CH712494A2

CH712494A2 - Method for controlling the resonant frequency of a resonant circuit.

Info

Publication number: CH712494A2
Application number: CH00686/16A
Authority: CH
Inventors: Meister Erwin; Tantanini Ernst
Original assignee: Mammut Sports Group Ag
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2017-11-30
Also published as: CH712494B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises (19), wobei der Schwingkreis mit zwei Signalen angeregt wird, deren Frequenzen unterhalb, oberhalb oder auf der gewünschten Resonanzfrequenz liegen. Aus den Amplituden der durch die Anregung an Anschlüssen (3, 4) des Schwingkreises (19) entstehenden Signale werden Einstellwerte für einstellbare frequenzbestimmende Komponenten des Schwingkreises (19) ermittelt und diesen Komponenten in der Form von Steuersignalen zugeführt.The invention relates to a method for controlling the resonance frequency of a resonant circuit (19), wherein the resonant circuit is excited with two signals whose frequencies are below, above or at the desired resonant frequency. Setting values for adjustable frequency-determining components of the resonant circuit (19) are determined from the amplitudes of the signals produced by the excitation at terminals (3, 4) of the resonant circuit (19) and supplied to these components in the form of control signals.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung einer Resonanzfrequenz eines Schwingkreises gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Description: [0001] The present invention relates to a method for controlling a resonant frequency of a resonant circuit according to the preamble of claim 1.

[0002] Tragbare Suchgeräte zum Suchen und/oder zur Ortung von beispielsweise in Lawinen verschütteten Personen, im folgenden Lawinenverschütteten-Suchgeräte, oder kurz LVS genannt, gehören heute zur Grundausrüstung von Bergsteiger, Snowboarder und Skifahrer, welche sich abseits gesicherter Pisten bewegen. Derartige Geräte sind beispielsweise in US 2005/0151 662 A1, EP 1 577 679 A1 und EP 1 439 400 A2 beschrieben. Ein LVS befindet sich normalenweise im Sendemodus. Das LVS sendet in periodischen Abständen ein kurzes Signal aus. Im Falle eines Lawinenniederganges können nicht verschüttete Personen ihr LVS in einen Empfangsmodus umschalten. In dieser Betriebsart können die verschütteten LVS, bzw. verschüttete Personen, mittels Peilverfahren geortet werden.Portable search devices for searching and / or locating, for example, people buried in avalanches, referred to below as avalanche transceivers, or LVS for short, today belong to the basic equipment of mountaineers, snowboarders and skiers who move away from secured pistes. Such devices are described, for example, in US 2005/0151 662 A1, EP 1 577 679 A1 and EP 1 439 400 A2. An avalanche transceiver is normally in transmit mode. The LVS sends a short signal at periodic intervals. In the event of an avalanche, non-buried people can switch their transceiver to a receive mode. In this mode, the buried avalanche transceivers, or spilled persons, can be located using direction finding.

[0003] Für LVS ist international die Sendefrequenz von 457 kHz normiert. Für Signale in diesem Frequenzbereich verwendet man vorzugsweise Ferritantennen, angefertigt aus einem Kern aus Ferrit und einer den Kern umfassenden spulenförmigen Wicklung. Die Wicklungen der Antennen stellen elektrisch gesehen eine Induktivität dar. Im Weiteren werden derartige Antennen mittels eines Kondensators zu einem Schwingkreis erweitert, dessen Resonanzfrequenz durch die Induktivität der Wicklungen der Antenne und die Kapazität des Kondensators gegeben ist. In der Umgebung der Resonanzfrequenz dieses Schwingkreises ergibt sich dann eine höhere Empfindlichkeit der Antenne, welche zu einer Verbesserung der Reichweite genutzt werden kann. Gleichzeitig kann diese Resonanz dazu ausgenützt werden, unerwünschte Signale mit benachbarten Frequenzen zu unterdrücken. Die Ausführung als Ferritantenne hat den Vorteil, dass die Antenne sehr kompakt ist und somit in das Gehäuse eines LVS integriert werden können.For LVS internationally the transmission frequency of 457 kHz is normalized. For signals in this frequency range, it is preferable to use ferrite antennas made of a core of ferrite and a coil-shaped winding comprising the core. The windings of the antennas are electrically an inductance. In addition, such antennas are expanded by means of a capacitor to a resonant circuit whose resonance frequency is given by the inductance of the windings of the antenna and the capacitance of the capacitor. In the vicinity of the resonant frequency of this resonant circuit then results in a higher sensitivity of the antenna, which can be used to improve the range. At the same time, this resonance can be exploited to suppress unwanted signals at adjacent frequencies. The design as a ferrite antenna has the advantage that the antenna is very compact and thus can be integrated into the housing of a WMS.

[0004] Das Signal, welches durch die Antenne dem Empfänger zur Verfügung gestellt wird, weist dann die besten Eigenschaften bezüglich Signalstärke und Freiheit von Anteilen mit anderen Frequenzen auf, wenn die Resonanzfrequenz des Schwingkreises genau der Frequenz des Signals entspricht, welches von einem zu empfangenden LVS abgestrahlt wird. Im Falle eines LVS beträgt diese Frequenz 457 kHz, wie bereits oben erwähnt; diese Frequenz von 457 kHz ist die gewünschte Resonanzfrequenz der für die Suche von Verschütteten genutzten LVS.The signal which is provided by the antenna to the receiver, then has the best properties in terms of signal strength and freedom of shares with other frequencies, when the resonant frequency of the resonant circuit corresponds exactly to the frequency of the signal to be received by one LVS is radiated. In the case of an LVS this frequency is 457 kHz, as already mentioned above; this frequency of 457 kHz is the desired resonant frequency of the avalanche transceivers used to search for victims.

[0005] Die frequenzbestimmenden Komponenten der Antenne umfassen die Induktivität, welche durch den mit einer spulenförmigen Wicklung umfassten Ferritkern gebildet wird, und die Kapazität, welche als elektronisches Bauteil oder als Netzwerk von elektronischen Bauteilen und Schaltern ausgebildet sein kann.The frequency-determining components of the antenna include the inductance formed by the ferrite core comprising a coil-shaped winding, and the capacitance which may be formed as an electronic component or as a network of electronic components and switches.

[0006] Wird ein Schwingkreis durch ein Signal angeregt, so entsteht an seinen Anschlüssen ein elektrisches Signal, dessen Amplitude von der Resonanzfrequenz relativ zur Frequenz des anregenden Signals abhängig ist. Die Anregung kann über ein magnetisches Wechselfeld, welches die Wicklungen der Induktivität durchfliesst, oder durch Einspeisung eines elektrischen Signals aus einer Quelle mit einem vorgegebenen Innenwiderstand an den Anschlüssen des Schwingkreises erfolgen. Die Kennlinie, welche die Amplitude des Signals an den Anschlüssen des Schwingkreises in Abhängigkeit von der Frequenz des anregenden Signals darstellt, wird als Resonanzkurve bezeichnet. Eine Resonanzkurve weist in der Umgebung der Resonanzfrequenz eine sehr gute Symmetrie auf.If a resonant circuit is excited by a signal, it produces at its terminals an electrical signal whose amplitude is dependent on the resonant frequency relative to the frequency of the exciting signal. The excitation can take place via an alternating magnetic field, which flows through the windings of the inductance, or by feeding an electrical signal from a source with a predetermined internal resistance at the terminals of the resonant circuit. The characteristic which represents the amplitude of the signal at the terminals of the resonant circuit as a function of the frequency of the exciting signal is referred to as a resonance curve. A resonance curve has a very good symmetry in the vicinity of the resonance frequency.

[0007] Diese Resonanzkurve kann ermittelt werden, indem die Frequenz des anregenden Signals kontinuierlich von einem Wert unterhalb der Resonanzfrequenz bis zu einem Wert oberhalb der Resonanzfrequenz verändert wird, und indem bei jeder Frequenz des anregenden Signals die Amplitude des Signals an den Anschlüssen des hier vorliegenden Parallel-Schwingkreises gemessen wird. Die aktuelle und gegebenenfalls abzustimmende Resonanzfrequenz des Paral-lel-Schwingkreises entspricht derjenigen Frequenz des anregenden Signals, bei der die Amplitude des Signals an den Anschlüssen dieses Schwingkreises am grössten ist.This resonance curve can be determined by continuously varying the frequency of the exciting signal from a value below the resonant frequency to a value above the resonant frequency, and by taking the amplitude of the signal at each frequency of the exciting signal at the terminals of the present invention Parallel resonant circuit is measured. The current and possibly tuned resonance frequency of the parallel resonant circuit corresponds to that frequency of the exciting signal at which the amplitude of the signal at the terminals of this resonant circuit is greatest.

[0008] Bei der Herstellung eines LVS wird der Schwingkreis so abgestimmt, dass seine Resonanzfrequenz genau der Frequenz von 457 kHz entspricht. Diese Abstimmung erfolgt durch Veränderung der frequenzbestimmenden Komponenten. Die Induktivität kann verändert werden, indem man beispielsweise die Lage der Wicklung in Längsachse auf dem Ferritkern verändert. Die Kapazität des Schwingkreises kann als ein Netzwerk von mindestens einem fixen und mindestens einem zuschaltbaren Kondensator ausgebildet werden. Durch Öffnen und oder durch Schliessen eines oder mehrerer Schalter kann die Kapazität des gesamten Netzwerkes verändert werden.In the manufacture of an LVS, the resonant circuit is tuned so that its resonant frequency corresponds exactly to the frequency of 457 kHz. This tuning is done by changing the frequency-determining components. The inductance can be changed by, for example, changing the position of the winding in the longitudinal axis on the ferrite core. The capacitance of the resonant circuit can be formed as a network of at least one fixed and at least one switchable capacitor. By opening and / or closing one or more switches, the capacity of the entire network can be changed.

[0009] Beide resonanzfrequenzbestimmenden Komponenten, namentlich die Induktivität und die Kapazität, sind nicht absolut stabil, ihre frequenzbestimmenden Eigenschaften können durch äussere Einflussfaktoren verändert werden, beispielsweise durch Veränderungen der Umgebungstemperatur, durch Alterung oder durch mechanische Einflüsse.Both resonance frequency-determining components, namely the inductance and the capacitance are not absolutely stable, their frequency-determining properties can be changed by external factors, for example, by changes in ambient temperature, by aging or by mechanical influences.

[0010] In herkömmlichen LVS wird dem Einfluss, der beispielsweise durch eine Änderung der Umgebungstemperatur verursacht wird, dadurch Rechnung getragen, dass mittels eines im LVS angebrachten Temperatursensors die Umgebungstemperatur gemessen wird und aufgrund des Messwerts die Einstellungen der Schalter im Netzwerk von Kondensatoren geändert werden.In conventional avalanche beacons, the influence caused for example by a change in the ambient temperature is taken into account by measuring the ambient temperature by means of a temperature sensor mounted in the LVS and by changing the settings of the switches in the network of capacitors based on the measured value.

[0011] Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass zur Bestimmung der Korrekturwerte zur Veränderung der Einstellungen der Schalter im Netzwerk nicht die effektive Resonanzfrequenz des Schwingkreises herangezogen wird, sondern lediglich der Messwert der Temperatur. Damit ist nicht gewährleistet, dass die Resonanzfrequenz des Schwingkreises der gewünschten Resonanzfrequenz entspricht.This method has the disadvantage that for determining the correction values for changing the settings of the switch in the network not the effective resonant frequency of the resonant circuit is used, but only the measured value of the temperature. This does not guarantee that the resonant frequency of the resonant circuit corresponds to the desired resonant frequency.

[0012] Die Einflüsse von Veränderungen, welche durch Alterung oder mechanische Einflüsse verursacht werden, können bei den heute bekannten LVS nur durch eine erneute Abstimmung der Resonanzfrequenz kompensiert werden. Da das Abstimmverfahren eine aufwendige Infrastruktur voraussetzt, kann dieser Vorgang nicht durch einen Benutzer selbst vorgenommen werden.The effects of changes caused by aging or mechanical influences can be compensated in the avalanche transceiver known today only by re-tuning the resonant frequency. Since the reconciliation process requires a complex infrastructure, this process can not be performed by a user himself.

[0013] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Regelung der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises während des normalen Gebrauchs eines LVS zur Verfügung zu stellen. Dabei soll als Regelgrösse die aktuelle Resonanzfrequenz des Schwingkreises verwendet werden. Das Verfahren soll alle möglichen Einflussfaktoren berücksichtigen.It is an object of the present invention to provide a method for controlling the resonant frequency of a resonant circuit during normal use of an avalanche transceiver. The actual resonance frequency of the resonant circuit should be used as a controlled variable. The method should take into account all possible influencing factors.

[0014] ] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Schwingkreis mit mindestens zwei elektrischen Signalen angeregt wird, von denen (a.) mindestens ein erstes Signal eine Frequenz unterhalb der gewünschten Resonanzfrequenz aufweist und mindestens ein zweites Signal eine Frequenz oberhalb der gewünschten Resonanzfrequenz aufweist, oder (b.) mindestens ein erstes Signal eine Frequenz unterhalb der gewünschten Resonanzfrequenz aufweist und mindestens ein zweites Signal die Frequenz der gewünschten Resonanzfrequenz aufweist, oder (c.) mindestens ein erstes Signal die Frequenz der gewünschten Resonanzfrequenz aufweist und mindestens ein zweites Signal eine Frequenz oberhalb der gewünschten Resonanzfrequenz aufweist, und dass die Amplituden der mindestens zwei Signale, die am Schwingkreis durch die Anregung entstehen, dazu verwendet werden, die gegenwärtige Resonanzfrequenz des Schwingkreises zu ermitteln, und dass auf Grund dieser Ermittlung neue Einstellwerte für mindestens eine der frequenzbestimmenden Komponenten derart bestimmt werden, dass die neue Resonanzfrequenz der gewünschten Resonanzfrequenz entspricht, und dass diese neuen Einstellwerte auf die frequenzbestimmenden Komponenten des Schwingkreises angewendet werden.This object is achieved in that the resonant circuit is excited with at least two electrical signals, of which (a.) At least a first signal has a frequency below the desired resonant frequency and at least one second signal has a frequency above the desired resonant frequency or (b.) at least one first signal has a frequency below the desired resonant frequency and at least one second signal has the frequency of the desired resonant frequency, or (c.) at least a first signal has the frequency of the desired resonant frequency and at least one second signal has one Frequency is above the desired resonant frequency, and that the amplitudes of the at least two signals that arise at the resonant circuit by the excitation, are used to determine the current resonant frequency of the resonant circuit, and that due to this determination, new set values for at least one the frequency determining components are determined so that the new resonant frequency corresponds to the desired resonant frequency, and that these new setting values are applied to the frequency-determining components of the resonant circuit.

[0015] Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sämtliche Veränderungen der Resonanzfrequenz des Schwingkreises, welche durch irgendwelche Einflussfaktoren verursacht werden, korrigiert werden können, und dass zur Bestimmung der Korrekturwerte die effektive Resonanzfrequenz herangezogen wird, und dass alle notwendigen Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens von dem LVS umfasst werden kann.This embodiment has the advantage that all changes in the resonant frequency of the resonant circuit, which are caused by any influencing factors, can be corrected, and that the effective resonant frequency is used to determine the correction values, and that all the necessary devices for carrying out the method of can be included in the WMS.

[0016] Da eine Resonanzkurve in der Umgebung der Resonanzfrequenz eine sehr, gute Symmetrie aufweist, ist es von Vorteil, wenn der Betrag der Differenz zwischen der Frequenz eines ersten anregenden Signals und der gewünschten Resonanzfrequenz annähernd gleich ist dem Betrag der Differenz zwischen der Frequenz eines zweiten anregenden Signals und der gewünschten Resonanzfrequenz.Since a resonance curve in the vicinity of the resonance frequency has a very good symmetry, it is advantageous if the magnitude of the difference between the frequency of a first exciting signal and the desired resonant frequency is approximately equal to the magnitude of the difference between the frequency of one second exciting signal and the desired resonant frequency.

[0017] Zur Durchführung des Verfahrens kann der Schwingkreis gleichzeitig mit mindestens zwei Signalen angeregt werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Zeit, welche zur Durchführung des Verfahrens notwendig ist, kurz gehalten werden kann.To carry out the method, the resonant circuit can be excited simultaneously with at least two signals. This embodiment has the advantage that the time necessary to carry out the method can be kept short.

[0018] In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann der Schwingkreis zuerst mit einem ersten Signal und anschliessend mit einem zweiten Signal angeregt werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass jeweils nur die Amplitude des Signals an den Anschlüssen der Antenne gemessen werden muss, welches durch ein einzelnes anregendes Signal erzeugt wird.In a further embodiment of the method, the resonant circuit can first be excited with a first signal and then with a second signal. This embodiment has the advantage that in each case only the amplitude of the signal at the terminals of the antenna must be measured, which is generated by a single exciting signal.

[0019] Die vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale im unabhängigen Anspruch gekennzeichnet. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.The present invention is characterized by the features in the independent claim. Preferred embodiments are defined in the dependent claims.

[0020] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von möglichen Ausführungsformen näher erläutert. Dabei wird auch Bezug auf die Zeichnung genommen.The present invention will be explained in more detail with reference to possible embodiments. It also refers to the drawing.

[0021] Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Schwingkreis, umfassend eine Induktivität 1 und eine Kapazität 2 und die Anschlüsse 3 und 4, wobei die Induktivität 1 als Ferritstab 9 und einer an diesem Ferritstab 9 angeordneten Wicklung 10 ausgebildet ist, und wobei die Kapazität 2 als Netzwerk mit mindestens einem fest installierten Kondensator 5 und mindestens einem zuschaltbaren Kondensator 7a,b mit jeweilig zugeordneten Schaltern 6 und 8 ausgebildet ist.Fig. 1 shows schematically a resonant circuit comprising an inductor 1 and a capacitor 2 and the terminals 3 and 4, wherein the inductance 1 is formed as a ferrite rod 9 and arranged on this ferrite 9 winding 10, and wherein the capacitance 2 is formed as a network with at least one permanently installed capacitor 5 and at least one switchable capacitor 7a, b with respective associated switches 6 and 8.

[0022] Die Fig. 2a zeigt eine Resonanzkurve 11 eines Schwingkreises gemäss Fig. 1. Die Resonanzkurve stellt die Amplitude des Signals an den Anschlüssen 3 und 4 des Schwingkreises gemäss Fig. 1 in einer Ebene dar, welche durch die Frequenzachse 12 und die Amplitudenachse 13 bestimmt ist. Die Frequenz 14, bei welcher die Resonanzkurve ihr Maximum erreicht, wird als Resonanzfrequenz bezeichnet.The resonance curve represents the amplitude of the signal at the terminals 3 and 4 of the resonant circuit according to FIG. 1 in a plane which is represented by the frequency axis 12 and the amplitude axis 13 is determined. The frequency 14 at which the resonance curve reaches its maximum is called the resonance frequency.

[0023] Die Fig. 2b zeigt die Resonanzkurve 11 mit der Amplitude eines ersten Signals 15, dessen Frequenz unterhalb der gewünschten Resonanzfrequenz 14 angeordnet ist, und mit der Amplitude eines zweiten Signals 16, dessen Frequenz oberhalb der gewünschten Resonanzfrequenz 14 angeordnet ist. Da die Resonanzfrequenz 14 in der Mitte des Intervalls zwischen der Frequenz des ersten Signals 15 und der Frequenz des zweiten Signals 16 liegt, ist die Gerade 17, welche die beiden Amplituden der Signale 15 und 16 verbindet, horizontal, und ihre Steigung ist 0.Fig. 2b shows the resonance curve 11 with the amplitude of a first signal 15 whose frequency is located below the desired resonant frequency 14, and with the amplitude of a second signal 16 whose frequency is located above the desired resonant frequency 14. Since the resonant frequency 14 is in the middle of the interval between the frequency of the first signal 15 and the frequency of the second signal 16, the straight line 17 connecting the two amplitudes of the signals 15 and 16 is horizontal and its slope is 0.

[0024] Die Fig. 2c zeigt eine Situation, in der die Frequenz des ersten Signals 15, dessen Frequenz unterhalb der gewünschten Resonanzfrequenz 14 angeordnet ist, näher bei der aktuellen, noch nicht abgestimmten Resonanzfrequenz 14a liegt als die Frequenz des zweiten Signals 16, dessen Frequenz oberhalb der gewünschten Resonanzfrequenz 14 angeordnet ist. Die Steigung 18 der Geraden 17, welche die beiden Amplituden der Signale 15 und 16 verbindet, ist negativ und weist einen Betrag auf, der von der Lage der aktuellen, noch nicht abgestimmten Resonanzfrequenz 14a relativ zur Frequenz der Signale 15 und 16 abhängig ist.Fig. 2c shows a situation in which the frequency of the first signal 15, whose frequency is below the desired resonant frequency 14, closer to the current, not yet tuned resonant frequency 14a than the frequency of the second signal 16, whose Frequency is arranged above the desired resonance frequency 14. The slope 18 of the line 17, which connects the two amplitudes of the signals 15 and 16, is negative and has an amount which is dependent on the position of the current, not yet tuned resonant frequency 14a relative to the frequency of the signals 15 and 16.

[0025] Die Fig. 2d zeigt eine Situation, in der die Frequenz des zweiten Signals 16, dessen Frequenz oberhalb der gewünschten Resonanzfrequenz 14 angeordnet ist, näher bei der aktuellen, noch nicht abgestimmten Resonanzfrequenz 14b liegt als die Frequenz des ersten Signals 15, dessen Frequenz unterhalb der gewünschten Resonanzfrequenz 14 angeordnet ist. Die Steigung 18 der Geraden 17, welche die beiden Amplituden der Signale 15 und 16 verbindet, ist positiv und weist einen Betrag auf, der von der Lage der aktuellen, noch nicht abgestimmten Resonanzfrequenz 14b relativ zur Frequenz der Signale 15 und 16 abhängig ist.Fig. 2d shows a situation in which the frequency of the second signal 16, whose frequency is located above the desired resonant frequency 14, closer to the current, not yet tuned resonant frequency 14b than the frequency of the first signal 15, whose Frequency below the desired resonant frequency 14 is arranged. The slope 18 of the line 17, which connects the two amplitudes of the signals 15 and 16, is positive and has an amount which is dependent on the position of the current, not yet tuned resonant frequency 14b relative to the frequency of the signals 15 and 16.

[0026] Die Fig. 3 zeigt das Blockschema einer beispielsweisen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung besteht aus einem Schwingkreis 19, aus zwei Signalquellen 21 und 22 je eines elektrischen Signals, aus dem Schaltmittel 20 zur Zusammenführung der Signale von den Signalquellen 21 und 22, aus einem Verstärker 23, aus einem Analog-Digital-Wandler 25 zur Abtastung des Eingangssignals 24, aus einer Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 und aus Mitteln 27 zur Übertragung der Einstellwerte für die frequenzbestimmenden Komponenten.Fig. 3 shows the block diagram of an exemplary apparatus for carrying out the method. This device consists of a resonant circuit 19, two signal sources 21 and 22 each of an electrical signal from the switching means 20 for combining the signals from the signal sources 21 and 22, from an amplifier 23, from an analog-to-digital converter 25 for sampling the Input signal 24, from a processing and control unit 26 and means 27 for transmitting the set values for the frequency-determining components.

[0027] Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens aktiviert die Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 die Signalquelle 21 und 22.For carrying out the method according to the invention, the processing and control unit 26 activates the signal sources 21 and 22.

[0028] In einer ersten Ausführungsform des Verfahrens werden die beiden Signalquellen 21 und 22 gleichzeitig aktiviert. Das Signal an den Anschlüssen 3 und 4 des Schwingkreises 19 wird durch den Verstärker 23 verstärkt und durch den Analog-Digital-Wandler 25 abgetastet und in digitale Abtastwerte umgewandelt, welche der Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 zugeführt werden. Die Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 ermittelt aus den Abtastwerten z.B. mittels einer Fourier-Transformation die Amplituden der Signale, welche durch die Anregung des Schwingreises 19 mit den Signalen von den beiden Signalquellen 21 und 22 an den Anschlüssen 3 und 4 des Schwingkreises 19 entstehen; eine parallele Auswertung der Signale ist ebenfalls denkbar. Aus diesen ermittelten Amplituden der Signale, welche durch die Anregung des Schwingreises 19 mit den Signalen von den beiden Signalquellen 21 und 22 an den Anschlüssen 3 und 4 des Schwingkreises 19 entstehen, kann die Steigung 18 einer Geraden 17 berechnet werden, welche durch die beiden ermittelten Amplituden in der Ebene bestimmt ist, welche durch die Frequenzachse 12 und die Amplitudenachse 13 aufgespannt wird.In a first embodiment of the method, the two signal sources 21 and 22 are activated simultaneously. The signal at terminals 3 and 4 of resonant circuit 19 is amplified by amplifier 23 and sampled by analog-to-digital converter 25 and converted to digital samples which are fed to processing and control unit 26. The processing and control unit 26 determines from the samples e.g. by means of a Fourier transformation, the amplitudes of the signals which arise by the excitation of the oscillating circuit 19 with the signals from the two signal sources 21 and 22 at the terminals 3 and 4 of the resonant circuit 19; a parallel evaluation of the signals is also conceivable. From these determined amplitudes of the signals, which arise by the excitation of the oscillating circuit 19 with the signals from the two signal sources 21 and 22 at the terminals 3 and 4 of the resonant circuit 19, the slope 18 of a straight line 17 can be calculated, which determined by the two Amplitudes is determined in the plane, which is spanned by the frequency axis 12 and the amplitude axis 13.

[0029] In einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens werden die beiden Signalquellen 21 und 22 nacheinander aktiviert, wobei deren Signale einander überlappen können oder überlappungsfrei sind. Die sequentiell am Anschluss 4 des Schwingkreises 19 anliegenden Signale werden durch den Verstärker 23 verstärkt, anschliessend durch den Analog-Digital-Wandler 25 abgetastet und in digitale Abtastwerte umgewandelt, welche der Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 zugeführt werden. Die Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 ermittelt aus den Abtastwerten z.B. durch Bildung eines Mittelwertes die Amplitude der Signale, welche durch die Anregung des Schwingreises 19 mit den Signalen von den beiden Signalquellen 21 und 22 an den Anschlüssen 3 und 4 des Schwingkreises 19 entstehen. Aus den ermittelten Amplituden der Signale, welche durch die Anregung des Schwingreises 19 mit den Signalen von den beiden Signalquellen 21 und 22 an den Anschlüssen 3 und 4 des Schwingkreises 19 entstehen, kann die Steigung 18 einer Geraden 17 berechnet werden, welche durch die beiden Amplituden in der Ebene bestimmt ist, welche durch die Frequenzachse 12 und die Amplitudenachse 13 aufgespannt wird.In a second embodiment of the method, the two signal sources 21 and 22 are activated in succession, their signals can overlap each other or overlap are free. The sequentially applied to the terminal 4 of the resonant circuit 19 signals are amplified by the amplifier 23, then sampled by the analog-to-digital converter 25 and converted into digital samples, which the processing and control unit 26 are supplied. The processing and control unit 26 determines from the samples e.g. by forming an average, the amplitude of the signals, which arise by the excitation of the oscillating circuit 19 with the signals from the two signal sources 21 and 22 at the terminals 3 and 4 of the resonant circuit 19. From the determined amplitudes of the signals, which arise by the excitation of the oscillating circuit 19 with the signals from the two signal sources 21 and 22 at the terminals 3 and 4 of the resonant circuit 19, the slope 18 of a straight line 17 can be calculated, which by the two amplitudes is determined in the plane which is spanned by the frequency axis 12 and the amplitude axis 13.

[0030] Das Vorzeichen der Steigung 18 der Geraden 17 bestimmt, in welcher Richtung die frequenzbestimmenden Komponenten des Schwingkreises 19 verändert werden müssen, damit die Resonanzfrequenz 14a, 14b des Schwingkreises 19 derart verändert wird, dass sie auf dem gewünschten Punkt der Frequenzachse 12 zu liegen kommt, namentlich auf der gewünschten Resonanzfrequenz 14, siehe Fig. 2b, c, d.The sign of the slope 18 of the line 17 determines in which direction the frequency-determining components of the resonant circuit 19 must be changed so that the resonant frequency 14a, 14b of the resonant circuit 19 is changed so that they lie at the desired point of the frequency axis 12 namely, at the desired resonant frequency 14, see Fig. 2b, c, d.

[0031] Der Betrag der Steigung 18 der Geraden 17 bestimmt, in welchem Masse die frequenzbestimmenden Komponenten des Schwingkreises 19 verändert werden müssen, damit die Resonanzfrequenz 14 des Schwingkreises 19 derart verändert wird, dass sie auf dem gewünschten Punkt der Frequenzachse 12 zu liegen kommt.The amount of the slope 18 of the line 17 determines the extent to which the frequency-determining components of the resonant circuit 19 must be changed so that the resonant frequency 14 of the resonant circuit 19 is changed so that it comes to rest on the desired point of the frequency axis 12.

[0032] Die Umsetzung der Information aus der Steigung 18 der Geraden 17 in die Steuersignale zur Einstellung der frequenzbestimmenden Komponenten des Schwingkreises 19 durch die Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 kann mit Hilfe einer zum Voraus angelegten Tabelle in der Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 erfolgen. Die Eingangswerte der Tabelle werden durch die Steigung 18 der Geraden 17 dargestellt. Die Ausgangswerte der Tabelle beschreiben die Einstellwerte, welche durch die Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 zur Erreichung der gewünschten Resonanzfrequenz auf die frequenzbestimmenden Komponenten des Schwingkreises 19 angewendet werden sollen.The implementation of the information from the slope 18 of the line 17 in the control signals for adjusting the frequency-determining components of the resonant circuit 19 by the processing and control unit 26 can be done by means of a pre-applied table in the processing and control unit 26. The input values of the table are represented by the slope 18 of the line 17. The output values of the table describe the setting values which are to be applied by the processing and control unit 26 to the desired resonant frequency to the frequency-determining components of the resonant circuit 19.

[0033] Des Weiteren können aus der Steigung 18 der Geraden 17 Einstellwerte für die Steuersignale zur Einstellung der frequenzbestimmenden Komponenten des Schwingkreises 19 durch die Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 mit Hilfe einer empirisch festgelegten Näherungsformel berechnet werden, wobei diese Einstellwerte durch die Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 zur Erreichung der gewünschten Resonanzfrequenz auf die frequenzbestimmenden Komponenten des Schwingkreises 19 angewendet werden sollen.Further, from the slope 18 of the line 17, adjustment values for the control signals for adjusting the frequency-determining components of the oscillation circuit 19 can be calculated by the processing and control unit 26 by means of an empirically determined approximation formula, these setting values being determined by the processing and control unit 26 to be used to achieve the desired resonance frequency to the frequency-determining components of the resonant circuit 19.

[0034] Ferner können die Absolutwerte der Signale, welche durch die Anregung mit den Signalen von den beiden Signalquellen 21 und 22 an den Anschlüssen 3 und 4 des Schwingkreises 19 entstehen, bei der Umsetzung der Informationen aus der Steigung 18 der Geraden 17 in die Steuersignale zur Einstellung der frequenzbestimmenden Komponenten des Schwingkreises 19 durch die Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 mit berücksichtigt werden.Further, the absolute values of the signals, which arise by the excitation with the signals from the two signal sources 21 and 22 at the terminals 3 and 4 of the resonant circuit 19, in the implementation of the information from the slope 18 of the line 17 in the control signals for adjusting the frequency-determining components of the resonant circuit 19 by the processing and control unit 26 are taken into account.

[0035] Die Übertragungsfunktion der Vorrichtung für das Signal an den Anschlüssen 3 und 4 des Schwingkreises 19 bis zum Eingang des Analog-Digital-Wandlers 25 kann für die mindestens zwei Signale unterschiedlich sein, welche durch die Anregung des Schwingreises 19 mit den elektrischen Signalen von den beiden Signalquellen 21 und 22 entstehen. Diesem Unterschied kann durch verschiedene Ausbildungen des Verfahrens Rechnung getragen werden.The transfer function of the device for the signal at the terminals 3 and 4 of the resonant circuit 19 to the input of the analog-to-digital converter 25 may be different for the at least two signals, which by the excitation of the oscillating circuit 19 with the electrical signals of the two signal sources 21 and 22 arise. This difference can be accommodated by various embodiments of the method.

[0036] So können beispielsweise die Amplituden der elektrischen Signale von den aktiven Signalquellen 21 und 22 derart festgelegt werden, dass ohne Einbezug des Schwingkreises 19 am Eingang zum Analog-Digital-Wandler 25 die gleiche Amplitude für beide Signale resultiert.Thus, for example, the amplitudes of the electrical signals from the active signal sources 21 and 22 are determined such that without inclusion of the resonant circuit 19 at the input to the analog-to-digital converter 25 results in the same amplitude for both signals.

[0037] Ferner können die Amplituden der elektrischen Signale von den aktiven Signalquellen 21 und 22 ohne Einbezug des Schwingkreises 19 gemessen werden. Das Verhältnis der beiden Messwerte zueinander kann in der Verarbeitungsund Steuereinheit 26 als Umrechnungsfaktor zur Kompensation der Unterschiede in der Übertragungsfunktion verwendet werden.Further, the amplitudes of the electrical signals from the active signal sources 21 and 22 without inclusion of the resonant circuit 19 can be measured. The ratio of the two measured values to one another can be used in the processing and control unit 26 as a conversion factor to compensate for the differences in the transfer function.

[0038] Des Weiteren kann die Steigung 18 der Geraden 17 um den Wert der Steigung einer Geraden, welche ohne Einbezug des Schwingkreises 19 ermittelt wurde, durch die Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 korrigiert werden.Furthermore, the slope 18 of the straight line 17 can be corrected by the processing and control unit 26 by the value of the slope of a straight line, which was determined without inclusion of the resonant circuit 19.

Bezugszeichenliste: [0039] 1 Induktivität des Schwingkreises 19 2 Kapazität des Schwingkreises 19 3 Erster Anschluss des Schwingkreises 19 4 Zweiter Anschluss des Schwingkreises 19 5 Kondensator 6 Schalter 7a,b Kondensator 8 Schalter 9 Ferritkern 10 Wicklung, auf dem Ferritkern aufgebracht 11 Resonanzkurve 12 Frequenzachse 13 Amplitudenachse 14 gewünschte Resonanzfrequenz 14a, 14b aktuelle, noch nicht abgestimmte Resonanzfrequenz 15 Amplitude eines ersten elektrischen Signals 16 Amplitude eines zweiten elektrischen Signals 17 Gerade, welche die Amplituden des ersten und des zweiten elektrischen Signals verbindet 18 Steigung der Geraden 19 Schwingkreis 20 Schaltmittel zur Zusammenführung der Signale 21 erste elektrische Signalquelle 22 zweite elektrische Signalquelle 23 Verstärker 24 Eingangssignal des Analog-Digital-Wandlers 25 Analog-Digital-Wandler 26 Verarbeitungs- und SteuereinheitLIST OF REFERENCES: Inductance of the resonant circuit 19 2 Capacitance of the resonant circuit 19 3 First connection of the resonant circuit 19 4 Second connection of the resonant circuit 19 5 Capacitor 6 Switch 7a, b Capacitor 8 Switch 9 Ferrite core 10 Winding, applied to the ferrite core 11 Resonance curve 12 Frequency axis 13 amplitude axis 14 desired resonance frequency 14a, 14b current, not yet tuned resonant frequency 15 amplitude of a first electrical signal 16 amplitude of a second electrical signal 17 straight, which connects the amplitudes of the first and second electrical signal 18 slope of the line 19 resonant circuit 20 switching means for merging the signals 21 first electrical signal source 22 second electrical signal source 23 amplifier 24 input signal of the analog-to-digital converter 25 analog-to-digital converter 26 processing and control unit

Claims

27 means for transmitting the set values for the frequency-determining components of the resonant circuit 1, 2, 7a, b, 9, 10 claims

1. A method for controlling the resonant frequency of a resonant circuit (19), characterized in that - at least one of the frequency-determining components (7a, b, 9, 10) of the resonant circuit (19) is adjustable, and that - the resonant circuit (19) with at least two signals are excited, and that - (a.) the frequency of at least one first exciting signal below the desired resonant frequency (14) of the resonant circuit (19), and that the frequency of at least one second exciting signal above the desired resonant frequency (14) of the Resonant circuit (19), or that - (b.) The frequency of at least one first exciting signal below the desired resonant frequency (14) of the resonant circuit (19), and that the frequency of at least one second exciting signal of the desired resonant frequency (14) of the Resonant circuit (19), or that - (c.) The frequency of at least one first exciting signal of the desired resonant frequency (14) of the Sch and that the frequency of at least one second exciting signal is above the desired resonant frequency (14) of the resonant circuit (19), and that of resulting amplitudes (15, 16) that of the excitation with the first signal and with Setting values for the frequency-determining components (7a, b, 9, 10) of the resonant circuit (19) are determined for the second signal at terminals (3, 4) of the resonant circuit (19).

2. The method according to claim 1, characterized in that the at least two exciting signals are activated simultaneously.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the amplitudes (15,16) of the signals, which arise by the excitation with the first signal and with the second signal at the terminals (3, 4) of the resonant circuit (19) be determined by means of a Fourier transform or a parallel evaluation.

4. The method according to claim 1, characterized in that the at least two stimulating signals are activated offset in time and overlapping each other or overlapping.

5. The method according to any one of claims 1 or 4, characterized in that the amplitudes (15, 16) of the signals which by the excitation with the first signal and the second signal at the terminals (3, 4) of the resonant circuit (19 ), are determined by means of a level measurement.

6. The method according to any one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that from the amplitudes (15, 16) of the signals, which by the excitation with the first signal and with the second signal at the terminals (3, 4) of the resonant circuit (19), the slope of a straight line (17) is calculated in a plane which is spanned by a frequency axis (12) and an amplitude axis (11).

7. The method according to claim 6, characterized in that from the slope of the straight line (17), the setting values for the frequency-determining components (7a, b, 9,10) of the resonant circuit (19) are determined.

8. The method according to any one of the preceding claims 6 or 7, characterized in that for the determination of the setting values for the frequency-determining components (7a, b, 9,10) a table is used whose input values is determined by the slope of the straight line (17) , and their output values represent the setting values.

9. The method according to any one of the preceding claims 6 or 7, characterized in that for determining the set values for the frequency-determining components (5, 7, 9, 10) an approximate formula based on the slope of the straight line (17) is used.

10. The method according to any one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that for determining the setting values for the frequency-determining components (7a, b, 9, 10), the absolute values of the signals, which by the excitation with the first signal and with the second Signal at the terminals (3, 4) of the resonant circuit (19) arise, are taken into account.