DE1798032B2 - DEVICE FOR SPEED MONITORING - Google Patents
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Description
iicn eine unterschiedliche Form haben. Die Ausgangsimpulse der Dillerenzierstufe 12 steuern die monostabil«.· Kippstufe 13 an. die Impulse gleicher Dauer mit einem drehzahlabhängigen Tastverhältnis erzeugt. Bei steigender Drehzahl werden die Pausen zwischen den Impulsen kleiner. Die Impulse gelangen über die nur bei LJnterdrehzahlüberwachung wirksame Phasenumkehrstufe 14 auf die Integrierstule 15, die aus den Impulsen einen sich in Abhängigkeit von der Drehzahl kontinuierlich ändernden Strom bildet. Durch die dem Strom entsprechende Spannung wird mit dieser die Schaltstufe 16 betätigt, die hier aus zwei hei unterschiedlichen Spannungsweiten ansprechenden spannungsabhängigen Schaltelementen besteht. Aus der Differenz dieser Spannimgswerte ergibt sich für die Schallstufe eine Hysterese, d. h. ein Beieich, der m der einen Richtung erst durchlaufen sein muß. damit die über die Yerstiirker-Mufe 17 nachgeschaltete Relaisstuie 18 anspricht, der c ;;l Abschaltung der Rclaisstufe 18 aoer erst dann wieder zuläßt, wenn dieser Bereich im entgegengesetzten Sinn wieder ganz durchlaufen ist. Die Relaissiufe 18 steuert dann einen hier nicht gezeigten Empfänger, der zu einer beliebigen Sisinalabgabe dienen kann.iicn have a different shape. The output pulses of the Dillerenzier stage 12 control the monostable «. · Flip stage 13. the impulses the same Duration generated with a speed-dependent duty cycle. As the speed increases, the breaks between the pulses smaller. The impulses are only received with low-speed monitoring effective phase reversal stage 14 on the integrating column 15, which is a function of the pulses from the speed continuously changing current forms. By corresponding to the current Voltage is used to operate switching stage 16, the voltage-dependent switching elements that respond here from two different voltage ranges consists. From the difference between these voltage values there is a hysteresis for the sound level, i.e. H. a Beieich, the first in one direction must be passed through. so that the relay stage 18 connected downstream via the Yerstiirker-Mufe 17 responds, the c ;; l shutdown of Rclaisstufe 18 aoer only then again when this area has been completely traversed again in the opposite sense. The relays 18 then controls a receiver not shown here, which can be used for any sisinal delivery.
Die Impulsformerstufe 11 weist vier Eingangsklemmen 20 bis 23 auf, die zum Anschluß verschiedener Geberausführungen vorgesehen sind. Die Widerstände 24. 25. 26 dienen zur Anpassung, so daß an den Eingangskieminen 22, 23 Geber augeschlossen werden können, die eine impulsl'örmige Hingangsspannung abgeben; an den Eingangsklemnien 21. 22 können Kontaktgeber oder kontaktlose zweipolige Geber, z. B. Initiatoren ohne besonderen Hingang für die Versorgungsspannung, angeschlossen sein. Lintsprechend sind dreipolige Initiatoren mit den Eingangsklemmen 20. 22. 23 zu verbinden, wobei die Eingangsklemme 22 für den Impulsausgang bestimmt ist.The pulse shaper stage 11 has four input terminals 20 to 23, which are provided for connecting various encoder designs. the Resistors 24, 25, 26 are used for adaptation, so that donors are excluded at the entrance gills 22, 23 that emit a pulsed input voltage; at the input terminals 21. 22 can contactors or contactless two-pole sensors, e.g. B. Initiators without special Input for the supply voltage. Correspondingly, three-pole initiators are also included to the input terminals 20. 22. 23, whereby the input terminal 22 for the pulse output is determined.
Die von dem Geber kommenden Signale gelangen über einen Spannungsteiler, bestehend aus uen Widerständen 27 und 30. auf die Transistoren 28 und 2() der lmpulsformerstufe 11. deren Arbeitsströme durch die Widerstände 31. 32 und 33 festgelegt sind.The signals coming from the transmitter pass through a voltage divider, consisting of resistors 27 and 30, to transistors 28 and 2 ( ) of pulse shaping stage 11. The working currents of which are determined by resistors 31, 32 and 33.
Die Differenziersijfe 12 enthält eine /?C-Kombination mit dem Kondensator 34 und dem Widerstand 35. Voii den Flanken der am Ausgang des Inipulsformers 11 entstehenden Impulse werden in der DiiferenziersUile abwechselnd negative und positive Spannungsspilz.cn erzeugt. Während die positiven Spannungsspitzen von der Diode 36 unterdrückt werden, gelangen die negativen auf den Eingang der monostabilen Kippstufe 13. Diese enthält in ihrer Größe zueinander abgestufte und durch den Schalter 37 wahlweise cinschaltbare Kondensatoren 38, 39 und 40 und zwei Transistoren 41 und 42. auf die der Ausgang der Differenzierstufe 12 über eine Diode 43 geschaltet ist. Durch die negative Spannungsspitze sinkt das Potential vor der Diode 43 sprunghaft. Sobald hierbei deren Diirchlaßspannung unterschritten wird, sperrt der Ti.nsistor 41 schlagartig und Transistor 42 schaltet durch. Mit Abklingen der Spannungsspitze würde an sich der ursprüngliche Schaltzustand schnell wiederhergestellt werden. Das wird jedoch zunächst verhindert, und zwar durch Entladung eines der Kondensatoren 38. 39 oder 40 über die Widerstände 48. 49. den Schalter 37. die Diode 46 und den Transistor 42. Erst wenn der Etitladestrom so weit abgeklungen ist. daß das Eingangspolcniiül der Kippstufe 13 über die Durchlaßspannung der Diode 43 angestiegen ist. wird Transistor 41 schlagartig durchgeschaltet und 'Transistor 42 gesperrt. Kondensator 38 bzw. 39 oder 40 lädt sich über den Widerstand 44, die Diode 45. Schalter 37. Diode 36 und Widerstand 35 wieder auf. Jeweils während der Durchschaltzeit des Transistors 42 entsteht in dessen Kollektor-Einitierzweig ein Rechleck-Stromimpuls, dessen Beginn mit der von der Differenzierstufe 12 kommenden negativen Spannungsspitze zusammenfällt. Seine Dauer ist durch die Zeitkonstante der /ff'-Kombination aus Kondensator 38 bzw. 39 oder 40 und den Widerständen 48. 49 bestimmt und kann durch den Schalter 37 stufenweise im', «lurch den veränderlichen Widerstand 49 ;tuf einen genauen Wert eingeste"' werden. Der Arbeit··- strom des Transistors 41 ist Jurch den Wideband 47. der des 'Transistors 42 im wesentlichen durch die Widerstände 44. 50 und 51 bestimmt. Die Widerslände 48. 49 sind so hoch bemessen, daß der durch si«, gebildete Parallelzweig praktisch keinen Beitrag leistet.The differentiator 12 contains a /? C combination with the capacitor 34 and the resistor 35. Voii the edges of the output of the pulse generator 11 resulting impulses are in the DiiferenziersUile alternately negative and positive voltage mushrooms.cn generated. While the positive Voltage peaks are suppressed by the diode 36, the negative reach the input of the monostable Toggle stage 13. This contains each other in their size and graduated by the switch 37 optionally switchable capacitors 38, 39 and 40 and two transistors 41 and 42. to which the output of the differentiating stage 12 via a diode 43 is switched. Due to the negative voltage peak, the potential in front of the diode 43 drops suddenly. As soon in this case the reverse voltage is fallen below, the Ti.nsistor 41 blocks suddenly and the transistor 42 switches through. When the voltage peak subsides, the original switching state would be in itself can be restored quickly. However, this is initially prevented, namely by discharging one of the capacitors 38, 39 or 40 via the resistors 48, 49. the switch 37. the diode 46 and the transistor 42. Only when the Etitladestrom has decayed so far. that the input pole the trigger stage 13 has risen above the forward voltage of the diode 43. becomes transistor 41 suddenly switched through and 'transistor 42 blocked. Capacitor 38 or 39 or 40 charges via resistor 44, diode 45, switch 37, diode 36 and resistor 35 again. Respectively During the turn-on time of transistor 42, a square-wave current pulse is generated in its collector-initiation branch, its beginning with the negative voltage peak coming from the differentiating stage 12 coincides. Its duration is determined by the time constant of the / ff 'combination of capacitor 38 or 39 or 40 and the resistors 48, 49 and can be stepped by the switch 37 im ', «l through the variable resistance 49; tuf an exact value must be set. The work ·· - current of transistor 41 is through the wideband 47. that of the 'transistor 42 essentially by the Resistors 44, 50 and 51 are determined. The opposing areas 48, 49 are so high that the through si «, formed parallel branch practically no contribution perform.
Je höher die Frequenz der Geberinipulse ist. um so schneller folgen die von der Kippstufe 13 erzeugten Stromimpulse gleicher Dauer aufeinander, und das Tastverhältnis der Impulsfolge wächst entspieclicnd. Es soll zunächst einmal angenommen werden, daß der Schalter 53 offen, der Schalter 54 geschlossen ist. Die Phasenumkehrstufe 14 tritt dann in Funktion. Dei Stromimpuls um der Kippstufe 13 erzeugt in Widerstand 51 einen Spannungsabfall. Dieses Signal steuert den Transistor 52 in den DurchlaßziMand. Inioiue des damit einsetzenden Stronvs entsteht in Widerstand 61 ein Spannungsabfall, und das Kollektorpotential wird entsprechend angehoben. Dieses Spannungssignal gelangt direkt auf die Integriersuiie 15.The higher the frequency of the encoder pulse. the faster those generated by the flip-flop 13 follow Current pulses of the same duration on each other, and the pulse duty factor of the pulse train increases accordingly. It should first of all be assumed that switch 53 is open and switch 54 is closed. The phase inversion stage 14 then comes into operation. The current pulse around the trigger stage 13 is generated in Resistor 51 a voltage drop. This signal drives transistor 52 into the pass gate. Inioiue of the resulting current, a voltage drop occurs in resistor 61, and so does the collector potential is raised accordingly. This The voltage signal goes directly to the Integriersuiie 15th
Wesentliche Bestandteile der Intes'.rierstui'e 15 sind die Integrations-Kondensatoren 55. 56 und 57 mit dem Wahlschalter 58 und die Verstärkerstule. bestehend aus den Transistoren 59 und 60. Der Kondensator 55 dient außerdem, und zwar zusammen mit den Dioden 62. 63. 64. als Anfahrkapazität. Die Dioden 62 und 63 sorgen dafür.dal') dieser Kondensator sich beim Einschalten des Gerätes in uneeladeneni Zustand befindet. Diode 64 soll den Eir.iluß des Kondensators 55 während des Betriebes unwirksam machen, wenn einer der Kondensatoren 56. 57 als Integrations'-.apazität zugeschaltet ist.Essential components of the Intes'.rierstui'e 15 are the integration capacitors 55, 56 and 57 with the selector switch 58 and the amplifier module. consisting of transistors 59 and 60. The capacitor 55 also serves, together with the diodes 62, 63, 64 as a starting capacitance. The diodes 62 and 63 ensure that this capacitor is unloaded when the device is switched on State. Diode 64 is supposed to control the flow of the Make capacitor 55 ineffective during operation if one of the capacitors 56. 57 as Integration capacity is connected.
Bei gesperrtem 'Transistor 52 liegt einer der Kondensatoren 55 bis 57 über die Widerstände 61 und 65 an negativem, über die Widerstände 69. 70 und 71 an positivem Potential. Mit Durchschalten des Tiunsi.slor.s 52 beginnt über diesen, den Widerstand 65. den zugeschalteten Kondensator 55 bis 57. Schalter 58. den Transistor 60 und die Widerstände 68 und 66 ein Entladestrom zu fließen. Durch das Abklingen dieses Stromes wird das Basis-Potential des Transistors 59 angehoben und dadurch eine Verstärkung des Arbeitsstromes des Transistors 60 bewirkt. In diesem Stromzweig liegen die Widerstände 69. 71. 72. 70. 68 und 66. Diese bestimmen zusammen mit dem Transistor 60 die Stromstärke, welche auf dem Instrument 73 angezeigt wird. Mittels des Spannungsteilers, bestehend aus den Widerständen 66. 67 und dem veränderlichen Widerstand 68. kann dieWhen the transistor 52 is blocked, one of the capacitors is present 55 to 57 through the resistors 61 and 65 to negative, through the resistors 69. 70 and 71 at positive potential. When the Tiunsi.slor.s 52 is switched through, the resistance begins via this 65. the connected capacitor 55 to 57. Switch 58. the transistor 60 and the resistors 68 and 66 a discharge current to flow. As this current subsides, the base potential of the Raised transistor 59 and thereby causes an amplification of the operating current of transistor 60. The resistors 69, 71, 72, 70, 68 and 66 are located in this branch the transistor 60 the current strength, which is displayed on the instrument 73. Using the voltage divider, consisting of the resistors 66. 67 and the variable resistor 68. can the
Vorspannung des Transistors 60 passend eingestellt werden. Der jeweils eingeschaltete Integrations-Kondensator wird also im Takt der Speisespannung abwechselnd geladen und entladen. Am Ausgang des Integrators entsteht hierdurch ein Gleichstrom gewisser Rcstwelligkeit, dessen Stärke sich gleichsinnig mit dem Tastverhältnis ändert, welches seinerseits der Geberfrequenz proportional ist.Bias of transistor 60 adjusted appropriately will. The integration capacitor that is switched on in each case is therefore alternating in time with the supply voltage charged and discharged. At the output of the integrator a direct current arises as a result Rcstwelligkeit, the strength of which changes in the same direction with the duty cycle, which in turn is the Encoder frequency is proportional.
Das Gleichstromsignal erzeugt über den Widerstand 69 einen entsprechenden Spannungsabfall, der als Eingangssignal die Schaltstufe 16 steuert. Letztere besteht im wesentlichen aus den Transistoren 74, 75 und den das Schaltverhalten bestimmenden Widerständen 76. 77, 78, 79. Sie hat zwei Ausgänge, von denen der eine von dem aus den Widerständen 76, 80 und 81 gebildeten Stromkreis abgegriffen und an die Klemme 82 geführt ist. Der andere Ausgang ist von dem aus den Widerständen 76. 83 und 84 gebildeten Stromkreis abgegriffen und an die Klemme 85 geführt.The direct current signal generates a corresponding voltage drop across the resistor 69, the controls the switching stage 16 as an input signal. The latter consists essentially of the transistors 74, 75 and the resistors 76, 77, 78, 79, which determine the switching behavior. It has two outputs, one of which is tapped from the circuit formed by the resistors 76, 80 and 81 and is led to the terminal 82. The other output is from the one formed from resistors 76, 83 and 84 Circuit tapped and led to terminal 85.
Die nachfolgende Verstärkerstufe 17 enthält einen Transistor 86, und der Eingang zu dieser Stufe ist an die Klemme 87 geführt. Die drei Klemmen 82. 85 und 87 dienen zu dem Zweck, den Drehzahlwächter leicht auf verschiedene Betriebsarten umschalten zu können. So gilt für eine Unterdrehzahl-Überwachung, daß bei Verbindung der Klemmen 82 und 87 der Anschluß eines Ruhestromrelais und bei Verbindung der Klemmen 85 und 87 der Anschluß eines Arbeitsstromrelais an die Verstärkerstufe 17 erfolgen kann. Für eine Überdrehzahl-Überwachung dagegen vertauschen die Klemmen 82 und 85 ihre Funktion, d. h. bei Verbindung der Klemmen 82 und 87 kann ein nachgeschaltetes Arbeitsstromrelais und bei Verbindung der Klemmen 85 und 87 ein nachgeschaltetes Ruhestromrelais betrieben werden. Eine eventuell gleichzeitig anzuschließende Blinkgebereinrichtung wäre stets mit der Klemme 87 zu verbinden.The subsequent amplifier stage 17 contains a transistor 86, and the input to this stage is on the terminal 87 out. The three terminals 82, 85 and 87 serve the purpose of the speed monitor to be able to easily switch to different operating modes. The following applies to underspeed monitoring: that when terminals 82 and 87 are connected, a closed-circuit relay is connected and when connected terminals 85 and 87 are used to connect an operating current relay to amplifier stage 17 can. For overspeed monitoring, however, terminals 82 and 85 swap their function, d. H. when connecting terminals 82 and 87, a downstream operating current relay can be used and when connecting A downstream closed-circuit relay can be operated at terminals 85 and 87. One possibly Flasher device to be connected at the same time would always have to be connected to terminal 87.
Die Verstärkerstufe 17 betätigt die Relaisstufe 18, die ein mit einem Umschaltkontakt versehenes Relais 88 aufweist. Je nach Anschluß an den Klemmen 91 und 89 oder 91 und 90 arbeitet das Relais 88 als Arbeitsstromrelais oder als Ruhestromrelais. Die Spule des Relais 88 ist durch eine Diode 92 überbrückt, um die Abfallzeit zu verringern. Zugleich ist eine Signallampe 93 vorgesehen, die den Schaltzustand des Relais 88 anzeigt.The amplifier stage 17 actuates the relay stage 18, which is a relay provided with a changeover contact 88 has. Depending on the connection to terminals 91 and 89 or 91 and 90, relay 88 works as an operating current relay or as a closed-circuit relay. The coil of the relay 88 is bridged by a diode 92 to reduce the fall time. At the same time, a signal lamp 93 is provided, which indicates the switching state of the relay 88 indicates.
Bei Überdrehzahl-Überwachung ist der Schalter 54
geöffnet und Schalter 53 geschlossen. Damit wird das
Ausgangssignal der Kippstufe 13 direkt, d.h. nicht über die Phasenumkehrstufe, auf die Integrierstufe
15 gegeben. Infolgedessen erzeugt diese Stufe bei höherer Geberfrec|uenz ein kleineres Ausgangssignal.
und die Ausgänge der Schaltstufe 16 vertauschen ihre Funktion.
Die Schaltungsanordnung wird über die KlemmenDuring overspeed monitoring, switch 54 is open and switch 53 is closed. The output signal of the multivibrator 13 is thus sent directly to the integrating stage 15, ie not via the phase reversal stage. As a result, this stage generates a smaller output signal at a higher encoder frequency. and the outputs of the switching stage 16 interchange their function.
The circuit arrangement is via the terminals
ίο 94 und 96 mit stabilisierter, über die Klemmen 94 und 95 mit unstabilisierter Speisespannung versorgt. Es ist zweckmäßig, den Arbeitspunkt der Integrierstufe 15 so zu legen, daß bei gleich großen Drehzahlabweichungen vom Sollwert nach oben oder unten auch betragsmäßig gleiche Änderungen des Ausgangssignals entstehen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß zum Grundabgleich bei einer bestimmten Geberfrequenz einmal das Tastverhältnis auf 1:1. zweitens die Vorspannung der Transistor-ίο 94 and 96 with stabilized, via terminals 94 and 95 supplied with unstabilized supply voltage. It is useful to set the operating point of the integration stage 15 should be placed in such a way that if the speed deviations from the setpoint are the same, upwards or below, there are also changes in the output signal with the same amount. This can be achieved thereby that for the basic adjustment at a certain encoder frequency once the duty cycle to 1: 1. second, the bias of the transistor
ao stufen 59,60 auf etwa h„/2 und schließlich mittels des veränderlichen Widerstandes 71 das Instrument 73 auf Mittellage zwischen den Schaltpunkten der Schaltstufe 16 eingestellt wird. Damit liegt man in einem Erreich der Charakteristik des Integrations-ao grade 59.60 to about h "/ 2 and finally by means of of the variable resistance 71 the instrument 73 in the middle position between the switching points of the Switching stage 16 is set. This means that the characteristics of the integration
a5 Kondensators, in welchem Lade- und Entladekurve gleiche Steigung aufweisen. Es ist weiterhin günstig, das Instrument 73 so auszulegen, daß die Mittellage zwischen den Schaltpunkten mit dem Skalenmittelpunkt zusammenfällt. Beim betriebsmäßigen Abgleich auf eine beliebige Solldrehzahl braucht dann nur noch das Tastverhältnis mittels des Wahlschalters 37 und des veränderlichen Widerstandes 49 so eingestellt zu werden, daß der Zeiger des Instrument« 73 auf Skalenmitte einspielt. Damit beträgt das Tastverhältnis dann wiederum 1:1.a5 capacitor, in which charge and discharge curve have the same slope. It is also advantageous to design the instrument 73 so that the central position coincides with the center of the scale between the switching points. With operational comparison then only the pulse duty factor by means of the selector switch needs to be set to any desired speed 37 and the variable resistance 49 to be adjusted so that the pointer of the instrument « 73 plays in at the middle of the scale. The pulse duty factor is then again 1: 1.
Die Welligkeit des Gleichstrom-Ausgangssignal« und damit die Ansprechempfindlichkeit in bezug aul Drehzahlabweichungen ändert sich gegensinnig zui Geberfrequenz. Um diese Erscheinung auszugleichei und damit in allen Drehzahlbereichen eine möglichs gleiche, günstige Ansprechempfindlichkeit zu erzie len, ist eine um so kleinere Integrationskapazität zi verwenden, je höher der Drehzahlbereich liegt. Dii beiden Kondensatorsätze 55, 56. 57 und 38. 39, 4( sind passend aufeinander abgestimmt und über ihn mechanisch gekoppelten Wahlschalter einan«J;r ent sprechend zugeordnet.The ripple of the direct current output signal and thus the sensitivity with respect to aul Speed deviations change in the opposite direction to the encoder frequency. To compensate for this phenomenon and thus to achieve the same favorable response sensitivity as possible in all speed ranges len, the smaller the integration capacity zi the higher the speed range. The two capacitor sets 55, 56, 57 and 38, 39, 4 ( are matched to one another and mechanically coupled selector switches are connected to one another assigned speaking.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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DE1798032A1 DE1798032A1 (en) | 1972-04-13 |
DE1798032B2 true DE1798032B2 (en) | 1973-05-30 |
Family
ID=5708738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE1798032B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3407752A1 (en) * | 1984-03-02 | 1985-09-12 | Beier GmbH, 7082 Oberkochen | Nominal speed monitoring device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2648021C3 (en) * | 1976-10-23 | 1983-02-17 | Kienzle Apparate Gmbh, 7730 Villingen-Schwenningen | Circuit arrangement for speed measurement and distance counting, in particular for tachographs |
-
1968
- 1968-08-09 DE DE19681798032 patent/DE1798032B2/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3407752A1 (en) * | 1984-03-02 | 1985-09-12 | Beier GmbH, 7082 Oberkochen | Nominal speed monitoring device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1798032A1 (en) | 1972-04-13 |
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