DE1941601A1

DE1941601A1 - Device for scanning the mutual angular position of rotating shafts

Info

Publication number: DE1941601A1
Application number: DE19691941601
Authority: DE
Inventors: Kurt Oelsch
Original assignee: ZACHARIAE OELSCH MEIER
Current assignee: ZACHARIAE OELSCH MEIER
Priority date: 1969-08-16
Filing date: 1969-08-16
Publication date: 1971-02-25

Description

Vorrichtung zu Abtasten der gegenseitigen Winkellage sich drehender Wellen. Device for scanning the mutual angular position of rotating Waves.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zun Abtasten der gegenseitigen Winkellage sich drehender Wellen.The invention relates to a device for scanning the mutual Angular position of rotating shafts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung unter Verwendung einfacher elektrischer Bauteile zu schaffen.The invention is based on the object of such a device using simple electrical components.

Die Erfindung besteht darin, daß mit einer der Wellen ein Paar von Schleifern eines ersten Ringpotentiometers gekuppelt ist, die u 1800 gegeneinander versetzt sind und an die über eine Bürstenanordnung eine Spannung angelegt ist, daß mit der anderen Welle ein Paar von Schleifern eines zweiten Ringpotentiometers gekuppelt ist, die über eine Bürstenanordnung lit einem Spannungsfühler oder -meßgerät verbunden sind und daß die beiden Ringpotentiometer je vier inzapfungen aufweisen, die paarweise miteinander verbunden sind. Wenn die Schleifer des zweiten Ringpotentiometers in bezug auf die miteinander verbundenen Anzapfungen senkrecht zu den Schleifen des ersten Rinspotentiometers stehen, dann ist die lusgangsepannung Juli. B einer Winkelabweichung der Wellen tritt eine Ausgangs spannung auf. Vorteilhaftersoise liegt an dem Sohleiferpaar des ersten Ringpotentiometers eine Gleichspannung anO In diesem Falle ist die Polarität der an dem zweiten Ringpotentiometer abgegriffenen Spannung unmittelbar ein Maß für die Richtung der Winkelabweichung der beiden Wellen. Es kann an das Schleiferpaar des ersten Ringpotentiometers jedoch auch eine Wechselspannung angelegt werden. In diesem Falle muß die an dem Schleiferpaar des zweiten Ringpotentiometers abgegriffene Spannung phasenempfindlich demoduliert werden, um nicht nur die Größe, sondern auch die Richtung der Winkelabweichung zu bestimmen.The invention consists in that with one of the shafts a pair of Wipers of a first ring potentiometer are coupled, the u 1800 against each other are offset and to which a voltage is applied via a brush arrangement, that with the other shaft a pair of sliders of a second ring potentiometer is coupled, which via a brush arrangement lit a voltage sensor or measuring device are connected and that the two ring potentiometers each have four taps, which are connected to each other in pairs. When the wiper of the second ring potentiometer with respect to the interconnected taps, perpendicular to the loops of the first rinspotentiometer, then the starting tension is July. B one Angular deviation An output voltage occurs in the waves. Advantageoussoise a DC voltage is applied to the solenoid pair of the first ring potentiometer In this case the polarity is that of the second ring potentiometer Voltage directly a measure of the direction of the angular deviation of the two shafts. However, an alternating voltage can also be applied to the pair of sliders of the first ring potentiometer be created. In this case, the must on the pair of wipers of the second ring potentiometer tapped voltage can be demodulated in a phase-sensitive manner in order not only to but also to determine the direction of the angular deviation.

Da die Potentiometerschleifer nur mit sehr geringer Dreh-Zahl bewegt werden dürfen, maximal mit einer Drehzahl von 30 UpX, kann bei schneller umlaurenden Wellen vorgesehen sein, daß die Schleiferpaare mit den umlaufenden Wellen über Untersetzungsgetriebe gekuppelt sind. Diese Untersetzungsgetriebe können beispielsweise eine Untersetzung von 10 : l bewirken, so daß sioh die Potentiometerschleifer mit nur 1/10 der Umdrehungssahl der zu messenden Wellen drehen.Because the potentiometer slider only moves at a very low speed may be allowed, maximum with a speed of 30 UpX, can with faster Umlaurenden Shafts can be provided that the pairs of grinders with the rotating shafts via reduction gears are coupled. These reduction gears can, for example, be a reduction of 10: 1, so that the potentiometer wiper is only 1/10 of the turn of the shafts to be measured.

Ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher er.An embodiment of this invention is referred to below on the accompanying drawings.

läutert: Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer erfindungagemaßen Vorrichtung.Clarifies: Fig. 1 shows a circuit diagram of a device according to the invention.

Fig. 2 zeigt den Verlauf der Ausgangsspannung, die an den Schleifern des zweiten Ringpotentiometers abgegriffen wird, in Abhängigkeit von der relativen Winkellage der Wellen, wobei die Winkellage, in der die Potentiometerschleiferpaare senke recht zueinander stehen, als O-Punkt genommen ist. Fig. 2 shows the course of the output voltage applied to the wipers of the second ring potentiometer is tapped, depending on the relative Angular position of the shafts, the angular position in which the potentiometer wiper pairs sink right to each other, as the O-point is taken.

Mit den beiden (nicht dargestellten) Wellen sind zwei Ringpotentiometer 1 und 2 über (ebenfalls nicht dargestellte) Untersetzungsgetriebe gekuppelte Die Ringpotentiometer besitzen je zwei Abgriffe 3 und 4 bzw. 5 und 6, die jeweils um 1800 gegeneinander versetzt sind. Die Abgriffe 3, 4 tzw.With the two shafts (not shown) are two ring potentiometers 1 and 2 coupled via reduction gears (also not shown) die Ring potentiometers each have two taps 3 and 4 or 5 and 6, each around 1800 are offset against each other. The taps 3, 4 tzw.

5, 6 sind über Schleifringe und Bürsten nach außen geführt, so daß die gesamte Schleiferanordnung durchgedreht werden kann. Die beiden Ringpotentiometer weisen je vier um jeweile 900 gegeneinander versetzte Anzapfungen 8, 9, 10, 11 bzw. 81, 9', lO lii auf. Diese Änzapfungen sind paarweise miteinander verbunden, 80 die Anzapfung 8 des Ringpotentiometern 1 mit der Anzapfung 8t des Ringpotentiometers 2 usw.5, 6 are guided to the outside via slip rings and brushes, so that the entire grinder assembly can be turned. The two ring potentiometers each have four taps 8, 9, 10, 11 or 81, 9 ', lO lii on. These taps are connected to one another in pairs, 80 the Tap 8 of the ring potentiometer 1 with the tap 8t of the ring potentiometer 2 etc.

Die Sohleifer 5 und 6 sind ebenfalls über Schleifringe und Bürsten nach außen geführt. An dem Abgriff des Potentiometer 12 kann der Ansprechpunkt des polarisierten Relais 13 eingestellt werden. Der Umschalte-Kontakt des polarisierten Relais 13 gibt jedoch in der Ruhelage keinen Kontakt. Statt des Potentiometers 12 und des polarisierten Relais 13 kann auch ein Meßinstrument mit dem O-Punkt in der Mitte vorgesehen werden, wobei die Skala des Meßinstruments in Winkelgraden geeicht sein kann. In Fig. 2 ist dargestellt, wie sich die Ausgangsspannung U an den Schleifern 5 und 6 in Abhängigkeit von der Winkelabweichung der Wellen von der in Fig. 1 dargestellten Stellung ändert.Solers 5 and 6 are also about slip rings and brushes outwards. At the tap of the potentiometer 12, the response point of the polarized relay 13 can be set. The toggle contact of the polarized Relay 13, however, has no contact in the rest position. Instead of the potentiometer 12 and the polarized relay 13 can also be a measuring instrument with the O-point in the Center are provided, with the scale of the measuring instrument calibrated in degrees can be. In Fig. 2 it is shown how the output voltage U at the grinders 5 and 6 depending on the angular deviation of the shafts from the position shown in Fig. 1 changes.

Auch bei Verwendung von Wechselstrom läßt sich in ähnlicher Weise eine Anordnung mit einem Relais versenden, welches bei einer bestimmten Winkelabweichung der Wellen voneinander anzieht. Zu diesem Zweck wird die Wechselspannung verstärkt, gleichgerichtet und dem Relais zugeführt. Die Gleichrichtung kann phasenabhängig erfolgen, wenn nicht nur der absolute Betrag der Winkelabweichung interessiert, also zwischen Vor- und Racheilen.der beiden Wellen zueinander unterschieden werden soll.Even when using alternating current, it can be done in a similar way send an arrangement with a relay, which at a certain angle deviation which attracts waves from each other. For this purpose, the alternating voltage is amplified, rectified and fed to the relay. The rectification can be phase dependent take place if not only the absolute amount of the angular deviation is of interest, That is, a distinction must be made between the fore and the vengeance of the two waves target.

Claims

device for scanning the mutual angular position of rotating Waves, characterized in that one of the waves has a pair of grinders (3,4) of a first ping potentiometer (1) is coupled, which are against each other around 1800 are offset and to which a voltage (U) is applied via a brush arrangement is that with the other shaft a pair of sliders (5,6) of a second ring potentiometer (2) is coupled, via a brush arrangement with a voltage sensor (13) or measuring device are connected, and that the two ring potentiometers (1,2) each have four Taps (8, 9 io, 11 or 8 ', 9', lo ', i1') that are paired with one another are connected.

2. Device according to claim 1, characterized in that the pairs of grinders (3, 4 or 5, 6) are coupled to the rotating shafts via reduction gears.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that A DC voltage is applied to the pair of sliders (3, 4) of the first Rlagpotentioseter (1) (U) is applied

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that on the pair of sliders (5,6) of the second ring potentiometer (2) another potentiometer (12) is present, at the tap of which a polarized relay (13) is connected, where the last potentiometer (12) is the response point of the polarized Relay (13) is adjustable.