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(E-) Magnetismus 3



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Aufgabe

Der Drehmagnet-Tachometer soll die Geschwindigkeit messen, indem er die Drehbewegung einer biegsamen Welle auf die permanente Anzeige einer Tachonadel überträgt. Dabei soll der Ausschlag der Nadel gegen eine Feder entsprechend der Drehzahl der Tachowelle steigen.

Funktion

Die vom Getriebe-Ausgang kommende biegsame Tachowelle ist mit einem kleinen Stabmagneten verbunden. Er ist in der Zeichnung oben an seinen Farben Rot für Nordpol und Grün für Südpol zu erkennen. Er dreht sich in einer ebenfalls drehbar gelagerten Trommel aus Aluminium. Nach der Regel von Lenz (1834) induziert der rotierende Magnet in die Aluminiumtrommel Wirbelströme, die mit steigender Drehzahl stärker werden. Der Stabmagnet versucht also, seine Drehbewegung auf die Alu-Trommel zu übertragen, umso mehr, je schneller er dreht. So wird die Trommel gegen eine Feder am Ende der Welle mit steigender Drehzahl der Tachowelle gedreht. Das wiederum verstärkt den Ausschlag der ebenfalls mit der Alutrommel verbundenen Tachonadel. Die entsprechende Geschwindigkeit wird angezeigt.

Mechanische Tachowellen nehmen die Geschwindigkeit meist entweder am Getriebeausgang oder direkt am nicht angetriebenen Rad auf. Es gab wohl vereinzelt auch Tachometer, die nach dem Prinzip des Fliehkraftreglers arbeiteten. Moderne Geschwindigkeitsanzeigen funktionieren ohnehin fast ausschließlich elektronisch. Einer oder mehrere Reedkontakte werden durch einen umlaufenden Magneten zum Schalten angeregt und die entstehenden Impulse werden durch einen Schaltkreis im Tachometer oder durch das Motor-Steuergerät ausgewertet und auf einen Schrittmotor analog oder auf eine digitale Anzeigeneinheit (Kadett GSI, Bild oben) übertragen. Inzwischen ist die Generation der Reedkontakte durch noch berührungslosere Sensoren ersetzt worden.

Obwohl es zahlreiche Versuche gegeben hat und gibt, die Tachonadel zu ersetzen, hat sie sich bis ins Computer-Zeitalter hinein erhalten. Inzwischen wird sie sogar auf Displays nachgebildet. Offensichtlich kann der Mensch sie besser, schneller und auch mit geringerer Konzentration wahrnehmen als eine sich ändernde Zahl-Abbildung. 10/12

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