METHOD AND ARRANGEMENT FOR DETERMINING A MAGNETIC FIELD

Abstract: 1. A method of determining a magnetic field by means of a magnetic probe (SON) which has a saturable iron core carrying a winding arrangement (LS), wherein at least one winding of the winding arrangement (LS) is connected to a rectangular, alternating excitation voltage which produces in the saturable iron core an internal magnetic field superimposed on an external magnetic field, e.g. the earth's field, and so changes the saturation conditions of the iron core, and wherein a response signal is derived from at least one winding of the winding arrangement (LS) consisting of induced voltage pulses (U'ind ) as a function of the magnitude of the external magnetic field, characterized in that the pulse duration (t'u ) of the individual induced voltage pulses (U'ind ) is measured and compared with a reference value (tu ) that corresponds to the pulses duration of the induced voltage pulses (Uind ) without the influence of an external magnetic field ; that the difference (tvphi ) between the measured pulse duration (t'u+ ; t'u- ) of the positive and negative voltage pulses (U'ind+ ; U'ind- ) is formed and the reference value (tu ) eliminated, and that from the difference (tvphi ) the field strength is determined and displayed.

Description: Verfahren und Anordnung zar Bestimmung eines Magnetfeldes. Magnetfeldes. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Magnetfeldes mittels einer Magnetsonde, die mindestens eine Wicklung aufweist, wobei an eine Erregerwicklung ein Erregerstrom gelegt wird, der im sättig- baren Eisenkern ein inneres Magnetfeld erzeugt, das sich mit einem äusseren Magnetfeld, z.B. dem Erdfeld, überlagert und die Sättigungspnnkte des Eisenkerns verschiebt, und wobei an einer Messwicklung ein Antwortsignal abgeleitet wird, das eine Funktion der Stärke des äusseren Magnetfeldes ist. Es soll die Stärke eines Magnetfeldes gemessen bzw. die Richtung eines Magnetfeldes, insbesondere des Erdfeldes, bestimmt werden. Dazu benützt man Magnetsonden, die besonders geeignet sind, das relativ schwache Erdfeld zu dessen. Aus der Anordnung zweier Magnetsonden, die in einer horizontalen Ebene senkrecht zueinander stehen, lässt sich je eine Komponente des horizontal einwirkenden Erdfeldes messen. Aus dem Vergleich der beiden Feld stärkekomponenten lässt sich mit trigonometrischen Methoden die Magnetfeldrichtung errechnen. Es ist allgemein bekannt, zur Messung der Magnetfeldstärke folgenden Effekt auszunutzen. Eine Magnetsonde weist einen Eisenkern, eine Primar- und Sekundärwicklung auf. Der durch die Primärwicklung fliessende Erregerwechselstrom erzeugt ein inneres Magnetfeld, das sich mit einem äusseren Magnetfeld überlagert. Die in der Sekundärwicklung induzierte Spannung weist aufgrund des äusseren Magnetfeldes asymmetrische Amplituden auf. Die unterschiedlichen Amplituden beider Halbwellen sind ein Mass für die zu messende Feldstärke. Mit geeigneten Auswertevorrichtungen lassen sich die Amplitudendifferenzen ermitteln und zur Anzeige bringen. Solche Anordnungen haben aber verschiedene Nachteile. Die Nichtlinearität des Eisenkerns führt zur Verzerrungen der induzierten Spannung, so dass die Ausgangsspannung eine signifikant andere Kurvenform als die des treibenden Erregerstroms aufweist. Insbesondere wird eine grosse Zahl von aussteuerungsabhängigen Oberwellen erzeugt, die sich zu unterschiedlich grossen Spitzenspannungen überlagern und so den genauen Vergleich beider Halbwellenamplituden beeinträchtigen. Um diesen Effekt klein zu halten, sind ausgeklügelte, aufwendige Filter und Verstärker erforderlich. Das erzeugte Signal ist eine feldstärkenabhängige Spannung, die im allgemeinen zur weiteren Bearbeitung mit einer zusätzlichen Einrichtung digitalisiert werden muss. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Messverfahren anzugeben, das diese Nachteile vermeidet und das geeignet ist, die Feldstärke und die Feldrichtung eines Magnetfeldes anzuzeigen. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass an die Erregerwicklung eine rechteckformige Wechselspannung gelegt wird, dass die Impulsdauer der einzelnen induzierten Spannungsinipulse gemessen und mit einem Bezugswert verglichen wird, wobei dies Bezugswert der Impulsdauer der induzierten Spannungsimpulse ohne Einwirken eines äusseren Magnetfeldes entspricht, dass der Differenzbetrag aus der gemessenen Impulsdauer und dem Bezugswert gebildet wird, und dass aus dem Differenzbetrag die Feldstärke ermittelt und angezeigt wird. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass keine hochwertigen Filter erforderlich sind, weil nicht die Amplitudendifferenz der induzierten Spannung ausgewertet wird. An die Erregerwicklung der Magnetsonde wird eine recht eckformige Wechselspannung gelegt. An der Messwicklung der Magnetsonde wird die induzierte Spannung abgegriffen, die nur während der Ummagnetisierung des Eisenkerns ansteht. Die Dauer dieser induzierten Spannungsimpulse ist ein Mass für die Zeit, die die Sonde braucht, um vom positiven zum negativen Sättigungspunkt zu gelangen. Liegt kein äusseres Magnetfeld vor, so haben die positiven und negativen Spannungsimpulse die gleiche Länge, d.h. es werden Zeiten gleichen Betrags gemessen. Die Einwirkung eines äusseren Magnetfeldes verschiebt in Abhängigkeit der Stärke des äusseren Magnetfeldes die Sättigungspunkte und damit die Zeitdauer der induzierten Spannungsimpulse. Die positiven und negativen Spannungsimpulse haben unterschiedliche Längen. Das eine Mal verlängert sich die Impulsdauer, das andere Mal verkürzt sie sich. Bildet man nun den Differenzbetrag aus der gemessenen Impulsdauer bei Vorhandensein eines äusseren Magnetfeld es und der Impulsdauer ohne äusseres Magnetfeld (Bezugswert), so ist dieser Betrag, der eine ermittelte Zeit darstellt, ein Mass für die äussere Feldstärke. Diese kann beispielsweise optisch angezeigt werden. Zweckmässigerweise bildet man den Differenzbetrag aus den positiven und negativen Spannungsimpulsen, so dass der Bezugswert, das ist die Zeit der Impulsdauer ohne äusseres Feld, eliminiert wird. Das hat den Vorteil, dass dieser Wert nicht eigens ermittelt werden muss. Das bedeutet, dass Nichtlinearitäten des Eisenkerns sowie Streuungen bei der Fe igung der Magnetsonden keinen Einfluss haben. Somit lassen sich Magnetsonden für dieses Messverfahren preisgünstig und mit nicht allzu hohen Anforderungen an die Präzision fertigen. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung lässt sich dieses Verfahren für Magnetsonden, sogenannte Erdfeldsonden, anwenden, die zur Ermittlung der Richtung eines Magnetfeldes, z.B. des Erdfeldes, ausgebildet sind. Hierbei weist die Magnetsonde mindestens zwei in einem bestimmten Winkel zueinander stehende Schenkel mit mindestens Jeweils einer Wicklung auf. Mit einer solchen Magnetsonde, die horizontal angeordnet ist, lassen sich die Feldstärken zweier senkrecht zueinander stehender Feldvektoren ermitteln. Aus den Feldstärken dieser zwei Feldkomponenten lässt sich, beispielsweise mittels eines Mikrocomputers, aufgrund trigonometrischer Beziehungen die Richtung der Feldlinien eines äusseren Magnetfeldes errechnen und anzeigen. Besonders vorteilhaft ist es bei diesem Verfahren, an ein- und derselben Wicklung den Erregerstrom bzw. die Erregerspannung anzulegen und die induzierten Spannungsimpulse abzugreifen. In einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Messung der Feldstärke ist zweckmässigerweise eine Zeit-Messeinrichtung vorgesehen. Diese misst einmal die Impulsdauer der positiven induzierten Spannung, das andere Mal die Impulsdauer der negativen induzierten Spannung und bildet daraus den Differenzbetrag. Die rechteckförmige Wechselspannung wird durch periodisches Empolen einer Gleichspannung erzeugt. Diese wird über einen Vorwiderstand an die Wicklung der Magnetsonde gelegt. Das periodische Umpolen wird von einer Steuervorrichtung vorgenommen, die auch die synchrone Anschaltung der induzierten positiven und negativen Spannungsimpulse an die Zeitmesseinrichtung steuert. Der positive Spannungsimpuls wird an den ersten Eingang eines ersten logischen Verknüpfungsgliedes, der negative Spannungsimpuls an den ersten Eingang eines zweiten logischen Verknüpfungsgliedes geschaltet. Die zweiten Eingänge der logischen Verknüpfungsglieder sind von einem Taktgenerator beaufschlagt. Jedem logischen VerknUpfungs- glied ist eine Zählvorrichtung, beispielsweise ein digita ler Zähler, nachgeschaltet, deren Ausgänge an einen Subtrahierer geleitet sind. Der dort gebildete Differenzbetrag wird als proportionale Grösse der Feldstärke von einer nachgeordneten Anzeigevorrichtung angezeigt. In einer weiteren Schaltungsanordnung wird vorteilhafterweise eine Magnetsonde benutzt, die erlaubt, die Feldstärke beider Komponenten eines Magnetfeldes, insbesondere des Erdfeldes, zu messen. Die Schaltungsanordnung ist ähnlich wie die vorgenannte Schaltungsan ordnung aufgebaut, mit dem Unterschied, dass ein Teil der Schaltungselemente doppelt vorhanden ist. Die Magnetfeldsonde weist zwei Wicklungen auf, für Jede Komponente des Magnetfeldes eine Wicklung. Denen sind entsprechend zwei Zeitmesseinrichtungen nachgeordnet, die von der Steuervorrichtung entsprechend angeschaltet werden. Ebenso ist ein Taktgenerator vorgesehen, der gleichzeitig beide Zeitmesseinrichtungen beaufschlagt. Ferner ist jeweils ein Ausgang der beiden Zeitmesseinrichtungen mit einem Mikrocomputer verbunden. Aus den Feldstärken beider Feldkomponenten, die eine Funktion der ermittelten Zeiten darstellen, ermittelt der Mikrocomputer die Richtung der Feldlinien und zeigt diese Richtung mittels einer dem Mikrocomputer nachgeordneten Anzeigevorricht1nng an. L)ieDie Anzeigevorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass sie ähnlich wie ein Kompass mit seiner Magnetnadel die Nordrichtung anzeigt. Ist bei-. spielsweise eine solche Magnetsonde in einem ortsver änderlichen Fahrzeug angeordnet, so kann die Anzeigeein- richtung so ausgestaltet sein, dass der Richtungswinkel des Fahrzeuges bezüglich der Nordrichtung angezeigt wird. Anhand der Zeichnung sollen Ausfürrungsbeispiele sowie das Verfahren näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 die prinzipielle Anordnung einer Magnetsonde, Fig. 2 die Hysteresekurve einer Magnetsonde mit entsprechend zugeordneten Strom- und Spannungskurven, Fig. 3 ein Prinzipschaltbild einer Magnetsonde, Fig. 4 den Strom-/Spannungsverlauf der Sondeninduktivität nach Fig.3 ohne Einwirkung eines äusseren Magnetfeldes, Fig. 5 den Strom-/Spannungsverlauf der Sondeninduktivität nach Fig.3 mit Einwirkung eines äusseren Magnetfeldes, Fig. 6 eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Feldstärke,. Fig. 7 eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Feldrichtung, In Fig.1 ist eine Magnetsonde SON dargestellt. Sie weist einen sättigbaren Eisenkern KER mit einer Primärwicklung W1 und einer Sekundärwicklung W2 auf. An die Wicklung W1 wird ein Erregerstrom ierr angelegt, der ein inneres Magnetfeld erzeugt, so dass der Eisenkern abwechselnd den positiven und negativen Sättigungswert erreicht. In der Sekundärwicklung W2 wird dadurch eine Spannung Uind induziert. In Fig.2 ist die Hysteresekurve a einer Magnetsonde, ent sprechend dazu mit Kurve b der Erregerstrom ierr ohne ansseres Magnetfeld dargestellt. Die dazu entspechend dargestellte Kurve d zeigt den Spannungsverlauf der induzierten Spannung Uind. Unter dem Einfluss eines äusseren Magnetfeldes verschiebt sich die Erregerstromkurve um den Betrag JO, der proportional der Stärke des äusseren Magnetfeldes ist, so dass die Kurve zuden Verlauf des Erregerstroms ierr mit äusserem Magnetfeld darstellt. Entsprechend dazu ist der Spannungsverlauf der induzierten Spannung Uind mit äusserem Magnetfeld in Kurve e dargestellt. Ist kein äusseres Magnetfeld vorhanden, so ist die positive und negative Amplitude + Amp und, Amp der induzierten Spannung Uind gleich gross (Kurve d). überlagert sich diesem inneren Magnetfeld ein äusseres Feld, z.B. das Erdfeld, so wird Je nach dessen Richtung und Stärke die. Sättigung früher oder später eintreten, und damit wird die induzierte Sekundärspannung Uind unsymmetrisch (Kurve e). Das heisst, es ergeben sich unterschiedliche Amplituden für beide Halbwellen, + Amp' Amp'. Dieser Unterschied ist ein Mass für die zu messende Feldstärke. Es ist ferner noch der Widerstandswert der Induktivität LS der Magnetsonde in Abhängigkeit des Erregerstroms ierr mit Kurve f dargestellt. In Fig.3 ist das Prinzipschaltbild einer Magnetsonde SON dargestellt. Eine rechteckförmige Wechselspannung Ugen liegt über den in Reihe geschalteten Vorwiderstand RV an der Sondeninduktivität LS, an der die in induzierte Spannung Uind abgegriffen wird. In Fig.4 ist der zeitliche Verlauf der rechteckförmigen Wechselspannung Ugen mit Kurve a, in zeitlicher Zuordnung dazu der Stromverlauf des Erregerstroms ierr mit Kurve b und der Spannungsverlauf der induzierten Spannung Uind mit Kurve c ohne äusseres Magnetfeld dargestellt. Hat die Magnetsonde SON ihren positiven Sättigungszustand erreicht, so fliesst während der positiven Halbwelle der Spannung Ugen ein positiver Endstrom Wenn zum Zeitpunkt t1 die Spannung Ugen vom positiven zum negativen Wert wechselt, fällt der Erregerstrom von seinem Endwert + JE auf den positiven Wert des Sättigungsstroms +JS zurück. Während des Ummagnetisierens vergeht eine gewisse Zeit, so dass die Magnetsonde bis zum Zeitpunkt t2 ihren negativen Sättigungspunkt -JS erreicht und dann auf den Wert des negativen Endstroms -JE springt und dort bis zum Zeitpunkt t3 bleibt. Zu diesem Zeitpunkt wechselt die Erregerspannung von minus nach plus. Der Vorgang wiederholt sich in um gekehrter Richtung. Der Erregerstrom i fällt vom auf auf -JS Bis zum Zeitpunkt t4 errecht der Erreger strom #en seinen positiven Sättigungspunkt +Js und springt dann, solange noch die positive Halbwelle der Spannung Ugen ansteht, auf +JE. Liegt kein äusseres Magnetfeld vor, so haben die Sättigungspunkte +JS und -JS den gleichen Betrag. Die induzierte Spannung Uind, die mit der Kurve c dargestellt ist, entsteht in dem Bereich, in dem die Sonde noch nicht in Sättigung ist. Das heisst, während des jeweiligen Ummagnetisierens steht ein induzierter Spannungsimpuls #Uind an. Die Dauer tu des induzierten Spannungsimpulses Uind ist für den positiven und negativen Impuls gleich gross. Das ist die Zeitdauer vom Zeitpunkt t1 bis t2 für den positiven Spannungsimpuls und t3 bis t4 für den negativen Spannungsimpuls. Es ist also die Zeit für den positiven und den negativen Spannungsimpuls tu+ = tu = tun In Fig.5 ist der zeitliche Verlauf des Erregerstroms iterr mit Kurve b' und in entsprechend zeitlicher Zuordnung die induzierte Spannung U'ind (Kurve c') mit äusserem Magnetfeld dargestellt. Das äussere Magnetfeld bewirkt eine Änderung der Vormagnetisierung und somit eine Änderung der positiven und negativen Sättigungspunkte und und -JS um den Betrag +#¯J. Dieser Betrag ist eine Funktion der Stärke des äusseren Magnetfeldes. Damit verschiebt sich der Sättigungspunkt für den positiven und negativen Erregerstrom ierr um +#J. Entsprechend ändert sich die Impulsdauer ttu der induzierten Spannung U' ind Wie in Kurve ct dargestellt, ist die Impulsdauer t'u der induzierten Spannung U'ind für den negativen Spannungsimpuls um A t kürzer, also ##ttu = tu - #t und für den positiven Spannungsimpuls um a t länger, also t' = tu +a t. u Misst man die beiden Zeiten #¯ u- und ttu+ und bildet die Differenz, so ergibt sich die Zeit: t # = 2 At, die eine Funktion der Sättigungspunktverschiebung t J ist und somit eine Funktion des äusseren Magnetfeldes. Fig. 6 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Feldstärke mit einer Zeitmesseinrichtung ZME. Die recht eckfÏrnige Wechselspannung ist hier dargestellt durch das periodische Umpolen einer Gleichspannung U mittels des Schalters S1. ueber den Vorwiderstand RV fliesst der Erregerstrom iierr in die Spulenwicklung LS der Magnet- sonde SON. Das Antwortsignal, die induzierte Spannung Uind wird an der Wicklung LS abgegriffen und mittels des Schalters S2 abwechselnd an zwei Eingängen einer Zeitmesseinrichtung ZME gegeben. Eine Steuervorrichtung STE steuert sowohl das periodische Umpolen der Gleichspannung U mit dem Schalter S1 als auch das dazu synchrone Umschalten des Schalters S2. Je nach Stellung des Schalters S2 gelangt das Antwortsignal einmal an einen ersten Eingang eines ersten UND-Gliedes G1 und zum anderen Mal an den ersten Eingang eines zweiten UND-Gliedes G2. Gleichzeitig sind beide UND-Glieder G1 und G2 mit Impulsen an zweiten Eingängen beaufschlagt, die von einem Taktgenerator TG erzeugt werden. Der Ausgang der UND-Glieder G1 und G2 ist jeweils mit dem Eingang einer Zählvorrichtung ZV1 und ZV2 verbunden. Diese Zählvorrichtungen ZV können digitale Zähler sein. Der Ausgang der Zählvorrichtungen ZV1 und ZV2 ist jeweils an einen Eingang des Subtrahierers SUB geführt. Dieser wird von der Steuervorrichtung STE so ange steuert, dass er aus der gemessenen Impulsdauer ttuuder positiven und der negativen Spannungsimpulse 'ind den Differenzbetrag bildet. Auf diese Weise wird der oben näher erwahnte Bezugswert tu eliminiert und nur die Zeit ts = 2 ast ermittelt. Zur Erhöhung der Messsicherheit und der Messgenauigkeit kann der Subtrahierer SUB auch so gesteuert werden, dass er den Differenzbetrag aus mehreren positiven und negativen Spannungsimpulsen bildet. Diese so ermittelte Zeit t = 2 ast ist eine Funktion der Feldstärke des äusseren Magnetfeldes und kann in einer nachgeordneten Anzeigeeinrichtung ANZ angezeigt werden. Fig. 7 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Richtung eines Magnetfeldes. Hierzu wird eine Magnetsonde SON verwendet, die erlaubt, beide Komponenten eines Magnetfeldes, d.h. die Feldvektoren, die senkrecht zueinander stehen, zu erfassen. Dazu weist die Sonde zwei Schenkel, die in einem bestimmten Winkel zueinander stehen, und jeweils eine Wicklung LS1 und LS2 auf. Die Ansteuerung dieser Schaltung erfolgt ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Steuervorrichtung STE polt periodisch die Gleichspannung U mittels des Schalters S1 um und führt sie jeweils über einen Vorwiderstand RV1 an die Wicklung L51 und parallel dazu über einen Vorwiderstand RV2 an die Wicklung LS2. Der von der Steuer vorrichtu#ng STE synchron dazu betätigte Schalter S2 greift jeweils die induzierte Spannung U1 ind von den Wicklungen LS1 und LS2 der Magnetsonde SON ab und gibt sie jeweils alternierend auf zwei Zeitmesseinrichtungen ZME1 und ZME2. Eine solche Zeitmesseinrichtung ZME weist wie im vorherigen Ausführungsbeispiel zwei UND-Glieder G1 und G2 auf, denen nachgeordnet jeweils eine Zahl- vorrichtung ZV, beispielsweise Digitalzähler, und denen nachgeordnet einen Subtrahierer SUB auf. Beide Zeitmesseinrichtungen ZME1 und ZME2 sind von einem Taktgenerator TG mit Impulsen beaufschlagt. Ebenso steuert die Steuervorrichtung STE die Subtrahierer SUB, die in der Zeitmesseinrichtung ZME? die Differenz für 2 2 A t1 der Wicklung LS1 und in der Zeitmesseinrichtung ZME2 die Differenz für tg2 = nt, der Wicklung LS 2 bilden. Diese so ermittelten zwei Zeitwerte sind eine Funktion der zu messenden Feldstärken beider zueinander senkrecht stehenden Feldkomponenten. Es ist jeweils ein Ausgang der Zeitmesseinrichtungen ZME1 und ZME2 mit einem Mikrocomputer MC verbunden. Der Mikrocomputer MC ermittelt aufgrund trigonometrischer Beziehungen aus den Feldstärken beider Feldkomponenten die Richtung der Feldstärke des äusseren Magnetfeldes. Eine dem Mikrocomputer MC nachgeordnete Anzeigeeinrichtung ANZ zeigt die Feldrichtung an. 7 Figuren 6 Patentansprüche

Claims: Patentans#rUche: 1. Verfahren zur Bestimmung eines Magnetfeldes mittels einer Magnetsonde, die mindestens eine Wicklung aufweist, wobei an eine Erregerwicklung ein Erregerstrom gelegt wird, der im sättigbaren Eisenkern ein inneres Magnetfeld erzeugt, das sich mit einem äusseren Magnetfeld, z.B. dem Erdfeld, überlagert und die Sättigung punkte des Eisenkerns verschiebt, und wobei an einer Messwicklung ein Antwortsignal abgeleitet wird, das eine Funktion der Stärke des äusseren Magnetfeldes ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an die Erregerwicklung (LS) eine rechteckförmige Wechselspannung (Ugen) gelegt wird, dass die Impulsdauer (tau) der einzelnen induzierten Spannungsimpulse (U' ind) gemessen und mit einem Bezugswert (tu) verglichen wird, wobei dieser Bezugswert (tu) der Impulsdauer der induzierten Spannungsimpulse (U ind) ohne Einwirken eines äusseren Magnetfeldes entspricht, dass der Differenzbetrag (t; ;) aus der gemessenen Impulsdauer (t'u) und dem Bezugswert (tu) gebildet wird, und dass aus dem Differenzbetrag (tag) die Feldstärke ermittelt und angezeigt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzbetrag (tg) aus der gemessenen Impulsdauer (t'u+; t'u-) der positiven und der negativen Spannung impulse (Utind+; U'ind-) gebildet wird, wobei der Bezugswert (tu) eliminiert wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldstärken zweier senkrecht in einer Ebene zueinander stehender Feldvektoren mittels einer Magnetsonde (SON), die mindestens zwei in einem bestimmten Winkel zueinander stehende, in einer Horizontalebene befindliche Schenkel mit jeweils mindestens einer Wicklung (LSX, LS2) aufweist, bestimmt werden, und dass aus diesen Feldstärken aufgrund trigonometrischer Beziehungen die Richtung der Feldlinien des äusseren Magnetfeldes ermittelt und angezeigt werden. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an ein und derselben Wicklung (LS) der Magnetsonde (SON) der Erregerstrom (ihr.) bzw. die Erregerspannung (U ) eingespeist und die induzierten gen Spannungsimpulse (sind) abgenommen werden. 5. Schaltungsanordnung zur Durbhführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuervorrichtung (STE) vorgesehen ist, die periodisch eine über einen Vorwiderstand (RV) an die Wicklung (LS) einer Sonde (SON) gelegte Gleichspannungsquelle (U) periodisch umpolt und synchron dazu die induzierten Spannungsimpulse (Uind) an erste Eingänge zweier logischer Verknüpfungsglieder (G1, G2) legt, daS ein Taktgenerator (TG) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit den zweiten Eingängen der logischen Verknüpfungs- glieder (Gi, G2) verbunden ist,dass den logischen Ver knüpfungsgliedern (G1, G2) mindestens eine Zählvorrich- tung (ZV) mit zwei Eingängen nachgeschaltet ist, dass ein von der Steuervorrichtung (STE) beaufschlagter Subtrahierer (SUB) mit zwei Eingängen vorgesehen ist, die mit den beiden Ausgängen der Zählvorrichtung (ZV) verbunden sind, und dass dem Subtrahierer (SUB) eine Anzeigeeinrichtung (ANZ) nachgeordnet ist (Fig.6). 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Magnetsonde (SON) mit mindestens zwei in einem bestimmten Winkel zueinander stehender Schenkel mit jeweils einer Wicklung (LS1, LS2) und eine Steuervorrichtung (STE) vorgesehen ist, die periodisch eine über jeweils zwei Vorwiderstände (RV1,2) an jeweils eine Wicklung (LS1,2) gelegte Gleichspannungsquelle (U) umpolt und synchron dazu jeweils die induktiven Spannungsimpulse (Uind 1,2) an jeweils erste Eingänge zweier Zeitmesseinrichtungen (ZMEi,2) legt, dass die Steuervorrichtung (STE) mit jeweils einem weiteren Eingang der Zeitmesseinrichtungen (ZME1,2) verbunden ist, dass ein Taktgenerator (TG) jeweils einen dritten Eingang der Zeitmesseinrichtungen (ZME1 , 2) beaufschlagt, dass den Zeitmesseinrichtungen (ZME1,2) ein Mikrocomputer (MC) nachgeordnet ist, und dass der Ausgang des Mikrocomputers (MC) mit einer Anzeigeeinrichtung (ANZ) verbunden ist (Fig.7).

Inventors: METZNER, UWE, THILO, PEER, DR.-ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: G01R33
IPC codes: G01R33