DE10131453A1 - Detecting ferromagnetic tooth in rotation speed sensor e.g. for internal combustion engine, by evaluating changes in inductance of sensor coil - Google Patents
Detecting ferromagnetic tooth in rotation speed sensor e.g. for internal combustion engine, by evaluating changes in inductance of sensor coilInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Detektion eines aus einem ferromagnetischen Material bestehenden Elements, bei welchem das Element in den Nahbereich eines eine veränderbare Induktivität aufweisenden Sensors gebracht wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1 for the detection of a ferromagnetic Material existing element, in which the element in the Close range of a variable inductance Sensor is brought. Furthermore, the invention relates to a Circuit arrangement for performing the method.
Ein derartiges Verfahren beziehungsweise eine derartige Schaltungsanordnung sind im Stand der Technik insbesondere zur Erfassung der Drehzahl einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors bekannt. Hierbei wird ein regelmäßig als Spule ausgebildeter Sensor so angeordnet, daß die Zähne eines auf der Kurbelwelle sitzenden Zahnrads in seinen Nahbereich eindringen. Die Zähne des Zahnrads können mit einem Dauermagneten versehen sein oder das Zahnrad als auch die Zähne können aus einem weichmagnetischen Material bestehen. Durch das Vorbeibewegen eines Zahnes an der Spule kann eine Änderung des Magnetfelds der Spule erreicht werden. Durch die Magnetfeldänderung wird in der Spule eine Spannung erzeugt. Such a method or such Circuitry are in particular in the prior art Detection of the speed of a crankshaft of an internal combustion engine known. This is a regularly trained as a coil Sensor arranged so that the teeth one on the crankshaft seated gear penetrate into its vicinity. The teeth of the Gear can be provided with a permanent magnet or that Gear as well as teeth can be made from a soft magnetic Material. By moving a tooth past the Coil can change the magnetic field of the coil become. Due to the change in the magnetic field, a Creates tension.
Das in der Spule erzeugte Spannungssignal wird einer Auswerteschaltung zugeführt, in der basierend auf den zeitlichen Abstand der Signale die Drehzahl der Kurbelwelle ermittelt wird. Der bekannte induktive Sensor ist preiswert herzustellen und liefert ein genaues, analoges Drehzahlsignal. The voltage signal generated in the coil becomes one Evaluation circuit supplied, based on the time interval the signals the speed of the crankshaft is determined. The Known inductive sensor is inexpensive to manufacture and deliver an accurate, analog speed signal.
Wegen der in zunehmendem Maße erfolgenden Verwendung von digitalen Schaltungen zur Signalverarbeitung ist die Abgabe eines analogen Ausgangssignals jedoch nachteilig. Es werden daher zunehmend aktive Sensoren eingesetzt, die nach dem Hall- oder magnetoresistiven Prinzip arbeiten. Diese Sensoren liefern ein digitales Ausgangssignal, was den analogen Schaltungsaufwand im Steuergerät reduziert und die Genauigkeit der Signalauswertung erhöht. Because of the increasing use of digital circuits for signal processing is the delivery of a analog output signal, however, disadvantageous. It will therefore increasingly active sensors used after the Hall or work magnetoresistive principle. These sensors deliver digital output signal, which the analog circuitry in Control unit reduces and the accuracy of the signal evaluation elevated.
Dennoch ist die Genauigkeit dieser Sensoren geringer, als die der induktiven Sensoren. Auch sind die Kosten höher. However, the accuracy of these sensors is less than that of inductive sensors. The costs are also higher.
Es hat sich abgezeichnet, daß zukünftig an Sensoren zur Erfassung einer Drehzahl oder Position höhere Anforderungen bezüglich der Genauigkeit und der Winkelauflösung gestellt werden. Des weiteren wird ein digitales Ausgangssignal verlangt. Darüber hinaus sollen die Herstellungskosten gering sein. It has become apparent that sensors for Detection of a speed or position higher demands regarding accuracy and angular resolution. Of a digital output signal is also required. About that In addition, the manufacturing costs should be low.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein eingangs genanntes Verfahren beziehungsweise eine eingangs genannte Schaltungsanordnung derart auszubilden, daß die Vorteile eines induktiven Sensors mit den Vorteilen eines digitalen Sensors verbunden werden. It is an object of the invention, a method mentioned in the introduction or a circuit arrangement mentioned at the beginning form such that the advantages of an inductive sensor with the advantages of a digital sensor.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. The solution to this problem results from the features of characterizing part of claim 1. Advantageous Further developments of the invention result from the subclaims.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zur Detektion eines aus einem ferromagnetischen Material bestehenden Elements, bei welchem das Element in den Nahbereich eines eine veränderbare Induktivität aufweisenden Sensors gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Element verursachte Induktivitätsänderung des Sensors zur Detektion ausgewertet wird. Die Induktivitätsänderung bewirkt ein anderes elektrisches Verhalten der Spule auf eine an sie angelegte Wechselspannung wie beispielsweise eine digital erzeugte Rechteckspannung oder ein Sinussignal, und kann somit zur Detektion eines aus einem ferromagnetischen Material bestehenden Elements verwendet werden. According to the invention is a method for the detection of a a ferromagnetic material element, which the element in the close range of a changeable Is brought inductance sensor, thereby characterized that the caused by the element Inductance change of the sensor is evaluated for detection. The Change in inductance causes a different electrical behavior of the Coil on an AC voltage applied to it like for example a digitally generated square wave voltage or a Sinusoidal signal, and can thus be used to detect one out of one ferromagnetic material existing element can be used.
Des weiteren ist eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor in Reihe mit einem ohmschen Widerstand geschaltet ist, und ein Komparator vorhanden ist, mittels dem die an dem Widerstand abfallende Spannung mit einem Schwellwert verglichen wird. Furthermore, a circuit arrangement for performing the above method characterized in that the sensor is connected in series with an ohmic resistor, and a Comparator is present, by means of which to the resistor falling voltage is compared with a threshold value.
Dadurch, daß die durch das ferromagnetische Element im Sensor verursachte Induktivitätsänderung zur Detektion ausgewertet wird, läßt sich auf einfache Weise ein digitales Ausgangssignal gewinnen. Hierdurch ist es möglich einen induktiven Sensor ohne großen Schaltungsaufwand an eine digitale Signalverarbeitungseinheit anzuschalten. So kann beispielsweise eine in einem herkömmlichen Steuergerät enthaltene toleranzbehaftete analoge Eingangsbeschaltung als auch ein entsprechender Auswerteschaltkreis entfallen und ein preiswerterer, genauer digitaler Eingang verwendet werden. Characterized in that by the ferromagnetic element in the sensor Inductance change caused evaluated for detection is, a digital output signal can be easily win. This makes it possible to use an inductive sensor without great circuitry to a digital To turn on signal processing unit. For example, one in one Conventional control device contained tolerant analog Input circuitry as well as a corresponding evaluation circuit omitted and a cheaper, more accurate digital input be used.
In vorteilhafter Weise ist der Sensor als Spule ausgebildet. Hierdurch läßt sich ein herkömmlicher induktiver Sensor verwenden, so daß auf Standardbauelemente zurückgegriffen werden kann. Um beim Betrieb der Spule mit einer hohen Frequenz möglichst geringe Ummagnetisierungsverluste zu erreichen, sollte die Spule als Luftspule ausgebildet sein. Es könnte im Inneren der Spule aber auch ein Kunststoff vorhanden sein. Die Permeabilität des Spulenvolumens muß jedoch gering sein, um eine geringe Induktivität zu erzielen. Ein geringer Durchmesser wie beispielsweise ein Millimeter und eine große Spulenlänge wie beispielsweise zehn bis zwanzig Millimeter ermöglichen im Endbereich der Spule ein relativ homogenes, nadelförmiges Magnetfeld. Ein derartiges Magnetfeld läßt sich sehr gut zur Erfassung eines aus einem ferromagnetischen Material bestehenden Elements verwenden. The sensor is advantageously designed as a coil. This allows a conventional inductive sensor use so that standard components can be used. In order to operate the coil at a high frequency if possible To achieve low magnetic loss, the coil should be designed as an air coil. It could be inside the coil but there may also be a plastic. The permeability of the However, the coil volume must be small to be small To achieve inductance. A small diameter such as a millimeter and a large coil length such as ten to twenty millimeters allow in the end area of the coil a relatively homogeneous, acicular magnetic field. Such a thing Magnetic field can be used very well to detect one out of one Use ferromagnetic material existing element.
In vorteilhafter Weise wird der Sensor mit einer Rechteckspannung beaufschlagt und der hierdurch verursachte Strom durch den Sensor erfaßt. Dies ermöglicht eine besonders einfache Gewinnung eines digitalen Ausgangssignal. The sensor is advantageously connected to a Square wave voltage and the current caused by the Sensor detected. This enables particularly simple extraction of a digital output signal.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, sich nicht bewegende Elemente zu detektieren. Durch das eigen erzeugte Wechselfeld ist die Empfindlichkeit gegenüber Fremdfeldern sehr gering. By means of the method according to the invention, it is possible to detect non-moving elements. By own Alternating field generated is the sensitivity to external fields very low.
Besonders einfach läßt sich ein Digitalsignal bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gewinnen, bei der der Sensor in Reihe mit einem ohmschen Widerstand geschaltet ist, und ein Komparator vorhanden ist, mittels dem die an dem Widerstand abfallende Spannung mit einem Schwellwert verglichen wird. Durch den ohmschen Widerstand wird der durch den Sensor fließende Strom in eine Spannung umgewandelt, so daß ein Vergleich mit einer Schwellwertspannung möglich ist. Hierdurch kann ein herkömmlicher Komparator verwendet werden. One digital signal can be particularly easy with another Win embodiment of the invention in which the sensor in Series is connected with an ohmic resistor, and a Comparator is present, by means of which to the resistor falling voltage is compared with a threshold value. By the ohmic resistance, the current flowing through the sensor becomes converted a voltage so that a comparison with a Threshold voltage is possible. This can be a conventional comparator can be used.
Durch den Vergleich mit einem Schwellwert ist es möglich, den sich durch eine Veränderung der Induktivität des Sensors verzögerten Stromanstieg durch den Sensor in eine Zeit umzusetzen. By comparing with a threshold, it is possible to by changing the inductance of the sensor delayed current increase by the sensor in a time.
Als sehr vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der Erfindung erwiesen, bei der ein Zeitmesser zur Erfassung der Anstiegszeit bis zur Erreichung des Schwellwerts vorhanden ist. Hierdurch wird die durch das aus einem ferromagnetischen Material bestehende Element im Sensor verursachte Induktivitätsänderung in einen Zeitwert umgesetzt. Dies ermöglicht es, einen Vergleich mit einer vorbestimmten Zeit vorzunehmen, was in einer digitalen Signalverarbeitung sehr einfach und sehr genau durchgeführt werden kann. An embodiment of the invention has proven to be very advantageous proven to be a timepiece to record the rise time until the threshold is reached. hereby is made of a ferromagnetic material existing element in the sensor caused a change in inductance in implemented a current value. This enables a comparison with a predetermined time to do what is in a digital Signal processing can be carried out very easily and very precisely can.
So kann beispielsweise ein Vergleicher vorhanden sein, mittels dem die Anstiegszeit mit einer vorbestimmten Zeit verglichen wird, wie dies bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist. For example, a comparator can be present using which the rise time compared with a predetermined time is, as in another special embodiment of the Invention is provided.
Befindet sich im Nahbereich des Sensors kein aus einem ferromagnetischen Material bestehendes Element, ist die Induktivität des Sensors sehr gering. Die an den Sensor angelegte Rechteckspannung hat daher einen nahezu unverzögerten Anstieg des Stroms durch den Sensor zur Folge. Dies wiederum bedeutet, daß die an dem ohmschen Widerstand abfallende Spannung eine sehr steil ansteigende Flanke hat. There is no one in the vicinity of the sensor Element consisting of ferromagnetic material is inductance of the sensor very low. The one applied to the sensor Square-wave voltage therefore has an almost instantaneous increase in current by the sensor. This in turn means that the at the voltage dropping to the ohmic resistance is very steep has a rising edge.
Der Schwellwert wird daher nahezu gleichzeitig mit dem Auftreten der ansteigenden Flanke des an den Sensor angelegten Rechteckspannung erreicht. Somit ergibt der Vergleich der Anstiegszeit bis zum Erreichen des Schwellwerts mit einer vorbestimmten Zeit, daß sich die Zeit unterhalb der vorbestimmten Zeit befindet. Dies kann als Signal dafür genommen werden, daß sich im Nahbereich des Sensors kein ferromagnetisches Element befindet. The threshold is therefore almost simultaneously with the occurrence the rising edge of the applied to the sensor Rectangular voltage reached. So the comparison of the rise time shows until the threshold value is reached with a predetermined time, that the time is below the predetermined time. This can be taken as a signal that the No ferromagnetic element is in the vicinity of the sensor.
Befindet sich im Nahbereich des Sensors ein aus einem ferromagnetischen Material bestehendes Element, weist der Sensor eine höhere Induktivität auf. Der durch das an den Sensor angelegte Rechtecksignal im Sensor hervorgerufene Strom steigt daher nach einer e-Funktion an. Entsprechend sieht das an dem ohmschen Widerstand erzeugte Spannungssignal aus. Dessen ansteigende Flanke entspricht ebenfalls einer e-Funktion. Located in the close range of the sensor existing element, the sensor has a ferromagnetic material higher inductance. The one created by the sensor The square wave current generated in the sensor therefore increases an e-function. Correspondingly, this is seen in the ohmic Resistance generated voltage signal. Its rising flank also corresponds to an e-function.
Die an dem ohmschen Widerstand abfallende Spannung erreicht den Schwellwert daher gegenüber dem Auftreten der ansteigenden Flanke des an den Sensor angelegten Rechtecksignals später. Die Zeit bis zur Erreichung des Schwellwerts wird vom Zeitmesser erfaßt. Ein Vergleich der Anstiegszeit mit der vorbestimmten Zeit ergibt dann, daß die Anstiegszeit größer als die vorbestimmte Zeit ist. Dies kann als Signal dafür gewertet werden, daß sich im Nahbereich des Sensors ein Element befindet. The voltage drop across the ohmic resistor reaches the Threshold value compared to the occurrence of the increasing Edge of the square wave signal applied to the sensor later. The time until the threshold is reached, the timepiece records. A comparison of the rise time with the predetermined time shows then that the rise time is greater than the predetermined time. This can be seen as a signal that the An element is located close to the sensor.
Sehr vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Zeitgeber vorhanden ist, welcher nach einer vorbestimmten Zeit ein Signal abgibt, zur Durchführung eines Vergleichs der am ohmschen Widerstand abfallenden Spannung mit dem Schwellwert. Hierdurch kann nach einer fest definierten Zeit nach dem Umschalten des Rechtecksignals die am Widerstand abfallende Spannung mit dem Schwellwert verglichen werden. Dies hat den Vorteil, daß man auf eine in der Regel aufwendige Zeitmessung verzichten kann und statt dessen nach einer fest vorgegebenen Zeit lediglich prüfen muß, ob die am Widerstand abfallende Spannung größer oder kleiner als ein bestimmter Schwellwert ist. Der einfachere Schaltungsaufbau wirkt sich vorteilhaft auf die Zuverlässigkeit und die Kosten aus. An embodiment of the invention is also very advantageous, in which there is a timer, which after a a predetermined time emits a signal to perform a Comparison of the voltage drop across the ohmic resistance with that Threshold. This can be done after a fixed time after switching the square wave signal on the resistor falling voltage can be compared with the threshold value. this has the advantage that you usually on a complex Time measurement can be dispensed with and instead after a fixed All you have to do is check the specified time to see if the resistance drop Voltage is greater or less than a certain threshold. The simpler circuit structure has an advantageous effect on the Reliability and the cost.
Wenngleich es auch besonders vorteilhaft ist, den Sensor mit einer Rechteckspannung zu beaufschlagen und den Sensor in der vorstehend beschriebenen Weise in eine Schaltungsanordnung einzubinden, so läßt sich der Sensor aber auch als frequenzbestimmendes Glied in einem Oszillator anordnen, wie dies in einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist. Denn durch die Änderung der Induktivität ändert sich auch die Frequenz des Oszillators, so daß die Frequenzänderung als Signal dafür verwendet werden kann, ob sich im Nahbereich des Sensors ein aus einem ferromagnetischen Material bestehendes Element befindet oder nicht. Although it is also particularly advantageous to use the sensor a square wave voltage and the sensor in the way described above in a circuit arrangement to integrate, the sensor can also be used as arrange the frequency-determining element in an oscillator, as in a Another special embodiment of the invention is provided. Because changing the inductance also changes the Frequency of the oscillator so that the frequency change as a signal can be used whether there is in the vicinity of the sensor an element made of a ferromagnetic material located or not.
In ähnlicher Weise läßt sich der Sensor in einem aus einer Induktivität und einer Kapazität bestehenden Schwingkreis anordnen, welcher vorzugsweise als Parallelschwingkreis ausgebildet ist. Da sich durch die Induktivitätsänderung die Resonanzfrequenz des Schwingkreises ändert, läßt sich die Verschiebung der Resonanzfrequenz als Signal dafür verwenden, ob sich im Nahbereich des Sensors ein aus einem ferromagnetischen Material bestehendes Element befindet oder nicht. Similarly, the sensor can be made in one out of one Inductance and a capacitance existing resonant circuit arrange, which is preferably designed as a parallel resonant circuit is. Since the change in inductance Resonance frequency of the resonant circuit changes, the shift of Use the resonance frequency as a signal for whether the Close range of the sensor made of a ferromagnetic material existing element or not.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Further details, features and advantages of the present Invention result from the following description of a particular embodiment with reference to the Drawing.
Es zeigt It shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltungsanordnung, wobei sich im Nahbereich des Sensors kein aus einem ferromagnetischen Material bestehendes Element befindet, Fig. 1 is a schematic representation of an inventive circuit arrangement, which is located in the vicinity of the sensor no consisting of a ferromagnetic material element,
Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Sensor, wobei sich im Nahbereich des Sensors ein aus einem ferromagnetischen Material bestehendes Element befindet, Fig. 2 shows the sensor shown in Fig. 1, being located in the vicinity of the sensor, a composed of a ferromagnetic material element,
Fig. 3 drei Spannungsverläufe bei einem sich nicht im Nahbereich des Sensors befindlichen Element und Fig. 3 shows three voltage waveforms for a not in the vicinity of the sensor element and located
Fig. 4 die in Fig. 3 dargestellten Spannungsverläufe bei einem sich im Nahbereich des Sensors befindlichen Element. FIG. 4 shows the voltage profiles shown in FIG. 3 with an element located in the vicinity of the sensor.
Wie Fig. 1 entnommen werden kann, ist ein als Luftspule ausgebildeter Sensor 2 so an einem auf einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angeordneten Zahnrads angeordnet, daß die Zähne 1 des Zahnrads bei Drehung des Zahnrads vorübergehend in den Nahbereich des Sensors 2 eindringen. Die Zähne 1 beziehungsweise das Zahnrad bestehen beziehungsweise besteht aus einem ferromagnetischen Material wie beispielsweise Eisen. Der Sensor 2 ist zwar als Luftspule ausgebildet, kann jedoch auch einen Kern aus einem nicht ferromagnetischen Material wie beispielsweise Kunststoff haben. As can be seen from FIG. 1, a sensor 2 designed as an air coil is arranged on a gearwheel arranged on a crankshaft of an internal combustion engine such that the teeth 1 of the gearwheel temporarily penetrate into the vicinity of the sensor 2 when the gearwheel rotates. The teeth 1 or the gearwheel consist or consist of a ferromagnetic material such as iron. The sensor 2 is designed as an air coil, but can also have a core made of a non-ferromagnetic material such as plastic.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung des Zahnrads befindet sich im Nahbereich des Sensors 2 kein Zahn 1. In the position of the gear shown in FIG. 1, there is no tooth 1 in the vicinity of the sensor 2 .
Mit der Spule 2 in Reihe geschaltet ist ein ohmscher Widerstand 3. An die aus Spule 2 und ohmschen Widerstand 3 bestehende Reihenschaltung wird eine in einem Rechteckgenerator erzeugte Rechteckspannung 8 angelegt. Die Rechteckspannung 8 hat eine Frequenz von etwa 100 KH bis 10 MHZ. An ohmic resistor 3 is connected in series with the coil 2 . A square-wave voltage 8 generated in a square-wave generator is applied to the series circuit consisting of coil 2 and ohmic resistor 3 . The square wave voltage 8 has a frequency of approximately 100 KH to 10 MHz.
Die beiden Anschlüsse des ohmschen Widerstands 3 sind mit den Eingängen eines ersten Komparators 4 verbunden. Der Ausgang des ersten Komparators 4 ist mit einem ersten Eingang eines Zeitmessers 5 verbunden. Mit einem zweiten Eingang des Zeitmessers 5 ist der Ausgang eines zweiten Komparators 7 verbunden. An den Eingängen des zweiten Komparators 7 liegt die Rechteckspannung 8 an. The two connections of the ohmic resistor 3 are connected to the inputs of a first comparator 4 . The output of the first comparator 4 is connected to a first input of a timer 5 . The output of a second comparator 7 is connected to a second input of the timer 5 . The square-wave voltage 8 is present at the inputs of the second comparator 7 .
Der Ausgang des Zeitmessers 5 ist mit einem Vergleicher 6 verbunden, mittels dem das vom Zeitmesser 5 ausgegebene Signal mit einem vorbestimmten Signal verglichen wird. The output of the timer 5 is connected to a comparator 6, by means of which the signal outputted from the timer 5 is compared with a predetermined signal.
Das an die Reihenschaltung aus Spule 2 und ohmschen Widerstand 3 angelegte Rechtecksignal 8 verursacht in der Spule 2 einen Stromfluß. Da sich im Nahbereich der Spule 2 kein Zahn 1 befindet, ist die Induktivität der Spule 2 sehr gering. Hierdurch folgt der Verlauf des Stromes nahezu dem Verlauf der Spannung. The square wave signal 8 applied to the series connection of coil 2 and ohmic resistor 3 causes a current flow in coil 2 . Since there is no tooth 1 in the vicinity of the coil 2 , the inductance of the coil 2 is very low. As a result, the course of the current almost follows the course of the voltage.
Der in der Spule 2 fließende Strom ruft am ohmschen Widerstand 3 einen Spannungsabfall hervor. Die am ohmschen Widerstand 3 abfallende Spannung ist mit dem Bezugszeichen 9 versehen. Der Verlauf der Spannung 9 entspricht nahezu dem Verlauf der Rechteckspannung 8. Das heißt, zwischen der ansteigenden Flanke des Spannungsabfalls 9 und der ansteigenden Flanke der Rechteckspannung 8 besteht nahezu kein Unterschied. Somit entspricht die an den Eingängen des ersten Komparators 4 anliegende Spannung 9 im wesentlichen der an den Eingängen des zweiten Komparators 7 anliegenden Rechteckspannung 8. Das Ausgangssignal des ersten Komparators 4 ist somit gegenüber dem Ausgangssignal des zweiten Komparators 7 nahezu unverzögert. Das Ausgangssignal des ersten Komparators 4 ist in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Zur Verdeutlichung wurde die nur geringfügig vorhandene zeitliche Verzögerung des Ausgangssignal des ersten Komparators 4 gegenüber dem Ausgangssignal des zweiten Komparators 7 übertrieben dargestellt und mit delta t1 bezeichnet. The current flowing in the coil 2 causes a voltage drop across the ohmic resistor 3 . The voltage drop across the ohmic resistor 3 is provided with the reference symbol 9 . The curve of the voltage 9 almost corresponds to the curve of the square-wave voltage 8 . That is, there is almost no difference between the rising edge of the voltage drop 9 and the rising edge of the square wave voltage 8 . Thus, the voltage 9 present at the inputs of the first comparator 4 essentially corresponds to the square-wave voltage 8 present at the inputs of the second comparator 7 . The output signal of the first comparator 4 is thus almost instantaneous with respect to the output signal of the second comparator 7 . The output signal of the first comparator 4 is provided with the reference symbol 10 in FIG. 3. For clarification, the only slightly present time delay of the output signal of the first comparator 4 compared to the output signal of the second comparator 7 has been exaggerated and designated delta t 1 .
Da die Ausgangsignale der Komparatoren 4, 7 nahezu zeitlich gleich sind, ist die vom Zeitmesser 5 erfaßte Zeit etwa null. Somit ergibt der im Vergleicher 6 vorgenommene Vergleich der vom Zeitmesser 5 erfaßten Zeit mit einer vorbestimmten Zeit, daß sich die vom Zeitmesser 5 erfaßte Zeit unterhalb der vorbestimmten Zeit befindet. Das Ausgangssignal des Vergleichers 6 ist daher null. Since the output signals of the comparators 4 , 7 are almost identical in time, the time recorded by the timer 5 is approximately zero. Thus, the comparison made in the comparator 6 of the time recorded by the timer 5 with a predetermined time reveals that the time recorded by the timer 5 is below the predetermined time. The output signal of the comparator 6 is therefore zero.
Hat sich das Zahnrad soweit gedreht, daß sich im Nahbereich des Sensors 2 ein Zahn 1 befindet, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, weist der Sensor 2 eine höhere Induktivität auf. Hierdurch kann der durch die Rechteckspannung 8 in der Spule 2 hervorgerufene Strom nicht mehr der Rechteckspannung 8 folgen. Er steigt nach einer e-Funktion an. Entsprechend ist auch der am ohmschen Widerstand 3 hervorgerufene Spannungsabfall 9', wie dies Fig. 4 entnommen werden kann. Die ansteigende Flanke des am ohmschen Widerstand 3 hervorgerufenen Spannungsabfalls 9' folgt ebenfalls einer e-Funktion. Somit wird der Schwellwert 11' des ersten Komparators 4 später erreicht als der durch die Rechteckspannung 8 erreichte Schwellwert des zweiten Komparators 7. Das Ausgangssignal des ersten Komparators 4 ist in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 10' versehen. Die zeitliche Verzögerung des ersten Komparators 4 gegenüber dem Ausgangssignal des zweiten Komparators 7 ist mit delta t2 bezeichnet. If the gear wheel has rotated so far that there is a tooth 1 in the vicinity of the sensor 2 , as shown in FIG. 2, the sensor 2 has a higher inductance. As a result, the current caused by the square-wave voltage 8 in the coil 2 can no longer follow the square-wave voltage 8 . It increases after an e-function. The voltage drop 9 ′ caused at the ohmic resistor 3 is also corresponding, as can be seen in FIG. 4. The rising edge of the voltage drop 9 ′ caused at the ohmic resistor 3 also follows an e-function. The threshold value 11 ′ of the first comparator 4 is thus reached later than the threshold value of the second comparator 7 achieved by the square-wave voltage 8 . The output signal of the first comparator 4 is provided with the reference symbol 10 'in FIG. 4. The time delay of the first comparator 4 compared to the output signal of the second comparator 7 is denoted by delta t 2 .
Die zeitliche Verzögerung des Ausgangssignals des ersten Komparators 4 wird im Zeitmesser 5 erfaßt und als entsprechendes Signal auf den Vergleicher 6 gegeben. Durch Vergleich mit der vorbestimmten Zeit stellt der Vergleicher 6 fest, daß die Verzögerungszeit größer als die vorbestimmte Zeit ist. Das Ausgangssignal des Vergleichers 6 ist daher 1. The time delay of the output signal of the first comparator 4 is recorded in the timer 5 and given to the comparator 6 as a corresponding signal. By comparing with the predetermined time, the comparator 6 determines that the delay time is longer than the predetermined time. The output signal of the comparator 6 is therefore 1.
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