Glossar

Ferromagnetische Stoffe

Diese Klasse von Werkstoffen (im Wesentlichen vertreten durch Ni, Fe, Co) ist gekennzeichnet durch eine relative Permeabilität µr, die wesentlich größer als 1 ist. Die Permeabilität stellt den Zusammenhang zwischen Magnetisierung H und Induktion B nach der Beziehung B=µ0•µr•H her. µr ist zwar eine Werkstoffkonstante aber i. a., insbesondere bei den ferromagnetischen Materialien leider keine konstante. Auf Grund der physikalischen Ursachen der hohen Permeabilität ist µr mit zwei übertragungstechnisch äußerst unangenehmen Eigenschaften verknüpft: nämlich einer Sättigungsinduktion und einer Hysterese.
Ersteres bedeutet, dass nach Überschreiten eines bestimmten Betrages der Magnetisierung oder des verursachenden Stroms µr ziemlich abrupt den Wert 1 annimmt und damit eine Nichtlinearität ähnlich einer Diode darstellt; zweiteres bedeutet, dass die Induktion nicht nur vom Augenblickswert des Stroms sondern auch noch von seiner Richtung (ansteigend oder abnehmend) abhängt und somit eine weitere nicht beherrschbare Nichtlineartät in jeden von B bzw. H beeinflussten Signalweg 'induziert'. Die Beeinflussung geschieht über das magnetische Wechselfeld des Signalstroms, das in den leitfähigen Materialien in seiner Reichweite Spannungen bzw. Ströme induziert, die zu frequenzabhängigen (lineare Verzerrung) Wirbelstromverlusten führen. Werden diese Verluste in ferromagnetischen Materialien verursacht, sind die o. gen. nichtlinearen Verzerrungen Bestandteil des Signals. Die einzige Möglichkeit, diese Nichtlinearitäten zu beherrschen, besteht darin, sie gar nicht erst entstehen zu lassen. Aus konstruktiven Gründen sind Wirbelstromeinflüsse nicht gänzlich zu vermeiden, der Einsatz von ferromagnetischen Materialien aber schon. Ein magnetisierbares Metall ist zum Beispiel Nickel. Vergoldete Oberflächen werden in der Regel auf eine Nickelschicht aufgetragen, die als „Haftgrund“ zwischen dem Metallkörper und der Vergoldung fungiert. Um die oben genannten Verzerrungen zu vermeiden, haben z. B. die Spitzenprodukte von WBT eine sehr aufwändige, nickelfreie Vergoldung.