-
Die
Erfindung betrifft einen magnetostriktiven Drehmomentsensor, und
insbesondere einen solchen, der eine Erfassungsspule zum Erfassen
einer Änderung
in den magnetischen Eigenschaften eines magnetostriktiven Films
enthält,
um ein Drehmoment zu erfassen.
-
In
einer in einem Fahrzeug angebrachten elektrischen Servolenkvorrichtung
erfasst ein Drehmomentsensor das Drehmoment, das vom Fahrer über das
Lenkrad auf eine Lenkwelle ausgeübt
wird. Somit wird die Hilfslenkkraft in Abhängigkeit von vom Drehmomentsensor
ausgegebenen Drehmomentsignalen erzeugt. Ein magnetostriktiver Drehmomentsensor
ist z.B. in JP-A-2004-239625, 4, und JP-A-2005-331453, 11 und 12,
offenbart. Dort ist ein magnetisch anisotroper magnetostriktiver
Film auf der Oberfläche
der Welle angebracht. Wenn von außen her ein Drehmoment auf
die Welle ausgeübt wird,
wird eine magnetische Permeabilitätsänderung in dem magnetostriktiven
Film, die der Verdrehkraft entspricht, als Impedanzänderung
in Bezug auf eine Erfassungsspule erfasst. Ferner wird in der JP-A-2005-331453
ein Erregungsspannungspuls angelegt, sodass die Impedanzänderung
der Erfassungsspule erfasst wird. Dort wird der Erregungsspannungspuls
mit einem Schaltkreis angelegt, sodass ein Maximum des ansteigenden
Stroms, der in der Erfassungsspule fließt, auf einen vorbestimmten Bereich
begrenzt.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, einen magnetostriktiven Drehmomentsensor anzugeben,
mit dem sich verhindern lässt,
dass zumindest während
eines vorbestimmten Intervalls seit dem Einschalten ein zu starker
Strom durch die Erfassungspule hindurchfließt.
-
Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein magnetostriktiver Drehmomentsensor
angegeben, umfassend: eine Welle mit einem magnetostriktiven Film;
eine Erfassungsspule zum Erfassen einer Änderung in einer magnetischen
Eigenschaft des magnetostriktiven Films zum Erfassen eines an die
Welle angelegten Drehmoments; und eine Unterbrechungsschaltung zum
Anlegen einer Erregungsspannung an die Erfassungsspule zum Erfassen
der Änderung
in der magnetischen Eigenschaft und zum Unterbrechen der an die
Erfassungsspule angelegten Erregungsspannung für ein vorbestimmtes Intervall
seit dem Einschalten des magnetostriktiven Drehmomentsensors.
-
Die
Unterbrechungsschaltung kann ein Relais enthalten, um Strom für eine Brückenschaltung zu
unterbrechen, die die Erregungsspannung erzeugt. Hierbei wird die
Erregungsspannung während des
vorbestimmten Intervalls nicht erzeugt, weil das Relais die Spannungsversorgung
zu der Brückenschaltung
unterbricht.
-
Bevorzugt
umfasst der magnetostriktive Drehmomentsensor ferner Brückenschaltung,
die eine Mehrzahl von Schaltelementen enthält, die auf ein Erregungssignal
zum Erzeugen der Erregungsspannung ansprechen, wobei die Unterbrechungsschaltung
das den Schaltelementen zugeführte
Erregungssignal unterbricht.
-
Hierbei
stoppt die Unterbrechungsschaltung den Betrieb der Schaltelemente
zum Erzeugen der Erregungsspannung. Bevorzugt wird hierbei die Erregungsspannung
an die Erfassungsspule während
eines Hochfahr- bzw. Einschaltintervalle nicht angelegt.
-
Bevorzugt
reagiert die Unterbrechungsschaltung auf das Einschalten eines Zündschalters.
-
Hierbei
wird die Erregungsspannung an die Erfassungsspule für das vorbestimmte
Intervall ab dem Einschalten des Zündschalters nicht angelegt.
-
Bevorzugt
umfasst der magnetostriktive Drehmomentsensor ferner einen Controller,
der einen Timer zum Erzeugen des Erregungssignals enthält, und
zum Zuführen
eines Zulassungssignals, um zu bewirken, dass die Unterbrechungsschaltung
das Anlegen der Erregungsspannung an die Erfassungspule gestattet,
wenn das durch den Timer gemessene vorbestimmte Intervall abgelaufen
ist.
-
Die
magnetische Eigenschaft des magnetostriktiven Film verändert sich
mit einem an die Welle angelegten Drehmoment. Die magnetische Eigenschaftsänderung
kann als Induktanzänderung
in der Erfassungsspule erfasst werden. Ferner kann hierbei ein unstabiler
Zustand während
des Einschaltens verhindert werden, weil die Unterbrechungsschaltung
das Anlegen einer Erregungsspannung an die Erfassungsspule zumindest
während
des vorbestimmten Intervalls seit dem Einschalten des Stroms unterbricht.
-
Bevorzugt
wird das Erlaubnissignal zum Erlauben der Übertragung des Erregungssignals
an die Unterbrechungsschaltung zugeführt, wenn das durch den Timer
gemessene vorbestimmte Intervall abgelaufen ist.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Bezug auf
die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, worin:
-
1 ist
ein Blockdiagramm eines magnetostriktiven Drehmomentsensors gemäß einer
ersten Ausführung;
-
2A bis 2I sind
Diagramme zur Erläuterung
der Signale in dem magnetostriktiven Drehmomentsensor der ersten
Ausführung;
-
3A erläutert den
Betrieb des magnetostriktiven Drehmomentsensors gemäß der ersten Ausführung, wenn
eine Wechselspannung mit Rechteckwellenverlauf angelegt wird;
-
3B ist
ein Diagramm zur Erläuterung des
Betriebs des in 3A gezeigten magnetostriktiven
Drehmomentsensors;
-
4 ist
ein Blockdiagramm eines magnetostriktiven Drehmomentsensors gemäß einer
zweiten Ausführung;
-
5A bis 5J sind
Diagramme zur Erläuterung
von Signalen in dem magnetostriktiven Drehmomentsensor der zweiten
Ausführung;
-
6 ist
ein Blockdiagramm eines magnetostriktiven Drehmomentsensors gemäß einer
dritten Ausführung;
-
7A bis 7J sind
Diagramme zur Erläuterung
der Signale in dem magnetostriktiven Drehmomentsensor gemäß der dritten
Ausführung;
-
8 ist
ein Blockdiagramm einer elektrischen Servolenkvorrichtung, die einen
der magnetostriktiven Drehmomentsensoren der ersten bis dritten Ausführungen
verwendet;
-
9 ist
ein Blockdiagramm eines Vergleichsbeispiels eines magnetostriktiven
Drehmomentsensors, der durch Simulation vom Erfinder vorgesehen
wurde, zum Vergleich der ersten bis dritten Ausführungen mit diesem Beispiel;
-
10A bis 10I sind
Diagramme zur Erläuterung
der Signale des in 9 gezeigten Vergleichsbeispiels;
und
-
11A erläutert
den Betrieb des Vergleichsbeispiels des magnetostriktiven Drehmomentsensors,
wenn an die Erfassungsspule eine Gleichspannung angelegt wird
-
11B ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Beziehung zwischen
der magnetischen Feldintensität
und einer Magnetisierungskraft im Vergleichsbeispiel des magnetostriktiven
Drehmomentsensors; und
-
11C ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Beziehung zwischen
einer Mittelpunktspannung und einer magnetischen Restflussdichte
des Vergleichsbeispiels.
-
In
sämtlichen
Zeichnungen sind die gleichen oder entsprechenden Elemente oder
Teile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
-
Vor
der Beschreibung einer Ausführung
der Erfindung wird die oben erwähnte
herkömmliche Ausführung weiter
erläutert.
-
Falls
die in der JP-A-2005-331453 offenbarte Technik auf eine elektrische
Servolenkvorrichtung angewendet wird, dann ist, wenn ein Zündschalter des
Fahrzeugs eingeschaltet wird, der Schaltkreis zum Erregen der Erfassungsspule
unstabil, sodass eine Erregungsgleichspannung an die Erfassungsspule
angelegt werden kann. Ferner werden in einem Fall, wo der Schaltkreis
eine Erregungsspannung mit einem Rechteckwellenverlauf aus einem
Rechteckwellensignal und dessen invertiertem Signal erzeugt, ein
Hochpegelsignal und ein Niedrigpegelsignal an den Schaltkreis über ein
Intervall seit dem Einschalten bis zum Erzeugen des Rechteckwellensignals durch
eine CPU angelegt. Im Ergebnis wird während dieses Intervalls an
die Erfassungsspule die Erregungsgleichspannung angelegt.
-
Weil
die Erregungsgleichspannung angelegt wird, fließt ein Sättigungsstrom, der durch den
Innenwiderstand der Erfassungsspule bestimmt wird, sodass der magnetostriktive
Film und die Welle magnetisiert werden, was während eines Anfangsintervalls der
Drehmomenterfassung das Erfassungssignal unstabil machen könnte. Hierdurch
könnte
sich ein Lenkdrehmoment immer dann verändern, wenn der Zündschalter
eingeschaltet wird, was dem Fahrer ein unkomfortables Lenkgefühl geben
könnte.
-
Ferner
könnte
ein fortgesetztes Anlegen der Erregungsgleichspannung an die Erfassungspule eine
elektrische Trennung der Erfassungsspule oder ein Beschädigung in
einem Schaltelement in dem Schaltkreis zur Folge haben, weil ein
zu starker Strom dort hindurchfließt.
-
Die
Erfindung sieht einen magnetostriktiven Drehmomentsensor vor, mit
dem sich verhindern lässt,
dass zumindest während
eines vorbestimmten Intervalls seit dem Einschalten ein zu starker
Strom durch die Erfassungspule hindurchfließt.
-
ERSTE AUSFÜHRUNG
-
Ein
magnetostriktiver Drehmomentsensor einer ersten Ausführung erfasst
ein Drehmoment, das an eine Lenkwelle einer elektrischen Servolenkvorrichtung
(später
erläutert)
angelegt wird.
-
Wie
in 1 gezeigt, enthält der magnetostriktive Drehmomentsensor 100 eine
Welle 20 (Lenkwelle), magnetostriktive Filme oder Folien
(die magnetische Eigenschaft änderndes
Material, oder erste und zweite magnetostriktive Filme) 30a und 30b,
die um die zwei Teile der Welle 20, die in der Achsrichtung
einander benachbart sind, herum angebracht oder dort aufgeschichtet
sind, Erfassungsspulen 40a und 40b, die in Serie
geschaltet sind, sowie Erfassungsspulen 40c und 40d,
die in entgegengesetzter Richtung zu den Erfassungsspulen 40a und 40b in
Serie geschaltet sind, eine Brückenschaltung 10,
um den Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d eine
Erregungsspannung mit einem Rechteckwellenverlauf zuzuführen, einen
Differenzverstärker 50,
der eine Differenzspannung zwischen einem Verbindungspunkt VS1 zwischen
den Erfassungspulen 40a und 40b und einem Verbindungspunkt
VS2 zwischen den Erfassungsspulen 40c und 40d berechnet,
eine Unterbrechungsschaltung 70 zum Unterbrechen der Erregungsspannung,
die von der Brückenschaltung 10 den
Erfassungsspule 40a, 40b, 40c und 40d zugeführt wird,
sowie eine CPU (zentrale Prozessoreinheit) 60, die die
Unterbrechungsschaltung 70 ansteuert und ein Ausgangssignal
von dem Differenzverstärker 50 verarbeitet,
um die an die Welle 20 angelegte Drehmomentintensität und die
Richtung des Drehmoments zu bestimmen.
-
Die
Brückenschaltung 10 enthält vier
Schaltelemente 10a, 10b, 10c und 10d.
Hier sind die Schaltelemente 10a und 10c P-Kanal
MOSFETs, und die Schaltelemente 10b und 10d sind
N-Kanal MOSFETs. Die Drains der Schaltelemente 10a und 10c sind
mit einer Erfassungsspulenversorgungsspannung 101 verbunden,
und die Sources der Schaltelemente 10b und 10d sind
geerdet. Ferner sind sowohl eine Source der Schaltelemente 10a als
auch ein Drain der Schaltelemente 10b mit einem Anschluss S1
verbunden. Sowohl eine Source des Schaltelements 10c als
auch ein Drain des Schaltelements 10d sind mit einem Anschluss
S2 verbunden. Ferner sind Gates der Schaltelemente 10a und 10b mit
einem Gateanschluss G1 verbunden, und Gates der Schaltelemente 10c und 10d sind
mit einem Gateanschluss G2 verbunden.
-
Die
Brückenschaltung 10 bildet
eine Invertierschaltung, worin das Setzen des Anschlusses G1 auf
Massepotenzial den Anschluss S1 identisch mit dem Potenzial der
Erfassungsspulenversorgungsspannung 101 macht, und das
Setzen des Gateanschlusses G1 auf das Potenzial der Erfassungsspulenstromversorgung
den Anschluss S1 identisch mit Massepotenzial macht. Ähnlich macht
in der Brückenschaltung 10 das
Setzen des Anschlusses G2 auf Massepotenzial den Anschluss S2 identisch
mit dem Potenzial der Erfassungsspulenstromversorgungsspannung 101,
und das Setzen des Gateanschlusses G2 auf das Potenzial der Erfassungsspulenstromversorgungsspannung 101 macht
den Anschluss S2 identisch mit dem Massepotenzial.
-
Die
magnetostriktiven Filme 30a und 30b sind Filme
oder Folien aus Material veränderlicher magnetischer
Eigenschaft, und sind magnetisch anisotrop, wie z.B. im Fe-Ni-System
und dem Fe-Cr-System. Darüber
hinaus sind die magnetostriktiven Filme 30a und 30b jeweils
an zwei Teilen der Welle 20 angebracht, die in der Achsrichtung
einander benachbart angeordnet sind, und zwar so, dass sie in entgegengesetzte
Richtungen anisotrop sind. Daher wird eine Differenz in der magnetischen Permeabilität (eine Änderung
in der magnetischen Eigenschaft) zwischen den magnetostriktiven
Filmen 30a und 30b immer dann erzeugt, wenn an
die Welle 20 in eine Richtung ein Drehmoment angelegt wird, und
die Differenz in der magnetischen Permeabilität erscheint in der entgegengesetzten
Richtung, wenn das Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung angelegt
wird.
-
Hier
werden ein Verfahren zur Bildung der magnetostriktiven Filme 30a und 30b sowie
ein Verfahren, die magnetostriktiven Filme 30a und 30 anisotrop
zu machen, beschrieben. Zuerst wird die Welle 20 wärmebehandelt,
sodass deren Rockwell-Härte HRC40-65
wird. Dann werden die beiden magnetostriktiven Filme 30a und 30b in
der axialen Richtung auf zwei vertikal getrennte Teile der Außenumfangsoberfläche der
Welle 20 plattiert oder abgeschieden. Dann wird die Welle 20 verdreht,
um auf den magnetostriktiven Film 30a ein gegenuhrzeigersinniges Drehmoment
T auszuüben
(z.B. angenähert
10 kgf·m (98
N·m).
In diesem Zustand wird eine Spule angewendet, um den magnetostriktiven
Film 30a mit hoher Frequenz in Schwingung zu versetzen.
Dann wird der magnetostriktive Film 30a auf angenähert 300 °C für einige
Sekunden erhitzt und dann abgekühlt.
Danach wird das Drehmoment T in der gegenuhrzeigersinnigen Richtung
von dem magnetostriktiven Film 30a gelöst. Demzufolge wird der magnetostriktive Film 30a anisotrop.
Als Nächstes
wird die Welle 20 in der entgegengesetzten Richtung verdreht,
um auf den magnetostriktiven Film 30b ein uhrzeigersinniges
Drehmoment auszuüben
(z.B. angenähert
10 kgf·m
(98 N·m).
In diesem Zustand wird die Spule dazu verwendet, den magnetostriktiven
Film 30b mit einer hohen Frequenz in Schwingung zu versetzen, ähnlich dem
magnetostriktiven Film 30a. Somit wir der magnetostriktive
Film 30b auf angenähert
300 °C erhitzt.
Im Ergebnis wird der magnetostriktive Film 30b in der zum
magnetostriktiven Film 30a entgegengesetzten Richtung anisotrop.
-
Die
serielle Schaltung, die die Erfassungsspulen 40a und 40b enthält, und
die serielle Schaltung, die die Erfassungsspulen 40c und 40d enthält, erfassen
jeweils die Differenz zwischen den magnetischen Permeabilitäten der
magnetostriktiven Filme 30a und 30b als Induktanzdifferenz.
Wenn die Erregungsspannung an beide Enden der seriellen Schaltungen
angelegt wird, wird die Differenz in den magnetischen Permeabilitäten zwischen
den magnetostriktiven Filmen 30a und 30b als Änderung
in einer Potenzialdifferenz zwischen Verbindungspunkten VS1 und
VS2 erfasst. In anderen Worten, das Drehmoment entspricht den Differenzen
zwischen dem Potenzial an dem Verbindungspunkt VS1 und einem Zwischenpotenzial,
das ein Potenzial vor den Drehmomentänderungen ist, und zwischen
dem Potenzial am Verbindungspunkt VS2 und dem Zwischenpotenzial.
Die Potenziale an den Verbindungspunkten VS1 zwischen den Erfassungsspulen 40a und 40b und
V2 zwischen den Erfassungspulen 40c und 40d verändern sich
in entgegengesetzten Richtungen (Polaritäten). Somit wird im Vergleich
zu einem Fall der Erfassung einer Änderung in nur einem Potenzial
an nur einem Verbindungspunkt die Erfassungsempfindlichkeit verdoppelt.
Zusätzlich
sind die Erfassungsspulen 40a bis 40d in Serie
geschaltet, und ein Spannungsdifferenzsignal wird aus zwei Potenzialsignalen
von diesen erhalten, sodass Veränderungen
aufgrund einer Temperaturänderung
einander aufheben können.
-
Der
Differenzverstärker 50,
hier ein Operationsverstärker,
verstärkt
die Potenzialdifferenz zwischen Verbindungspunkten VS1 und VS2.
Die CPU 60 dient als Controller und enthält einen
A/D (Analog zu Digital)-Wandler 60a, um eine analoge Ausgangsspannung
von dem Differenzverstärker 50 in
ein digitales Signal zur Signalverarbeitung umzuwandeln. Darüber hinaus
berechnet die CPU 60 die Intensität und die Richtung des an die
Welle 20 angelegten Drehmoments, um das Drehmomentsignal
T zu erzeugen. Darüber
hinaus erzeugt die CPU 60 das Erregungssignal I, das ein Rechteckwellensignal
ist. Das Erregungssignal I wird dem Gateanschluss G2 der Brückenschaltung 10 durch
die Unterbrechungsschaltung 70 zugeführt und wird an den Gateanschluss
G1 durch einen Invertierer 55, der mit einer Gate-IC-Versorgungsspannung 102 versorgt
wird, und die Unterbrechungsschaltung 70 angelegt. Darüber hinaus
wird das Erregungssignal I auf einen niedrigen Pegel gesetzt, um
das Erzeugen der Erregungsspannung mit Rechteckwellenverlauf für ein vorbestimmtes
Intervall (Signalhochfahrintervall) dann zu verhindern, wenn die
CPU-Versorgungsspannung 102 angelegt
wird (Einschalten). Somit wird das invertierte Signal des Erregungssignals
I für das
Signalhochfahrintervall auf einen hohen Pegel gesetzt. Die CPU 60,
die einen Timer 60b enthält, erzeugt ein Einschaltzulassungssignal 105 zum
Informieren der Unterbrechungsschaltung 70, dass die Übertragung
des Erregungssignals I erlaubt wird, weil das durch den Timer 60b gemessene
vorbestimmte Intervall abgelaufen ist. Ferner wird eine Übertragungsleitung
zum Übertragen
des Einschaltzulassungssignals 105 mit einem Widerstand
R nach unten gezogen. Der Differenzverstärker 50 wird durch
eine OP Amp-Versorgungsschaltung 103 betrieben,
und die CPU 60 wird durch eine CPU-Versorgungsspannung 102 betrieben.
Beide Spannungen der Stromversorgungen sind 5 V.
-
Die
Unterbrechungsschaltung 70 dieser Ausführung stoppt die Übertragung
des Erregungssignals I und dessen invertierten Signals zu den Gateanschlüssen G1
und G2 der Brückenschaltung 10 für das vorbestimmte
Intervall und erlaubt die Übertragung
des Erregungssignals I und des invertierten Signals, wenn das Einschaltzulassungssignal 105 empfangen
wird. Insbesondere setzt die Unterbrechungsschaltung 70 die
Gateanschlüsse
G1 und G2 auf das gleiche Potenzial, d.h. das Massepotenzial oder
die Erfassungsspulenversorgungsspannung 101, um zu verhindern,
dass durch die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d Ströme fließen. Die Unterbrechungsschaltung 70 stoppt
das Anlegen der Erregungsspannung an die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d für das vorbestimmte
Intervall nach dem Hochfahren der CPU- Versorgungsspannung 102. Insbesondere
werden sowohl das Erregungssignal I als auch das invertierte Signal
zur Anlage an die Brücke 10 unterbrochen.
-
Nachfolgend
wird der Betrieb des magnetostriktiven Drehmomentsensors 100 beschrieben.
Die in der elektrischen Servolenkvorrichtung 200 eingebauten
magnetostriktiven Drehmomentsensoren 100 (siehe 8)
fahren hoch, wenn der Zündschalter IG-SW
eingeschaltet wird.
-
2A zeigt
eine zeitliche Veränderung
der Ausgangsspannung des Zündschalters
IG-SW. 2B zeigt eine zeitliche Veränderung
der Erfassungsspulenversorgungsspannung 101. 2C zeigt
eine zeitliche Veränderung
der Gate-IC-Versorgungsspannung 104. 2D zeigt
eine zeitliche Veränderung
der CPU-Versorgungsspannung 102. In Antwort auf das Einschalten
des Zündschalters IG-SW
steigen die jeweiligen Versorgungsspannungen an, wie in den 2A bis 2D gezeigt.
-
2E zeigt
einen Wellenverlauf des Erregungssignals I, worin eine Rechteckwellenspannung mit
einer Pulsbreite t1 und einer Tastung von 1/2 erzeugt wird, nachdem
das Signalhochfahrintervall seit dem Einschalten des Zündschalters
IG-SW abgelaufen ist. Die Rechteckwellenspannung wird an den Gateanschluss
G1 der Brückenschaltung 10 angelegt,
und die invertierte Spannung wird an den Gateanschluss G1 durch
die Unterbrechungsschaltung 70 angelegt. 2F zeigt
einen Wellenverlauf des Einschaltzulassungssignals 105 mit
durchgehender Linie, deren Pegel durch die CPU 60 vom niedrigen
Pegel auf einen hohen Pegel hoch geht, wenn die Übertragung des Erregungssignals
in Antwort auf den Timer 60b erlaubt wird. Wenn das Einschaltzulassungssignal 105 empfangen
wird, erlaubt die Unterbrechungsschaltung 70 die Übertragung
des Erregungssignals G1 und des invertierten Signals zu den Gateanschlüssen G1
und G2.
-
2G zeigt
einen Wellenverlauf einer Erfassungsspulenspannung, d.h. der Erregungsspannung,
die an die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d angelegt
wird. Wenn das Erregungssignal I mit hohem Pegel an den Gateanschluss
G2 der Brückenschaltung 10 angelegt
wird, und dessen invertiertes Signal mit niedrigem Pegel an den
Gateanschluss G1 angelegt wird, dann liegt der Anschluss S2 auf Massepotenzial,
und der Anschluss S1 liegt auf der Erfassungsspulenversorgungsspannung 101.
Wenn andererseits das Erregungssignal I mit niedrigem Pegel an den
Gateanschluss G2 der Brückenschaltung 10 angelegt
wird und dessen invertiertes Signal mit hohem Pegel an den Gateanschluss
G1 angelegt wird, liegt der Anschluss S1 auf Massepotenzial, und der
Anschluss S2 liegt auf der Erfassungsspulenversorgungsspannung 101.
Somit werden die Serienschaltung, die die Erfassungsspulen 40a und 40b enthält, und
die Serienschaltung, die die Erfassungsspulen 40c und 40d enthält, mit
einer Wechselspannung versorgt, die einen Rechteckwellenverlauf
hat, in der die Spannung zwischen positiven und negativen Spannungen
wechselt.
-
2H zeigt
einen Wellenverlauf des Erfassungsspulenstroms. Wenn an die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d eine
positive Spannung angelegt wird, fließt ein Strom, der Über die
Zeit monoton zunimmt, mit einem proportionalen Koeffizienten, der ein
Kehrwert der Induktanz ist. Wenn an die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d eine
negative Spannung angelegt wird, fließt dort hindurch ein Strom,
der über
die Zeit monoton abnimmt. Bei diesem Vorgang werden der zunehmende
Strom und der abnehmende Strom durch die Pulsbreiten t1 begrenzt,
sodass dort hindurch kein gesättigter
Strom fließt.
Die die Induktanz definierende Permeabilität ist nicht linear, sodass
sich die Ströme
nicht linear ändern.
-
Wenn,
wie in 2F mit der unterbrochenen Linie
gezeigt, das Einschaltzulassungssignal 105 zeitlich verschoben
wird, wie mit der unterbrochenen Linie gezeigt, wird ein negativer
Spannungspuls (mit unterbrochener Linie gezeigt) mit einer Dauer
t2 angelegt (wie in 2G gezeigt), sodass ein abnehmender
Strom nur während
des Intervalls t2 fließt. Wenn
dann ein positiver Spannungspuls mit einer Pulsbreite t1 angelegt
wird, nimmt der Strom von der negativen Stromintensität über die
Zeit zu, und wenn der negative Spannungspuls angelegt wird, stoppt die
Zunahme des Stroms, und er nimmt wieder ab. Insbesondere senkt sich,
mit zunehmender Dauer t2, eine durchschnittliche Stromintensität, wie in
den 2H und 2I gezeigt,
und daher liefert die angenäherte
Gleichsetzung der Dauer t2 zu der Dauer t1 einen Wechselstrom, der
durch die Erfassungspulen 40a, 40b, 40c und 40d fließt, wie
in 2I gezeigt. In anderen Worten, die geeignete Einstellung des
durch die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d fließenden Stroms
mit der Zeitgebung einer ansteigenden oder abfallenden Flanke des
Erregungssignals I macht den Strom zu einem Wechselstrom.
-
3A zeigt
die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d,
die um die Welle 20 herum angeordnet sind. Die Welle 20 ist
lose in die Erfassungsspulen 40a und 40c eingesetzt,
sodass diese um zwei Stellen in der axialen Richtung der Welle 20 um eine
Oberfläche
des auf die Welle 20 aufgeschichteten magnetostriktiven
Films 30b herum angeordnet sind. Ferner ist die Welle 20 lose
in die Erfassungsspulen 40b und 40d eingesetzt,
sodass diese an zwei Stellen in der axialen Richtung der Welle 20 um
eine Oberfläche
des auf die Welle 20 aufgebrachten magnetostriktiven Films 30a herum
angeordnet sind. Die Spulen 40a, 40b, 40c und 40d sind
in der gleichen Richtung gewickelt, um die magnetischen Felder H1, H2,
H3 und H4 nicht aufzuheben. Die Erregungsspannung mit dem Rechteckwellenverlauf
wird zwischen die Erfassungsspulen 40a und 40d und
zwischen die Erfassungsspulen 40b und 40c angelegt. Der
Verbindungspunkt zwischen den Erfassungspulen 40a und 40b bildet
am Verbindungspunkt VS1 einen Leiter. Der Verbindungspunkt zwischen
den Erfassungsspulen 40c und 40d bildet am Verbindungspunkt
VS2 einen Leiter.
-
3B zeigt
eine Beziehung zwischen der Magnetfeldintensität H [A/m] und der Magnetflussdichte
(Magnetisierungskraft) B = 4⫪O [T], wenn ein Wechselstrom
dort hindurchfließt.
Das geeignete Setzen der Pulsdauer t1 des Erregungssignals I verhindert,
dass der Magnetfluss H gesättigt
wird. Indem man den Wechselstrom zwischen den negativen und positiven
Wellenverlaufteilen symmetrisch macht, erhält man die Hälfte der
Magnetflussdichte im Absolutwert, der durch nur einen positiven
oder negativen Pulsstrom erzeugt würde. Darüber hinaus hält diese Einstellung
eine Linearität
in der Beziehung zwischen dem Strom und der Magnetflussdichte (der
Magnetisierungskraft).
-
Wie
oben erwähnt,
verhindert, gemäß der ersten
Ausführung,
die Unterbrechungsschaltung 70, dass das Erregungssignal
I und/oder dessen invertiertes Signal an die Gateanschlüsse G1 und
G2 angelegt wird. Dies verhindert, dass an die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d eine
Gleichspannung angelegt wird, die durch ein Gleichstromsignal hervorgerufen
wird, das während
des Signalhochfahrintervalls erzeugt wird, ohne dass ein von den
Innenwiderständen
abhängiger
Sättigungsstrom
durch die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d fließt. Daher
werden die magnetostriktiven Filme 30a und 30b während des
Signalhochfahrintervalls nicht gesättigt. Ferner kann eine Veränderung
der Dauer t2, die eine Differenz zwischen dem Ende des Signalhochfahrintervalls
und der Unterbrechungsbeendigungszeit der Unterbrechungsschaltung 70 ist,
den durchschnittlichen Strom verändern,
was den durch die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d fließenden Strom
zu einem Wechselstrom macht.
-
In
anderen Worten, ein Offset des Stroms, der durch die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d fließt, kann
durch Verändern
der Dauer t2 zumindest eines der Pulse eingestellt werden, die eine
entgegengesetzte Polarität
des Offsets haben, die in der Erregungsspannung mit rechteckigem
Wellenverlauf (symmetrischem Wellenverlauf) enthalten ist. Genauer
gesagt, die Erregungsspannung enthält Pulse, die in Bezug auf
die Zeitbasis symmetrisch sind und negative und positive Polaritäten haben,
und die Dauer t2 zumindest eines der Pulse wird gesteuert, um einen
Offset des Stroms einzustellen, der durch die Erfassungspulen 40a, 40b, 40c und 40d fließt.
-
Dies
wird mittels des Timers 60b erzielt. Z.B. setzt die CPU 60 den
Timer 60b auf das Signalhochfahrintervall, wie in 2E gezeigt.
Wenn das Signalhochfahrintervall abgelaufen ist, setzt die CPU 60 den
Timer 60b und startet diesen zur Messung der Dauer t2.
Wenn die Dauer t2 abgelaufen ist, setzt die CPU 60 den
Timer 60b für
die Dauer t1 und wiederholt dieses.
-
Dann
kann der durchschnittliche Strom präzise eingestellt werden, um
den Offset zu verringern und den Erfassungsspulenstrom zu einem
Wechselstrom zu machen.
-
[ZWEITE AUSFÜHRUNG]
-
In
der ersten Ausführung
werden das Erregungssignal I und dessen invertiertes Signal durch die
Unterbrechungsschaltung 70 unterbrochen, um zu verhindern,
dass die für
das Signalhochfahrintervall erzeugte Gleichspannung an den Gateanschluss G1
angelegt wird. Andererseits wird in einer zweiten Ausführung ein
dem Signalhochfahrintervall entsprechendes Signal mit einer Differenzierschaltung 80 und
einem Gatter-IC 85 erzeugt,
um das invertierte Signal des Erregungssignals zu unterbrechen.
-
4 ist
ein Schaltplan eines magnetostriktiven Drehmomentsensors 110 gemäß einer
zweiten Ausführung.
-
In 4 werden
nur die unterschiedlichen Punkte beschrieben, weil die Brückenschaltung 10, die
Welle 20, die magnetostriktiven Filme 30a und 30b,
die Erfassungspulen 40a, 40b, 40c und 40d,
der Differenzverstärker 50 und
die CPU 60 die gleichen sind wie in der ersten Ausführung.
-
Das
von der CPU 60 erzeugte Erregungssignal I wird direkt an
den Gateanschluss G2 angelegt, um die FETs 10c und 10d zu
betreiben, die am rechten Teil der Brückenschaltung 10 angeordnet
sind. Die Differenzierschaltung 80, die einen Kondensator C
und einen Widerstand R1 enthält,
erzeugt beim Anstieg eines Gatter-IC-Versorgungsstroms 104 ein
differenzielles Ausgangssignal. Der Gatter-IC 85 sorgt für einen
NOR-Betrieb zwischen
dem differenziellen Ausgangssignal und dem Erregungssignal I. Ein
resultierendes NOR-Signal wird an einen Gateanschluss G1 als linkes
FET-Treibersignal für
die FETs an der linken Seite der Brückenschaltung 10 angelegt.
-
5A bis 5J zeigen
Wellenverläufe
an den in 4 gezeigten jeweiligen Punkten
in der Schaltung. Die in den 5A bis 5E gezeigten Wellenverläufe sind
die gleichen wie jene der 2A bis 2E,
und sie werden daher nicht wiederholt beschrieben. 5 zeigt
einen Wellenverlauf der Differenzierschaltung 80, die eine
Spannung erzeugt, die im Wesentlichen mit Gatter-IC-Versorgungsspannung 104 identisch
ist, gleichzeitig mit der ansteigenden Flanke der Gatter-IC-Stromversorgung,
wie in 5C gezeigt, und dann sinkt die
Spannung entsprechend einer Zeitkonstanten, die durch die Kapazität des Kondensators
C und den Widerstandswert des Widerstands R1 bestimmt ist. 5G zeigt
einen Wellenverlauf eines rechten FET-Trebersignals für die FETs
an der rechten Seite (4) der Brückenschaltung 10,
wobei der Wellenverlauf jenem in 5E entspricht. 5H zeigt
einen Wellenverlauf eines linken FET-Treibersignals 85a, das ein
invertiertes Signal des Erregungssignals I ist und das nicht erzeugt
wird, wenn eine Ausgangsspannung der Differenzierschaltung 80 größer als
ein Schwellenwert des NOR-Gatter-IC 85 ist. Die Zeitkonstante
der Differenzierschaltung 80 wird gemäß dem Signalhochfahrintervall
bestimmt. 5I zeigt einen Wellenverlauf
einer Erfassungsspulenspannung, und 5J zeigt
einen Wellenverlauf des Erfassungsspulenstroms, die die gleichen
sind wie jene in der ersten Ausführung.
Jedoch könnte
sich eine ansteigende Flanke des linken FET-Trebersignals in Abhängigkeit von einer Beziehung
zwischen dem Ausgangssignal der Differenzierschaltung und der Schwellenspannung
des Gatter-IC 85 verändern.
-
DRITTE AUSFÜHRUNG
-
In
den ersten und zweiten Ausführungen werden
die Rechteckwellensignale, die an die Gateanschlüsse G1 und G2 der Brückenschaltung 10 angelegt
werden, gesteuert. Jedoch kann die Steuerung einer an die Brückenschaltung 10 angelegten
Versorgungsspannung verhindern, dass die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d mit
der Gleichspannung versorgt werden.
-
6 zeigt
einen Schaltplan eines magnetostriktiven Drehmomentsensors 120.
In 6 sind die Brückenschaltung 10,
die Welle 20, die magnetostriktiven Filme 30a und 30b,
die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d und
der Differenzverstärker 50,
der Inverter 55 und die CPU 60 die gleichen wie
in der ersten Ausführung
und werden daher nicht wiederholt bschrieben.
-
Ein
Relais 95 als Unterbrechungsschaltung enthält eine
Relaisspule 95a und einen Kontakt 95b, wobei durch
Einschalten der Relaisspule 95a die Erfassungsspulenversorgungsspannung 101 den Schaltelementen 10a und 10c der
Brückenschaltung 10 zugeführt wird.
Ein Timer 90 schaltet die Relaisspule 95a ein,
nachdem seit dem Hochfahren der Erfassungsspulenversorgungsspannung 110 ein
vorbestimmtes Intervall abgelaufen ist. Das vorbestimmte Intervall
des Timers 90 entspricht dem Signalhochfahrintervall.
-
In
Bezug auf die 7A bis 7J wird
nun die Funktionweise der dritten Ausführung beschrieben.
-
Die
in den 7A bis 7E gezeigten Wellenverläufe sind
die gleichen wie jene der ersten Ausführung und sie werden daher
nicht wiederholt beschrieben. 7F zeigt
einen Wellenverlauf des Relaistreibersignals, das von dem Timer 90 erzeugt wird.
Das Relaistreibersignal wird durch das Hochfahrintervall im in 7E gezeigten
Erregungssignal I seit dem in 7A gezeigten
Einschalten des Zündschalters
IG-SW verzögert.
Das in 7G gezeigte rechte FET-Treibersignal
hat einen Wellenverlauf, der der gleiche ist wie beim Erregungssignal
I, und das in 7H gezeigte linke FET-Treibersignal hat
einen Wellenverlauf, der der invertierte Wellenverlauf des Erregungssignals
I ist. 7I zeigt einen Wellenverlauf
der Erfassungsspulenspannung, deren Rechteckwellenwechselspannung
gleich jener der ersten Ausführung
ist, die nach Ablauf des Signalhochfahrintervalls an die Erfassungspulen 40a, 40b, 40c und 40d angelegt
wird. 7J zeigt den Erfassungsstrom,
der der gleiche ist wie in der ersten Ausführung. Insbesondere verhindert
die Struktur gemäß der dritten
Ausführung
mittels des beim Signalhochfahrintervall erzeugten linken FET-Treibersignals,
dass den Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d eine
Gleichspannung zugeführt
wird.
-
ANWENDUNG
-
In
Bezug auf 8 wird nun eine elektrische Servolenkvorrichtung
beschrieben, in der die magnetostriktiven Sensoren 100, 110 und 120 der
ersten bis dritten Ausführungen
angewendet wird.
-
In
einer in einem Fahrzeug 1 angebrachten elektrischen Servolenkvorrichtung 200 wird
durch ein Lenkrad 210 die Welle 20 gedreht, die
als mit dem Lenkrad 210 verbundene Lenkwelle dient und
wiederum ein Ritzel 260 eines Zahnstangen- und Ritzelmechanismus 270 dreht,
wodurch eine Zahnstange 250 verschoben wird, um die Richtung
eines lenkbaren Rads 220 zu verändern. Hierbei steuert/regelt
der Controller 230 den Betrieb eines Motors 240 gemäß dem Drehmomentsignal
T, das von einem der magnetostriktiven Drehmomentsensoren 100, 110 und 120 mittels
der Erfassungspulen 40a, 40b, 40c und 40d erfasst
wird. Der Motor 240 dreht das Ritzel 260 durch
ein Getriebe 280, um das an das Lenkrad 210 angelegte
Lenkdrehmoment zu senken.
-
Jeder
der magnetostriktiven Sensoren 100, 110 und 120 wird
mit den Erfassungsspulenversorgungsspannungen 101, der
CPU-Versorgungsspannung 102,
der Operationsverstärkerversorgungsspannung 103 sowie
der Gate IC-Versorgungsspannung 104 von Stromversorgungen,
die in einer Stromversorgungseinheit 110 enthalten sind,
in Antwort auf den Zündschalter
IG-SW versorgt. Die Stromversorgungseinheit 110 enthält ferner
eine Stromversorgung für
den Controller 230.
-
Man
nehme an, dass das vom Fahrer erzeugte Lenkdrehmoment TH ist, ein
auf das Ritzel 260 übertragenes
Drehmoment TP ist, und ein Koeffizient, der sich auf eine Intensität eines
vom Motor 240 erzeugten Unterstützungsdrehmoments bezieht, KA
ist, und die folgende Beziehung gilt: TH = TP/(1
+ KA).
-
Ferner
kann die elektrische Servolenkvorrichtung 200 als Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung ausgestaltet
sein, worin das Lenkrad 210 und die lenkbaren Räder 220 mechanisch
entkoppelt sind.
-
Hier
arbeitet während
des Signalhochfahrintervalls beim Einschalten des Zündschalters
IG-SW die Brückenschaltung 10 nicht,
wodurch verhindert wird, dass bei Beginn der Erfassung des Drehmoments
das Erfassungssignal unstabil wird ohne unnötige Magnetisierung der magnetostriktiven
Filme 30a und 30b und der Welle 20. Diese
Struktur verhindert eine Änderung
im Lenkdrehmoment und eine Verschlechterung im Lenkgefühl des Fahrers,
wenn er das Lenkrad 210 lenkt.
-
Vergleichsbeispiel
-
Der
Erfinder hat eine Simulation einer Struktur eines Vergleichsbeispiels
durchgeführt,
wie in 9 gezeigt.
-
In 9 sind
die Brückenschaltung 10,
die Welle 20, die magnetostriktiven Filme 30a und 30b, die
Erfassungspulen 40a, 40b, 40c und 40d,
der Differenzverstärker 50,
der Inverter 55 und die CPU 60 die gleichen wie
in den ersten bis dritten Ausführungen
und werden daher nicht wiederholt beschrieben. In dem Vergleichsbeispiel
werden das Erregungssignal I und das invertierte Signal direkt an
die Gateanschlüsse
G1 und G2 angelegt, und die Erfassungsspulenversorgungsspannung 101 wird
direkt an die Drains der Schaltelemente 10a und 10c angelegt.
-
Das
Vergleichsbeispiel wird in Bezug auf die 10A bis 10I beschrieben.
-
Die
in den 10A bis 10D gezeigten Wellenverläufe sind
die gleichen wie jene der ersten bis dritten Ausführungen
und werden daher nicht wiederholt beschrieben. Das in 10E gezeigte Erregungssignal ist ein Rechteckwellensignal
mit einer Tastung von 1/2, die durch die CPU 60 erzeugt
wird, nachdem das Signalhochfahrintervall abgelaufen ist. Das Erregungssignal
I und ein invertiertes Signal davon werden an die Gateanschlüsse G1 und
G2 angelegt, sodass die Erfassungsspulenspannung erzeugt wird, die
den in 10F gezeigten Wellenverlauf
hat. Der Wellenverlauf zeigt eine Rechteckwechselspannung ähnlich den
ersten bis dritten Ausführungen
an anderen Teilen als dem Signalhochfahrintervall, aber während des
Signalhochfahrintervalls wird eine Gleichspannung an die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d angelegt.
Dementsprechend wird der Erfassungsspulenstrom zu einem Wellenverlauf,
wie er in 10G gezeigt ist. Der Erfassungsspulenstrom
nimmt an der ansteigenden Flanke der Erfassungsspulenversorgungsspannung 101 zu,
nimmt dann allmählich
zu und wird zu einem gesättigten Strom,
der durch den Innenwiderstand der Erfassungsspule bestimmt wird.
Wenn die Polarität
der Erfassungsspulenspannung invertiert wird, beginnt der Strom
abzunehmen. Eine Abnahme in dem Strom wird durch die Pulsdauer t1
des Erregungssignals bestimmt. Wenn danach die Polarität der Erfassungsspulenspannung
zum positiven wechselt, nimmt der Strom in der Erfassungsspule erneut
zu. Somit hat der durchschnittliche Strom, der durch die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d hindurchfließt, einen
Offset Δl,
der die magnetostriktiven Filme 30a und 30a magnetisiert. 10H zeigt einen Wellenverlauf des rechten FET-Treibersignals,
und 10I zeigt das linke FET-Treibersignal.
-
In
Bezug auf die 10A bis 10C wird die
Magnetisierung der magnetostriktiven Filme 30a und 30b im
Vergleichsbeispiel beschrieben. 11A zeigt
einen Status, worin eine Gleichspannung V an die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d angelegt
wird, und ein resultierender Gleichstrom I dort hindurchfließt, der
sich vom in 3A gezeigten Status darin unterscheidet,
dass die magnetostriktiven Filme 30a und 30b in
einer Richtung magnetisiert sind. 11B zeigt
einen Status, in dem ein gesättigter
Gleichstrom fließt,
sodass die Magnetisierungskraft 4⫪I gesättigt ist. 11 C
zeigt eine Beziehung zwischen einer Drehmomentsensor-Mittelpunktspannung
und einer Magnetrestflussdichte T, worin die Drehmomentsensor-Mittelpunktspannung
(die Spannungen an den Verbindungspunkten VS1 und VS2) mit zunehmender
magnetischer Restflussdichte variiert. Wenn darüber hinaus die Brückenschaltung 10 die
Rechteckwellenwechselspannung an die Erfassungspulen 40a, 40b, 40c und 40d anlegt,
sind die Spannungen an den Verbindungspunkten S1 und S2 entweder
die Erfassungsspulenversorgungsspannung 101 oder das Massepotenzial.
Dementsprechend sind die Spannungen an den Verbindungspunkten VS1
und VS2 eine Mittelspannung (2,5 V) der Erfassungsspulenversorgungsspannung
(5 V) als Referenz.
-
Wenn
in dem Vergleichsbeispiel die Erregungsspannungen aus dem Rechteckwellen-Erregungssignal
erzeugt werden und aus dem invertierten Signal des Erregungssignals
erzeugt werden, wird das Erregungssignal und/oder das invertierte
Signal für
das vorbestimmte Intervall seit dem Einschalten zu einer Gleichspannung,
sodass an die Erfassungsspule eine Gleichspannung angelegt wird.
Somit könnte
ein Sättigungsstrom
durch die Erfassungsspule fließen,
sodass ein Fehler bei der Messung des Drehmoments beim Hochfahren
der Erzeugung des Erregungssignals auftreten kann. Indem erfindungsgemäß unterbunden
wird, dass die Erregungsspannungen an die Erfassungsspule für das vorbestimmte
Intervall seit dem Einschalten angelegt wird, wird verhindert, dass
in den Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d eine
Gleichspannung erzeugt wird. In den ersten bis dritten Ausführungen
ist eine Pulsweite des Erregungssignals so kurz, dass der durch
die Erfassungsspulen hindurchfließende zunehmende Strom nicht
zur Sättigung
führt.
-
MODIFIKATIONEN
-
Die
Erfindung kann wie folgt modifiziert werden:
In den ersten
bis dritten Ausführungen
wird an die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d die
Erregungsspannung angelegt, die die Rechteckwellen-Wechselspannung ist.
Wenn jedoch die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d mit
einer positiven oder negativen Pulsspannung versorgt werden, wird
an die Erfassungsspulen 40a, 40b, 40c und 40d kein
Gleichstrom angelegt, bis der Schaltkreis beim Hochfahren nach dem
Einschalten stabil wird, indem keine Erregungsspannung angelegt
wird.
-
In
den ersten bis dritten Ausführungen
erhält man
ein differenzielles Ausgangssignal zwischen den Verbindungspunkten
VS1 und VS2 durch Anschluss der Erfassungsspulen 40c und 40d in
der zu den Erfassungsspulen 40a und 40b entgegengesetzten Richtung.
Wenn jedoch die Erfassungspulen 40c und 40d in
der gleichen Richtung wie die Erfassungsspulen 40a und 40 geschaltet
werden, verändert
das Anlegen des Drehmoments die Potenziale in der gleichen Richtung,
sodass das differenzielle Ausgangssignal etwa null Volt wird. In
anderen Worten, wenn Schwierigkeiten auftreten, weicht die Spannung
von null Volt ab, sodass eine Fehlererfassungsschaltung dies erfassen
kann.
-
Erfindungsgemäß wird ein
magnetostriktiver Drehmomentsensor angegeben, der vermeidet, dass zumindest
für das
vorbestimmte Intervall seit dem Einschalten ein zu starker Strom
durch die Erfassungsspule fließt.
-
Ein
magnetostriktiver Drehmomentsensor 100 enthält eine
Welle 20 mit einem magnetostriktiven Film 30a, 30b;
eine Erfassungsspule 40a, 40b, 40c, 40d zum
Erfassen einer Änderung
in einer magnetischen Eigenschaft des magnetostriktiven Films 30a, 30b sowie
eine Unterbrechungsschaltung 70 zum Zuführen eines Erregungssignals
zum Erfassen der Änderung
in der magnetischen Eigenschaften zum Verhindern, dass seit dem
Einschalten für
ein vorbestimmtes Zeitintervall das Erregungssignal der Erfassungsspule 40a, 40b, 40c, 40d zugeführt wird. Die
Unterbrechungsschaltung 70 unterbricht das Erregungssignal
I und dessen invertiertes Signal zu der Brückenschaltung 10.