Titel: | Neuerungen auf dem Gebiete der Wellentelegraphie. |
Autor: | Adolf Prasch |
Fundstelle: | Band 321, Jahrgang 1906, S. 170 |
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Neuerungen auf dem Gebiete der
Wellentelegraphie.
Von Ing. Adolf Prasch,
Wien.
(Fortsetzung von S. 156, 1905, 320.)
Neuerungen auf dem Gebiete der Wellentelegraphie.
Der magnetische Wellenanzeiger von Prof. W.
PeukertElektrotechnische
Zeitschrift 1904 S. 992. ist gleichfalls auf die Erscheinung
aufgebaut, dass sich die magnetische Hysteresis in einem periodisch wechselnden
magnetischen Felde ändert. Es lässt sich mit diesem jedoch, im Gegensatz zu der
Mehrzahl dieser Arten von Wellenanzeigern, ein Schreibapparat betätigen, so dass bleibende lesbare
Zeichen erhalten werden können. Die Einrichtung ist wie folgt getroffen: Ein Magnet
AB (Fig. 46 und
47) ist auf einer wagerechten, mit Schneiden
versehenen Achse gelagert. In dem Felde dieses Magneten ist ein mit einigen
Drahtwindungen versehener Eisen- oder Stahlkörper EE
drehbar angeordnet, wobei die Enden der Drahtwindung an die isoliert auf der
Drehachse des Eisenkörpers sitzenden und mit zwei Schleiffedern ff' in Berührung stehenden Schleifringen ss' angeschlossen sind.
Textabbildung Bd. 321, S. 171
Fig. 46.
Textabbildung Bd. 321, S. 171
Fig. 47.
Der Eisenkörper wird mittels Schnurantrieb durch einen Elektromotor in fortwährender
gleichmässig drehender Bewegung erhalten. Das Eisen wird bei dieser Drehung einem
magnetischen Kreisprozesse unterworfen, welcher eine bestimmte Magnetisierungsarbeit
erfordert, deren Grösse von der Beschaffenheit des Eisenkörpers und der Stärke des
magnetischen Feldes abhängt. Diese Magnetisierungs- oder Hysteresisarbeit übt auf
den Magneten ein Drehmoment aus und bedingt dessen Ablenkung im Sinne der
Drehrichtung des Eisenkörpers und ist die Grösse der Ablenkung ein unmittelbares
Mass für die Grösse der Hysteresis im Eisenkörper, da die in dem Eisenkörper
erzeugten Wirbelströme eine solche Wirkung nicht hervorrufen können. Ersetzt man zum
Beweise den Eisenkörper durch einen Kupferkörper gleicher Abmessung, so behält der
Magnet seine Nullage bei. Ist die Umdrehungsgeschwindigkeit des Eisenkörpers
ausreichend, so stellt sich der Magnet unter einem bestimmten Winkel zu seiner
Gleichgewichtslage ein und behält diese Lage auch dann bei, wenn die
Drehgeschwindigkeit des Eisenkörpers innerhalb gewisser Grenzen schwankt. Zur
Erreichung einer möglichst gleichbleibenden Ablenkung des Magneten wird er mit einem
Dämpfer versehen, der aus einem in Oel oder Glyzerin tauchenden Metallflügel
besteht. Wird nun durch die Wicklung des sich drehenden Eisenkörpers ein
hochfrequenter Wechselstrom geleitet, so verringert sich die Hysteresis des Eisens
sofort, das Drehmoment nimmt ab und der Magnet bewegt sich entgegen der
Drehrichtung. Bei Unterbrechung des Wechselstromes kehrt der Magnet wieder in die
ursprüngliche Lage zurück. Diese Bewegung des Magneten wird nun zur Herstellung
eines Kontaktes benutzt, zu welchem Zwecke der Magnet mit dem Zeiger Z verbunden wird, der zwei Kontaktstifte trägt, die
sich abwechselnd an die Kontakte k und k1 anlegen und so einen
Stromkreis schliessen oder unterbrechen. Ein zuverlässiger Kontakt wird erzielt,
wenn der Magnetzeiger mit einem Platinstift versehen ist, der in einem
Quecksilbertropfen taucht.
Zum Zwecke der Anzeige elektrischer Wellen wird eine der beiden Schleiffedern ff' mit dem Wellenfänger, die andere mit der Erde
verbunden. Die durch die einlangenden Wellen im Wellenfänger induzierten
Wellenströme durchfliessen die Windungen des Eisenkörpers, drücken die Hysteresis
herab und der Magnet dreht sich dem Drehfelde entgegen.
Bei der für diesen Zweck angegebenen Schaltung (Fig.
48) wird der Stromkreis eines Relais R an den
zu schliessenden Kontakt k1 angelegt. Durchfliessen nun Wellenströme den Eisenkörper W, so legt sich die Zunge z an den Kontakt k1, schliesst den Stromkreis des Relais, welches wieder den Schreibapparat
M in der bekannten Weise betätigt. Wird der
Stromkreis des Relais einseitig an den Kontakt k
angelegt, so hat man die Ruhestromschaltung, bei welcher nur die Kontakte des Relais
umgewechselt zu werden brauchen.
Textabbildung Bd. 321, S. 171
Fig. 48.
Die Empfindlichkeit dieses Wellenanzeigers lässt sich noch durch Parallelschaltung
einer Kapazität zu den Windungen des Eisenkörpers wesentlich erhöhen. Dem Fritter
gegenüber soll der Apparat eine Reihe von Vorzügen besitzen; er soll viel
empfindlicher sein und nur etwa den zehnten Teil jener Energie beanspruchen, welche
zur Betätigung des Fritters erforderlich ist, ferner keiner Entfrittung bedürfen,
sich zur Anzeige von Wellen selbst einstellen und weniger zufälligen äusseren
Beeinflussungen ausgesetzt sein. Auch dürfte durch einen solchen Wellenanzeiger,
dessen Konstante (Widerstand, Kapazität und Selbstinduktion) stets gleichbleibend
sind, die Abstimmung des Empfangskreises wesentlich erleichtert werden.L'Éclairage Électrique Bd. 38 No.
10.
Textabbildung Bd. 321, S. 171
Fig. 49.
Der elektromagnetische Wellenanzeiger von Tissot. Für
das Studium der Dämpfung verwendet Tissot eine Abart
des Marconi-Rutherfordschen magnetischen
Wellenanzeigers, bei welchem an Stelle eines Telephons ein Galvanometer benutzt
wird. Dieses äusserst empfindliche Instrument besteht aus einem doppelten
Wellenanzeiger, deren jeder (Fig. 49) aus einem
permanenten Magnete CC1, einer primären Windung AB aus feinem
Stahldraht und einer sekundären Windung ab aus
Kupferdraht besteht. Die beiden Magnete CC1 sind an einer gemeinsamen Achse befestigt und
drehen sich von der Scheibe p aus bewegt,
gemeinschaftlich und daher auch mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit. Die beiden
Windungen ab sind so miteinander verbunden, dass sie
sich in ihren Wirkungen gegenseitig aufzuheben trachten. Ist die Wirkung der beiden
Wellenanzeiger die gleiche, so bleibt auch das empfindliche Galvanometer G, welches auch durch ein Elektrodynamometer der Bellati-Type ersetzt werden kann, während der Drehung
in Ruhe. Die Windungen B sind nun einerseits mit dem
Wellenfänger, anderseits mit der Erde verbunden. Langen nun elektrische Wellen ein,
so wird das Gleichgewicht gestört, was sich durch den Ausschlag des Galvanometers
anzeigt. Es gelangt also auch hier das Differentialprinzip zur Verwertung.
Durchgeführte Versuche erweisen, dass die durch diesen Wellenanzeiger zum Ausdruck
gebrachte Wirkung, ebenso wie bei der Anordnung von Rutherford der maximalen Intensität des im Wellenfänger induzierten
Stromes proportional ist.
Bei dem Wellenanzeiger von. H. KarpenL'Éclairage Électrique Bd. 38 No.
14. wird die durch Wellenwirkung hervorgerufene elektrostatische
Anziehung zweier
fester Systeme auf ein bewegliches zur Wellenanzeige verwertet. Das bewegliche
System besteht aus zwei zylindrisch geformten Aluminiumstücken ab (Fig. 50) von 28 mm
Länge und 25 mm Höhe, die durch einen leichten Aluminiumstab miteinander verbunden
und im Mittelpunkte an einem Faden drehbar aufgehängt sind. Dieses System schwingt
zwischen zwei senkrechten zylindrischen Armaturen AB,
welche durch den dicken Draht S von ganz bestimmter
Selbstinduktion verbunden sind. Dieser Draht ist ausserdem bei 1 mit dem Wellenfänger und bei 2 mit der Erde verbunden. Sobald der Wellenfänger von elektrischen Wellen
getroffen wird, entsteht zwischen 1 und 2 eine wechselnde Potentialdifferenz, deren Frequenz
jene der einlangenden Wellen ist. Unter der Einwirkung des hierdurch zwischen den
Armaturen entstehenden elektrostatischen Feldes, dreht sich das bewegliche System um
den Aufhängepunkt O derart, dass die Kapazität des
Systems vergrössert wird. Nach Verschwinden der Wellenwirkung kehrt das System,
durch die Torsion des Fadens getrieben, in die Ruhelage zurück. Zwecks Ablesung des
Ausschlages ist an dem beweglichen System ein Spiegelchen befestigt, welches einen
Lichtstahl auf die Skala reflektiert. Dieser Wellenanzeiger wirkt nicht wie ein
Fritter auf Spannungsstoss, sondern akkumuliert die Wirkungen. Er ist sehr
empfindlich und zeigt bei einer Spannungsdifferenz von 1 Volt an der 2 m entfernten
Skala bereits eine Ablenkung von 15 mm. Wegen der akkumulierenden Wirkung lässt sich
dieser Wellenanzeiger auch zum Messen der einlangenden Wellenintensität
verwerten.
Textabbildung Bd. 321, S. 172
Fig. 50.
Das Dynamometer für schnelle elektrische Schwingungen von N.
Papalexi.Annalen der Physik
Bd. 14 S. 756. Dieses Induktionsdynamometer hat sich unter vielen
anderen Instrumenten als das beste erwiesen. Den beweglichen Teil dieses
Instrumentes bildet eine aus zwei gekreuzten dünnen, 13 cm langen Holzstäbchen
bestehende Nadel r (Fig.
51), an deren Enden Quadrate q aus 0,1 mm
dicken Aluminiumstäbchen so befestigt sind, dass sie alle in der gleichen Ebene
liegen. Die Seitenlänge der Quadrate beträgt etwa 3 cm, Durch die Achse der Nadel
geht ein dünner Draht, dei oben einen kleinen Spiegel und unten zur Dämpfung ein
Rechteck von 3 und 3,5 mm Seitenlänge aus Glimmer trägt. Das Ganze hängt an einem
Kokonfaden von 32 cm Länge und schwebt frei zwischen
zwei wagerechter Systemen von je vier kleinen Spulen s.
Die ersten viel Spulen befinden sich unmittelbar über den Quadraten dei Nadel, aber
nicht konzentrisch zu diesen und sind fest Das zweite System befindet sich genau
unterhalb de Quadrate und ist zu dem ersten System parallel gelegt aber auf ein
bewegliches Brett montiert. Hierdurch läss sich die Entfernung zwischen den beiden
Spulensystemen und somit die Empfindlichkeit des Apparates innerhalb gewisser
Grenzen ändern. Die Spulen haben einen Durchmesser von 4,5 cm und bestehen je aus
zwei Windungen von 1,5 mm starkem isolierten Draht. Die Spulen jedes Systems sind so
miteinander verbunden, dass sich ihre Wirkung auf die Nadel summiert. Die
Unabhängigkeit der beiden Spulensysteme voneinander ermöglicht es, das Instrument
als Differentialdynamometer zu verwenden. Beobachtet wird mit Fernrohr und
Skala.
Die Anschläge sind, wie durch vergleichende Versuche mit einem Bolometer nachgewiesen
wurde, dem Integral \int\limits_0^{\sim}\,i^2\,d\,t gleich. Der Vorzug des Instrumentes soll nebst dessen
Empfindlichkeit noch der sein, dass es unmittelbare Anzeigen liefert, so dass alle
Hilfsapparate entbehrt werden können. Geeignet ausgestattet muss sich dieses
Instrument auch als Wellenanzeiger für Zwecke der drahtlosen Telegraphie verwerten
lassen.
Textabbildung Bd. 321, S. 172
Fig. 51.
Textabbildung Bd. 321, S. 172
Fig. 52.
Der bolometrische Wellenanzeiger von C. TissotL'Éclairage Électrique Bd. 38 No.
10. soll dazu dienen, die Intensität einlangender elektrischer Wellen
zu messen. Er besteht im wesentlichen aus zwei Systemen feiner Platindrähte abcd und a'b'c'd' (Fig. 52), welche kongruent sind und in die Zweige
einer Wheatstoneschen Brücke MNPQ eingeschaltet werden. Das Gleichgewicht der Brücke wird mittels der
beiden Drahtspulen SS1, welche gemeinsam in einem Erdölbad liegen,
und dem längs des Drahtfadens KK1 gleitenden Kontakt N
hergestellt. Für die beiden Drahtsysteme abcd und a'b'c'd' wurde gleichfalls die Brückenform gewählt. Für
die Zwecke der Messung wird der Luftdraht L an a und die Erde E an c angelegt. In der schematischen Anordnung ist die
Einrichtung identisch mit jener von Rubens. Das in dem
mittleren Brückenzweige eingeschaltete Galvanometer G
ist von der Thomsontype, äusserst empfindlich und hat
einen Widerstand, welcher genau gleich jenem der anderen Zweige der Brücke ist. Der
Apparat gestattet die Wirkung der von mehreren Kilometern Entfernung einlangenden
Wellen genau festzustellen.
Die gemessene Quantität ist nachweisbar ebenfalls gleich dem \int\limits_0^{\sim}\,i^2\,d\,t bezogen auf
eine vollständige Periode und stellt sonach die Summe der gesamten vom
Wellenempfänger aufgenommenen Energie dar.
(Fortsetzung folgt.)