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Tachometer Der Gegenstand der Erfindung ist ein elektrostatisches
Tachometer zum Messen der linearen oder Winkelgeschwindigkeit, bei welchem der elektrische
Strom in einem der Geschwindigkeit proportionalen Takt (Rhythmus) mechanisch unterbrochen
wird. Hierbei wird die bekannte Erscheinung ausgenutzt, daß der Mittelwert eines
veränderlichen, einen Kondensator durchfließenden Stromes bei gleichbleibeader Spannung
mit dem Takt der Veränderungen zunimmt.
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Es ist ein Tachometer mit zwei Stromkreisen bekanntgeworden; der
eine dieser beiden Stromkreise enthält in Reihe geschaltet eine äußere Stromquelle,
die Primärspule eines Stromwandlers (Transformators) und den Unterbrecher, der von
demjenigen Organ, dessen Geschwindigkeit gemessen werden soll, angetrieben wird.
Der zweite Stromkreis wird von der Sekundärspule des Stromwandlers abgeleitet und
enthält einen Strommesser (Amperemeter), der die Anzahl der Unterbreohungen und
infolgedessen die zu messende Geschwindigkeit anzeigt.
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DieErfindung besteht darin, daß der Strommesser zwei parallel geschaltete
Spulen enthält, von denen der Hauptspule noch ein Kondensator vorgeschaltet ist.
Infolge der Anordnung des Kondensators wird ein den Strommesser durchlaufender Mittelwert
des Stromes erhalten, welcher der Frequenz proportional ist.
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Die der Hauptspule parallel geschaltete und ihr entgegengesetzt wirkende
Hilfsspule bewirkt
einen Ausgleich der Änderungen der Betriebsspannung
und der Amplitude der periodischen Unterbrechungen des Stromkreises. die infolge
Temperaturschwankungen sowie des Verschleißes der Kontaktteile und des ihre Öffnung
bewirkenden Gliedes hervorgerufen werden.
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Der Hilfsspule ist erfindungsgemäß noch ein Widerstand vorgeschaltet,
er gibt die Möglichkeit, zwei vollkommen glcche Spulen anwenden zu können.
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In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Die Fig. I zeigt eine schematische Darstellung des beschriebenen Gerätes und die
Fig. 2 und 3 das gleiche Gerät im Schnitt und im Grundriß nach Abnahme des Ziffernblattes.
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Wie Fig. I erkennen läßt, enthält der Stromkreis der Patterie B einen
elastischen Kontakt I und einen Stromwandler S. Der Kontakt I wird durch eine umlaufende
Kurvenscheibe O betätigt, die eine oder mehrere Stufen trägt und mit dem Organ kinematisch
verhunden ist, dessen lineare oder Winkelgeschwindigkeit gemessen werden soll. An
die Klemmen des Stromwandlers S ist Stromkreis eines amperemetrischen Meßinstruments
gelegt, welches eine mit dem Kondensator C in Reihe geschaltete Wicklung A und den
betreffenden Anker 11 enthält, der einen über einem Ziffernblatt stehenden Zeiger
mittelbar .der unmittelhar betätigt. Das Ziffernblatt ist dabei in bestimmte Einheiten
(Umder./Min. km/Std. o. dgl.) eingeteilt.
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Die Unterbrechungen, die im Stromkreis B-I-S den intermittierenden
Strom verursachen, lösen im Stromkreis S-A-C und in dem wieter unten noch näher
erläuterten Stromkreis S-A'-R einen Strom aus, der der Geschwindigkeit der Kurvenscheibe
O, d. h. der zu messenden Geschwindigkeit proportional ist.
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Nimmt der Rhythmus der Unterbrechungen zu, so wird die Spule A durch
die Einwirkung des Kondensators den Zeiger genen das Maximum der Skala zu verstellen
trachten. Die Wirkung einer zweiten Spule A', den Zeiger gegen den Nullpunkt der
Skala zu verstellen. wird dagegen rrermindert, weil der in dieser Spule fließende
Strom infolge der Impedanz mit steigender Frequenz abnimmt. Andererseits ändert
sich der in Reihe mit der Spule 1' geschaltete Widerstand R nicht, wenn sich der
Rhythmus der Unterbrechungen ändert. Die von dem Zeiger eingenommene Lage hängt
also von der Kreuzung und dem Zusammenspiel der zwei Wirkungen ab. Die Anwendung
des Widerstandes gibt die Möglichkeit, zwei vollkommen gleiche Spulen anzuwenden.
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Die geschilderte Gesamtanordnung bringt ills Gleichgewicht: die Spannungsänderungen
der Batterie, die durch die Temperaturänderungen verursachten Änderungen des Stromkreises
und die Änderungen anderer elektrischer Größen, die auf die Änderungen der Schnelligkeit
und der Amplitude der Unterbrechungen des Kontaktes zurückzuführen sind.
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Der Wert des in den amperemetrischen Wicklungen fließenden veränderlichen
Stromes ist verhältnismäßig bedautend, derart, daß der Zeiger auch über eine geeingnete
Übersetzungsvorrichtung noch verstellt werden kann.
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Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen eine praktische Ausführung des
in Fig. I gezeigten Schemas: Eine zylindrische, einseitiggeöffnete Büchse 1, wie
sie bei gewöhnlichen Schalttafelmeßinstrumenten verwendet wird, trägt mittels einer
Platte 2 einen ringförmingen Kondensators C und einen Strnmwandler 3', dessen Enden
mit Eintrittsklemmen 4 und mit folwenden Stromkreisen verbunden sind: Widerstand
R in Reihenschaltung mit der Spule A' und Kondensator C in Reihenschaltung mit der
Spule A.
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Die Eintrittsklemmen 4 sind äußerlich mit dem Stromkreis zu verbinden,
der durch die Reibenschltung des Läufers mit der Batterie erllalten wird.
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Die zwei Spulen A und A' sind auf der Platte 5 befestigt, auf welcher
zwei das Zifferublatt tragende Stifte 6 feststehend sind.
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Die bewegliche Ausstattung des Instrumentes wird durch die Platte
7 getragen. Der Zeiger 8 ist nicht unmittelbar mit dem Anker M verbunden, sondern
über ein Zahnäderpaar 9, das die Winkelverstellung des Ankers übersetzt. Die Blattausdehnungen
Io der Spulen, 4 und 4' sind nicht entgegengesetzt. bilden jedoch untereinander
einen spitzen Winkel, wohei jede dieser Ausdehnungen ein geeignetes Profil besitzt.
Damit der Zeiger in seiner Rückibewegung in die Nullage unterstützt wird, ist eine
Spiralfeder 12 vorgesehen.
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Infolge der Anordnung seines Stromkreises und seiner Bauart ist das
Gerät geeignet, auf der Schalttafel eines Kraftfahrzeuges, eines Flugzeuges o. dgl.
montiert zu werden, wobei es als Momentanzeiger der Undrehungszahl des Motors, der
Geschwindigkeit des Fahrzeuges u. dgl. dient.
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Wenn eventuelle Störungen bei Rad ioan lagen ausgeschaltet werden
sollten, könnte ein Koudensator C' zugeschaltet werden, welcher aber in Anbetracht
des kleinen Stromverbrauches (I, 2 Watt) sonst nicht erforderlich ist und nicht
den Gegenstand der Erfindung bildet.
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Der Kontakt I bedarf kiner Feineinstellung und kann daher ersetzt
werden; er kann eine beliebige Anzahl von Zeigern betätigen,
und
die Anzeige ändert sich nicht, auch wenn während des Betriebes die Anzahl der Anzeigestellen
geändert wird.