DE1963586A1

DE1963586A1 - Galvanometer converter

Info

Publication number: DE1963586A1
Application number: DE19691963586
Authority: DE
Inventors: Lechtman Moisej A; Perelberg Asik I; Schrajfeld Tamara J
Original assignee: SAWOD WIBROPRIBOR
Current assignee: SAWOD WIBROPRIBOR
Priority date: 1969-12-18
Filing date: 1969-12-18
Publication date: 1971-06-24
Also published as: DE1963586B2

Description

GALVANOMETERWANDLER Die Erfindung bezieht sich auf das gebiet des Meßgerätebaus, insbesondere auf Galvanoinete,rwandler und kann ihre Anwendung in der Meßtechnik finden. GALVANOMETER CONVERTER The invention relates to the field of Measuring instrument construction, in particular on Galvanoinete, rwandler and can be used in find the measurement technology.

Bekannt sind Galvanometerwandler mit einem Dauermagneten, einem beweglichen Organ und einem an diesem angebrachten Magnetfeldempfindlichen Element, beispielsweise einem Hall-Geber (siche beispielsweise den sowjetische Urheberschein Nr. 153 964 Klasse 21e, 3030). Galvanometer transducers with a permanent magnet, a movable one, are known Organ and a magnetic field-sensitive element attached to it, for example a Hall sensor (for example, get the Soviet copyright certificate No. 153 964 Class 21e, 3030).

Diese bekannte Anordnung arbeitet als Verstärker für schwache elektrische Signale. Das Eingangssignal wird an den Spulenanschlüssen des beweglichen Organs angelegt, während den Stromanschlüssen des hall-Gebers Gleichstrom zugeführt wird. Das verstärkte Ausgangssignal ergibt'sich an den liotentialanschlüssen des Hall-Gebers. This known arrangement works as an amplifier for weakness electrical signals. The input signal is sent to the coil terminals of the movable Organ is applied while direct current is supplied to the power connections of the hall sensor will. The amplified output signal is obtained at the potential connections of the Hall encoder.

Der beschriebene Verstärker hat aber einige wichtige i ngel. Und zwar greift an seinem beweglichen Organ nicht nur das vom Spulenstrom erzeugte Drehmoment, sondern auch eine Ausstoßkraft an, die durch Wechselwirkung zwischen Hall-Geber und Strom und zwischen den Stromanschlüssen des Hall-Gebers und dem Magnetfeld des Dauermagneten zustandekommt. The amplifier described has a few important flaws. and not only does the torque generated by the coil current act on its moving organ, but also an ejection force created by the interaction between Hall sensors and current and between the current connections of the Hall sensor and the magnetic field of the Permanent magnets come about.

Ein weiteres am beweglichen Organ angreifendes Drehmoment wird durch die Potentialanschlüsse des llaIl-Gebers erzeugt.Another torque acting on the moving organ is caused by generated the potential connections of the llaIl encoder.

Diese zusätzlichen am beweglichen Organ angreifenden Kräfte und Drehmomente machen sich besonders bemerkbar, wenn man versucht, die Empfindlichkeit bzw. den Verstärkungsfaktor des Wandlers zu steigern.These additional forces and torques acting on the moving organ are particularly noticeable when trying to adjust the sensitivity or the To increase the gain factor of the converter.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Anordnung angegeben werden, die diese Nachteile vermeidet. The present invention aims to provide an arrangement which avoids these disadvantages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hochempfindlichen Galvanometerwandler zu entwickeln, bei dem das bewegliche Organ keinen zusätzlichen Kräften und Drehmomenten ausgesetzt ist Die gestellte Aufgabe wird bei einem Galvanometerwandler mit einem beweglichen Organ, einem an diesem angebrachten magnetempfindlichen Element mit zumindest zwei vom Magnetfeld durchsetzen Anschlüssen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anschlüsse entlang der senkrechten Achse des beweglichen Organs angeordnet und an diesem befestigt sind, wobei die Speisestromanschlüsse des magnetfeldempfindlichen Elementes an der glcichen Seite der waagerechten Achse des beweglichen Organs liegen. The invention is based on the object of a highly sensitive To develop galvanometer transducers in which the movable organ does not have any additional Forces and torques is exposed. The task at hand is with a galvanometer transducer with a movable organ, one attached to it magnetically sensitive Element with at least two connections penetrate the magnetic field according to the invention solved in that the connections along the vertical axis of the movable Organ are arranged and attached to this, the feed current connections of the magnetic field sensitive element on the same side of the horizontal axis of the movable organ.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt die Fig. 1 Vorderansicht des erfindungsgemäßen Galvanometerwandlers in schematischer Darstellung. The invention is referred to below using an exemplary embodiment explained in more detail on the accompanying drawings. It shows the Fig. 1 front view of the galvanometer transducer according to the invention in a schematic representation.

einen Yig. 2 Schnitt II~II des Galvanometerwandlers nach Fig. 1. a yig. 2 Section II ~ II of the galvanometer transducer according to FIG. 1.

Fig. 3 Milchsicht des Galvanometerwandlers nach der Fig. 1.1 Wie dies die Zeichnung erkennen läßt, enthält der Galvanometerwandler zunächst ein bewegliches Organ mit einer Spule 1 (Fig. l), die einen Geber 2 und einen Spiegel 3 trägt. Das ganze System ist in Spannbändern 4 gelagert und befindet sich im Magnetfeld. Das feldempfindliche Element bzw. der Geber 2 können ein Hall-Geber, ein Gaußsclles Element oder Magnetdioden sein. Im vorliegenden Fnlle wird der Geber 2 durch einen Hall-Generator gebildet. Fig. 3 Milk view of the galvanometer transducer according to Fig. 1.1 How this can be seen in the drawing, the galvanometer converter initially contains a movable one Organ with a coil 1 (Fig. 1), which carries a transmitter 2 and a mirror 3. That The whole system is stored in tensioning straps 4 and is located in the magnetic field. That Field-sensitive element or the transmitter 2 can be a Hall transmitter, a Gaussian Be element or magnetic diodes. In the present case, the encoder 2 is replaced by a Hall generator formed.

Die Stromanschlüsse- 5, 6 (Fig. 2) des Hall-Gebers verlaufen genau parallel zur senkrechten Achse des beweglichen Organs und in der gleichen Richtung wie seine wasgerechten Achse. The power connections 5, 6 (Fig. 2) of the Hall sensor run exactly parallel to the vertical axis of the movable Organ and in the same direction as its proper axis.

Die Potentialanschlüsse 7, 8 (Fig. 1, 3) sind an den gegenüberliegenden Seiten des Gebers 2 verlegt und verlaufen bis zur Gebermitte quer zur senkrechten Achse des 1eweglichen Organs und dann entlang diescr Achse in der gleichen Richtung wie die waagerechte Achse des Systems. The potential connections 7, 8 (Fig. 1, 3) are on the opposite Sides of encoder 2 relocated and run up to the center of the encoder transversely to the vertical Axis of the movable organ and then along this axis in the same direction like the horizontal axis of the system.

Alle Anschlüsse des Hall-Gebers 2 sind im Bereich der Feldwirkung am beweglichen Organ befestigt. Der Stromanschluß 5, der entlang einer der Kanten der Geberpiatte verläuft, wird am beweglichen Organ nach Uberprüfung oder nach Ausbalancierung (im Bedarfsfall) im Magnetfeld endgültig befestigt. All connections of the Hall sensor 2 are in the area of the field effect attached to the moving organ. The power connector 5, which runs along one of the edges the donor plate runs, becomes on the movable organ after checking or after balancing (if necessary) finally fixed in the magnetic field.

Die in der obenbeschriebenen Weise verlegten Anschlußse des Hall-Gebers bilden zwei quer zu den Feldlinien liegende Windungen. Das bewegliche Organ und der an diesem angebrachte Hall-Geber 2 sind so angeordnet, daß die llattenebene des Gebers in der Nullstellung par:lllel zu den Feldlinien steht. Die I>otentialansc}ilüsse 7, 8 des Hall-Gebers 2 sind über Widerstand 9 (Fig, 2) mit den Spulenanschlüssen verbunden: Der beschriebene Galvanometerwandler hat folgende Wirkungsweise. The connections of the Hall sensor routed in the manner described above form two turns lying transversely to the field lines. The movable organ and the attached to this Hall sensor 2 are arranged so that the llattenebene of the encoder is in the zero position par: lllel to the field lines. The I> otentialansc} iluts 7, 8 of the Hall sensor 2 are connected to the coil connections via resistor 9 (Fig, 2) connected: The galvanometer converter described has the following mode of operation.

Wird Strom durch die Stromanschlüsse 5, 6 des Hall-Geder lers 2, die zusammen mit Geberplatte eine quer zu den Magnetfeldlinien liegende Windung bilden, geschickt, so wirken die an den beiden Windungshälften angreifenden Ausstoßkräfte gegeneinander und heben sich demzufolge gegenseitig auf. Ebenso gleichen sich auch die Kräfte aus, die an der durch die Potentialanschlüsse 7, 8 gebildeten Windung angreifen. Is current through the power connections 5, 6 of the Hall-Geder lers 2, which, together with the encoder plate, has a turn lying transversely to the magnetic field lines form, skillfully, this is how the ejection forces acting on the two halves of the winding act against each other and therefore cancel each other out. Likewise, they are also alike the forces acting on the turn formed by the potential connections 7, 8 attack.

Bei Stromzuführung an den Anschlüssen 5, 6 des Hall-Gebers stellt sich das bewegliche Organ im Magnetfeld so ein, daß die Plattenebene des Gebers 2 parallel eu den Magnetreldlinien liegt. In diesem Zustand lassen sich der elektrische und der mechanische Nullpunkt des Systems durch einen Korrektor (in der Zeichnung nicht gezeigt) in Übereinstimmung bringen. Diese Einstellung wird durch den Spiegel 3 erleichtert. When power is supplied to the connections 5, 6 of the Hall sensor the moving organ in the magnetic field so that the plate plane of the encoder 2 lies parallel to the magnetic field lines. In this state the electrical and the mechanical zero point of the system by a corrector (in the drawing not shown). This setting is made through the mirror 3 relieved.

Bei auagelenktem beweglichen Organ erzeugt der die von den Stromanschlüssen gebildete Windung durchfließende Strom ein dem Ausschlagwinkel proportionales Drehmoment, Dieses Drehmoment übt auf das bewegliche Organ eine Rückführwirkung aus. When the movable organ is articulated, it generates the from the power connections formed winding current flowing through a torque proportional to the deflection angle, This torque exerts a feedback effect on the movable member.

In der gleichen Weise entsteht ein Drehmoment auch in der anderen, von den Anschlüssen 7, 8 des Hall-Gebers 2 gebildeten Windung. Schickt man ein Teil des die Anschlüsse den 7, 8 durchfließenden Stromes in entsprechender Richtung er die Widerstand 9 und Anschlüsse 10, 11 durch die Spulo 1, so bekommt man die Möglichkeit, das obenerwähnte Rückführdrehmoment teilweise oder völlig zu kompensieren. Eine negative Rückführung wirkt sich aber günstig auf die Vibrationsfestigkeit des Galvanometerswandlers aus. In the same way, a torque also arises in the other, of the connections 7, 8 of the Hall sensor 2 winding. If you send a part of the current flowing through the terminals 7, 8 in the corresponding direction er the resistor 9 and connections 10, 11 through the coil 1, so you get the opportunity to the aforementioned return torque to partially or fully compensate. A negative feedback has a positive effect on the vibration resistance of the Galvanometer converter.

Mit der vorliegenden Erfindung wird also die Möglich eit gegeben, hochempfindliche Galvanometerwandler zu haufen. With the present invention, the possibility is given heap highly sensitive galvanometer transducers.

Die Beeinflußung des beweglichen Organs durch die zusätzlichen Kräfte wird völlig vermieden. Dies bedeutet eine Erhöhung der Genauigkeit der Umwandlung. In der Nullstellung steht die Plattenebene des Gebers parallel zu den Feldlinien. Gelöst ist weiterhin das Problem der Vibrationsfestigkeit des Gerätes.The influence of the additional forces on the moving organ is completely avoided. This means an increase in the accuracy of the conversion. In the zero position, the plate plane of the encoder is parallel to the field lines. The problem of the device's vibration resistance has also been resolved.

Claims

PATENT CLAIM:

Galvanometer converter with a movable organ, one au this attached field-sensitive elements and at least with two in the magnetic field located connections, d: 1 d u r c h e k e n n z e i c h.n e t that the connections (5, 6 or 7, 8) werlauf in the direction of the vertical axis of the movable organs and are attached to this, wherein the feed current connections (5, 6) of the field-sensitive Element (2) on the same side of the horizontal axis of the movable organ are located L e r s e i t e