DE1924242A1 - Differentialtransformator und Schaltungsanordnung fuer Differentialtransformatoren vorzugsweise fuer Messeinrichtungen,deren Messgroessen auf eine Weg- oder Kraftmessung zurueckgefuehrt werden koennen - Google Patents

Differentialtransformator und Schaltungsanordnung fuer Differentialtransformatoren vorzugsweise fuer Messeinrichtungen,deren Messgroessen auf eine Weg- oder Kraftmessung zurueckgefuehrt werden koennen

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DE1924242A1 DE19691924242 DE1924242A DE1924242A1 DE 1924242 A1 DE1924242 A1 DE 1924242A1 DE 19691924242 DE19691924242 DE 19691924242 DE 1924242 A DE1924242 A DE 1924242A DE 1924242 A1 DE1924242 A1 DE 1924242A1
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Description

Institut für Hegelungstechnik Berlin, den 16. Jan. 1969 1o55 Berlin
Storkower Straße 1o1
Differentialtransformator und Schaltungsanordnung für Differentialtransformatoren vorzugsweise für Meßeinrichtungen, deren Meßgrößen auf eine Weg- oder Kraftmessung zurückgeführt werden können
Die Erfindung betrifft einen Differentialtransformator und eine Schaltungsanordnung für Differentialtransformatoren vorzugsweise für Meßeinrichtungen solcher Meßgrößen, die auf eine '"eg- oder Kraftmessung zurückgeführt werden können.
Meßeinrichtungen für Druck, Differenzdruck oder andere Keßgrößen, die sich auf eine Kraft oder einen Weg zurückführen lassen, besitzen Tfegmeßeinrichtungen, die es gestatten, Wege oder Dehnungen in ein elektrisches Spannungssignal abzubilden. Dieses Spannungssignal kann entweder direkt durch Anzeigegeräte ausgewertet werden, oder es wird eine Verstärkeranordnung nachgeschaltet, die einen eingeprägten elektrischen Strom oder eine eingeprägte elektrische Spannung als Abbildungssignal der Meßgröße liefert. Eine Wegmessung liegt z. B, vor, wenn die Zentrumsbewegung einer Membrane unter Einfluß eines zu messenden Druckes abzubilden ist· Eine Kraftmessung liegt z, B. vor, wenn das Zentrum einer Membrane durch ein federelastisches Element hoher Eederkonstante abgestützt ist und die Kraftwirkung der Membrane durch die Deformation des federelastischen Elementes in"Erscheinung tritt. Diese Deformation ist ebenfalls durch Wegmessung zu erfassen·
Bekannt sind induktive legmeßeinrichtungen. Diese nehmen grundsätzlich keine nennenswerte Arbeit auf (Meßkraft χ Meßweg), Sie können sowohl für sehr geringe Meßwege, die in Verbindung mit elastischen Bauelementen zur Kraftmessung geeignet sind, als auch für größere Wege, ζ, B, für die rüokwirkungsfreie Messung etwa der Zentrumsbewegung von Membranen, gestaltet werden,
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BAD ORIGINAL
Induktive"Wegmeßeinrichtungen sind daher für Druck- rund Diffe-— renzdruclmießeinrichtungen sowohl für sehr geringe Drücke als ■ auch für sehr hohe Drücke geeignet. ...._,.,
■ Der lacht eil besteht darin, daß die Einordnung induktiver Weg- ■'--. meßeinriehtungen in "bestehende G-I ei eh. st rom-Sign al sy sterne mit erhöhtem Aufwand verbunden, ist· Ausgehend von einer Gleichspannungsquelle ist ein Oszillator, ein Wechselspannungsverstärker, ein phasenempf indl icher Demodulator 'und ein G-I eich spannungsverstärker erforderlich. Weiterhin muß die Wechselspannung des Oszillators stabilisiert sein.
In der Regel werden Signalpegel von max. 5oo mV erzielt,· so daß oft ein Wechselspannungsverstärker vor dem Demodulator geschaltet wird.
Die Erfindung hat den Zweck, den Aufwand, der mit dem Betrieb einer induktiven Wegmeßeinrichtung verbunden ist, entscheidend zu verringern und sie für den Einsatz in Keß einrichtungen optimal anzupassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Differential— transformator als induktive Y/egmeßeinriehtung für kleine Meßwege und eine Schaltungsanordnung für einen Differentialtransfοrmator zu entwickeln.
Durch eine vorteilhafte Gestaltung des Differenirialtransformators soll ein hoher Gleichspannungssignalpegel bei relativ geringem Innenwiderstand und bei hervorragender Linearität in Abhängigkeit des Weges erzielt werden. Weiterhin soll durch einen einmaligen Abgleich die elektrische mit der mechanischen Nullstellung (z. B. einer Membrane) in Übereinstimmung gebracht werden und-zum anderen der Temperatureinfluß infolge der Temperaturgänge der elektrischen und mechanischen Bauteile durch einen einmaligen Temperaturversuch auskompensiert werden. Es ist.weiterhin Aufgabe der Erfindung, daß sowohl der. eingeprägte Strom als auch die eingeprägte Spannung abgenommen werden kann»
Er-findungsgemäß ist ein Differentialtransformator und ein Demodulator integrierender Bestandteil eines kombiniert induktiv und kapazitiv rückgekoppelten Rechteckgenerators·
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*« ^ . BAD ORIGINAL
Die Steuerwicklungen des Differentialtransformators sind in die ■ Steuerkreise der Schalttransistoren des Rechteckwellengenerators geschaltet derart, daß sie eine sperrende Wirkung bezüglich des jeweils durgesteuerten Transistors aufweisen. Deren Mittelan— zapfung ist mit einem Pol der Gleichspannungsquelle verbunden. Die Kollektoren der Schalttransistoren sind mit den Primärwicklungen und deren Mittelanzapfung mit dem anderen Pol der stabilisierten Gleichspannungsquelle verbunden.
Zwischen den beiden Kollektoren befindet sich ein Stromzweig mit 2 Kondensatoren und vier Widerständen, von. dem Verbindungen zu den Basen der Schalttransistoren ausgehen und dessen Symmetrie— punlct mit einem Spannungsteiler, der zwischen den Leitungen, die von den Polen der Gleichspannungsquelle aiisgehen, angeordnet ist. Zwischen den Kollektoren ist ferner ein erster Stromzweig eines * Demodulators mit 2 Dioden, einem Einstellregler zur Meßbereichsverschiebung, und zwei Begrenzungswiderständen und ein zweiter Stromzweig mit 2 Dioden in entgegengesetzer Plußrlchtung und zwei Widerstände geschaltet.
Die Sekundärwicklung mit Mittelanzapfung ist zwischen dem Schleifkontakt des Einstellreglers für die MeßbereiehsverSchiebung und dem Mittelabgriff des zweiten Demodulatorzweiges angeordnet. Parallel zur Sekundärwicklung liegt eine Kapazität. Die Hittelanzapfung wird ■ . durch einen ohmschen Spannungsteiler reali—r siert. ·
Weiterhin ist zwischen der Kitt el anzapfung von Sekundär- und Primärwicklung ein Tiefpass und wahlweise ein Einstellregler für j den Spannungsausgang angeordnet. Pur besondere Anforderungen kann der Widerstand des Tiefpasses durch einen Heißleiter ersetzt werden.
Gemäß eines weiteren Merkmals der Erfindung werden die Widerstände des zweiten Demodulatorzweiges durch eine Brückenschaltung zur Temperaturkompensation der Schaltungsanordnung ersetzt. In der Brückenschaltung sind angeordnet zwei temperaturabhängige Pestwiderstände, ein Pestwiderstand und ein Einstellregler zur Temperaturkorrektur. In der Brückendiagonalen befindet sieh ein Potentiometer, dessen Schleifkontakt über $e einen Kondensator mit den anderen beiden Anschlüssen des Potentiometers verbunden ist« Bei dieser -Anordnung ist die Primärwicklung mit dem fSohlei-
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"■ -■ " - -■ ■ . — 4 —
' " BAD ORIGINAL
fer des Potentiometers verbunden·
Wird als Ausgangssignal ein eingeprägter Strom- "bzw, eine eingeprägte Spannung gefordert, kann gemäß eines weiteren Merlanais der Erfindung der Ausgang des Tiefpasses über ein Potentiometer mit einem gegengekoppelten Gleichspannungsverstärker verbunden werden, der keine Kraftkompensation "benötigt und nicht als differenzverstärker ausgeführt zu v/erden braucht. Br wird gebildet durch einen Gleichspannungsverstärker mit 2 Transistoren und einer Ausgangsstufe mit einem Leistungstransistor· Die Ausgangsstufe des Yerstärkers enthält als Emitterfolgereinen wahlweise veränderlichen Spannungsteiler zur Stromgegenkoppltmg im Smitterzxveig, dessen Mittelabgriff mit dem Emitter der ersten Stufe des Yerstärkers verbunden ist» Der Kollektor dieses Transistors ist mit einem hochohmigen Widerstand und der Basis des zweiten Transistors der ersten Stufe verbunden, in dessen Emitterkreis eine Zenerdiode angeordnet und deren Kollektor mit der Basis des Leistungstransistors verbunden ist·
Der Differentialtransformator besteht aus zwei Schalenkernen ferritischen Materials· Zwischen den Schalenkernen befindet sich ein Passring und auf einem verschiebbaren Stab rotationssymmetrisch eine 1? err it scheibe in Verbindung mit einer Zentrier scheibe. Der Eingspalt zwischen dem Außendurchmesser der Ferritscheibe und dem Passring ist " ' '. ·'. gering zu halten· Der Spielraum beiderseits der Scheibenanordnung zu den beiden Schalenkernen ist gleichzeitig der maximal zulässige Betrag für die Wegmessung. Der Außendurchmesser des Passringes stellt eine äußere Einbaubedingung in Verbindung mit der Lagerung des Stabes dar. Der Differentialtransformator enthält Spulen in symmetrischer Verteilung der 'Wicklungen bezüglich einer verschiebbaren ferromagnetisehen Scheibe als Primärwicklungen, als Steuerwicklungen und als Sekundärwicklungen. Die Windungszahlen der Wicklungen sind auf beide Spulenkörper gleichmäßig verteilt. Die Wicklungsanteile' der Sekundärwicklungen sind gegeneinander, die Anteile der Primär- und Steuerwioklungen in Reihe geschaltet.
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SAD ORtGlMAL
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Die erfindungsgemäße Wegmeßeinrichtung gestattet eine hochge— naue, weitgehend temperaturunabhängige Abbildung eines Weges in konstruktiv festgelegten Bereichen mit einem Glei abspannungssignal im VoItbereich. Wegen der hochwählbaren Eigenfrequenz des Rechteckwellengenerators von ca, 3o IcHz, die nach außen hin nicht in Erscheinung tritt, können auch schnell veränderliche Wege genau abgebildet werden, . Die Ausgangsspannung der Schaltungsanordnung für den Differential— transformator ist für viele Anwendungsfälle völlig ausreichend· ]?ür die Abbildung der Meßgröße in einen eingeprägten Strom (Ri>4Mß) oder in eine eingeprägte Spannung (R.<o,5Q ) kann ein Verstärker mit geringem technischen Aufwand naohgeschaltet werden, Die Anordnung bietet den weiteren Vorteil, daß eine mechanische Hülleinstellung der mit dieser Meßeinrichtung ausgestatteten Meßeinrichtung für mechanische Meßgrößen nicht erforderlich ist und durch die elektrische Hulleinstellung, die nach beiden Seiten wirksam ist, ersetzt wird»
Der Temperatureinfluß ist grundsätzlich sehr gering. Zur vollständigen Auskompensation des Temperatureinflusses ist nur ein einziger Temperaturversuch erforderlich.
Es können sowohl positive als auch negative Temperatureinflüsse einschließlich der mechanischen Elemente kompensiert werden.
Die Wegmeßeinrichtung und der Gleichspannungsverstärker können von der gleichen stabilisierten Gleichspannungsquelle betrieben werden»
Der Differentialtransformator kann auch unter hydrostatischem Druck betrieben werden.
Der technische Aufwand dieser Wegmeßeinrichtung ist äußerst gering· Die Einsatzbreite ist praktisch unbeschränkt· Sie ist somit in der Lage, eine sehr ökonomische Grundlage für Meßeinrichtungen der verschiedensten Aufgabenstellungen darzustellen·
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ORlGlNAU
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Mg, 1.' den Querschnitt eines Differentialtransformators,
Pig, 2.' Schaltungsanordnung für einen Differentialtransformator,,
Fig, ty '. Schaltungsanordnung für einen Differentialtransformator und einen nachfolgenden Verstärker,
Mg, 31 Schaltungsanordnung zur Temperaturkompensation
Der Differentialtransformator nach Pig, 1 besteht aus zwei Schalenkernen 47 ferritischen Materials, einem Passring 5o, einem verschiebbaren Stab 48, einer Zentrierscheibe 58, mit ferritischen Belägen 49, und den Spulenkö'rpern 51 und 52. Die Gesamtdicke 54 der Scheibenanordnung 49» 58 und der Abstand der Schalenkerne 47 bestimmen den maximal zulässigen Meßweg des Stabes48 und kann konstruktiv für vorgegebene Grenzen, z. B. o,1 mm, festgelegt werden.
Die Spulenkörper 51 j 52 enthalten jeweils in Eeihenschaltung die Primärwicklungen 3 ? - 4, die Anteile 7 ; 8 der Sekundärwicklung, die gegeneinander geschaltet sind, und wiederum in Reihenschaltung die Steuerwicklungen 5 " } - 6.
Die Sinbaubedingungen des Differentialtransformators sind durch die Begrenzungslinien 53 und durch die Lagerstellen 55 symbolisch dargestellt. Der Ringspalt zwischen dem Scheibensystem 58; und dem Passring 5o ist sehr gering. Der Passring 5o hat direkten Kontakt mit den symbolischen Begrenzungen 53 und dient ztir" Zentrierung der Schalenkerne 47· Neben den konstruktiven Bedingungen ist für ein hohes Fiveau des Ausgangssignals des Differentialtransformators das Verhältnis der Windungszahlen von Primär- und Sekundärwicklung, das Niveau der stabilisierten Gleichspannung U-g in Verbindung mit der zulässigen Strombelastung der Transistoren 1 ; " 2, bestimmend. Das ferritische Material der Schalenkerne muß hierbei unterhalb der magnetischen Schaltungsgrenze betrieben werden,
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"r ■ BAD ORIGINAL
In der Schaltungsanordnung nach lig. 2 sind die Sclialttransistoren 1j 2 emitter se it ig mit den Steuerwicklungen 5; 6 "und kollektor seit ig mit den Primärwicklungen 3 j 4 verbunden. Die Kittelanzapfung der Steuerwieklungen5?6 ist mit einem Leiter 62 und die 'Kitt el anzapfung der Primärwicklungen 3j4 mit einem zweiten Leiter verbunden. Die Leiter 61;.62 sind die Pole einer nicht dargestellten stabilisierten Gleichspannungsquelle der Spannung Ug. Zwischen den Leitern 61; 62 befindet sich ein Widerstandsspsnnungsteiler 15j 16. Zur Steuerung der Schalttransis-· toren 1; 2 ist ein Stromzweig, bestehend aus Widerständen 11; 12; 13; 14 und Kondensatoren 95 1o zwischen den Kollektoren der Schalttransistoren 1; 2 angeordnet. Die Yerbindungspunkte der Widerstände 11; 12 sowie 13; 14 sind an die Basen der Transistoren 1 j 2 geführt. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 13; 14 ist mit dem Spannungsteiler 15; 16, der das Einsetzen der Schwingung gewährleistet, verbunden. Dieses Steuerungsprinzip kann den beginnenden steilen Spannungsabfall eines RC-Gliedes 9; 11; 12 bzw. 1o; 13; 14 ausnutzen, da jeweils das Potential der Steuerwicklung des·durchgesteuerten Transistors sperrende Wirkung st end enz hat.
Die Veränderung der Satt igungsspannung U-n^ der Schalttransistoren 1; 2 in Abhängigkeit von der Temperatur hat daher auf die Frequenz der -Anordnung nur. einen verschwindend geringen Einfluß. Sie wird durch die beiden .RC-Glieder bestimmt. Ein Demodulator ist ebenfalls zwischen beide Kollektoren der Schalttransistoren 1; 2 ( geschaltet, bestellend aus einem Stromzweig mit den Dioden 17? 18, den Begrenztmgswiderständen 21; 22 sowie einem Sinstellregler für die Lleßbereichsverschiebung 23 und einen weiteren Stromzweig, bestehend aus den Dioden 19; 2o und den Widerständen 24; 25· Infolge der Induktionsspannung der Primärwicklung 3 oder 4 im jeweils gesperrten Transistorzweig vom Betrag Un herrscht zwischen den Kollektoren der Transistoren 1; 2 eine Wechselspannung von Rechteckform und der Amplitude 2 U«.
In den beiden Stromzweigen des Demodulators fließen jedoch zwei entgegengesetzt gerichtete Gleichströme.
Bei Symmetriestellung des Einstellreglers 23 besteht kein Potentialunterschied bezüglich des Leiters 61.
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Eine Verstellung des Schleifkontaktes des Einstellreglers 23 - ' aus der Mittelstellung heraus "bedingt eine positive oder negative Gleichspannung proportional zu TJ-g "bezüglich des Leiters 61, die zur lullpunkt einst ellung "benutzt werden kann. Zwischen den Schleifkontakten, dem Einstellregler 23 und dem Mittelabgriff des zweiten Demodulatorzweiges. 19J 2o; 24; 25 ist die Sekundärwicklung 7; 8 und über der Gegenschaltung der Anteile 7; 8-der Sekundärwicklung ein Kondensator 31 angeordnet. Die Mittel anzapfung 6o wird durch einen ohmschen Spannungsteiler realisiert. Der !Frequenzgang des Differentialtransformators "besitzt einen km— teil, der von der magnetischen Fluß verteilung und somit vom Meßweg a"bhängt, wodurch sich ein gewisser systematischer fehler ab— leitet. Dieser Anteil kann durch eine "bestimmte Kapazität des Kondensators 31 kompensiert werden, so daß der systematische Fehler in erster Näherung verschwindet und als zweite Näherung ein Restanteil von z. B. + o,1o % verbleibt. Die Linearität für den ■ maximalen Meßweg kann durch den Kondensator 31 "beeinflußt werden. Mr verschwindende Kapazität ist der Linearitätsfehler "bei einem ausgeführten Beispiel +0,3 $ im Sinne Zunahme des Meßeffektes gegen Ende des Meßweges, wodurch gegenläufige andere Linearitäts— fehler, etwa von Membranen, kompensiert werden können« Die Meßspannung, als Gleichspannung im "Vbltbereich entsteht zwischen dem Mittelabgriff 6o und dem Leiter 61. Zur Meßspannung ist die Spannung für die Hülleinstellung hinzugefügt. Es handelt sich also um die Summe. Der Tiefpass, bestehend.aus einem Kondensator 33 und einem Widerstand 32> unterdrückt überlagerte Restwechsel— spannungen.. Über dem Kondensator 33 ist ein Einstellregler für den Spannungsausgang IW angeordnet. Bei besonderen Anforderungen kann der Widerstand 32 durch einen Heizleiter ersetzt werden. Wird durch den Tiefpass 32; 33 die Beetwelligkeit auf 1 fco vom Gleichspannungsausgangssignal beschränkt, so ergibt sich eine Ze it konstante von 2 · 1o J s für die Abbildung eines Meß wege s*
In ]?i'g. 3 ist eine Weiterentwicklung der Schaltungsanordnung dargestellt. Zur Temperaturkompensation werden die Widerstände 24; des zweiten Demodulatorzweiges durch eine Brückenschaltung ersetzt,·' In der Brückenschaltung sind angeordnet ein Festwiderstand 26, zwei' temperaturabhängige Festwiderstände 27; 28 und ein Einstellregler zur Temperaturkorrektur. Der Schleifkontakt des Potentiometers 3o führt ebenfalls eine positive oder negative Gleichspannung besügl:icvh. dos · . · _ ο *_
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BADORlQtNAL
Leiters 61, falls dieser aus seiner Symmetrielage herausgedreht worden ist und falls die zugehörige Widerstandsbrückenschaltung nicht abgeglichen worden ist. Der Brückenabgleich ist durch den Einstellregler 29 z, B, für Raumtemperatur möglich» Dieser ist erreicht, wenn bei einer probeweisen Verstellung des in der Brückendiagonalen befindlichen Potentiometers 3o keine Spannung bezüglich des Leiters 61 auftritt. Bei einer anderen Temperatur ist infolge der temperaturabhängigen Widerstände 27; 28 die Brückenschaltung nicht im Gleichgewicht und das Potentiometer 3o führt einen Strom, Verbleibende Temperatureinflüsse auf das Ausgangssignal τ/erden durch eine entsprechende Einstellung des Schleif kontaktes des Potentiometers 3o kompensiert, . ffir die Ausgangstemperatur (Eaumtemperatur) ist die Stellung dieses Schleifkontaktes wieder belanglos, da sich hier .die Brückenschaltung wieder im Gleichgewicht befindet.
Das bedeutet, daß durch einen einmaligen Temperaturversuch der Temperatureinfluß für zwei Temperaturwerte (z, B, Eaumtemperatur und einer beliebigen anderen Temperatur) vollständig auskompensiert werden kann· Die Temperaturkompensation ist dann für alle anderen Temperaturwerte richtig eingestellt. Da Temperaturversuche allgemein sehr zeitaufwendig sind, bedeutet diese Einstellmethode eine erhebliche Verkürzung des Arbeitszeitaufwandes für die Einstellung der Meßeinrichtung, Bei dieser Anordnung ist die Sekundärwicklung 7» 8 zwischen den Schleifkontakt des Einstell-.regiere 23 und den Schleifer des Potentiometers 3o geschaltet,
Zur Meßspannung sind die Spannungen für die Mulleinstellung und die für die Temperaturkompensation erforderliche temperaturabhängige Spannung hinzugefügt*
In Fig, # wird gemäß eines weiteren Merkmals der Erfindung die Schaltungsanordnung fUr den erfindungsgemäßen Differentialtransformator mit einem naohgeschalteten Verstärker dargestellt, der ebenfalls von den Leitern 61 und 62 versorgt wird. Er besteht aus den Transistoren 35j 38 und 42. Ein Widerstand 36 im Kollektorzweig des Transistors 35 ißt sehr hoohohmig» Der Emitter des Transistors 38 let--über eine Zenerdiode 37 mit dem Leiter 62 verbunden. Die Zenerdiode 37 hat einen Arbeitswiderstand 39·
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Der Kollektor des Transistors 38 ist über einen -Arbeitswiderstand
40 mit dem Leiter 61 verbunden. Der parallel liegende Kondensator
41 verursacht ein Tiefpassverhalten des Verstärkers.
Der Emitter des Leist.ungstransistors 42 ist über einen z, B, einstellbaren Spannungsteiler der Widerstände 43 ; '. 44 mit dem Leiter 61 verbunden. Der Emitter des Transistors 35 ist mit dem Abgriff des Spannungsteilers 43J 44 verbunden. Parallel zum Span- « nungsteiler kann eine eingeprägte Sp-annung proportional dem Meßweg abgegriffen werden. Der Kollektor des Transistors 42 muß hierbei mit dem Leiter 62 verbunden sein.
Zwischen dem Kollektor des Leistungstransistors 42 und dem.Leiter 62 kann ein eingeprägter Strom proportional dem Meßweg abgenommen, werden. Der Spannungsteiler 43; 44 darf dann nioht durch einen äußeren Widerstand belastet sein. Der Transistor 35 des Verstärkers kann ebenfalls durch den Schleifer des Potentiometers 23 voreingestelIt werden. Das bedeutet, daß die elektrische nullstellung einschließt die "Nullstellung des mechanischen Systems als auch die Öffnungsspannung des Transistors 35,
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Claims (7)

  1. Ί 924242-
    Pat ent ansprü ehe
    1 · iDifferentialtransformator und Schaltungsanordnung für einen ^- Differentialtransformator vorzugsweise für Meßeinrichtungen, deren Meßgrößen auf eine Weg- oder Kraftmessung zurückgeführt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differentialtransformator und ein Demodulator integrierendei· Bestandteil eines kombiniert induktiv und kapazitiv rückgekoppelten Recht— eekwellengenerators ist,
  2. 2. Schaltungsanordnung für einen Differentialtransformator nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Steuerwicklungen (.5J 6) in die Steuerkreise der Schalttransistoren (1; 2) geschaltet sind und deren Mittelanzapfung mit einem Pol der Gleichspan- " nungsquelle (U-n) verbunden, daß zwischen den Kollektoren der Sohalttrsnsistoren (1; 2) ein Stromzweig mit Kondensatoren (9; 1o) und Widerständen (11; 12; 13; 14) angeordnet ist, daß • Leitungen von YerMndungspunfcten der Widerstände (11; 12) (13; 14) zii den Basen und eine Leitung von einem Symmetrie— punkt (12; 13) zu einem Spannungsteiler (15; 16) geführt sind, daß der Spannungsteiler (15; 16) mit der Gleichspannungsquelle (tO verbunden ist und daß Primärwicklungen· (3j 4) einerseits mit den Kollektoren und andererseits gemeinsam mit der Leitung vom zweiten Pol (61) der Gleichspannungsquelle (U-d) verbunden sind.
  3. 3. Schaltxingsanordnung für einen Differential transformator nach den -Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß ein Demodulator mit einem ersten Stromzweig mit Dioden (17; 18), Begrenzungswiderständen (21; 22) und einem Einstellregler (23) und einem zweiten Stromzweig mit Dioden (19; 2o) in entgegengesetzer IFlußrichtung und Widerständen (24; 25) zwischen den Kollektoren der Schalttransistoren (1; 2) angeordnet ist tmd daß eine Sekundärwicklung (7; 8) einerseits mit dem Einstellregler (23) und andererseits mit dem Mittelabgriff des zweiten Demodulatorzweiges ver"bunden ist., daß über der Sekundärwicklung (7; 8) ein Kondensator (31) angeordnet und die Mittelanzapfung (6o) der Sekundärwicklung, realisiert durch einen ohinschen i'pnmiungsteiler, mit einem Tiefpass (32; 33) ver-
    0 0 9 8 3 6/0 9 A 3
    _ AO
    bunden ist, Über dessen Kondensator (33) ein Potentiometer (34) angeordnet ist. - , .
  4. 4. Schaltungsanordnung für einen Differentialtransformator nach den-Ansprüchen 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß'der liefpasswiderstand (32) ein Heifileiter ist,'
  5. 5. Schaltungsanordnung für einen Differentialtransformator nach den .Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (24? 25) des zweiten Demo dul at ions zwe ige s durch eine, Brückenschaltung ersetzt werden, daß in der Brückenschaltung 2 temperaturabhängige Widerstände (27? 28), ein Einstellregler zur Temperaturkorrektur (29), ein Festwiderstand (26) und im Diagonalzweig ein Potentiometer (3o) angeordnet sind und daß der Schleifer des Potentiometers (3o) mit der Sekundärwicklung (8) verbunden ist.
  6. 6. Schaltungsanordnung für einen Differentialtransformator nach den Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefpass (32; 33) über ein Potentiometer (34) mit einem gegengokoppelten Gleichspannungsverstärker verbunden ist, bestehend aus einem Gleichspannungsverstärker mit zwei Transistoren (35; 38) und einer Ausgangsstufe mit einem Leistungstransis— tor (42), der als Emitterfolger geschaltet ist, daß ein wahlweise veränderlicher Spannungsteiler (43; 44) im Emitterzweig des Leistungstransistors (42) angeordnet ist, deren Mittelabgriff mit dem Emitter des Transistors (35) verbunden ist, dessen Kollektor mit einem hoohohmigen Widerstand (36) und der Basis des zweiten Transistors (38) der ersten Stufe verbunden ist, in dessen Smitterkreis eine Zenerdiode (37) geschaltet ist und dessen Kollektor mit der Basis des Leistungstransistors (42) verbunden ist.
  7. 7. Differentialtransformator nach dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialtransformator zwei Gerrit-, "" schalenkerne (47) enthält, die mit einem Passring (5o) ver- ' bunden sind, daß der Ringspalt zwischen Passring (5o) und
    983 6/09 43 „ 13 ra
    BAD QRiGiNAt
    Außendurchmesser einer Scheibenanordnung, "bestehend aus Ferritscheiben (49) und einer Zentrierseheibe (58), gering ist, daß die Scheibenanordnung (49 > 58) mit einem verschiebbaren Stab (48) rotationssymmetrisch verbunden ist, dsJ3 der Abstand (57) zwischen den Ferritschalenkernen (47) in Yerbindung mit der Breite (54) der Scheibenanordnung den maximalen Meßweg ergibt und daß'zwei Spulenkörper (51 j 52) in symmetrischer Verteilung Primärwicklungen (3> 4), deren Anteile (3J 4) auf beiden Spul enkb'rp era in Eeihe geschaltet sind, Sekundärwicklungen (7; 8), die- entgegengeschaltet sind, und Steuerwicklungen (5j 6), deren· Anteile auf beiden Spulenkörpern in Reihe geschaltet sind, tragen· |
DE19691924242 1969-02-06 1969-05-12 Differentialtransformator und Schaltungsanordnung fuer Differentialtransformatoren vorzugsweise fuer Messeinrichtungen,deren Messgroessen auf eine Weg- oder Kraftmessung zurueckgefuehrt werden koennen Pending DE1924242A1 (de)

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