Schaltungsanordnung zur Anzeige des Sättigungszustandes eines Zählkernes Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Anzeige des Sättigungszustandes eines Zählker nes, der mehrere stabile Magnetisierungszustände auf weist und durch Impulse konstanten Spannungs-Zeit- Integrals in die Sättigung gebracht wird. Als Zähl kerne werden vorwiegend Magnetkerne mit an nähernd rechteckförmiger Hysteresisschleife verwen det, die durch die Zählimpulse von einem Remanenz- zustand in den anderen gebracht werden.
Dabei ist eine Anzahl von definierten Impulsen, die von einem Impulsformerkern geliefert werden, erforderlich. Wer den Zählschaltungen mit derartigen Zählkernen auf gebaut, dann ist ein Ausgangssignal erforderlich, das anzeigt, dass der Zählkern seine Endstellung erreicht hat.
Es ist eine Anordnung bekannt, die zwei Wicklun gen pro Zählkern vorsieht. Die Magnetisierungswick- lung des Zählkernes ist mit einem Widerstand in Reihe geschaltet, und die Indikatorwicklung ist mit einem Kondensator in Reihe geschaltet. Die beiden Zweige des Zählkernes sind parallel geschaltet und werden gleichzeitig vom Impulsformkern gespeist. Im ungesättigten Zustand wird der Kern über den ersten Zweig magnetisiert.
Dabei wird in der zweiten Wicklung zusätzlich noch eine gegenphasige Span nung induziert, deren Amplitude annähernd gleich gross ist, wie die von dem Impulsformerkern gelieferte Eingangsspannung, so dass die Spannungen im In dikatorzweig sich nahezu aufheben. Der Kondensator wird daher nicht aufgeladen, und es entsteht kein Ausgangssignal. Nachdem eine bestimmte Anzahl von Zählimpulsen angelegt worden ist, kommt der Zähl kern in die Sättigung. Die beiden Wicklungen sind gegeneinander entkoppelt, und die in den Indikator zweig induzierte Gegenspannung fällt weg. Der vom Impulsformerkern kommende Zählimpuls greift durch, und der Kondensator wird aufgeladen.
An stelle des Kondensators kann auch direkt ein In dikator eingesetzt werden. An dem Indikator wird im nichtgesättigten Zustand jedoch stets eine kleine Restspannung stehenbleiben. Die Grösse der Rest spannung ist sehr stark von den Toleranzen der Bauelemente abhängig. Eine einwandfreie Anzeige des Sättigungszustandes lässt sich nur bei grosser zugeführter Leistung erreichen und bei entsprechen den Fehlstrombedingungen für den Indikator.
Diesen Nachteil vermeidet eine andere bekannte Anordnung, die ebenfalls zwei parallel geschaltete Zweige aufweist. In jedem Zweig ist zusätzlich ein Gleichrichter eingesetzt, der für die Zählströme in Durchlassrichtung betrieben wird.
Die Dimensionie rung und Einschaltung der beiden Wicklungen des Zählkernes ist so, dass die induzierte Spannung im Indikatorkreis grösser ist als die anliegende Eingangs- ,spannung vom Impulsformerkern. Solange der Zähl kern im nichtgesättigten Zustand ist, ist der Gleich richter im Indikatorkreis stets gepserrt. Damit ist sichergestellt, dass der Indikator vollkommen stromlos bleibt und nur dann erregt wird,
wenn der Zähl kern gesättigt ist und die Eingangsspannung vom Impulsformerkern durchgreift. Diese Anordnung hat jedoch noch den Nachteil, dass der Impulsformerkern so viel Leistung abgeben muss, dass der Indikator an spricht. Bei einer sehr grossen Zählrate des Zähl kernes ist der Zählimpuls entsprechend klein und kurz, so dass ein empfindlicher, schnell ansprechender Indikator vorgesehen werden muss.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Indikator schaltung für einen Zählkern anzugeben, die un abhängig von der Grösse und Dauer des Zählimpulses einen unempfindlichen billigen Indikator verwenden kann.
Dies wird dadurch erreicht, dass zur stufen- weisen Magnetisierung des Zählkernes vorgesehene Impulse über einen Impulsformerkern auf die Reihen schaltung einer Zählkernwicklung und einer über- wachungswicklung eines zusätzlichen Anzeigekernes einwirken, dass der Anzeigekern erst beim Erreichen des Sättigungszustandes des Zählkernes ummagneti siert und danach über eine Rückstellwicklung wieder in die Ausgangslage gebracht wird,
und dass der dabei entstehende Rückstellimpuls zum Ansprechen eines Indikators führt. Die Zurückstellung des An zeigekernes kann z. B. mit der Rückstellung des Impulsformerkernes erfolgen. Aus dem Impulsfor- merkern wird nur die Leistung abgegriffen, die zur Ummagnetisierung des Anzeigekernes erforderlich ist.
Im nichtgesättigten Zustand des Zählkernes erzeugt der Zählstrom in der überwachungswicklung des An zeigekernes eine Feldstärke, die nicht zur Ummagne- tisierung des Kernes ausreicht. Dies lässt sich durch entsprechende Dimensionierung der überwachungs- wicklung erreichen. Nach jedem Zählimpuls wird eine Rückstellwicklung des Anzeigekernes in ent gegengesetzter Richtung wie die überwachungswick- lung erregt.
Der Rückstellstromkreis des Anzeige kernes ist unabhängig von der eigentlichen Zählschal tung und kann mit einer entsprechenden Zeitkonstan ten versehen und leistungsmässig so ausgelegt sein, dass der auftretende Rückstellimpuls zum Ansprechen des Indikators ausreicht. Der Indikator ist dabei z. B. an die Reihenschaltung der überwachungswicklung und einer zusätzlichen Anzeigewicklung des Anzeige kernes angeschaltet.
Die Anschaltung des Indikators erfolgt nach einer weiteren Ausgestaltung der Er findung nur dann, wenn der Kontakt geschlossen ist, . der auch die Zurückstellung des Impulsformerkernes einleitet.
Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 2 beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine prinzipielle bekannte Zählschaltung und Fig. 2 erfindungsgemäss ausgebildete Schaltungs anordnung mit Anzeigekern und Indikator.
In Fig. 1 ist eine multistabile Zählschaltung mit Impulsformerkern JK und Zählkern ZK angegeben. Beide Kerne sind aus ferromagnetischem Material mit annähernd rechteckförmiger Hysteresisschleife. Der Impulsformerkern JK wird durch das gleich zeitige Arbeiten der Kontakte sv und sk ständig um magnetisiert.
Beim Schliessen der Schalter sv und sk wird der Kern über die Wicklung Wv magnetisiert und nach dem Öffnen der Kontakte über die Wick lung W r zurückgestellt. An der Ausgangswicklung Wa des Impulsformerkernes tritt bei jedem Impuls (sv und sk geschlossen) ein Ausgangsimpuls mit kon stantem Spannungszeitintegral auf.
Dieser Impuls ge langt gleichzeitig auf die Zählkernwicklung, deren Windungszahl so dimensioniert ist, dass der Zählkern nach einer ganz bestimmten Anzahl derartiger Im pulse in die Sättigung kommt.
Fig. 2 zeigt die Einschaltung eines besonderen Anzeigekernes AK in die Zählschaltung und die Anschaltung eines unempfindlichen Indikators P. Die Impulse mit konstantem Spannungszeitintegral wer den auf die Reihenschaltung aus Zählkernwicklung ZK und einer flberwachungswicklung W1 des An zeigekernes AK gegeben. Solange der Zählkern sich im nichtgesättigten Zustand befindet, nimmt der Zählkern infolge seines grossen Eingangswiderstan des den Hauptteil der Impulsenergie auf.
Der auch den Anzeigekern <I>AK</I> durchfliessende Magnetisie- rungsstrom reicht nicht aus, um den Kern umzuklap pen. Hat der Zählkern seine Endstellung erreicht, dann wird er niederohmig, und beim nächsten Impuls wird die Hauptenergie dem Anzeigekern zugeführt, der daraufhin in die andere Sättigungslage umkippt. Während dieses Vorganges ,sind die Rückstellwick- lung W2 und die Anzeigewicklung W3 durch sk-Kon- takte abgeschaltet.
Bei der folgenden Zurückstellung des Impulsformerkernes JK wird die Rückstellwick- lung W2 des Anzeigekernes in dem entgegengesetzten Sinne erregt. Der Anzeigekern AK wird dadurch wieder in den Ausgangszustand zurückgestellt. Über den sk-Kontakt wurde inzwischen auch der Indikator P an die Anzeigewicklung W3 und die über wachungswicklung W1 angeschaltet. Durch entspre chende Dimensionierung der Wicklungen des An zeigekernes steht genügend Energie zur Verfügung, um auch unempfindliche Indikatoren zu betätigen.
Die Rückstellzeit des Anzeigekernes wird so gewählt, dass der Rückstellimpuls lange genug ansteht und der Indikator sicher ansprechen kann. Wesentlich bei einer derartigen Indikatoranschaltung ist, dass die Zeitkonstante im Rückstellkreis unabhängig von den Verhältnissen der eigentlichen Zählschaltung gewählt werden kann. Ein weiterer Vorteil der Anordnung besteht darin, dass der Zählschaltung nur sehr wenig Energie zum Umklappen eines unbelasteten Anzeige kernes entzogen wird, denn während des Zählimpul ses ist der Indikator P und die Rückstellwicklung W2 des Anzeigekernes abgeschaltet.