion gering ist, der-Einfluß der zu messenden mechanischen Kraft auf die Flußverteilung jedoch
relativ stark ist.
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Die Kompensationswicklung kann auch auf viele verschiedene Arten angeordnet werden, beispielsweise gemäß Fig. 4» die
zwei getrennte Wicklungen zeigt, welche "bei Reihenschaltung gemeinsam denselben Kompensationsfluß umschließen, wie die
in Mg. 1 gezeigte Wicklung»
Die Fig. 5 und 6 zeigen die Anwendung der Erfindung auf einen
Geber nach der Deutschen Patentschrift 1 122 288. Pig. 4 in dieser Patentschrift zeigt, daß oberhalb und unterhalb der Meßzone,
also des Gebiets im Geber, wo die Magnetisierungs- und Meßwicklungen angeordnet sind, ein loch vorhanden ist, welches
eine Entlastung der Meßzone ermöglicht. Die Kompensationswicklung kann in diesen Löchern untergebracht werden, die bereits
für einen anderen Zweck vorhanden sind. Auch in diesem Fall sind viele verschiedene Wicklungsanordnungen denkbar. Die Figuren
5 und 6 zeigen einige Beispiele, die sowohl untereinander als auch mit den Anordnungen nach den Figuren 1 und 4 funktionell
äquivalent sind.
In Fig. 7a wird eine gemessene Kennlinie für einen gemäß Fig. 7b aufgebauten Geber gezeigt, also für einen Geber nach der DT-PS
1 122 288. Die Kennlinie wird in Form einer sogenannten Abskurve
weichung/gezeigt, d.h. im Diagramm wird die prozentuelle Abweichung
der Kennlinie von einer geraden Linie, welche die
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Mittelempfindlichkeit im Meßbereich repräsentiert, gezeigt, wobei die an und für sich sehr kleinen Abweichungen von der idealen
geradlinigen und hysteresefreien Kennlinie hervorgehoben werden. Wie man sieht, ist der geprüfte Geber mit ca. -0,2 $ Hysterese
behaftet.
Fig. 8a zeigt die Kennlinie für denselben Geber, nachdem er
mit einer Kompensationswicklung gemäß Fig. 8b versehen ist. Die Hysterese ist nun überkompensiert und beträgt ca. +0,05 fo0
Fig. 9a zeigt, wie die beiden Zweige der Kennlinie' (Hystereschleife)
mit Hilfe eines Trimmwiderstandes 9 praktisch zum Zusammenfallen gebracht werden. Dieser Widerstand leitet einen Teil
des Signals von der Kompensationswicklung 6 ab, so daß der verbleibende Teil denselben Wert erhält, wie die. Hysteresekomponente
vom Signal von der Meßwicklung.
In Figo 8b und 9b sind nur die Meß- und Kompensationswicklungen dargestellt und die Endpunkte der Reihenschaltung der beiden
Wicklungen sind mit 12 bzw. 13 bezeichnet. '
Fig. 10 zeigt ein Beispiel dafür, wie das Kompensationssignal
und das Meßsignal mit Hilfe eines Anpassungstransformators mit Eisenkern 15, Primärwicklungen 16 und 17 und Sekundärwicklung
summiert werden. Die Kompensationswicklung 6 ist an einen
in seiner Windungszahl veränderlichen Abschnitt der Primärwicklung
16 angeschlossen, während die Meßwicklung 4 in gleicher
609812/0321.
-10-
Weise an die Primärwicklung 17 angeschlossen istο Das Meßglied
2 ist an die Sekundärwicklung 18 angeschlossen. Mit Hilfe der
Kontakte 19 und 20 wird eine Grobeinstellung der Summierung vorgenommen. Die Peinjustierung erfolgt danach mit dem Trimmwiderstand
9.
Fig. 11 zeigt, wie die Summierung mit Hilfe zweier Verstärker
und 22 durchgeführt werden kann, an deren Eingänge die Wicklungen 4 "bzw. 6 angeschlossen sind. Die Ausgangs signale der
Verstärker werden einem Summierungsglied 23 zugeführt, an die das Meßglied 2 angeschlossen ist. Die Justierung der Anordnung
geschieht durch Verstellung der Impedanzen und des Verstärkungsgrades.
Eine Alternative zur Summieranordnung gemäß Fig. 11 zeigt Fig.
12. Hier "besteht sowohl die Meßwicklung als auch die Kompensationswicklung
aus zwei parallel angeordneten Spulen 4a, 4b bzw,, 6a und 6b. Das in der Spule 4a induzierte Signal wird vom
Verstärker 21 verstärkt und über die Spule 4b zum Eingang des Verstärkers zurückgeführt. Auf gleiche Weise verfahrt man
mit dem Kompensationssignal, welches in der Spule 6a induziert wird. Durch diese Rückführung der Signale wird erreicht, daß
das innere Magnetfeld des Gebers so wenig wie möglich geändert wird ο
Fig. 13 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem Geber gemäß
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-11-
dem schwedischen Patent 202 561. Bei diesem Geber sind beide Wicklungen 3 und 4 in Löchern angeordnet,die alle auf einer Geraden
liegen. Die Löcher 7 und 8 für die Kompensationswicklung können an vielen verschiedenen Stellen liegen; wesentlich ist
lediglich, daß die oben angegebenen Voraussetzungen erfüllt sind.
Fig. 14a zeigt einen Geber gemäß Fig. 2 der schwedischen Auslegeschrift
351 292 mit einer aus zwei Spulen 3a und 3b bestehenden Magnetisierungswicklung und einer Meßwicklung, die aus vier
in Reihe geschalteten Spulen 4a, 4b, 4c und 4d besteht. Die Erfindung
kann auch bei diesem Geber angewendet werden, indem die genannten Spulen sowie die Kompensationswicklungen 6a und 6b
entsprechend Fig. 14b zusammengeschaltet werden.
Die deutsche Auslegeschrift 1 220 634 zeigt einen Geber, dessen
Wicklungen gemäß Fig. 15 angeordnet sind. Die Magnetisierungswicklung 3 ist in derselben Weise angeordnet, wie in der DT-PS
955 272, während die Meßwicklung in zwei Spulen 4a und 4b aufgeteilt
ist, die senkrecht zueinander angeordnet und so geschaltet sind, daß sie zusammen einer Wicklung äquivalent sind, die
senkrecht zur Wicklung 3 steht. Auch hier kann eine Kompensationswicklung
6 in den Löchern 7 und 8 angeordnet werden, die, wie in Fig. 15 gezeigt, placiert werden können. Die Summierung der
Signale und das Justieren der Kreise geschieht in derselben Weise, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben.
-12-
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Pig. 16a zeigt eine Seitenansicht und Fig. 16b eine Ansicht
längs der Linie B-B in Fige 16a eines Gebers, der aus zwei
Druckplatten 25 besteht, die durch zwei Schenkel 26 miteinander verbunden sind. Auf den Schenkeln sitzt eine aus zwei
Spulen 27 bestehende Wicklung. Dicht an der Peripherie einer der Platten 25, wo das von der stromdurchflossenen Wicklungen
27 erregte magnetische PeId schwach ist, sind Löcher 7, 8 vorgesehen, in denen eine Kompensationswicklung 6 angeordnet
ist.
Der Geber arbeitet in diesem Falle als eine induktive Reaktanz, deren Induktivität von der mechanischen Kraft abhängt, die auf
die Druckplatten wirkt» Die Induktivitätsänderung des Gebers wird in ein Meßsignal umgewandelt, beispielsweise mittels einer
Brückenschaltung gemäß Pig. 16c. Die Brücke besteht aus der Wicklung 27a des Gebers, einer Abgleichinduktivität 27b und
der Differentialwicklung 17 eines Anpassungstransformators. An die Ausgangswicklung 18 des Transformators wird ein Meßglied
(Anzeigegerät)2 an sich bekannter Art angeschlossen, das Anordnungen zur Gleichrichtung, Temperaturkompensation usw.
umfaßt. Die Impedanz der Abgleichsimpedanz 27b und die Übersetzung in der Differentialwicklung sind so gewählt, daß die
Brücke im wesentlichen abgeglichen ist, wenn der Geber von der Kraft unbeeinflußt ist, also P = Oo Die Induktivitätsänderung
des Gebers unter dem Einfluß der Kraft P gife* verursacht
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eine Verstimmung und damit eine von der Kraft abhängigen Ausgangsspannung.
Das Signal von der Kompensationswicklung 6 wird zu der Ausgangsspannung durch eine weitere Wicklung 16 des
Anpassungstransformators summiert, wie dies "bereits in Fig.
10 gezeigt ist.
Damit das Gleichgewicht der Brücke nicht in hohem Maße von
Spannungsänderungen, Temperaturänderungen und anderen störenden Einflüssen beeinflußt wird, ist es zweckmäßig, daß die Abgleichinduktivität
so ausgeführt ist, daß ihre Impedanz in gleichem Maße wie die Impedanz des Gebers von diesen störenden
Einflüssen beeinflußt wird. Dies wird am besten dadurch erreicht, daß man als Abgleichinduktivität einen weiteren Geber
gleicher Ausführung wie der von der Kraft beeinflußte Geber verwendet und ihn nahe an diesem placiert, so daß er derselben
Umgebungstemperatur ausgesetzt ist', ohne jedoch von der zu messenden Kraft F beeinflußt zu werden. Der andere Geber, der "Scheingeber",
braucht keine Kompensationswicklung zu haben, kann eine ■ solche jedoch haben,, In letzterem Falle wird die Kompensationswicklung
des "Scheingebers"gegenphasig in Reihe mit der Kompensationswicklung 6 des aktiven Gebers geschaltet, wodurch man,
was die Nullabgleichung betrifft, eine vollständige Symmetrie
der Brückenschaltung erhält.
Die beschriebene Schaltung ist selbstverständlich nur ein Bei-
509812/0323 ~14~
spiel einer verwendbaren Brückenschaltung. Dieselbe wesentliche
Funktion kann man mit einer Vielzahl anderer Brückensehaltungen
erreichen, was für jeden, der mit der elektrischen Netzwerkstheorie
vertraut ist, selbstverständlich ist. Dadurch, daß sowohl der aktive Geber wie auch der Scheingeber jeweils
mit einer weiteren Wicklung versehen werden, in magnetisch fester Schaltung mit der ersten in Figo 16a gezeigten, ergeben sich
Möglichkeiten zu weiteren Schaltungsvarianten mit prinzipiell gleicher Punktion.
Bei einer anderen Ausführungsform ist es möglich, die beiden
in die Brückenschaltung eingehenden Geber aktiv arbeiten zu lassen, doh. sie den Kräften F1 bzw. F2 auszusetzen, wobei das
Ausgangssignal der Anordnung im wesentlichen von der Differenz zwischen den beiden Kräften, d.h. F1-F2, abhängig ist. Eine
solche Anordnung kann beispielsweise beim Messen von Momenten (Kräftepaaren) zweckmäßig sein. Auch in diesem Fall ist es möglich,
die Hysteresekompensation gemäß der Erfindung auszuführen.
Die Figuren 17a und 17c zeigen Geber gemäß der britischen Patentschrift
1 202 111. Beide Geber zeigen Magnetisierungswicklungen 3a und 3b sowie Meßwicklungen 4a und 4b. Die Wicklungen sind so
angeordnet, daß hauptsächlich nur das eine Paar von einer äußeren Kraft F beeinflußt wird, während das andere Paar als Bezugspaar
dient. Gemäß der Erfindung werden die Kompensationswicklungen 6 in die Löcher 7 und 8 verlegt. Diese Wicklungen können im
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Prinzip überall angewendet werden, außer senkrecht und symmetrisch
zu den Wicklungen 3 und 4. Die Meßsignale werden beispielsweise
mittels eines Anpassungstransformators oder direkt summiert,
wie es in den Figuren 17"b und 17d angedeutet ist. In diesen Figuren wird die Schaltung der Magnetisierungswicklungen 3a und 3b sowie der Meßwicklungen 4a, 4"b und der Kompensationswicklungen 6a, 6"b in Pig. 17b bzw. 6 in Fig. 17d gezeigt. Ein für die Anordnung gemeinsamer Eisenkern ist mit 15 bezeichnet. Alternative Lagen der Löcher 7 und 8 sind durch gestrichelte Kreise, angedeutet, wobei eines der Löcher für beide Wicklungen gemeinsam
sein kann.
wie es in den Figuren 17"b und 17d angedeutet ist. In diesen Figuren wird die Schaltung der Magnetisierungswicklungen 3a und 3b sowie der Meßwicklungen 4a, 4"b und der Kompensationswicklungen 6a, 6"b in Pig. 17b bzw. 6 in Fig. 17d gezeigt. Ein für die Anordnung gemeinsamer Eisenkern ist mit 15 bezeichnet. Alternative Lagen der Löcher 7 und 8 sind durch gestrichelte Kreise, angedeutet, wobei eines der Löcher für beide Wicklungen gemeinsam
sein kann.
Im Geber gemäß Pig. 17c sind die Wicklungspaare parallel angeordnet;
das eine Paar ist jedoch so placiert, daß seine Beeinflussung
durch die Kraft P unbedeutend ist. Die Kompensationswicklung 6 ist symmetrisch mit dem Wicklungspaar 3b, 4b angeordnet,
und die Summierung geschieht gemäß Pig. 17d.
Wie aus den Figuren 18a und 18b hervorgeht, kann die Erfindung auch bei einem Geber nach der DT-PS 1 961 280 zur Anwendung
kommen. Die Summierung der Signale geschieht, wie bereits gezeigt, und beschrieben, gemäß Fig. 18b. Auch hier können die löcher 7 und 8 beliebig angeordnet werden, außer in der neutralen Ebene des Balkens 5.
kommen. Die Summierung der Signale geschieht, wie bereits gezeigt, und beschrieben, gemäß Fig. 18b. Auch hier können die löcher 7 und 8 beliebig angeordnet werden, außer in der neutralen Ebene des Balkens 5.
Fig. 19 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Ausgangssignal U
509812/0323
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eines Gebers und der Kraft i1, die dieses Ausgangssignal auslöst.
Dieser Zusammenhang, die Kennlinie des Gebers, ist in dem idealen EaIl die Gerade 30, die durch den Nullpunkt gehto Die Steigung
der Geraden wird als Empfindlichkeit des Gebers bezeichnet. In der Praxis erhält man Abweichungen von der idealen Kennlinie 30
teils in Form einer Nichtlinearität b und teils in Form einer Hysterese c. Die praktisch erreichbare Kennlinie hat die Form
zweier gebogener Kurventeile 31. Mit Nichtlinearität ist die Abweichung der Kurventeile 31 von der Geraden 30 bei einem gewissen
Wert der Kraft Έ gemeint und mit Hysterese c der Abstand
zwischen den Kurventeilen 31 bei demselben Wert der Kraft IO Mit der Erfindung wird ein Zusammenfallen der beiden Kurventeile
31 angestrebt, damit der Geber immer dasselbe Ausgangssignal U
für einen bestimmten Wert 3? gibt, unabhängig davon, ob die Kraft Έ zunehmend oder abnehmend ist.
-17-5098 12/0323
Claims (1)
- Patentansprüche iΛ Anordnung zur Kompensation der Hysterese im Ausgangssignal von kraftmessenden magnetoelastischen Gebern, die aus einem Eisenkern und mindestens je einer in diesem angeordneten Wicklung zur Erzeugung eines Magnetfeldes im Kern bzw. zum Messen der kraftabhängigen Änderungen des Magnetfeldes bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (5) mit mindestens einer Kompensationswicklung (6) versehen ist, die durch Löcher (79 8) im Kern geführt ist, welche an solchen Stellen des Kerns angeordnet sind, wo die magnetische Feldstärke bedeutend niedriger als bei den Löchern für die Meßwicklungen (4) ist und wo der mechanische Spannungszustand von der auf den Kern wirkenden zu messenden mechanischen Kraft abhängig ist, daß die Anordnung Mittel zur Summierung der in die Kompensationswicklungen (6) und in die Meßwicklungen (4, 4a, 4b) induzierten Spannungen (Signale) hat, wobei die Summierung mit einer solchen Phasenlage der Spannungen erfolgt, daß die Hysteresekomponente des Kompensationssignals ein entgegengesetztes Vorzeiehjien zur Hysteresekomponente des Meßsignals hat.20 Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationswicklung (6) und die Meßwicklung (4» 4a, 4b) in Reihe geschaltet sind.509812/0323 -18-3o Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensationswicklung ein Justierwiderstand (9) parallelgeschaltet ist.4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierung der Signale mittels eines,Anpassungstransformators geschieht.5038 1 2/0323Leerseite
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