DE1810576A1 - Analoganzeigende Impuls-Zaehlvorrichtung - Google Patents
Analoganzeigende Impuls-ZaehlvorrichtungInfo
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/4802—Devices 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
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
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
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,
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)
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-
909849/0748
Patentanwälte Dr. W. Andrejewslei, Dr. M. Honice, 43 Essen, Kettwiger Straße
- 10 -
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
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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---|---|
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1968-11-22 SE SE15912/68A patent/SE340904B/xx unknown
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- 1968-11-23 DE DE19681810576 patent/DE1810576A1/de active Pending
Also Published As
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SE340904B (de) | 1971-12-06 |
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