Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist grundsätzlich bereits aus der DE-AS 1 773 303 ist bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der Kern von einer gleichmäßig um diesen gewickelten Erregerspule umgeben, welche mittels einer periodischen Spannung bzw. eines periodischen Stroms der¬ art angesteuert wird, daß der Kern weit genug in den Sät¬ tigungsbereich gesteuert wird. Die vier Empfangsspulen sind über den Umfang um jeweils 90 Grad versetzt angeord¬ net, wobei die einander diametral gegenüberliegenden Emp¬ fangsspulen gegeneinandergeschaltet sind. Durch Diffe¬ renzbildung in den Empfangsspulenpaaren hebt sich in die¬ sen grundsätzlich die transfomierte Spannung auf. Ein ex¬ ternes Magnetfeld, insbesondere die Horizontalkomponente des Erdmagnetfeldes, bewirkt jedoch eine Verschiebung des Arbeitspunktes auf der Magnetisierungskennlinie. Dar¬ aus resultiert eine Phasenverschiebung, die einen sich nicht aufhebenden Spannungsanteil verursacht. Dieser be¬ steht im wesentlichen aus Harmonischen gerader Ordnung der Erregerfrequenz, wobei deren Amplituden dem externen Magnetfeld proportional sind. In der mit dem Empfangsspu¬ len verbundenen Auswerteschaltung wird zweckmäßigerweise die zweite Harmonische ausgewertet, um ein der Richtung des externen Magnetfeldes entsprechendes Signal zu erzeu¬ gen. Diese Vorrichtung ist infolge von Inhomogenitäten

und Unsymmetrien im Kern und in den Spulen für exaktere Messungen nicht geeignet. Sie weist außerdem eine Viel¬ zahl von Bauelementen auf und ist daher recht aufwendig. Selbst bei einer Varianten mit einem in einem hermetisch abgeschlossenen Toroid schwimmenden ringförmigen Magnet¬ kern wird der erwähnte Toroid auf einer recht aufwendi¬ gen Aufhängevorrichtung gelagert.

Aus der FR-OS 2 601 185 ist ein Magnetkern für einen Kompaß bekannt, bei dem die Empfängerspulen anders als bei der zuvor erwähnten DE-AS 1 773 303 nicht den Quer¬ schnitt des ringförmigen Magnetkerns umfassen, sondern den ringförmigen Magnetkern diametral umfassen.

Aus der DE-US 3 012 241 ist eine weitere Vorrichtung zur Messung eines Magnetfeldes bekannt, bei der ein flüssig¬ keitsgelagerter Schwimmer zur Anwendung kommt, der über einen in einer horizontalen Ebene liegenden Lagerzapfen schwenkbar ist. Der Lagerzapfen ruht in einer umlaufen¬ den Führungsnut, so daß der Schwimmer auch eine Drehbewe¬ gung ausführen kann. Eine feste Zuordnung des Schwimmers zu einer bestimmten Ausrichtung des Gehäuses ist damit nicht gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich¬ tung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die bei mög¬ lichst geringem Aufwand eine Messung von großer Zuverläs¬ sigkeit und Genauigkeit liefert.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter¬ ansprüchen .

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung zur Messung des Magnetfeldes,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Verknüpfung der einzelnen Teile der Vorrichtung untereinan¬ der .

Der in Fig. 1 in der Draufsicht dargestellte, nach außen hermetisch abgeschlossene Toroid 10 wird in einem nicht dargestellten Fernglas so angeordnet, daß er mit seiner Hauptebene in etwa waagerecht liegt und ist in seinem In¬ neren teilweise mit einer möglichst niederviskosen Flüs¬ sigkeit 11 gefüllt. Die Füllung entspricht vorzugsweise dem halben Toroid-Volumen. Durch die geringe Viskosität der Flüssigkeit wird eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit und eine geringe Neigung zur Blasenbildung gewährlei¬ stet. Auf der Flüssigkeit schwimmt ein ringförmiges Ele¬ ment 12 aus hochpermeablem Material, das auch mit einem Kunststoffmantel umgeben sein kann. Da der Toroid stets in einer im wesentlichen horizontalen Ebene gehalten wird und die Oberfläche der Flüssigkeit 11 sich selbst¬ tätig horizontal ausrichtet, ist eine waagerechte Lage des ringförmigen Elements 12 sichergestellt. Dies ist Voraussetzung dafür, daß tatsächlich die horizontale Komponente des Erd-Magnetfeldes gemessen wird. Erreger¬ spulen 13, 14, 15 und 16 umgeben den Querschnitt des To- roids 10. Sie sind jeweils um 90 Grad gegeneinander ver¬ setzt gleichmäßig über den Umfang des Toroids 10 ver¬ teilt angeordnet und elektrisch so hintereinandergeschal- tet , daß sie im ringförmigen Element 12 ein in sich ge¬ schlossenes magnetisches Feld einheitlicher Richtung

(beispielsweise im Uhrzeigersinn) erzeugen. Diesem so er¬ zeugtem magnetischen Feld überlagert sich das externe ma¬ gnetische Feld, das Erd-Magnetfeld, beispielsweise in Richtung des Pfeils 17 mit der Folge, daß im linken Teil des Toroids 10, d.h. im von der Erregerspule 15 umfaßten Querschnitt, sich erregtes Magnetfeld und Erd-Magnetfeld subtrahieren und im rechten Teil, d.h. im von der Erre¬ gerspule 13 umfaßten Querschnitt, sich erregtes Magnet¬ feld und Erd-Magnetfeld addieren. Daraus resultieren ent¬ sprechende transformierte Spannungen und Ströme in den Empfangsspulen 18 und 19, die den Toroid 10 diamentral umfassen .

Die Aussteuerung der Erregerspulen 13 bis 16 erfolgt bis in den Bereich der Sättigung. Durch Differenzbildung in den Empfangsspulen 18, 19 hebt sich die in diesen indu¬ zierte Spannung grundsätzlich auf. Das externe Magnet¬ feld, also in diesem Fall das Erd-Magnetfeld in Richtung des Pfeiles 17, bewirkt jedoch eine Verschiebung des Ar¬ beitspunktes auf der Magnetisierungskennlinie. Dies wie¬ derum hat eine Phasenverschiebung zur Folge, aus der sich ein nicht kompensierter Spanπungsanteil ergibt mit im wesentlichen Harmonischen gerader Ordnung der Eigen¬ frequenz. Die Amplituden sind dem externen Magnetfeld, also dem Erd-Magnetfeld proportional.

Zur Auswertuung wird vorzugsweise die zweite Harmonische herangezogen, um ein der Richtung des externen Magnetfel¬ des entsprechendes Signal zu erzeugen.

Die Versatzwinkel der Erregerspulen 13 bis 16 und der Empfangsspulen 18 und 19 untereinander betragen bei der in den Figuren dargestellten Anzahl von vier Erregerspu¬ len 13 bis 16 und zwei Empfangsspulen 18 und 19 unterein¬ ander jeweils 90 Grad. Die Spulen der einen Art sind ge-

genüber den Spulen der anderen Art um 45 Grad gegeneinan¬ der versetzt.

Bei abweichender Anzahl von Spulen ändern sich verständ¬ licherweise auch die Winkel.

Das ringförmige Element 12 aus hochpermeablem Material wird bei Bedarf mit einem Kunststoffmantel umgeben, um die Schwimmfähigkeit des ringförmigen Elements 12 zu ge¬ währleisten und das Gleiten auf der Innenwandung des To- roids 10 zu verbessern.

Bei einem Verdrehen des ringförmigen Elements 12 im Uhr¬ zeiger- oder im Gegenuhrzeigersinn könnten Inhomogenitä¬ ten zu Verfälschungen des Meßergebnisses führen. Aus die¬ sem Grunde wird das ringförmige Element 12 bei Bedarf ge¬ gen Verdrehung gesichert. Dies erfolgt über eine Füh¬ rungsnut in der Ummantelung des ringförmigen Elements 12 und einen entsprechenden Vorsprung im Toroid 10 oder um¬ gekehrt .

Die Meßergebnisse werden einer Auswerteeinrichtung zuge¬ führt. Dies kann ein Mikroprozessor sein, der eine Viel¬ zahl von Messungen in schneller zeitlicher Folge er¬ laubt. Dabei kann es sich entweder um eine Vielzahl von Messungen mit unterschiedlicher Zielrichtung des Ferngla¬ ses oder aber auch um eine Vielzahl von Messungen mit gleicher Zielrichtung des Fernglases handeln. Bei Posi¬ tionsmessungen vom schwankenden Objekt aus, beispielswei¬ se von einen Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug (z.B. bei Wellengang), kann dann mit Hilfe des Mikroprozessors aus der Vielzahl der Einzelmessungen ein Mittelwert - mit naturgemäß höherer Genauigkeit - gebildet und abgespei¬ chert werden.

Die abgespeicherten Einzelmeßwerte oder gemittelten Me߬ werte können zu gegebener Zeit aus ihren Speicherplätzen abgerufen und auf einem Display angezeigt werden. Damit entfällt die Notwendigkeit umständlicher handschriftli¬ cher Notizen während der Positionsmessungen unter mögli¬ cherweise ungünstigen Wind- und Wetterverhältnissen.

Die gesamte Elektronik kann auf einer relativ kleinen Platine untergebracht werden, die oberhalb des üblichen Fernglasaufbaus angeordnet wird.

Konventionelle Peilferngläser benötigen beträchtliche ^" Ausschwingzeiten bevor eine Messung durchgeführt werden kann. Mit der oben beschriebenen Vorrichtung verkürzen sich diese Zeiten ganz erheblich.

Für die Peilung wird das Fernglas mit einer an sich be¬ kannten Strichplatte versehen.

Deklinationsfehler werden durch entsprechende Program¬ mierung softwaremäßig kompensiert, und zwar durch Einga¬ be eines dem jeweiligen Standpunkt auf der Erde entspre¬ chenden Korrekturwerts, der einschlägigen Karten entnom¬ men werden kann.

Zum Setzen der Deklination wird eine Taste gedrückt. Bei beispielsweise 10 Grad östlicher Deklination dreht sich der Peilende bei gedrückter Taste so weit nach rechts bis er die Anzeige 10 abliest. Bei zum Beispiel 20 Grad westlicher Deklination dreht er sich bei gedrückter Taste so weit nach links bis die Anzeige 340 Grad (360 - 20 Grad) erscheint. Anschließend gibt er die Taste wie¬ der frei. Der jeweils abgespeicherte Deklinationswert wird auf einem speziellen Speicherplatz abgespeichert und kann als solcher auf Wunsch angezeigt werden.

Zum Ausgleich der Inklinationsfehler werden bisher unter¬ schiedlich ausbalancierte Fluidkapseln verwendet. Für den Anwender bedeutet dies, daß er zur Benutzung des Fernglases in einer anderen Zone der Erde auch eine ande¬ re Fluidkapsel benötigt. Diesen Austausch kann normaler¬ weise nur der Hersteller durchführen. Im zuvor beschrie¬ benen elektronischen System treten Inklinationsfehler nicht auf.

Das Peilfernglas wird mit handelsüblichen Batterien be¬ trieben. Um die Energiequellen nicht unnötig in Anspruch zu nehmen, schaltet sich das Gerät nach einer vorgegebe¬ nen Zeit der Nichtbenutzung selbttätig aus.

Etwaige Fehler im System und unzureichender Ladezustand der Batterien können jeweils während der Einschaltphase angezeigt werden.

Die gemessenen bzw. abgespeicherten und abgerufenen Wer¬ te werden bei Bedarf über ein LED-Display 23 (Fig. 3) an¬ gezeigt und in den Strahlengang des Fernglases eingespie¬ gelt. Ggfs. kann das LED-Diplay auch direkt im Strahlen- gang des Fernglases eingebaut werden. Die Leuchtstärke kann nach der Helligkeit der Umgebung, d.h. nach dem durch das Objektiv einfallenden Licht, gesteuert werden, um unerwünschte Blendeffekte in der Nacht bzw. in der Dämmerung zu vermeiden.

In Fig. 3 werden die funktionellen Verknüpfungen der einzelnen Teile der Vorrichtung schematisch dargestellt Vom Magnetfeldsensor 21 werden die gemessenen Werte an einen Mikrocomputer 22 weitergeleitet und verarbeitet sowie ggfs. korrigiert (Kompensation von Deklinations¬ und Inklinations-Fehlern u.a.). Die unkorrigierten bzw.

korrigierten Werte sowie die etwaigen Vorgaben im Rech¬ nerprogramm können auf dem erwähnten LED-Display 23 an¬ gezeigt werden. Diese Anzeige wird in den Strahlengang des Fernglases eingespiegelt, sofern das LED-Display 23 nicht direkt im Strahlengang des Fernglases angeordnet ist. Die jeweils gewünschten Funktionen des Mikrocom¬ puters werden von einem Tastenfeld 25 aus gesteuert.

Vt/Hi - 14