DE1914854B2 - INDUCTIVE PROBE FOR REMOTE TRANSMISSION OF AN ANGLE POSITION - Google Patents

INDUCTIVE PROBE FOR REMOTE TRANSMISSION OF AN ANGLE POSITION

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DE1914854B2 DE19691914854 DE1914854A DE1914854B2 DE 1914854 B2 DE1914854 B2 DE 1914854B2 DE 19691914854 DE19691914854 DE 19691914854 DE 1914854 A DE1914854 A DE 1914854A DE 1914854 B2 DE1914854 B2 DE 1914854B2
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/18Rotary transformers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine induktive Sonde zur Fernübertragung einer Winkelstellung mit einem Rotor, von dessen Winkelstellung die Größe des im Innern einer Zylinderspule befindlichen Luftspaltes eines magnetischen Kreises abhängt, dessen RückschUi'l mantelförmig die Stirnflächen und die Außenfläche vier Zylinderspule umschließt.The invention relates to an inductive probe for remote transmission of an angular position of a rotor, the size of the air gap located in the interior of a cylindrical coil depends on a magnetic circuit of the angular position whose RückschUi'l jacket-shaped end surfaces and the outer surface encloses four cylinder coil.

Bei einem Induktionszähler ist die Winkelgeschwindigkeit der Systemscheibe der zu messenden Leistung proportional, während der Drehwinkel ein Maß für die die verbrauchte Energie darstellt. Da Winkelgeschwindigkeit und Drehwinkel mechanische Γ;rollen sind, müssen sie zur Fernübertragung in entsprechende elektrische Signale umgeformt werden. Bei dieser Informationsumwandlung müssen verschiedene Gesichtspunkte beachtet werden, die sich zum Teil gegenseitig ausschließen. Einerseits wird ein möglichst große-Verhältnis der Signalgröße zur Störgröße gefordert.In the case of an induction meter, the angular velocity of the system disk is the power to be measured proportional, while the angle of rotation is a measure of the energy consumed. Because angular velocity and angle of rotation mechanical Γ; roll they must be in appropriate for remote transmission electrical signals are converted. Various aspects must be considered when converting information must be taken into account, some of which are mutually exclusive. On the one hand there will be as large a ratio as possible the signal size to the disturbance variable is required.

ίο andererseits müssen die in großen Stückzahlen fabrizierten Informationswandler aus Wirtschaftlichkeitsgründcn fertigungstechnisch einfach gestaltet sein. Eine weitere 'Forderung besteht in -.-ringem Platzbedarf. ίο on the other hand must be manufactured in large numbers Information converter for reasons of economy be designed to be simple in terms of production technology. Another 'requirement is -.- small space requirements.

Eine weitverbreitete Methode zur Fernübertragung eines Drehwinkels besteht darin, daß der mechanische Meßwert mittels eines Meßwertumformens in eine Impulsfolge umgeformt wird, wobei jeder einzelne impuK der Zunahme des Drehwinkels um einen ganz bestimmten Betrag entspricht. Durch Zänlung der Impulse an der Empfangsstelle kann der insgesamt zurückgelegte Drehvvinkel bestimmt werden.A widely used method for remote transmission of an angle of rotation is that the mechanical Measured value by converting the measured value into a pulse train is reshaped, with every single impuK corresponds to the increase in the angle of rotation by a very specific amount. By teasing the impulses at the receiving point the total covered Angle of rotation can be determined.

Solche Meßwertumformer sind im Prinzip so aufgebaut, daß mit dem drehbaren Meßwerkteil, dessen Drehvvinkel ferngemessen werden soll, ein meto'lisches Flügelrad derart gekuppelt ist, daß es synchron mit dem Meßwerkteil umläuft. Beim Umlaufen des Flügelrades laufen seine Flügel bzw. seine vorspringenden Teile durch den Luftspalt eines Magnetkernes hindurch, der eine im Schwingkreis eines Hochfrequenzoszillators liegende Spule trägt. Jedesmal, wenn sich ein Flügel in dem Luftspalt befindet, .vird der Schwingkreis so stark gedämpft, daß der Oszillator nicht mehr schwingen kann. Die Oszillatorschvvingungcn setzen dagegen ein. wenn sich in dem Luftspalt keine Teile des Flügelrades befinden.Such transducers are constructed in principle so that with the rotatable measuring mechanism part, its Angle of rotation is to be measured remotely, a metological one Impeller is coupled in such a way that it rotates synchronously with the measuring mechanism part. When rotating the impeller its wings or its protruding parts run through the air gap of a magnetic core, which carries a coil located in the resonant circuit of a high-frequency oscillator. Every time a wing is in the air gap, .vird the resonant circuit is damped so much that the oscillator is no longer can swing. On the other hand, the oscillator fluctuations set in. if there are no parts in the air gap of the impeller.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung durchlaufen die Flügel eines metallischen Flügelrades die Luftspalte zweier einander diametral gegenüberstehender Eisenkreise, welche je eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung tragen. Die Primärwicklungen sind in Reihe geschaltet und an eine Bezugsspannung angeschlossen. Wenn ein Flügel einen Luftspalt durchläuft, wird der Wechsclfluß im Eisenkreis derart verändert, daß an den hintereinandcrgcschalteten Sekundärwicklungen eine Schwebespannung entsteht, deren Frequenz von der Zählerdrchzahl abhängt, während die Trägerfrequenz der eingespeisten Bezugsfrcqucn/ entspricht.In another known device, the blades of a metallic impeller pass through Air gap between two diametrically opposed iron circles, each with a primary winding and carry a secondary winding. The primary windings are connected in series and connected to a reference voltage. When a wing has an air gap runs through, the alternating flow in the iron circuit is changed in such a way that the one behind the other Secondary windings a floating voltage is created, the frequency of which depends on the counter frequency, while the carrier frequency corresponds to the input reference frequency.

Die Verwendung der Netzfrequenz als Bezugsfrequenz hat zwar den Vorteil größerer Einfachheit, bringt jedoch die Gefahr mit sich, daß Einstreuungen der Zähler-Triebflüsse Störspannungen induzieren und eine Fehlinformation bewirken können.Using the network frequency as the reference frequency has the advantage of greater simplicity however, there is a risk that interference from the meter drive flows will induce interference voltages and can cause misinformation.

In einer größeren Anlage werden oft beide der oben beschriebenen Methoden gleichzeitig angewendet.In a larger system, both of the methods described above are often used at the same time.

Aus der deutsche Auslegeschrift 1 097 187 ist schließlich ein Winkelgeber bekannt, bei dem der den magnetischen Rückschluß bildende Eisenmantel zumindest auf einer Stirnseite nachträglich um die fertig gewickelte Spule herumgebördelt werden muß, was wegen der Spule technisch recht schwierig ist. Bei der bekannten Einrichtung sind im Innern der Spule zwei Eisenblechstreifen vorgesehen, von denen wenigstens einer in Umfangsrichtung verstellbar ist. Die Streifen sind an kreisrunden Blechscheiben befestigt, die je mit einer der Stirnseiten des eisernen Mantels über einen kleinen Luftspalt magnetisch verbunden sind.From the German Auslegeschrift 1 097 187 an angle encoder is finally known in which the magnetic Conclusion-forming iron jacket, at least on one end face, subsequently wrapped around the finished Coil must be crimped around, which is technically quite difficult because of the coil. With the well-known Device are provided inside the coil two sheet iron strips, of which at least one is adjustable in the circumferential direction. The strips are attached to circular sheet metal disks, each are magnetically connected to one of the end faces of the iron jacket via a small air gap.

I 914I 914

IVr magnetische Widerstand in Jem Liil'iueu /wischen Jen beiden Blechstreifen hängt wiin Winkel ah, in c(Lni diese zueinander <tehen. Der magnetische Wider-M.nid wird ein Minimum, wenn Ιχ-ide Blechstreifen ;hk·,η.inderliegen, und ein Maxinuim, wenn sie sich Ji.!i!ic'.:al gegenüberstehen. In der Nähe der ersteeinten Stellung ändert sich der magnetische Wider- :ul sehr stark, in der Nähe der diametralen Stellung .ich nur äußerst wenig mit der Winkelsiellung. Für I T/eugung eines Signals, das der jeweiligen Winkellling so exakt zugeoidnei ist. dal.! e> eine Fernüher- :Jiing der Winkelstellung zum Zwecke der Fern-.ling gestattet, ist die bekannte Einrichtung kaumIVr magnetic resistance in Jem Liil'iueu / between the two metal strips hangs wi at an angle ah, in c ( L ni these are close to each other. The magnetic resistance M.nid becomes a minimum when Ιχ-ide metal strips; hk ·, η. lying inside, and a maximum when they are facing each other. In the vicinity of the first position the magnetic resistance changes very strongly, in the vicinity of the diametrical position I change it very little The known device is hardly ever used for the detection of a signal that is so precisely closed to the respective angular position

na
si.:
n / A
si .:

Hilde am Gehäuseboden 5 bzw. 6 befestigt und liegen auf dem Umfang eines Kreises, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des Spulenkörper 2 entspricht. Die Polzäline 7 sind aus dem Gehäu-ehoden 5 ausgeklinkt und rechtwinklig nach innen 'imgebogen. Die Polzähne 8 hingegen sind derart aus dem Gehäuseboden 6 ausgestanzt und umgebogen, daß in demselben eine konzentrische Öffnung 9 entsteht, durch welche ein Rotor IO in den Innenraum Π ο des Spulenkörpers 2 eingeführt werden kann.Hilde fastened to the housing base 5 or 6 and lie on the circumference of a circle, the diameter of which corresponds essentially to the inner diameter of the coil body 2. The pole cells 7 are notched out of the housing 5 and bent inwards at right angles. The pole teeth 8, on the other hand, are punched out and bent over from the housing base 6 in such a way that a concentric opening 9 is created in the same, through which a rotor IO can be introduced into the interior Π ο of the coil former 2.

Der Rotor IO bestehf aus zwei übereinander angeordneten Scheiben 12 und 13 aus ferromagnetischem Material mit je sechs rechtwinklig nach außen umgebogenen in der F i g. 1 vereinfacht dargestellten PoI-The rotor IO consists of two superposed disks 12 and 13 made of ferromagnetic Material with six each bent outwards at right angles in FIG. 1 shown in a simplified way

lem Erfindungsgegenstand liegt die Aufgabe zu- 15 zähnen 14 bzw. 15.~Dte Pol; !,one 14 sind gegenüber nde, eine wirtschaftlich herstellbare iTiduktive den Polzähnen 15 um 18OeI. Grad verschoben, so isrr.de zu schaffen, die bei möglichst geringem Raum- daß einem Polzahn der einen Scheibe 12 bzw. 13 jeirf ein optimales Veihältnis von Ndtzsignal zu weils eine Pollücke der anderen Scheibe gegenüberisignal aufweist. Zur Lösung der erfindungsge- liegt. Der Rotor 10 ist auf einer Welle 16 starr beilen Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der magne- 20 fe<;igt.The object of the invention is to 15 teeth 14 or 15 th pole; !, one 14 are opposite nde, an economically producible iTiductive the pole teeth 15 to 18OeI. Degree shifted so isrr.de to create that one pole tooth of one disk 12 or 13 with the smallest possible space an optimal ratio of the Ndtzsignal to the fact that there is a pole gap between the other target and the signal having. To solve the invention. The rotor 10 is rigidly attached to a shaft 16 The task is proposed that the magnetic 20 fe <; ig.

lie Kreis aus zwei napfförmigen. von beiden Seiten Beim Zusammenbau der induktiven Sonde wird derlie circle of two cup-shaped. from both sides When assembling the inductive probe, the

.ixial über die Zylinderspule geschobenen, eisernen Gehäuseboden 6 mit einer Scheibe 17 vernietet. Der häuseteilen besteht, von deren Stirnflächen aus Gehäuseteil 3, dessen Mantelteil am äußeren Umfang /ahne am Innenumfang der Zylinderspule axial eine Andrehung 18 aufweist, und der Gehäuseteil 4, diese hineinrage,·;, daß der zwei- oder mehrteilige 25 dessen Mantclteil am inneren Umfang eine Andrehung ι or ebenfalls zwei Kränze axial gerichteter Pol- 19 besitzt, werden derart zusammengefügt, daß einThe iron case back 6 pushed axially over the solenoid is riveted to a disk 17. Of the housing parts consists of the end faces of housing part 3, the shell part on the outer circumference / ahne axially has a turn 18 on the inner circumference of the solenoid, and the housing part 4, this protrudes, that the two-part or multi-part 25 whose jacket part has a turning on the inner circumference ι or also has two rings of axially directed pole 19 are joined together in such a way that one

Polzahn des Gehäuseteils 3 bzw. 4 jeweils gegenüber einer Pollücke des anderen Gehäuseteils zu liegen kommt. Die Welle 16 ist in einer Lagerstelle 20 des Gehäusebodens 5 und in einer Lagerstelle 21 der Scheibe 17 drehbar gelagert.To lie pole tooth of the housing part 3 or 4 in each case opposite a pole gap of the other housing part comes. The shaft 16 is in a bearing point 20 of the housing bottom 5 and in a bearing point 21 of the Disk 17 rotatably mounted.

Die beschriebene induktive Sonde arbeilet wie folgt: In der in der F i g. 2 gezeichneten Winkelstellung des Rotors 10 befindet sich jeder der Polzäline 7 in engerThe inductive probe described works as follows: In the FIG. 2 drawn angular position of the rotor 10 is each of the Polzäline 7 in closer

ändernde Fläche bedingt, mit der sich die Polzäline von 35 Nachbarschaft mit einem der Polzähne 14. Dasselbe Stator und Rotor überdecken. Das ergibt zwischen gilt für die Polzähne 8 und 15. Der Luftspalt 22 dem magnetischen Widerstand und der Winkelstellung (F i g. 1) zwischen benachbarten Polzähnen ist in des Rotors einen eindeutigen Zusammenhang, der je dieser Winkelstellung minimal, so daß der Induktivinach der Formgebung der Polzahnkanten linear oder tätsverlauf der Sonde ein Maximum aufweist. Bei sinusförmig sein kann, der aber auf jeden Fall zu einem 40 einer Verdrehung des Rotors 10 um 180cl. Grad Signal führt, welches mit großer Genauigkeit die liegt jeder der Polzäline 7 und 8 einer Pollücke des Winkelstellung repräsentiert und deshalb für Fernmeßzwccke sehr ge?ignct ist. Der gegenüber der bekannten Einrichtung im Mittel sehr viel kleinere Luftspalt cgibt außerdem ein sehr viel größeres Verhält- 45
nis ··.on Nutzsignal zu Störsignal. Schließlich crmög-
the changing area with which the pole cells of the neighborhood with one of the pole teeth 14 overlap. The same stator and rotor. This results between applies to the pole teeth 8 and 15. The air gap 22, the magnetic resistance and the angular position (Fig. 1) between adjacent pole teeth is in the rotor a clear relationship, which is minimal in each of this angular position, so that the inductive after the shaping the pole tooth edges linear or the probe's characteristic curve has a maximum. When it can be sinusoidal, which in any case leads to a rotation of the rotor 10 by 180cl. Degree signal leads, which represents with great accuracy the each of the pole cells 7 and 8 of a pole gap of the angular position and is therefore very suitable for telemetry purposes. The air gap, which is on average much smaller than that of the known device, also gives a very much larger ratio
nis ·· .on useful signal to interference signal. Finally,

nc aufweist und daP sowohl die Polzähne der beiden /näuseteile als auch die Polzähne der beiden Polzahn- :'iiizc des Rotors um 180 elektrische Grade gegenein-Jer winkelversetzt sind.nc and daP both the pole teeth of the two / housing parts and the pole teeth of the two pole tooth : 'iiizc of the rotor by 180 electrical degrees against one-jer are angularly offset.

Beim Erfindungsgegenstand, bei dem sich in Stator 1J Rotor Polzähne gegenüberstehen, ist die Änderung - magnetischen Widerstandes des Luftspaltes weniger die Weite des Luftspaltes als durch die sichSubject of the invention, in which face each other in the stator 1 J rotor pole teeth, the change - in magnetic reluctance of the air gap less the width of the air gap as a through which

licht der kleinere Luftspalt bei gegebener Signalstärke eine wesentlich kompaktere Baugröße der Sonde.light the smaller air gap for a given signal strength a much more compact size of the probe.

Nachfolgend werden einige Ausfiihrungsbcispielc de· Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtSome exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. It shows

I i g. 1 eine vereinfachte Schnittdarstcllung einer induktiven Sonde,I i g. 1 a simplified sectional representation of a inductive probe,

F i g. 2 eine vergrößerte perspektivische AnsichtF i g. 2 is an enlarged perspective view

liegt jeder delies every de

Rotors 10 gegenüber, der Luftspalt 22 ist sehr großRotor 10 opposite, the air gap 22 is very large

und die Induktivität der Sonde dementsprechend sehrand the inductance of the probe is correspondingly high

klein.small.

In der F i g. 3 ist die Induktivität/, der Sonde in Funktion des Drenwinkels λ dargestellt. Das Symbol η bedeutet die Polpaarzahl. Die Änderung der Induktivität L mit dem Drehwinkel \ verläuft nahezu sinusförmig. In FIG. 3 shows the inductance /, of the probe as a function of the Drenwinkel λ. The symbol η means the number of pole pairs. The change in inductance L with the angle of rotation \ is almost sinusoidal.

Die Anordnung des mittels des Rotors 10 veränderbaren Luftspaltes 22 im Innern der als Zylinderspule ausgebildeten Wicklung 1 und des durch die Gehäuselcilc 3 und 4 gebildeten magnetischen Rückschlusses außerhalb derselben hat zur Folge, daß magnetischeThe arrangement of the air gap 22, which can be changed by means of the rotor 10, in the interior of the cylinder coil formed winding 1 and the housing through the housing 3 and 4 formed magnetic yoke outside the same has the consequence that magnetic

einzelner Teile der in det F i g. 1 dargestellten indukti- 55 Störfelder um die Wicklung 1 hcmn abgelenkt werdenindividual parts of the in det F i g. 1 shown inductive interference fields are deflected around the winding 1 hcmn

und somit keine Störspannungen induzieren können. Zudem wird durch diese Anordnung die Möglichkeit geschaffen, eine optimale Änderung der Induktivität in Abhängigkeil von der Winkelstellung des Rotors zu erzielen, was bei vorgegebener Baugröße der Sonde vorteilhaft durch axial angeordnete, ausgeprägte Polzähne erreicht wird.and thus cannot induce interference voltages. In addition, this arrangement makes it possible to created an optimal change in the inductance depending on the angular position of the rotor achieve what is advantageous for a given size of the probe by axially arranged, pronounced pole teeth is achieved.

Der Spulenkörper 2 der beschriebenen induktiven Sonde kann an Stelle einer einzigen Wicklung mitThe coil body 2 of the inductive probe described can instead of a single winding with

ven Sonde.ven probe.

F i g. 3 ein Diagramm,F i g. 3 a diagram,

F i g. 4 eine Tandemanordnung zweier induktiver Sonden undF i g. 4 a tandem arrangement of two inductive probes and

F i g. 5 ein Schahschema.F i g. 5 a scheme of things.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an FI? nd der F i g. 1 und 2 beschrieben. Fine als Zylinderspule ausgebildete Wicklung 1 ist aufA first embodiment of the invention is described below on FI? nd the fig. 1 and 2 described. The winding 1, designed as a cylinder coil, is open

einem Spulenkörper 2 aufgewickelt und von zwei napfförmigen Gehäusetcilen 3 und 4 aus ferromagnetischem 63 zwei Wicklungen versehen werden, wobei der einen Material umschlossen. Senkrecht zum Gehäuseboden 5 als Primärwicklung ein Wechselstrom / — / · cos öl bzw. 6 des Gehäuseleiles 3 bzw. 4 sind je sechs Pol- eingeprägt ist; dabei bedeutet/ die Stromamplitude, zähne 7 bzw. 8 angeordnet. Sie sind mit ihrem einen v> die Kreisfrequenz und / die Zeit. In der Sekundär-wound on a bobbin 2 and two windings are provided by two cup-shaped housing parts 3 and 4 made of ferromagnetic 63, one of which is enclosed by material. An alternating current / - / · cos oil or 6 of the housing part 3 or 4 are each six poles impressed as the primary winding perpendicular to the housing base 5; / means the current amplitude, teeth 7 or 8 arranged. They are with their one v> the angular frequency and / the time. In the secondary

wicklung wird in diesem Fall eine Spannung induziert, deren Amplitude in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Rotors 10 moduliert ist. Für diese Spannung gilt die Beziehungwinding, a voltage is induced in this case, the amplitude of which depends on the angular position of the rotor 10 is modulated. The relationship applies to this tension

(/ = A(I(/ = A (I

sinilf) cosr'W .sinilf) cosr'W.

wobeiwhereby

m ~m ~

den Modulationsgrad, Lmax den Maximalwert und Lmin den Minimalwert der Sondeninduktivität, Ω die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 10 und k eine Konstante bedeutet. the degree of modulation, L max the maximum value and Lmin the minimum value of the probe inductance, Ω the angular speed of the rotor 10 and k a constant.

Infolge des sinusförmigen Stromes in der Wicklung 1 bzw. in der Primärwicklung entsteht am Rotor 10 ein Drehmoment, das zwar klein ist, in gewissen Anwendungsfällen aber doch als störend empfunden werden kann. Zur Vergrößerung der Ausgangsleistung der induktiven Sonde bei vorgegebenem zulässigem Drehmoment ist es vorteilhaft, die Sonde mit kurzen Stromimpulsen zu erregen, so daß in der Sekundärwicklung Spannungsimpulse mit modulierter Amplitude induziert werden.As a result of the sinusoidal current in winding 1 or in the primary winding, a appears on rotor 10 Torque that is small, but can be perceived as a nuisance in certain applications can. To increase the output power of the inductive probe at a given permissible torque it is advantageous to excite the probe with short current pulses so that in the secondary winding Voltage pulses are induced with a modulated amplitude.

Nachfolgend wird an Hand der F i g. 4 und 5 eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur Vergrößerung des Ausgangssignals bei vorgegebenem zulässigem Drehmoment beschrieben.In the following, on the basis of FIG. 4 and 5 a further advantageous possibility for enlargement of the output signal at a given permissible torque.

In der F i g. 4 ist eine Tandemanordnung j'.weier induktiver Sonden 23 und 24, die im wesentlichen aus den gleichen, mit den gleichen Bezugszahlen versehenen Teilen wie die Sonde gemäß der F i g. 1 und 2 bestehen, dargestellt. Die Gehäuseteile 4 der Sonden 23 und 24 sind mit ihren Gehäuseboden aneinander befestigt, während die Rotoren 10 auf einer gemeinsamen Welle 25, um 18OeI. Grad gegeneinander verschoben, montiert sind. Der Spulenkörper 2 der Sonde 23 bzw. 24 ist mit einer Primärwicklung 26 bzw. 27 und mit einer Sekundärwicklung 28 bzw. 29 versehen.In FIG. 4 is a tandem arrangement, two more inductive Probes 23 and 24 which are essentially made up of the same reference numerals Parts like the probe according to FIG. 1 and 2 are shown. The housing parts 4 of the probes 23 and 24 are attached to one another with their housing bottom, while the rotors 10 are on a common Wave 25, at 18OeI. Degrees against each other, are mounted. The bobbin 2 of the Probe 23 or 24 is provided with a primary winding 26 or 27 and with a secondary winding 28 or 29, respectively Mistake.

Den Primärwicklungen 26 und 27, die gemäß derThe primary windings 26 and 27, which according to the

ίο F i g. 5 in Reihe geschaltet sind, ist ein sinusförmiger Strom / = / · cos ω/ eingeprägt. Die Sekundärwicklungen 28 und 29 sind, mit entgegengesetztem Wicklungssinn, ebenfalls in Reihe geschaltet.ίο F i g. 5 connected in series is a sinusoidal one Current / = / cos ω / impressed. The secondary windings 28 and 29 are also connected in series with opposite winding directions.

Für die Spannungen Ux und U2 der Sekundärwickhingen 28 und 29 gelten die BeziehungenThe relationships apply to the voltages U x and U 2 of the secondary windings 28 and 29

U1 = A(I + «1 · sin Ω/) cos tot, U2 = k(1 — m · sin Ω/) cos mt. U 1 = A (I + «1 · sin Ω /) cos tot, U 2 = k (1 - m · sin Ω /) cos mt.

Die Differenzspannung Un = U1 — U2 an beiden Wicklungen wird somit:The differential voltage U n = U 1 - U 2 on both windings is thus:

C/3=2 km · sin Ω t · cos co I. C / 3 = 2 km sin Ω t cos co I.

Das gesamte Drehmoment der Tandemanordnung ist praktisch gleich Null, da bei einem sinusförmigen Verlauf der Induktivitäten L1 und L2 der Sonden 23 und 24 die Gesamtinduktivität L = L1 + L2 konstant ist.The total torque of the tandem arrangement is practically zero, since with a sinusoidal curve of the inductances L 1 and L 2 of the probes 23 and 24, the total inductance L = L 1 + L 2 is constant.

Selbstverständlich können beim Zusammenschalten zweier Sonden die Rotoren mit je einer gesonderten Welle versehen und die beiden Wellen über ein Getriebe miteinander gekoppelt werden.Of course, when two probes are interconnected, the rotors can each be equipped with a separate Shaft provided and the two shafts are coupled to each other via a gear.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Induktive Sonde zur Fernübertragung einer Winkelstellung mit einem Rotor, von dessen Winkelstellung die Größe des im Innern einer Zylinderspule befindlichen Luftspaltes eines magnetischen Kreises abhängt, dessen Rückschluß mantelförmig die Stirnflächen und die Außenfläche der Zylinderspiile umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Kreis aus zwei napfförrnigen, von beiden Seiten her axial über die Zylinderspule (1) geschobenen, eisernen Gehäuseteiien (2. 3) b^teht, von deren Stirnflächen aus Polzähne (7, 8) am Innenumfang der Zylinderspule (I) axial in diese hineinragen, daß der zvvei- oder mehrteilige Rotor (10) ebenfalls /wei Kränze axial gerichteter Polzähne (14, 15) aufweist und daß sowohl die Polzähne (7, 8) der beiden Gehäuseteile (2. 3) als auch die Polzähne (f4. Ib) der beiden Polzahnkränze des Rotors (10) um 180 elektrische Grade gegeneinander winkelversetzt sind.1. Inductive probe for remote transmission of an angular position with a rotor, on the angular position of which the size of the air gap located inside a solenoid depends on a magnetic circuit, the return path of which encloses the end faces and the outer surface of the cylindrical coil, characterized in that the magnetic circuit consists of two cup-shaped, iron housing parts (2. 3) pushed axially from both sides over the solenoid (1), from the end faces of which pole teeth (7, 8) on the inner circumference of the solenoid (I) protrude axially into this, that the Zvei- or multi-part rotor (10) also / white rings of axially directed pole teeth (14, 15) and that both the pole teeth (7, 8) of the two housing parts (2. 3) and the pole teeth (f4. Ib) of the two Pole ring gears of the rotor (10) are angularly offset from one another by 180 electrical degrees. 2. Induktive Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .'aß die Polzähne (7) des Gehäuseteils (3) aus dessen Gehäuseboden (5) ausgeklinkt und umgebogen sind.2. Inductive probe according to claim 1, characterized in that the pole teeth (7) of the housing part (3) are notched out of the housing base (5) and bent over. 3. Induktive Sonde nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Polzähne (if) des Gehäuscteils (4) aus dessen Gehäuseboden (6) ausgestanzt und am Umfang einer im Gehäuseboden (6) angeordneten konzentrischen Öffnung umgebogen sind.3. Inductive probe according to claim 1, characterized in that the pole teeth (if) of the housing part (4) punched out of its housing base (6) and arranged on the circumference of a housing base (6) concentric opening are bent. 4. Induktive Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (10) aus zwei übereinander angeordneten Scheiben (12. 13) mit ausgestanzten und umgebogenen Polzähnen (14, 15) besteht.4. Inductive probe according to claim 1, characterized in that the rotor (10) consists of two one above the other arranged disks (12. 13) with punched and bent pole teeth (14, 15) consists. 5. Induktive Sonde nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderspule (I) eine Primärwicklung (26) und eine Sekundärwicklung (28) aufweist, wobei der Primärwicklung (26) ein Wechselstrom eingeprägt ist.5. Inductive probe according to claim 1, characterized in that the solenoid (I) has a Primary winding (26) and a secondary winding (28), the primary winding (26) being a Alternating current is impressed. 6. Induktive Sonde nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der eingeprägte Wechselstrom impulsförmig ist.6. Inductive probe according to claim 5, characterized in that the impressed alternating current is pulsed. 7. Induktive Sonde nach Anspruch 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (2f.) mit einer Sekundärwicklung (29) einer weiteren induktiven Sonde in Reihe geschaltet ist. wobei die Rotoren (10) der beiden induktiven Sonden synchron angetrieben und in ihrer Winkelstellung um wenigstens annähernd ISO elektrische Grade gegeneinander verschoben sind.7. Inductive probe according to claim 5 or 6, characterized in that the secondary winding (2f.) Is connected in series with a secondary winding (29) of a further inductive probe. wherein the rotors (10) of the two inductive probes are driven synchronously and their angular position is shifted to one another by at least approximately ISO electrical degrees. 8. Induktive Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rotoren (10) auf einer gemeinsamen Welle (25) befestigt sind.8. Inductive probe according to claim 7, characterized in that the two rotors (10) on a common shaft (25) are attached.
DE19691914854 1968-07-15 1969-03-19 INDUCTIVE PROBE FOR REMOTE TRANSMISSION OF AN ANGLE POSITION Pending DE1914854B2 (en)

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CH1064068A CH475617A (en) 1968-07-15 1968-07-15 Device for remote transmission of an angular position

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