DE1808768C3 - Einrichtung zur Fernanzeige der Drehbewegung einer Welle, insbesondere einer Kraftfahrzeugwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung lur Fernanzeige der Drehbewegung einer Welle, insbesondere einer Kraftfahrzeugwelle, bestehend aus einem elektronischen Impulsgeber und einem Anzeigeinstrument für Drehzahl und/oder Drehgeschwindigkeit, wobei der elektronische Impulsgeber einen Von der Welle angetriebenen Permanentmagneten lind einen feststehenden Hallgenerator enthält, der 1'UiOIi einen Schrittmotor weiterschaltenden Schalt-Iransistor ansteuert. Bekannte elektronische Impulsgeber dieser Art (deutsche Patentschriften I 138 240, 281 549) erfordern einen relativ großen Aufwand, da dem Hallgenerator eine Verstärker- und Anpassungsstufe nachgeschaltet sei;: muß, um beispielsweise einen Schalttransistor ansteuern zu können.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (USA -Patentschrift 3 477 022) zur Messung der Geschwindigkeit und der zurückgelegten Wegstrecke von Kraftfahrzeugen wird von dem Schalttransistor über eine Zeitkippstufe ein elektromagnetisch betätigbares Zählwerk angesteuert, das die zurückgelegte Wegstrecke anzeigt. Zur Messung der Geschwindigkeit ist an die Zeitkippstufe ein in Drehzahlen geeichter Spannungsmesser angeschlossen. Auch diese bekannte Einrichtung erfordert einen nicht unerheblichen Aufwand.

Zur Fernmessung dei Umdrehungsdrehzahlen von Wellen, insbesondere Schiffsmaschinenwellen, ist es ferner bekannt, einen mit der Welle umlaufenden Dauermagneten auf einen Magnetschalter wirken zu lassen, der die Betriebsspannung eines Drehankerlaufwerks mit Zählereinrichtung laufend umpolt (deutsche Auslegeschrift 1004 081). Eine andere

ίο Einrichtung zur Fernmessung der Drehzahlen von Motoren besteht drrin, daß mit der Welle ein elektronischer Generator gekuppelt ist, wobei die vom Generator erzeugte Spannung ein Maß für die Drehzahl ist (deutsche Patentschrift 764 021).

is Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Einrichtung zur Fernanzeige der Drehbewegung einer Welle der eingangs erwähnten Art derart auszubilden, daß sie trotz Verminderung des Aufwands noch betriebssicher arbeitet. Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrittmotor mit Permanentmagnetrotor und bifilar gewickelter Ständerspule verwendet ist, deren einer Zweig im Steuerstrompfad des Hallgenerators und deren anderer Zweig im Emitter-Kollektorkreis

a5 des Schalttransistors hegt.

Vorzugsweise ist die Schaltung derart getroffen und dimensioniert, daß durch den im Stromkreis des Transistors liegenden Zweig etwa der doppelt so hohe Strom wie in dem anderen Zweig der Ständerspule fließt. Es ist besonders vorteilhaft, wenn nur eine von den beiden Hallelektroden verwendet und mit der Basis des Schalltransistors verbunden ist. In diesem Falle arbeitet der Hallgenerator auch als Feldplatte, so daß der Schalttransistor unter Überwindung seines Schwellenwertes sicher aufgesteuert wird. Um das Temperaturverhalten des Hallgenerators zu verbessern, wird mit Hilfe einer den Steuerstromelektroden des Hallgenerators parallelgeschalteten Diode eine konstante Spannung eingeprägt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet sich insbesondere auch zur Messung der Geschwindigkeit und der zurückgelegten Wegstrecke von Kraftfahrzeugen an, um auf die sehr störanfällige biegsame Tachometerwelle verzichten zu können. Zu diesem Zweck wird gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung von dem Schalttransistor vorzugsweise ein Schrittmotor angesteuert, der einen Tachometer und einen Kilometerzähler eines Kraftfahrzeuges antreibt. Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung

5" ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, Es zeigt

F i g. 1 das Prinzipschaltbild eines elektronischen Impulsgebers,

F i g. 2 in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Gebers die Durchflutung der Ständerspule eines Schrittmotors.

Der elektronische Geber gemäß Fig. 1 besteht aus einem in der Zeichnung nicht dargestellten mit der bewegten Welle in Antriebsverbindung stehenden zwei- oder mehrpoligen Permanentmagneten und einem Hallgenerator 1, dessen Steuerelcktroden mit/l.ß und dessen Hallelektroden mis C und D bezeichnet sind. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist die Hallclektrode D ohne Anschluß, während die Hallelcktrode C unmittelbar mit der Basis eines Schalttransistors 2 verbunden ist.

Bei dieser Schaltung arbeitet der Hallgencrator I

hnlb als Hullgenerator und halb als Feldplatte. Dadurch ist der Hallgencralor I in der Lage, eine Spannung solcher Höhe abzugeben, daß der Schwellenwert des Schalttransistors 2 mit Sicherheit überwunden wird. Es erübrigen sich infolgedessen irgendwelche, dem Hallgeneratür 1 nachzuschüttende Verstärker-' und Anpassungsstufen, wodurch der Aufwand bedeutend herabgesetzt wird.

Mit 3 ist ein permanentmagneterregter Schrittmotor bezeichnet, der eine bifilar gewickelte Ständerspule aufweist, deren einzelne Wicklungszweige mit 31 und 32 bezeichnet sind. Die Spulenanfänge sind mit einem Punkt angedeutet. Der Wickiungszweig 31 liegt im Steuerstrompfad des Hallgenerators 1, während der Wicklungszweig 32 im Emitter-Kollektorkreis des Schalttransistorsl liegt. Mit 4 ist der positive Pol der Spannungsquelle bezeichnet, der die Batteriespannung von 6 oder 12 Volt führt. Parallel zu den Steuerelektroden A, D liegt eine Diode 5. Dadurch wird den Steuerelektroden A, B des Hallgenerators 1 eine konstante Spannung von z. B. 0,8 Volt eingeprägt.

Die Schaltung ist nunmehr so getrollen, daß ivi ui:- sperrteni Transistor2 der Wicklungszwu-ig 31 von einem Strom solcher Grüße und Richtung durchflössen wird, daß sich eine Durchflutung von z. B. 50 j AW ergibt. In Fig. I ist diese durch die Linie« angedeutet. Wird der Schalttransistor 2 durch den mit dem Hallgenerator i zusammenwirkenden Magneten aufgesteuert, so wird der Wicklungszweig 32 des Schrittmotors 3 von einem Strom solcher Größe und

ίο Richtung durchflossen, daß sich eine doppelt so hohe Durchflutung wie zuvor ergibt, wie die Kurve b in F i g. 2 zeigt. Für den Schrittmotor 3 ergibt sich somit eine resultierende Durchflutung, die von minus nach plus usw. wechselt, wie die· Kurve c zeigt. Jedem PoI-wechsel der Durchflutung entspricht hierbei ein Schritt des Motors. Vorzugsweise wird ein Schrittmotor mit Rastpol verwendet. Dadurch, daß stets eine der beiden Teilwicklungen dur'iflutet ist. ergibt sich eine eindeutige Raststellung. Von dem Schrittmotor kann in üblicher Weise ein Wirbelstromtachometer und ein Kilometerzähler mit Tageskiloineterzähler angetrieben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Fernanzeige der Drehbewegung einer Welle, insbesondere einer Kraflfahr-/eugwelle, bestehend aus einem elektronischen Impulsgeber und einem Anzeigeinsirumcnt für Drehzahl und/oder Drehgeschwindigkeit, wobei der elektronische Impulsgeber einen von der Welle angetriebenen Permanentmagneten und einen feststehenden Hallgencrator enthalt, der einen einen Schrittmotor weiterschaltenden Schalttransistor ansteuert, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrittmotor (3) mit Permanentmagnetrotor und bifilar gewickelter Ständerspule \ erwendet ist, deren einer Zweig

(31) im Steuerstrompfad des Hallgenerators (1) und deren anderer Zweig (32) im Fmitter-Kollektorkreis des Schaluransistors (2) liegt.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die. Schaltung derart getroffen und dimensioniert ist, daß durch den im Stromkreis des Schalttransistors (2) liegenden Zweig

(32) etwa der doppelt so hohe Strom wie in dem anderen Zweig (31) der Ständerspule fließt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine von den beiden Hallelektroueii (C, D) verwendet und mit der Basis des Schalttransistors (2) verbunden ist.

4. Einrichtung nach Ansprucn 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Steuere' :ktroden {A,B) des Hallgenerators (1) eine Diode (5) parallel geschaltet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor (3) einen Tachometer und einen Kilometerzähler eines Kraftfahrzeuges antreibt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrittmotor mit Rastpol verwendet ist.