DE1762105A1 - Beruehrungslose Schalteinrichtung - Google Patents

Description

• Berührungslose Schalteinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verändern eines Stroms unter Verwendung eines Eingangskreises, der mindestens eine Induktivität enthält, deren elektrischer Wert von der Lage eines verstellbaren stromleitenden Körpers abhängig ist.
• Aus der t,103-r.atentachrift 2 503 812 ist es bekannt, bei einer derartig3n Einrichtung durch Anxiähern einer Schaltfahne die Oszillatorschwingungen so stark zu bedämpfen, daß diese aussetzen. Hierdurch darin ein gewünschter Vorgang ausgelöst.
• Diese bekacuite Schaltung ist als Schaltorgan nicht sehr geeignet, denn von einem Schaltorgan, z. B. von einem Endschalter, wird ein bistabiles Verhalten (AUS - EIN) verlangt, und hierzu muß die Ausgangsspannung des bekannten Oszillators zunächst gleichgerichtet und dann einem elektronischen Schalter, z. B. einem Schmitt-Trigger,

  zugeführt werden, der das gewünschte bistabile Verhalten zeigt.

  Eine solche Einrichtung hat außerdem besonders bei VeXtendun,g von

  Halbleiterbauelementen eine ziemlich starke Temperaturabhängigkeit,

  d. h. der Punkt, bei dem ein- bzw. ausgeschaltet wird, ändert sich

  bei einer Änderung der Betriebstemperatur.

  Besonders störend ist eine solche Temperaturempfindlichkeit bei

  Anordnungen, wo durch frontale ..°x?herung eines stromleitenden Gegen-

  stands der Oszillator bedämpft w=:::rder, soll, d. h. bei sogenannt@en

  Frontalgebern (im Gegensatz:_.. :ä sY? sogenanaten Schlitzgebern, bei

  denen der stromleitende Gegenstand durch einen Schlitz zwischen

  zwei Spulen durchgeführt wird). Ein solcher Prontal.geb@r 4.st in

  Fig. '? der- beigefügten Zeichnur-, dargestellt.

  Es ist deshalb Cine Aufgabe der-Erfindung, die Nachteile der bekann-

  ten Einrichtungen zu vermeiden uni insbesondere eine Einrichtung 2u`

  schaffen, bei der die Schaltpunkte Weitgehend unabhängig von der

  Temper<:t-:::- sind, und die sich deshalb besonders gut für Frontal-

  geber eiKaet.

  Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs genannten Einrichtung dadurch erreicht, daß mit Hilfe des,Eingangskreises ein Spannungsvergleich durchgeführt und aus diesem Spannungsvergleich eine Steuerspannung gewonnen wird, die zur Beeinflussung eines Oszillators dient. _ Mit Vorteil wird der Oszillator als Transistorosziilator.ausgebildet. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den Oszillatortransistor als Peldeffekttransistor auszubilden, da dieser .einen sehr hohen Eingangswiderstand aufweist@und daher den Eingangskreis nur sehr wenig belastet.
• Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird die Einrichtung so ausgebildet, daß der Osaillatƒr einen zweiten, mit-

  kc@fac>elry.; wirkenden Rückkor?plung#,k-;?is a zwei : ..- _ ' t.= eine

  nicht] @.tleare Charakteristik hat. Hierduz cr, erlMan ein bis -a-blies

  Schal t#rerialten, und zwar ohne daß man eini@n ',t;-Tr i gger be-

  nnJtif;t.

  WeitA--re Linzelhe fiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung

  erg(:?enaus den im fo? ganden büschriebenen und in der Zeichnung

  t..=1'e !).ngsbei#ipielen.

  F =- a. t_, r @=n

  .g. ? ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

  Einrichtung,

  .x :.@ c -ne Einzelheit des in Fig. 1 verwendeten Eingangskreises,

  -:ä .@.lich die Anordnung der Wicklungen auf dem Kern,

  ein Schaubild zum Erläutern von Einzelheiten des Eingangs-

  kreises nach Fig. 2,

  Fig. 4 (ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

  Einrichtung mit einem anders ausgebildeten Eingangskreis,

  Fig. `@ Schaubiller zum Erläutern der Wirkungsweise der Einrich-

  und E tung nac°',- Fig. 1, und

  Fite.. `,7 eine per:-.pektivische Darstellung eines Frontalgebers,

  dessen Schaltung nach Fig. 1 oder 4 ausgebildet ist.

  J i #> <-:=:_r;r-ichtung nach Fig. 1 enthält drei Transistoren, nämlich einen

  i",. .;,,! !'t,kttransistor 10, der zusammen mit einem Eingangskreis 11

  auch Fig. 2) und einem Kondensator 12 einen Oszillator bildet,

  einen pnp-Transistor 13, der als Schwellwertverstärker für

  f.inf- am Oszillator 10, 11, 12 erzeugte Wechselspannung u1 dient,

  _;,jwi(., (@ineii npn-Leistungstransistor 14 zum Schalten eines Relais U_,

  . : if@rr in ;fitA i eher Weise eine Löschdiode 16 parallelgeschaltet ir x, ,

  n' : -ui( @ - ren bekannten zweckdienlichen Bausteins. Um auch

  @@@:; Geräts mit hochohmigem Eingang eine eindeutige Be:.--,--

  spannung zu erhalten, ist im Kollektorkreis des Transistors 14 ein Widerstand 58 vorgesehen. Die Einrichtung nach Fig. 1 wird von einer nicht dargestellten Spannungsquelle mit einer Gleichspannung von z. B. 12 V versorgt. An den Pluspol dieser Spannungsquelle ist eine im folgenden als Plusleitung bezeichnete Leitung 17 angeschlossen, während an ihren Minuspol eine im folgenden als Minusleitung bezeichnete Leitung 18 angeschlossen ist. Die Source S des Transistors 10 ist über einen Widerstand 21 mit der Minusleitung 18, die Drain D über einen Widerstand 22 mit einem Verbindungspunkt 23 verbunden. Die Plusleitung 17 ist über einen Widerstand 25 mit der Versorgungsleitung 19 und über einen Kondensator 26 mit der Minusleitung 18 verbunden. Widerstand 25 und Kondensator 26 bilden zusammen ein Siebglied.

  Zwischen den Verbindungspunkten 23 und 24 liegen der Kondensator 12

  und zwei zu ihm parallelgeschaltete Spulen 27, 28, die zusammen mit

  dem Kondensator 12 den frequenzbestimmenden Schwingkreis des Oszil-

  lators 10, 11, 12 bilden.

  Wie Fig. 2 zeigt, sind die hduktivitäten 27, 28 als gegensinnige

  Wicklungen ausgebildet, die auf zwei in derselben Achse liegenden

  Schenkeln 29, 30 einen im wesentlichen dappel-T-fömig»n Perrit@o

  kerns 33 liegen, der im hier daMstellten Fall aus iwsi Rücken

  an Rücken zusammengeklebten Perritkerfen der (iblichemK-#orm be#

  steht. Diese E-förmigen Kerne sind handelsüblich und können such

  hier verwendet werden, obwohl-ihre Mittelstege @34, 54' herbei-

  keine Funktion haben und deshalb entfallen könnt. Zbenso könnte

  natürlich ein einteiliger Veitkörper de>" t-lotm verwendet werden',

  Auf die beiden unteren Schenkel 35, (bsaooä auf ]Pia. 2) des

  Ferritkerns 33 sind spei als eblehsi.ea Vicklungsn 39s 38 1tUOP-

  bildete laduktivitätsn autgsbracht, die in Itethe gmhbetsind.'

  wie Pia. 1 zeigt, ist der trae änschluä8 M9 der Vfäkl" direkt

  mit der Minusleitung 18 verbunden, an die auch der Verbindungspunkt der Wicklungen 37 und 38 über einen einstellbaren Widerstand 40 angeschlossen ist. Der freie Anschluß 43 der Wicklung 38 ist über einen Widerstand 44 mit dem Gate G des Transistors 10 verbunden, Die Basis des Transistors 13 ist direkt an den Verbindungspunkt 23 angeschlossen. Sein Emitter ist über zwei über einen Verbindungspunkt 45 in Serie geschaltete Widerstände 46, 47 mit dem Verbindungspunkt 24 verbunden. Zwischen dem Verbindungspunkt 45 und dem Source S des Transistors 10 liegt ein Kondensator 48 von z. B. 270 PF (bei einer angenommenen Oszillatorfrequenz von 500 kHz). Ferner ict der Emitter des Transistors 13 über einen Widerstand 49 mit der Minusleitung 18 verbunden. Die drei Widerstände 46, 47, 49 bilden einen Spannungsteiler, der dem Emitter des Transistors 13 ein gegenüber dem Verbindungspunkt 24 negatives Vorspannungspotential gibt. Der Transist:or 13 bleibt gesperrt, bis die an seiner Basis wirksame Eingangsspannung u1 einen solchen Wert erreicht hat, daß er leitend wird. Der Transistor 13 verstärkt also erst ab einem bestimmten Mindestwert seiner Eingangsspannung; dieser Mindestwert wird auch als Schwullwert bezeichnet. Um den Temperaturgang der Transistoren 10 und 13 auszugleichen, ist der Widerstand 47 in zweckmäßiger Weise als Kombination von temperaturabhängigen und temperaturunabhängigen Einzelwiderständen ausgebildet. Der Abstand der Schaltpunkte ist dann im praktisch genutzten Bereich nahezu unabhängig von der herrschenden Umgebungstemperatur.

  Der Kol-Lektor des Transistors 13 ist über drei Widers Lände 52, 53,

  54, welche über Verbindungspunkte 55, 56 miteinandü.@ in äere ge-

  schaltet sind, an die Minusleitung 18 angeschlos3en. Zi,lschen dem

  Verbindungapur£#ct 55 und der Minusleitung 18 liegt en ü _ bkonden-

  sator 57. An den Verbindungspunkt 56 ist die Basis.ies `!'@ ansistoLs 14

  angeschlossen, dessen Kollektor über einen Widerstand @' an de Plus-

  leitung 17 angeschlossen ist. Parallel zum Wider-st@via ,`- ! i@ F;t das

  Relais 15 und die Löschdiode 16.

  Der Anordnung der Eingangsschältung 11 kann ein stromleitender Körper 60 genähert werden, der in den Fig. L und 2 dargestellt ist.

  Zur Erläuterung der Wirkungsweise soll zunächst Fig. 2 betrachtet

  werden. Dabei wird zunächst angenommen, daß der stromleitende Kör-

  per 60 (z. B. ein Blech) sehr weit entfernt sei und daß der Wider-

  stand 40 unendlich groß sei. Der Ferritk'rn 33 ist symmetrisch auf-

  gebaut; die Wicklungen 27 uacl 21' ._i ebenso wie die Wicklungen 37

  und 38 gleich und haben jew"j.' ~ sIc' Windungszahlen. Die gesamte

  Anordnung der Eingangsscha.lt:.o- #.,@ 1.; sann also in diesem Zustand als

  symmetrisch betrachtet werden.

  Wird in diesem Zust"Ln.d. ?er @rlj_ckj.imgr n 27 und 28 eins: eiechsfj1

  nung ziigefüh.°°t, wie'.n zig. 2 durch den Pfeil zwjsC.en den Klerr:.._

  men 23 uni. -:°u@@.e.Ät=: c ist, so erzeugt die Wicklung 28 im linken

  Teil der- Fcai#i"itk"rns 33 einen Fluß 01, -and die Wicklung 2'7 erzeugt

  im ra@chi@t=ri i°eil de`; 9erritkerns 33 ej..nen Fluß Beide Flösse

  sind j,- . _ Zusm leich g-" !3 un@@ ;,-r Phase 3 i : j.nd.y.@ . .."pz

  in d,#;ri 37 und 38 zwei gleich große 'Dpannurgen,

  gegeneinander geschaltet sind, da diese Wicklungen in Reihe liegfn.

  Zwischen den Anschlüssen 39 und 43 ist also keine Spannung vorhanden,

  das bedeutet, bezogen auf Fig. 1, däß der Oszillator 10, 11, 12

  wegen fehlender Rückkopplung nicht schwingt.

  Wird nun der Widerstand 40 auf einen endlichen Wert eingestellt, z. B. auf 4,7 kOhm, so ist die Wicklung 37 belastet, die Wicklung 38. dagegen unbelastet. In den unteren Schenkeln 35, 36 ergibt sich ein Fluß 03 bestimmter Richtung und Phase (der entsprechende Flug in den beiden oberen Schenkeln 29, 30 ist nicht eingezeichnet). Die Spannung an der Wicklung 37 ist jetzt kleiner als die Spannung an der Wicklung 38, und diese beiden Spannungen zusammen ergeben eine Summenspannung bestimmten Betrags und Phasenwerts zwischen den Anschlüssen 39 und 43, die für den Oszillator als Gegenkopplung wirkt.

  Nähert man nun den stromleitenden -'_G- 60 .E ` erri ,kt=°_@. 33 auf

  der Seite der Schenkel 30 .und 36 (Fig. 2)1 so er den durch

  diese Schenkel und den sich darüber erstreckenden Raum hindurch-

  tretenden Fluß. Der Fluß 02 nimmt ab, und bei einem bestimmten Ab-

  stand s vom Ferritkörper 33 wird 01 = 02. Die Spannungen an den

  Wicklungen 3? und 38 werden dann wieder dem Betrag nach gleich

  groß und sind entgegengesetzt gepolt; am Eingang des Transistors 10

  tritt somit S nannung imid damit keine Rückkopplung auf.

  e-,i;spricht jeder Einstellung des Widerstands 40,

  also jeder Verstimmung des Eingangskreises 11, ein bestimmter Ab-

  stand s des stromleitenden Körpers 60, bei dem die Brücke 11 wieder

  3.begi;#hen ist. Ist der Widerstand 40 niederohmig, so ist der Ab-

  .@,d s klein. Ist er hochohmig, so ist der Abstand s groß. Da

  dieser Abst;ild s der Abstand ist, in dessen unmittelbarer Umgebung

  ge_-.:t, @. t wird, kann also durch Verändern des Widerstands 40 der

  gev .;ite Schaltabstand leicht eingestellt werden.

  Statt mit dem Widerstand 40 könnte der Übertragerkreis zwischen den Wicklungen 28 und 3? auch anders belastet werden, z. B. durch eine weitere kontrolliert belastbare Wicklung oder durch Annähern eines anderen stromleitenden Körpers auf der anderen Seite des Ferritkerns 33. Diese und andere Modifikationen sind ohne weiteres mög- lich. Wird der stromleitende Körper 60 noch mehr an den Eingangskreis 11 genähert, so wird der Flug 02 kleiner als der Fluß 01 und die Spannung an den Ausgängen 39 und 43 kehrt ihre Phase um. Die phasenverschobene Spannung wirkt nun - im Gegensatz zu der Spannung bei größerer Entfernung des Körpern 60 - als Mitkopplung. (Man kann selbstverständlich die Schaltungsanordnung auch umgekehrt vorsehen, so daB die Spannung bei großer Entfernung des Körpers 60 als positive, die Spannung bei kleinerer Entfernung des Körpers 60 als negative Rü-kkopplung wirkt.) Bei Einsetzen der positiven Rückkopplung, d. h. beim Abstand s1, spielt sich der in Fig. 5g dargestellte Vorgang ab, d. h. die Spannung über dem Schwingkreis 27, 28, 12 des Oszillators 10, 11, 12 schaukelt sictr auf eine Amplitude u10 auf. Diese Amplitude reicht noch nicht aus, den Transistor 13 leitend zu machen, so daß in diesem noch kein nutzbarer Kollektorstrom fließt. Wird nun der- Körper 60 dem Ferritkern 33 noch etwas mehr genähert, z. 13. um L/100 Millimeter, so wird,die positive Rückkopplung über den Eingangskreis 11 so stark, daß mit einem weiteren Anwachsen der Spannung u1 über die Amplitude u10 hinaus der Transistor 13 zu leiten beginnt. Die Wechselspannung an seinem Emitter wird abgegriffen und über den Kondensator 48 als Mitkopplung der Source S des Transistors 10 zugeführt. Die Amplitude über dem Schwingkreis 12, 27, 28 steigt daher, wie das in Fig. 5a für s = s2 dargestellt ist, sehr rasch bis zu einem Wert ull an, der vor allem durch die Sättigung des Transistors 13 gegeben ist. Bei diesem Wert ist der KQllektorstrom des Transistors 13 so groß, daß in die dem Widerstand 54 parallelgeschaltete Basis-Emitter-Strecke des Transistors 14 genügend Strom fließt, so daß dieser Transistor 14 mit Sicherheit leitend wird. Im Relais 15 fließt ein Strom und dessen Anker zieht an. Der Transistor 13 wirkt also gleichzeitig als Verstärker und als Gleichrichter. Statt am Emitter des Transistors 13 könnte die Rückkopplungsspannung u2, deren Verlauf in Abhängigkeit vom Abstand s in Fig. 5b gezeigt ist, auch an einem Widerstand im Kollektorkreis abgegriffen und dann dem Gate G des Transistors 10 zugeführt werden. Fig. 6 zeigt schematisch das.Schaltverhalten bei Annäherung des Körpers 60 abhängig von dessen Abstand s.
• Beim Abstand s0, der wie oben erläutert mit dem Widerstand 40 eiristellbar ist, ist die Rückkopplung über die Eingangsschaltung 11 gleich Null. Beim Abstand a1 beginnt der Oszillator 10, 11, 12 zu

  schwingen, die Spannung über dem Schwingkreis erreicht aber nur die

  Amplitude u10. Bei noch stärkerer Annäherung, nämlich beim Abstand s2,

  setzt die zweite Rückkopplung über den Transistor 13 ein und die

  Schwingkreisspannungsamplitude springt auf den Wert u11.

  Esiie?t ein Strom ia (Fig. 6b), und der Ankcr des Pe@ais 15 zieht

  ar.. Zwischen den Abständen s0 und :2 liegt tatsächlich nur eine Dif-

  f :=renz von etwa 0,1 bis 1 mm. Di-se Abstandsdifferenz kann durch ge-

  c .ebnete ächai turigsdimensionierung klein gehalten oder aber einstell-

  ger:a.ht w:rde.F. Eine geeignete Wahl der Widerstandskombination 47

  K-:;tirldsdifferenz temperaturabhängig; der Abstand s0 ist bei

  Schaltung durch die Geometrie des 1?erl'_.t;k##rpers 33

  '.liderstan40 festgelegt und insoweit nahezu

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  und u4 gleich Null. Nähert sich. der. Körper 60 dem Eingangskreis 11 ,

  und verändert damit den magnetischen Widerstand 32, dann verkleinerte

  sich dadurch der Fluß 02 und infolge dessen die Spannung u4: Die

  Summe der Spannungen u3 und u4, die dann von Null verschieden ist,

  ist ein Maß für die Annäherung des Körpers 60; sie beeinflußt den

  Oszillator 1U, 11, 12 und damit in geschilderter Weise die Schalt-

  Stellung des Relais 15. '

  Die bisher beschriebene Einricht-@.@, arbeitet, wie erwähnt, in einem

  weiten Temperaturbereich nabe7,<° @:,:,h@ngig von der Umgebungstempera-.

  tue. Es besteht jedoch auch dloser Einrichtung eine gewisse Emp-

  findlichkeit gegenüber der A-bweichiing der Versorgungsspannung-von

  deren Nennwert. Einen gx°oen Einfluß auf diese Abhängigkeit hat die

  Drain-Gate-Kapazität res Transistors 10, die ihrerseits von dem Weit

  der Drai.n-Gatc-Spannux"g ur_damit mittelbar vom Wert der Veraorgunßu.-

  Spannung 3bh änt

  Dieser EirJluß ,wird weitgehend mit einem vor P°m Gate des Transi-

  stors #i '..'.eganä,;n Widerst:td 4-+ ausg:schäl%e ;, der so bemessen ist,

  daß die du:ncb. Lnderung der Versorgungsspannung bewirkte Änder-ang der

  wirksamen Kapazitäten des Transistors 10, vor allem also der Drain-

  Gate-Kapazität, kompensiert wird. Das ist dann der Fall, wenn der

  über die Drain-Gate-Kapazität fließende Wechselstrom am- Gate eine

  gegenüber der Drain-Souree-Spannung um phasenverschobene Spannung

  erzeugt. Diese Phasenverschiebung läßt sich mit dem Widerstand 44

  einstellen, und dann gilt die Beziehung

  Darin bedeuten:

  R44 - elektrischer Wert des Widerstands 40

  L37 - Induktivität der Spule 37

  L38 - Induktivität der Spule 38 .

  C DG - Drain-Gate-Kapazität des Transistors,10

  C GM - Kapazität zwischen dem Gute des Transistors' 10

  und 'der Minusleitung, die hier zur Vereinfachung'

  `der Rechnung anstelle der Gate-Source-Kapazität

  eingeführt ist .

  W - dis Kreisfrequenz

  Der für ein Ausführungsbeiepiel errechnete Wer- .t-s.!tit@: mit dem

  gemessenen Wert gut überein; bei diesem Ausfüiirl@ @gsi@c 1.ai,iel be-x:rug

  der Wert von 1344 etwa 8 kOhm.

  F:i- P;. 4 zeigt eine Schaltungsvariante zur Schal@A.ing nach Fig. 1.

  Diese s;immt zum Teil mit der Schaltung nach Fig. 1 überein. Des-

  halb werden. nur d:i.e abweichenden Schaltelemente beschrieben.

  D 1 - #

  e- Etnrich;-i-;g er;thält wieder einen Feldeffekttransistor 10,

  der zusammen mit den in einer Brückenschaltung 86 angeordneten

  Elementen, im wesentlichen einem Kondensator 76 und einer Spule 72,

  73, einen Oszillator bildet. Diese Spule besteht aus einer Wick-

  lung ';'? , die auf einen wegen der verwendeten Schwingfrequenz (bei-

  spie_L.yweise 500 kHz) zweckmäßigerweise aus Ferrit bestehenden Kern 73

  auf.z@: aciat ist, der beispielsweise eine U-Form aufweist. Über einen

  V L r -..@ :iigspunkt 74 liegt ein Widerstand 22 in Reihe mit der Spule;

  da., - c Ende des Widerstands führt zum Verbindungspunkt 71. Das

  freie Ende der Spule 72 liegt am Verbindungspunkt 24 an der Plus-

  leitung 11). An dieser ist auch ein Widerstand 75 angeschlossen, der

  über den Verbindungspunkt 77 in Reihe mit dem eine feste Kapazität

  aufweisenden Konder;sator 76 angeordnet ist. Der freie Anschluß dieses

  Konden::ators führt zum Verbindungspunkt 71, an den auch die Source

  des Fe,aeffekttransistors 10 angeschlossen ist.

  Zwischen den Verbindungspunkten 77 und 74, also im Diagonalzweig

  d,- t?rückenschaltung 86, liegt die Primärwicklung 78 eines über-

  traf@er#s 79, mit der eine Sekundärwicklung 80 gekoppelt ist. Paral-

  lel. Sekundärwicklung 80 liegt die Reihenschaltung aus einer

  ,pule 88 und einer Kapazität 83, die zusammen mit der Wicklung 80

  clen zur Ankopplung dienenden Schwingkreis des Oszillators bildet.

  her eine AnschluB dieses Schwingkreises 80, 83, 88 ist mit der

  Miiiiisleitung 18, der andere mit dem Gate G des Feldeffekttran-

  is tors 10 verbunden.

  Die Basis des Transistors 15 ist an eine An$apfung 70 :der Wicklung 78

  geführt. Die übrige Schaltung der Transistoren 13 und 14 entspricht

  der Schaltung nach Fig. 1.

  Die Schaltung nach Fig: 4 arbeitet wie folgt: Hat durch die entspre-

  chende Dimensionierung der Brückenelemente 22, 72, 73,.,75, 76 diese

  Schaltung eine Resonanzfrequenz, die- von der Resonanzfrequenz des

  Schwingkreises mit den Elementen 80,, 83, 88 verschieden ist, so

  kommt der Oszillator mit der Brückenschaltung 86 und den Transi-

  storen 10 und 13 nicht zum Schwingen.

  Nähert sich ein stromleitender Körper 60,beispielsweise ein.Blech,

  dem Kern 73, so ändert er die Induktivität' der Spule 72, 7'3 und damit

  die Resonanzfrequenz des in wesentlichen aus der Spule 72" 73 und dem

  Kondensator 76 bestehenden Schwingkreises. Durch geeignete Dimensip-

  nierung der Brückenechalturig einschließlich geeigneter. Polung der

  Wicklung 80 wird erreicht, d" bei einer bestimmten Xätfernung dea'@

  Körpers 60 von der Spule 72, 7'3 beide aeeonansfreque4en überein-

  stimmen und der Oszillator .s,gchyingen angeregt wird. Ist diqx

  Amplitude der Schwingung genügend groß, dann erreicht die Basis-

  Emitter-Spannung am Trenso.tor 13 einen solchen Wert, da8`dieser

  leitend wird. ..

  Durch die Wahl der Aneapfünatelle 70de den Wert der nur dem

  Rückkopplungszweig gelangenden Spannung bestimmt, ,und Sie Wahl des

  Verhältnisses der Induktiwibäben der Spulte, 80 und 8S ßet .ehe ,ge-# ,

  wünschte möglichst kleine Ditterenz' swiehaü den tatteiüungon d,@,d n

  Körpers 60 erreichbar'. die dis @charitimhtuig zum ,-. Zw.

  schalten veranlassen. Mit den Widereuaddn und 75 . ,

  gegebenen Werten der Schaltgag te$tglrli, bei welat`t,i

  des Körpers 60 die OoneÜ.teib#io'btuug 'in sbh.

Claims (1)

1. Ansprüche 1. Einrichtung zum Verändern eines Stroms unter Verwendung eines Eingangskreises, der mindestens eine Induktivität enthält, deren elektrischer Wert von der Lage eines verstellbaren stromleitenden Körpers abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des Eingangskreises (11, 86) ein Spannungsvergleich durchgeführt und aus diesem Spannungsvergleich eine Steuerspannung gewonnen. wird, die zur Beeinflussung eines Oszillators (10) dient. 2. 'Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Eingangskreis (11) wenigstens zwei auf einem Eisenkern befindliche Wicklungen vorgesehen sind, von denen wenigstens eine Wicklung eine Steuerspannung zur Verfügung stellt, die durch die Lage des stromleitenden Körpers veränderbar ist. . 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Spannungsvergleich gewonnene Steuerspannung bei einer Änderung der Lage des stromleitenden Körpers (60) in einem bestimmten räumlichen Bereich in bezug auf die geometrische Anordnung der genannten Einrichtung ihren Betrag und/oder ihre Phase so ändert, daß ihr auf den Oszillator schwingungsdämpfender in einen schwingungsanregenden Einfluß übergeht. 4. Einrichtung nach Anspruch 2,oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß@: der Eingangskreis (11) einen doppel-T-förmigen Eisenkreis auf- weist, auf dessen einen Querstegen (29, 30) zwei gegensinnig parallel geschaltete Wicklungen (2?, 28) angeordnet sind, die vorzugsweise die gleiche Induktivität haben und im Ausgangskreie _ eines Oszillatortransistors liegen, und daß auf den anderen Quer- stegen (33, 36) des Eisenkresw.s zwei gleichsinnige Wicklungen (39 38) angeordnet sind, die iy Serie miteinander im Eingangskreis des Oszillatortransistors liegen und die ebenfalls vorzugsweise gleiche Induktivitä-'t:@ aufweisen. .. 5: Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillatortransis tor ein Feldeffekttransistor (10) ist. 5. Einricatung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Gate des Transistors (10);ein Widerstand (44) vorgesehen ist, der so bemessen .ist, daßddie Ändert g der wirk- .@ sauren Kapazitäten des Transistors infolge, von Änderungen der Versorgungsspannung der Einrichtung neutralisiert wird. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (1Q) einen zweiten, mit- koppelnd wirkenden Rückkopplungakreia (13, 48) aufweist, der seinerseits eine nich tlineare Charakteristik aufweist. B . Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenr,e i L #._let, , daß der Eingang des Rückkopplungskreises an mindestens eine der Wick- lungen des Eingangskreises geführt ist. 9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskreis als Brückenschaltung ausgebildet ist und daß in mindestens ein,.an Brückenzweig die Induktivität (72) liegt, deren elektrischer Wert von der Lage des verstellbaren Körpers (60) abhängig ist. 1U. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ,tjeuerspannung im Diagonalzweig der Brückenschaltung mit Hilfe =".es Übertragers (?9) gewonnen wird. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 9 oder 10, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Sekundärkreis des Übertragers (79) als Schwingkreis (80, 83, 88) ausgebildet ist. 12-. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkreis (80, 83, 88) auf die Resonanzfrequenz der fre- quenzbestimmenden Elemente in der Brückenschaltung abgestimmt ist. I_@. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekenn- zeichnet, daß in dem der Induktivität (?2) gegenüberliegendexi Brückenzweig eine Kapazität (76) angeordnet ist und daß in den beiden restlichen Brückenzweigen Widerstände (22"75) angeordnet sind. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgleich der Brückenschaltung (86) mit mindestens einem der Widerstände (22, 75) veränderbar ist. 15. Einrichtung nach einem der Ansprüche :9 bis 14dadx rch gekenn- zeichnet, daß der Abgleich der Brückenschaltung (86) so eirege- stellt ist, da$ die aus dem Diagonalaweig der Briickenschaitung gewonnene Steuerspannung;bei einer erung,der Zage des strom- leitenden Körpers (60) in einem bestimmten räumlichen Bereich in bezug auf die geometrische Anordnung der genannten Einrichtung ihren Betrag und/oder ihre'Phase so ändert, daß ihr auf den Oszillator schwingungsdämptender:'in einen schwingungeanregenden Einf luß übergeht: 16. Einrichtung.naCh einet der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekenn- zeichnet, daB der..'Eibg.äig der Brückenschaltung (86.) am Ausgange- kreis eines Oszillatortransistors (l0) liegt und daß der 8ekun därkreis des Übertragers (29) im Eingkreis dieses Oszillatcr- transistors (h0) angeordnet ist. . 17. Einrichtung nach e intim dem Ansprüche 9' bis 16, dadürh gekenri- zeichnet, .da$ der ßi;silietortranalstor ei.h FQl4.effokttraheistor- (10) ist. 18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (10) einen zweiten, mitkoppelnd wirkenden Rückkopplungskreis (13, 48) aufweist, der seinerseits eine nichtlineare Charakteristik aufweist. L9. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des zweiten Rückkopplungskreises an eine Anzapfung (70) des> im Diagonalzweig der Brückenschaltung (86) angeordneten Übertragers (79) geführt ist. 20. Ei ä @_ch tung nach einem der Ansprüche 7, 8, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rückkopplungskreis zur Erzeugung der vichtlinearität ein Element (13) mit Diodencharakteris tik enthilt. 21. 1in-_ @:@_tur:g nach einem der Ansprüche 6, 85 18 'bis 20, dadurch L;ekee.:«.ci ohne t, da13 der zweite Rückkopplungskreis nu,_ I 'ir die 0:>zii,-xt,ir-Wechselspannung durchlässig ist. 22. Einr`I:.catung nach einer der Ansprüche 7, 8, 18 bis 21, dacu;°"h Kek:.c,nzeichnet, daß der zweite Rückkopplungskreis ein Vers.tär- kert: (13) enthält. 2-3.chr@lt@@ir@richtuxg nachr::prizvh 22, dadurch #=,ek -@rxr;.@,E=@,-?hnzt, cL@@;C; da:> Vcr@t@irkc@r@;lie<i als 'L'rrrn:ci;@tc@1(13) au:>ßc:bi Ldc@@ .st, ;icst@F@n i;in#rrxng in der Weise a11 einer, @'@)r-:@pannung Liegt, da13 ri1eser- Transistor erst ab einem bestimmten Mindestwert der Spannung=:. seinem Eingang verstärkt. 24. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des im Rückkopplungskreis liegenden Transi- stors (13) der Source des Feldeffekttranaistors (11) zugeführt wird. 25. Einrichtung nach einem cit-:- vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß bei. Verwendung eines Transistoroszillators eine in frequenzüestimmend= Kreis des Oszillators liegende Wicklung eine so' bt I.'esL@ne Pra;ätstärke aufweist, daß mit steigender Tem- peratur der Spul enwiderstand in einer die temperaturbedingt zu- neitmenda VersUrkung des Transistrs mindestens nahezu kcmpen- si;xc.,-- va Ilse zunimmt. 26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8 und 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der doppel-T-förmige Eisenkreis aus zwei mit den Rücken aneinander liegenden E-förmigen Eisen- kernen aufgebaut ist. 27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8 und 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der doppel-T-förmige Eisenkreis aus zwei mit den Rücken aneinander liegenden U-förmigen Eisen- kernen aufgebaut ist. 28. Verwendung einer Eini-ichtu!g #L,:ch n;.le:Tb }., -vcrr@"rg%:k@ilden An- sprüche bei einem auf frontale Annäherung Pines Stromleitenden KUrpers an die geometrische Anordnung des Eingangskreises anspre- :°henden Näherungsschalter. 29> @'el-wendung e.nE Eirmcht-ung nach einem der Ansprüche 1 bis 2? ?iei einj,7i -#Lrführung eines stromleitenden Körpers in einen >::,li.tz der geometrischen Anordnung des Eingangskreises,anspre- c3r =nden Näherungsschalter. 31:i: @t=c@i:,, ig der- Einrichtung nach einem der Ansprüche 28 oder 29, .,.i-,ch gekennzeichnet, daß die Betrags- und/oder Phasenänderung aus dem Spannungsvergleich gewonnenen Steuerspannung so be- messen ist, daß sie bei der gewünschten Schaltentfernung des stromleitenden Körpers ihre größte Änderungsgeschwindigkeit, bezogen auf die Lagenänderung des stromleitenden Gegenstands zur geometrischen Anordnung der Einrichtung aufweist.