DE1810576A1 - Analoganzeigende Impuls-Zaehlvorrichtung - Google Patents

Analoganzeigende Impuls-Zaehlvorrichtung

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DE1810576A1
DE1810576A1 DE19681810576 DE1810576A DE1810576A1 DE 1810576 A1 DE1810576 A1 DE 1810576A1 DE 19681810576 DE19681810576 DE 19681810576 DE 1810576 A DE1810576 A DE 1810576A DE 1810576 A1 DE1810576 A1 DE 1810576A1
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voltage
resistor
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ammeter
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Application number
DE19681810576
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English (en)
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Remo Galletti
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Olivetti SpA
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Olivetti SpA
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    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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    • G01P3/4802Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage by using electronic circuits in general
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Description

1810576 Andrejewski & Honke Patentanwälte
Diplom-Physiker
Dr. Walter Andreiewski Anwallsakte: 31 752/Pra- ?^iT u u
v ' J ' Dr.-lng. Manfred Honke
Essen, den 22. November 1968 K.ttwlg.r StraB· 3«
Patentanmeldung der Firma
Ariel Applioazioni Ricerche
Ellettroniehe S.p.A.,
Corso Sempione, 73
Milano /ITALIEN
nAnaloganzeigende Impuls-Zählvorrichtung"
Die Erfindung bezieht eich auf eine analoganzeigende Impuls-Zählvorrichtung, die insbesondere als Drehzahlmesser für Motoren oder als Geschwindigkeitsmesser für Kraftfahrzeuge Verwendung finden kann.
Es sind bereits elektronische, digitalanzeigende Impuls-Zählvorrichtungen ale Drehzahlmesser für Motoren bzw. als Geschwindigkeitsmesser für Kraftfahrzeuge bekannt. Die bekannten digitalanzeigenden Impuls-Zählvorriohtungen arbeiten zumeist mit aonostabllen, astabilen oder bistabilen Multivibratoren, so daß sie in ihrem elektrischen Aufbau aufwendig sind. Hinzu kommt, dafl auch das eigentliche
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digitalanzeigende Meßgerät erheblich aufwendiger ist als bekannte analoganzeigende Meßgeräte.
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine analoganzeigende Impuls-Zählvorrichtung zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau und funktionssicher ist, so daß sie sich insbesondere als Drehzahlmesser für Motoren bzw. als Geschwindigkeitsmesser für Kraftfahrzeuge eignet.
Die analoganzeigende Impuls-Zählvorrichtung nach Lehre der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein den zeitlichen Mittelwert einer Spannung bzw. eines Stromes anzeigendes Meßgerät, z.B. ein Amperemeter, einen Transistor und ein passives Netzwerk, wobei das passive Netzwerk so geschaltet ist, daß in Verbindung mit dem Transistor der zeitliche Mittelwert der von dem Meßgerät anzuzeigenden Spannung bzw. des anzuzeigenden Stromes proportional der Zahl der eingegebenen Impulse ist.
Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die analoganzeigende Impuls-Zählvorrichtung nach Lehre der Erfindung schaltungstechnisch zu verwirklichen. Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät, z.B. das Amperemeter, der Kollektor-Emitter -Strecke des Transistors parallel geschaltet 1st und das passive Netzwerk aus Widerständen, Kondensatoren und Dioden besteht, wobei der Kollektor des Transietors über einen Strombegrenzungswiderstand mit dem Pluspol einer Gleichspannungsquelle, der Emitter mit dem Minuspol der Oleichspannungsquelle und die Basis einerseits Über die Reihenschaltung eines unveränderlichen und eines, veränderlichen Basiswiderstandes mit dem EluspolL Jler
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Gleichspannungsquelle und andererseits mit einer Seite eines Kondensators verbunden ist, wobei die andere Seite des Kondensators über einen Spannungsteilerwiderstand mit dem Pluspol der Gleichspannungsquelle, über eine Diode, vorzugsweise eine Zenerdiode, und einen zweiten Spannungsteilerwiderstand mit dem Minuspol der Gleichspannungsquelle und mit einer Seite einer Eingangsdiode verbunden ist, und wobei schließlich die zu zählenden Impulse . ^ zwischen der anderen Seite der Eingangsdiode und dem Minus- ' pol der Gleichspannungsquelle eingespeist werden. Die Impulse, die zu zählen sind, können z.B. durch einen Schalter, z.B. in Verbindung mit dem Unterbrecherkontakt am Zündverteiler eines kraftstoffgetriebenen Motors, in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors erzeugt werden, wobei dieser Schalter zwischen dem Pluspol und dem Minuspol der Batterie beispielsweise angeordnet sein kann. Um der Spannung der Gleichspannungsquelle gegebenenfalls überlagerte Wechselspannungen auszuschalten, kann es vorteilhaft sein, der Eingangsdiode ein Siebglied, bestehend aus einer Induktivität, einem Siebwiderstand und einem Siebkondensator vorzuschalten. Etwaige Schwankungen M der Spannung der Gleichspannungsquelle, z.B. der Batterie, kann man durch entsprechende Dimensionierung des Siebwiderstandes und/oder des zweiten Spannungsteilerwiderstandes kompensieren, so daß der Ausschlag des Meßgerätes, z.B. des Amperemeters, von Schwankungen der speisenden Gleichspannung unabhängig ist.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß eine analoganzeigende Impuls-Zählvorrichtung geschaffen worden ist, die einfach in ihrem Aufbau und absolut funktionssicher ist, so daß sich diese
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analoganzeigende Impuls-Zählvorrichtung insbesondere als Drehzahlmesser für Motoren oder als Geschwindigkeitsmesser für Kraftfahrzeuge eignet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 die Schaltung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen analoganzeigenden Impuls-Zählvorrichtung und
Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1.
Die in den Figuren dargestellte analoganzeigende Impuls-Zählvorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem den zeitlichen Mittelwert eines Stromes anzeigenden Meßgerät, nämlich einem Amperemeter I1, einem Transistor T, und einem passiven Netzwerk. Das passive Netzwerk ist so geschaltet, daß in Verbindung mit dem Transistor T1 der zeitliche Mittelwert des durch das Amperemeter I1 fließenden Stromes proportional der Zahl der eingegebenen Impulse ist. Das Amperemeter I1 liegt in Reihe mit einer Diode D, und einem temperaturabhängigen Widerstand R . Die Reihenschaltung aus dem Amperemeter I1, der Diode D, und dem temperaturabhängigen Widerstand R_ 1st der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T1 parallel geschaltet. Der Kollektor des Transistors T1 ist über einen Strombegrenzungswiderstand Rg mit dem Pluspol + einer Gleichspannungsquelle, der Emitter mit dem Minuspol der Oleichspannungsquelle verbunden. Die Basis des Transistors
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T1 ist einerseits über die Reihenschaltung eines unveränderlichen und eines veränderlichen Basiswider Standes Rj,, Rc an dein Pluspol + der Oleiehspannungsquelle und andererseits an eine Seite eines Kondensators C2 angeschlossen.
In der Ausführungsform nach Figur 1 ist die andere Seite des Kondensators C2 über einen Spannungstellerwiderstand R, mit dem Pluspol + der Oleichspannungsquelle, über eine Zenerdiode D2 und einen zweiten Spannungsteilerwiderstand ' R2 mit dem Minuspol der Oleichspannungsquelle und mit einer Seite einer Eingangsdiode D, verbunden. Auf der anderen Seite der Eingangsdiode D1 ist ein Siebglied, bestehend aus einer Induktivität L, einem Siebwiderstand R1 und einem Siebkondensator C1 vorgesehen. Das eine Ende der Induktivität L ist mit dem Pluspol + der Qleichspannungsquelle verbunden, während das andere Ende der Induktivität L über einen Schalter S mit dem Minuspol der Oleichspannungsquelle verbunden ist. Der Siebwiderstand R1 ist an die Verbindung der Induktivität L mit dem Schalter S angeschlossen.
In der Ausführungsform nach Figur 2 1st die zweite Seite M des Kondensators C2 einerseits wieder über den Spannungsteilerwiderstand R-, mit dem Pluspol + der Oleichspannungsquelle, andererseits, mit dem Emitter eines zweiten Transistors T2 verbunden, der seinerseits über einen Abgleiohwiderstand R7 an den Minuspol der Oleichspannungsquelle angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors T2 ist an den Pluspol + der Oleichspannungsquelle angeschlossen, während die Basis des Transistors T2 an den Ausgang des Siebgliedes, bestehend aus der Induktivität L, dem Siebwiderstand R1 und dem Siebkondensator C1, angeschlossen ist. Außerdem ist der Basis-Emitter-Strecke des
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Transistors T2 die Zenerdiode D2 parallel geschaltet.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen analoganzeigenden Impuls-Zählvorrichtung kann wie folgt beschrieben werden:
Das Siebglied, bestehend aus der Induktivität L, dem Siebwiderstand R1 und dem Siebkondensator C1, siebt der Spannung der Gleichspannungsquelle gegebenenfalls überlagerte Wechselspannungen aus. Ist der Schalter S geöffnet, so wird der erfindungsgemäßen Impuls-Zählvorrichtung ein positives Signal zugeführt, mit dem Ergebnis, daß die Eingangsdiode D1 in Sperrichtung beansprucht wird. Der Kondensator C2 lädt sich auf. Der Transistor T1 ist leitend, so daß über das Amperemeter I1 kein Strom fließt. Um zu verhindern, daß bei leitendem Transistor T1 wegen des noch vorhandenen Spannungsabfalls an der Kollektor-Emitter-Strecke über das Amperemeter I1 ein Strom fließt, ist die Diode D, vorgesehen, deren Schwellspannung größer ist als der Spannungsabfall der Kollektor-Emitter-Streeke des leitenden Transistors T1*
Wird der Schalter S geschlossen, so wird die Eingangsdiode D1 in Durchlaß--rlchtung beansprucht, d.h., daß die Potentiale der Punkte A und B absinken, so daß der Transistor T1 sperrt. Nach Maßgabe der Spannung der Gleichspannungsquelle und des Strombegrenzungswiderstandes Rg fließt jetzt über das Amperemeter I1 ein Strom. In Abhängigkeit von der sich im wesentlichen aus der Reihenschaltung der Basiswiderstände R^, Re und des Kondensators Cg ergebenden Zeitkonstanten steigt das Potential des Punktes B wieder an, so daß der Transistor T1 wieder leitend wird, d.h., daß durch das Amperemeter I1 kein.Strom mehr
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fließt. Nach jedem weiteren Impuls wiederholt sich der zuvor beschriebene Ablauf. Wesentlich dabei ist also, daß der zeitliche Mittelwert des durch das Amperemeter I, fließenden Stromes nicht von der Dauer der eingegebenen Impulse, sondern nur von der Zahl dieser Impulse abhängig ist.
Durch den veränderlichen Basiswiderstand Rc kann die erfindungsgemäße analoganzeigende Impuls-Zählvorrichtung geeicht werden.
Durch eine entsprechende Dimensionierung des Siebwiderstandes R, und des zweiten Spannungsteilerwiderstandes R2 kann der Ausschlag des Amperemeters I, von Schwankungen der Spannung der Gleichspannungsquelle nahezu unabhängig gemacht werden. Wenn nämlich der Spannungssprung an den Punkten A und B, d.h. also der Spannungssprung an der Basis des Transistors T, von der Spannung der Gleichspannungs quelle unabhängig wäre, so würde der zeitliche Mittelwert des über das Amperemeter I, fließenden Stromes der Zahl der Impulse und der Spannung der Gleichspannungsquelle proportional sein. Der Siebwiderstand R1 bedingt jedoch, außer seiner Punktion im Rahmen des Siebgliedes, daß der Spannungssprung des Punktes A von der Spannung der Gleichspannungsquelle abhängig ist. Bei steigenden Werten des Siebwiderstandes R1 steigt zunächst, bei einer bestimmten Zahl von Impulsen pro Zeiteinheit betrachtet, der zeitliche Mittelwert des über das Amperemeter I1 fließenden Stromes mit Steigen der Spannung der Gleichspannungsquelle. Bei einem bestimmten Wert des Siebwiderstandes R1 wird der zeitliche Mittelwert des über das Amperemeter I1 fließenden Stromes von der Spannung der Gleichspannungsquelle unab-
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hängig, während mit weiter zunehmenden Werten des Siebwiderstandes R1 der zeitliche Mittelwert des über das Amperemeter I, fließenden Stromes mit steigender Spannung der Gleichspannungsquelle geringer wird. In weiten Grenzen kann also durch entsprechende Dimensionierung des passiven Netzwerkes erreicht werden, daß Schwankungen der Spannung der Gleichspannungsquelle das Meßergebnis nicht beeinflussen.
Im folgenden werden lediglich beispielsweise mögliche Werte der verwendeten Bauelemente angegeben!
C1 = ο,
C2 = ο,
D1 = B A Y 18
D2 = B Z Y 88 /C 6 V 8 D, = B A 170 T1 **.2 N 3415
R1 ~ 0,68 k*l
R2 = 0,47 k/l
R3= 3,9 kA
R4 = 8,2 kil
R5 .- 20 kXV
R* = 0,36 k/l
Patentansprüche

Claims (4)

Patentanwalt· Dr. W. Andr#j*wski, Dr. M. Honk·, 43 Essen, Kettwiger Straß· Patentansprüche
1) Analoganzeigende Impuls-Zählvorrichtung, gekennzeichnet durch ein den zeitlichen Mittelwert einer Spannung bzw. eines Stromes anzeigendes Meßgerät, z.B. ein Amperemeter (I1), einen Transistor (T1) und ein passives Netzwerk, wobei das passive Netzwerk so geschaltet ist, daß in Verbindung mit dem Transistor (T1) der zeitliche Mittelwert der von dem Meßgerät anzuzeigenden Spannung bzw. des anzuzeigenden Stromes proportional der Zahl der eingegebenen Impulse pro Zeiteinheit ist.
2) Impuls-Zählvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät, z.B. das Amperemeter (I1) der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors (T1) parallel geschaltet ist und das passive Netzwerk aus Widerständen, Kondensatoren und Dioden besteht, wobei der Kollektor des Transistors (T1) Über einen Strombegrenzungswiderstand (Rg) mit dem Pluspol (+) einer Oleichspannungsquelle, der Emitter mit dem Minuspol der Oleichspannungsquelle und die Basis einerseits über die Reihenschaltung eines unveränderlichen und eines veränderlichen Basiswiderstandes (R^, Re) mit dem Pluspol (+) der Oleiohspannungsquelle und andererseits mit einer Seite eines Kondensators (C2) verbunden ist, wobei die andere Seite des Kondensators (C2) über einen Spannungsteilerwiderstand (R,) mit dem Pluspol (+) der Oleichspannungsquelle, über eine Diode, vorzugsweise eine Zenerdiode (D2) und einen zweiten Spannungsteilerwiderstand (R2) mit dem Minuspol der Oleichspannungsquelle und mit einer Seite einer Eingangsiode (D1) verbunden iet, und wobei schließlich die zu zählenden Impulse zwischen der anderen Seite der Eingangs-
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diode (D ) und dem Minuspol der Gleichspannungsquelle eingespeist werden.
3) Impuls-Zählvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsiode (D1) ein Siebglied, bestehend aus einer Induktivität (L), einem Siebwiderstand (R1) und einem Siebkondensator (C1) vorgeschaltet ist.
4) Impuls-Zählvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Dimensionierung des Siebwiderstandes (R1) und/oder des Spannungsteilerwiderstandes (Rp) der Ausschlag des Meßgerätes, z.B. des Amperemeters (I1) von Schwankungen der Spannung der Gleichspannungsquelle unabhängig ist.
PAe Dr.Andrejewski, Dr.Honke
90 9 849/0 7A8
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US3559063A (en) 1971-01-26
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