Einrichtung zur schnellen Erkennung von Magnetfeld-Änderungen eines Elektromagneten

 

Das Patent beschreibt eine Einrichtung zur besonders schnellen, empfindlichen und zuverlässigen Erkennung der Feldstärke-Änderung eines Elektromagneten mit geringem Aufwand und hoher Immunität gegenüber Stör-Einstrahlung.

Anwendungsgebiete

  • Sicherheits-Schnellabschaltungen von Anlagen, deren Sicherheit von Magnetfeldern abhängt (beispielsweise Beschleunigeranlagen)
  • Schätzung der Stabilität von Magnetfeldern in physikalischen Anlagen oder Experimentieraufbauten
  • Überwachung oder Fein-Regelung von Magnetnetzteilen
  • Überwachung von Kicker-Magneten

Problemstellung

In bestimmten Anlagen kann eine plötzliche ungewollte Änderung eines Magnetfeldes Personen oder Anlagen gefährden. Deshalb wird dieses Magnetfeld überwacht, und bei schnellen Änderungen wird die Anlage abgeschaltet.

Magnetfelder von Elektromagneten werden im Allgemeinen entweder indirekt per Strom-Messung durch DCCTs (DC Current Transformers) oder direkt durch Hall-Sonden gemessen. Prinzipiell kann man die Signale dieser Komponenten zur Erkennung von Änderungen auswerten. Allerdings können dann die im Bereich von Starkstrom-Komponenten üblichen Störfelder bei empfindlich eingestellten Auslöse-Schwellen leicht zu Fehl-Auslösungen führen.

Innovation

Das entwickelte Verfahren ermöglicht eine sehr schnelle und empfindliche Erkennung von Magnetfeld-Änderungen bei gleichzeitig sehr guter Stör-Unempfindlichkeit, indem die Spannung an den Klemmen des Elektromagneten auf neuartige Weise ausgewertet wird. Dadurch wird im interessierenden Frequenz-Bereich sowohl eine Anhebung der Empfindlichkeit als auch eine Unterdrückung von Störungen und damit insgesamt eine massive Verbesserung des Stör-Abstandes erreicht.

Vorteile

  • Schnelle Reaktionszeit, hohe Sensitivität, geringes Rauschen und geringe Stör-Empfindlichkeit im Vergleich zu Hall-Sonden und DCCTs
  • vergleichsweise geringe Kosten

Entwicklungsstand

Das Prinzip wurde erfolgreich getestet und es befinden sich bereits mehrere Geräte zur vollen Zufriedenheit der Kunden im Einsatz.