DE1951942A1 - Measuring transducer, especially for capacitive sensors - Google Patents

Measuring transducer, especially for capacitive sensors

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Description

Meßgrössenumformer insbesondere für kapazitiv wirksame Geber Die Erfindung betrifft einen Neßgrössenumformer zum Ableiten von der Kapazität insbesondere kapazitiv wirksamer Geber analogen Gleichspannungen mit einer den G'eber -bzw. den zu messenden Kondensator speisenden Wechselstromquelle.Measured variable converter especially for capacitive sensors. The invention relates to a transducer for deriving capacitance in particular capacitively effective encoder analog DC voltages with an encoder or the one to be measured AC power source feeding capacitor.

In der Meß- und Regeltechnik sind kapazitive Geber bekannt, die physikalische Größen wie Wege, Drucke, Winkeldrehungen, Feuchtigkeiten oder dergl. erfassen und durch analoge Werte ihrer Kapazität wiedergeben. Zur Auslösung von Meß-, Steuer-und Regelvorgängen lassen sich die hierbei erhaltenen Kapazitätsänderungen schlecht auswerten, und'es ist daher üblich, die Jeweiligen Kapazitätswerte in analoge elektrische Strom- oder Spannungswerte umzuformen. Derartige Umformungen können durch Brückenschaltungen bewirkt werden, bei denen sich iA Abhängigkeit von Kapazitätsänderungen die in der Brückendiagonale auftretende Spannung ändert. Bei der indem rung nur eines Gliedes innerhalb der Brücke aber sind die erzielten Spannungsänderungen nur innerhalb eines sehr kleinen Arbeitsbereiches linear von den Änderungen des zu überwachenden Gliedes abhängig, so daß entweder besondere, aufwendige Entzerrungsmaßnahmen erforderlich sind, oder aber nur ein enger Arbeitsbereich nutzbar ist, und der Umformer eine nur geringe Empfindlichkeit aufweist.In measurement and control technology, capacitive sensors are known, the physical ones Quantities such as paths, pressure, angular rotations, humidity or the like. Detect and reproduced by analog values of their capacitance. For triggering measurement, control and The changes in capacity obtained in this way are difficult to control processes evaluate, and'it is therefore customary to convert the respective capacitance values into analog electrical To convert current or voltage values. Such transformations can be achieved by bridge circuits are caused, in which, in general, depending on capacity changes, the in the The voltage occurring in the bridge diagonal changes. In the case of the introduction of only one limb within the bridge, however, the voltage changes achieved are only within one very small working area linearly from the changes in the element to be monitored dependent, so that either special, complex equalization measures are required are, or only a narrow work area can be used, and the converter is a has only low sensitivity.

Es ist weiterhin bekannt, einen wechselstromgespeisten Schwingkreis vorzusehen, dessen Kreiskapazität die zu messende Kapazität einschließt9 und dessen Amplitude überwacht wird.It is also known to have an alternating current-fed oscillating circuit whose circuit capacitance includes the capacitance to be measured9 and whose Amplitude is monitored.

Auch hier läßt sich eine ausreichende Linearität nur über einen engen Teilbereich einer Flanke der Resonanzkurve des Schwingkreises erzielen.Here, too, sufficient linearity can only be achieved with a narrow one Achieve part of a flank of the resonance curve of the oscillating circuit.

Der Schwierigkeiten der Meßwertumformung wegen haben sich daher die an sich leicht zu erstellenden und reproduzierbare Werte liefernden kapazitiven Geber in der Praxis nur beschränkt durchsetzen können: Sobald ein linearer Zusammenhang zwischen zu erfassender und umgeformter Meßgröße erförderlich ist, so beispielsweise bei der Erfassung von Stellwegen, werden vorwiegend induktiv oder als Spannungsteiler wirksame Geber verwendet, obwohl sie aufwendiger, störanfälliger und in ihrer Gesamtwirkung schlechter überschaubar sind.The difficulties of measured value conversion therefore have the capacitive values that are easy to create and that deliver reproducible values In practice, donors can only enforce to a limited extent: As soon as there is a linear relationship is necessary between the measured variable to be detected and transformed, for example when recording travel ranges, are mainly inductive or as a voltage divider effective donors are used, although they are more complex, more susceptible to failure and in their overall effect are less manageable.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen Meßgrössenumformer zu schaffen, der es gestattet, mit geringem Aufwand innerhalb eines weiten linearen Arbeitsbereiches Kapazitätswerte in elektrische Spannungswerte umzusetzen.The invention is based on the object of providing a transducer create that allows, with little effort, within a wide linear Working area to convert capacitance values into electrical voltage values.

Erreicht wird dieses gemäß der Erfindung, indem der den zu messenden Kondensator bzw. den kapazitiven Geber aufweisende, durch eine Wechselstromquelle gespeiste Stromkreis über einen stromgesteuerten, in Basis schaltung betriebenen Transistor geführt istt dessen Ausgangskreis eine Gleichrichteranordnung speist. Durch die Speisung des die zu ermittelnde Kapazität aufweisenden Kondensators mittels einer Wechselspannung wird über diesen ein Strom bewirkt, welcher der zu ermittelnden Kapazität streng proportional ist. Der in Basisschaltung betriebene Transistor beeinträchtigt infolge des geringen Widerstandes seiner im Stromkreis liegenden Strecke die Linearität des der Kapazität folgenden Stromes nicht, während er gleichzeitig gestattet, eine wiederum diesem Strom proportionale Spannung abzugeben, die sich in einer nachgeordneten Gleichrichteranordnung in eine der Jeweiligen Kapazität proportionale Gleichspannung wandeln läßt.This is achieved according to the invention by the to be measured Capacitor or the capacitive transmitter having, by an alternating current source Powered circuit via a current-controlled, operated in basic circuit The output circuit of the transistor feeds a rectifier arrangement. By feeding the capacitor having the capacitance to be determined by means of an alternating voltage, a current is generated via this, which of the to be determined Capacity is strictly proportional. The transistor operated in common base interferes with due to the low resistance of its path in the circuit, the linearity of the current following the capacity, while at the same time allowing a in turn to deliver this current proportional voltage, which is in a downstream Rectifier arrangement into a DC voltage proportional to the respective capacitance lets walk.

Als wesentlich wurde erkannt, mit dem Geber die Basis-Emitter-Strecke. des Transistors in Reihe zu schalten und die Speisung der Gleichrichterånordnung von dessen Kollektor aus zu bewirken. Als empfehlenswert wurde erkannt, als Wechselstromquelle einen mit konstanter Spannungsamplitude arbeitenden Generator zu wählen, dessen' Spannungskonstanz durch Regelung und/oder Wahl eines geringen Innenwiderstandes erzielt sein kann.It was recognized that the base-emitter path with the encoder is essential. of the transistor to be connected in series and the supply of the rectifier arrangement from its collector from effect. It was recognized as advisable a generator working with constant voltage amplitude as an alternating current source to choose whose 'voltage constancy through regulation and / or choice of a low Internal resistance can be achieved.

Dem Kollektorkreis des Transistors kann zur Spannungsentnahme ein Widerstand und/oder ein auf die Frequenz des Generators abgestimmter Schwingkreis zugeordnet sein. Als Gleichrichteranordnung hat sich die Klemmschaltung mit nachgeordnetem R-C-Siebglied bewährt. Zur Verstärkung der gewonnenen Spannung sowie zur wahlweisen Verfügungstellung eines Spannungs- sowie eines Stromausganges hat es slch bewährt, der Gleichrichteranordnung einen Operationsverstärker nachzuordnen. Dieser Operationsverstärker kann auch zur Kompensation der Ausgangs- bzw. Leerlaufspannung herangezogen werden. Eine solche Kompensation kann erzielt werden, indem der Gleichrichteranordnung eine deren Auflgangsspannung einstellbar verschiebende Kompensationsvorrichtung nachgeordnet wird. Die Kompensation kann aber bereits wechselspannungsseitig vorgenommen werden, indem die Wechselstromquelle gegenphasig zum Meßkreis einen einen zweckmäßig einstellbaren Kondensator aufweisenden Kompensationskreis speist; Meß- und Kompensationskreis werden gemeinsam über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors geschlossen. Als nachahmenswert wurde auch erkannt, die Wechselstromquelle zwei Umformerkreise speisen zu lassen, deren erster den Geber und deren zweiter einen einstellbaren Kondensator aufweist, und deren Ausgänge gemeinsam vorzugsweise gegensinnig wirksam gemacht werden.The collector circuit of the transistor can be used to draw voltage Resistance and / or an oscillating circuit tuned to the frequency of the generator be assigned. As a rectifier arrangement, the clamping circuit with a downstream Tried and tested R-C sieve element. To reinforce the voltage gained as well as optionally Provision of a voltage and a current output has proven itself an operational amplifier downstream of the rectifier arrangement. This op amp can also be used to compensate for the output or open circuit voltage. Such compensation can be achieved by adding a whose opening voltage is arranged downstream of an adjustable compensation device will. The compensation can, however, already be carried out on the AC voltage side, by having the alternating current source in phase opposition to the measuring circuit an appropriately adjustable one Compensation circuit having a capacitor feeds; Measuring and compensation circuit are closed together via the base-emitter path of the transistor. as It was also recognized that the alternating current source feeds two converter circuits, which is worth imitating to let, the first of which is the encoder and the second of which an adjustable capacitor has, and their outputs are preferably made effective in opposite directions together will.

Im einzelnen ist die Erfindung anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei: Fig, 1 einen kapazitiv wirksamen, wegabhängig betätigten Geber, Fig. 2 das Blockschaltbild eines veränderlichen Kondensators mit nachgeordnetem Meßgrößenumformer und betriebener Anzeigevorrichtung, Dg. 3 das Schaltbild des Meßgrößenumformers nach Fig, 2, Fig. 4 einen dem Modulator nach Fig. 2 naehgeordneten Operationsverstärker Fig. 5 einen einen Kompensationszweig aufweisenden Meßwertumformer und Fig 6 einen mit einem Kompensationskanal ausgestatteten Meßwertumformerf In Fig. 1 ist ein kapazitiv wirksamer Geber gezeigt, bei dem ein Rohr-l einen Kern 2 umfaßt und gegen diesen isoliert ist.In more detail, the invention is based on the following description of FIG Embodiments explained in connection with these illustrative drawings. They show: FIG. 1 a capacitively effective, travel-dependently actuated sensor Figure 2 is a block diagram of a variable capacitor with downstream transducer and operated display device, Dg. 3 the circuit diagram of the transducer according to FIG. 2, FIG. 4 is arranged in a manner similar to the modulator according to FIG Operational amplifier FIG. 5 shows a measuring transducer having a compensation branch and FIG. 6 shows a measuring transducer f In equipped with a compensation channel Fig. 1 shows a capacitively effective transmitter in which a tube 1 has a core 2 and is isolated from it.

Unter Einwirkung der zu erfassenden Meßgröße sind Rohr und Kern gegeneinander verschiebbar, so daß die resultierende Kapazität Cx des Gebers 3 beträgt: Cx = CO + kx.Under the influence of the measured variable to be recorded, the tube and core are against each other displaceable so that the resulting capacitance Cx of the encoder 3 is: Cx = CO + kx.

In Fig. 2 ist das Blockschaltbild eines dem Geber 3 nachgeordneten Meßgrößenumformers gezeigt, der zur Betätigung der Anzeigestufe 4 dient. Im ersten Block ist ein HF-Generator 5 vorgesehen, der mit konstanter Frequenzund Spannungsamplitude schwingt. Der HF-Generator 5 speist den Stromkreis6, der den Geber 3 enthält: Der im Stromkreis 6 fließende HF-Strom ist sowohl der Frequenz und Spannung des HF-Generators 5 als auch der Jeweiligen Kapazität des Gebers 3 proportional; da Frequenz und Spannung konstant gehalten werden, folgt der sich entwickelnde HF-Strom der Kapazität des Gebers 3 linear. Dieser HF-Strom fließt als eingeprägter Steuerstrom in den niederohmigen Eingang 7 eines in Basisschaltung betriebenen Transistor 8 und bewirkt an einem in dessen Kollektorkreis vorgesehenen Arbeitswiderstand eine dem HF-Strom proportionale HF-Spannung, die dem steuernden HF-Strom und damit der Kapazität des Gebers 3 proportional ist. Die HF-Spannung wird der Gleichrichteranordnung 9 zugeführte und die in dieser bewirkte, der HF-Spannung proportionale Gleichspannung dient der Steuerung der Anzeigestufe 4. Demnach wird in der ersten Stufe des Meßgrößenumformers aufgrund der Kapazität des Gebers 3 ein dieser proportionaler HF-Strom entwickelt, der in der folgenden, durch den Transistor 8 gebildeten Stufe rückwirkungsfrei in eine proportionale HF-Spannung umgeformt wird. In eine wiederum dieser proportionale Gleichspannung wird sie in der folgenden Gleichrichteranordnung 9 gewandelt.In Fig. 2, the block diagram of the transmitter 3 is arranged downstream Shown transducer, which is used to operate the display level 4. In the first Block an HF generator 5 is provided, which has a constant frequency and voltage amplitude swings. The HF generator 5 feeds the Stromkreis6, which contains the encoder 3: The HF current flowing in circuit 6 is both the frequency and voltage of the HF generator 5 as well as the respective capacity of the encoder 3 proportional; there frequency and voltage are kept constant, the developing HF current follows the capacity of the Encoder 3 linear. This HF current flows as an impressed control current into the low-resistance Input 7 of a base-operated transistor 8 and causes one in its collector circuit provided a working resistance proportional to the HF current HF voltage that is proportional to the controlling HF current and thus the capacity of the transmitter 3 is. The HF voltage is fed to the rectifier arrangement 9 and that in it The DC voltage caused by the HF voltage is used to control the display level 4. Accordingly, in the first stage of the transducer because of the capacity of the encoder 3 develops a proportional HF current that is in the following, formed by the transistor 8 stage in a reaction-free proportional HF voltage is converted. In another proportional one It is converted to direct voltage in the following rectifier arrangement 9.

Ein Schaltbild des Meßgrößenumformers ist in Fig. 3 unter Vernachlässigung der Gleichstrompfade dargestellt. Der Geber 3 ist über eine Kopplungsspule 10 mit dem HF-Generator 5 verbunden und speist den Emitter-Eingang 7 des Transistors 8.A circuit diagram of the transducer is shown in Fig. 3 with neglect the direct current paths are shown. The encoder 3 is via a coupling coil 10 with connected to the HF generator 5 and feeds the emitter input 7 of the transistor 8.

Im Kollektor-Kreis des Transistors 8 ist ein Schwingkreis 11 angeordnet, der auf die Frequenz des-HF-Generators 5 abgestimmt und mittels des Widerstandes 12 gedämpft ist. über den Kondensator 13 ist die Diode 14 angekoppelt, und die sich entwickelnde Gleichspannung ist, mittels des R-C-Gliedes 15 gesiebt, der Klemme 16 entnehmbar. Die Linearität des Meßgrößenumformers hängt im wesentlichen davon ab, daß bei der mehrfachen Umformung ausschließlich Vorgänge benutzt werden, die innerhalb weiter Grenzen streng linear verlaufen. So folgt der Hochfrequenzstrom Jeder Kapazitätsänderung, solange die übrigen im Stromkreis 6 vorgesehenen Widerstände hinreichend klein gegenüber dem Wechselstromwiderstand des Gebers 3 sind.An oscillating circuit 11 is arranged in the collector circuit of transistor 8, tuned to the frequency of the HF generator 5 and by means of the resistor 12 is attenuated. The diode 14 is coupled via the capacitor 13, and the Developing DC voltage is screened by means of the R-C element 15, the terminal 16 removable. The linearity of the transducer essentially depends on it from the fact that in the multiple reshaping only processes are used that are strictly linear within wide limits. This is how the high frequency current follows Any change in capacitance as long as the other resistances provided in circuit 6 are sufficiently small compared to the alternating current resistance of the encoder 3.

Diese Bedingung läßt sich bei dem niederohmigen Eingang 7 des in Basis schaltung betriebenen Transistors 8 in Verbindung mit der bekannten Größenordnung der Kapazität des Gebers 3 durch entsprechende Wahl der Frequenz des HF-Generators 5 leicht erfüllen. Die Verstärkung innerhalb des Transistors 8 läßt sich hinreichend linear halten, und auch die Gleichrichteranordnung 9 arbeitet linear, sobald sie im Bereiche ausreichender Amplituden betrieben wird. An der Klemme 16 steht damit eine Gleichspannung an, die zur Auslösung von Regel- bzw. Steuervorgängen nutzbar ist und die auch, wie Fig. 2 zeigt, zur Erzielung einer linearen Anzeige herangezogen werden kann.This condition can be met with the low-resistance input 7 of the base circuit operated transistor 8 in conjunction with the known order of magnitude the capacity of the encoder 3 by appropriate choice of the frequency of the HF generator 5 easily meet. The gain within the transistor 8 can be sufficient hold linear, and the rectifier arrangement 9 works linearly as soon as they is operated in the range of sufficient amplitudes. This means that at terminal 16 a DC voltage that can be used to initiate regulation or control processes and which, as FIG. 2 shows, is also used to achieve a linear display can be.

In vielen Fällen stört die durch die Anfangs- bzw. mittlere Kapazität des Gebers 3 sich an der Klemme 16 einstellende Grundspannung. Die wahlweise Einstellung der Spannung Null bei vorgegebenem Kapazitätswert des Gebers'lEßt sich dadurch erreichen, daß der Gleichrichteranordnung 9 gemäß Fig. 4 eine Kompensationsvorrichtung lt nachgeordnet wird, die den wahlweisen Abgriff einer- Kompensationsspannung an einem Potentiometer 18 erlaubt und die der Gleichrichteranordnung 9 entnommene Demodulationsspannung mit der Kompensationsspannung über Entkopplungswiderstände zusammenführt. Unterstützt wird der Vorgang der Kompensation durch einen nachgeordneten Operationsverstärker 19, der durch wahlweise Beschaltung sowohl einen Spannungsals auch einen Stromausgang zur Verfügung stellt.In many cases the interfering with the beginning or middle capacity of the encoder 3 is set at the terminal 16 basic voltage. The optional setting the voltage zero at a given capacitance value of the encoder can be achieved by that the rectifier arrangement 9 according to FIG. 4 is followed by a compensation device that the optional tap of a compensation voltage on a potentiometer 18 allowed and the demodulation voltage taken from the rectifier arrangement 9 merges with the compensation voltage via decoupling resistors. Supports is the process of compensation by a downstream operational amplifier 19, the optional wiring of both a voltage and a current output provides.

Die Kompensation des sich ergebenden Grundwertes der Ausgangsspannung kann nach Fig. 5 auch durch die Anordnung eines Kompensationszweiges-bewirkt werden, der dem Meßzweig ähnlich ausgelegt und gegenphasig zu diesem vom HF-Generator 5 gespeist ist. Der HF-Generator speist in aus Fig. 3 bekannter Weise über eine Kopplungsspule 20 den Stromzweig des Gebers 3. Eine zweite, gegenphasig wirksame Kopplungsspule 21 speist einen einstellbaren Kompensationskondensator 22. Die Fußpunkte der Kopplungsspulen 20 und 21 sind mit dem Eingang des Transistors 8 verbunden. Gegenphasige Ströme gleicher Amplitude vermögen sich an der Verbindungsstelle der Kopplungsspulen 20 und 21 auszugleichena so daß der niederohmigeEingang 7 des Transistors 8 nur mit dem nicht kompensierten Anteil des HF-Stromes, dem Differenzstromt beaufschlagt wird. Der Kompensationskondensator 22 läßtsich so einstellen, daß in einer vorgegebenen Stellung des Gebers 3 die volle Kompensation erzielt wird und an der Klemme 96 die Spannung verschwindet .The compensation of the resulting basic value of the output voltage can also be effected according to Fig. 5 by the arrangement of a compensation branch, which is designed to be similar to the measuring branch and is out of phase with this from the HF generator 5 is fed. The HF generator feeds in a manner known from FIG. 3 via a coupling coil 20 the current branch of the encoder 3. A second, anti-phase coupling coil 21 feeds an adjustable compensation capacitor 22. The base points of the coupling coils 20 and 21 are connected to the input of transistor 8. Out of phase currents of the same amplitude can occur at the connection point of the coupling coils 20 and 21 to compensate a so that the low-resistance input 7 of the transistor 8 only with the non-compensated portion of the HF current, the differential current applied will. The compensation capacitor 22 can be set so that in a predetermined Position of the encoder 3 the full compensation is achieved and at terminal 96 the Tension disappears.

Eine weitere Möglichkeit der Kompensation wird in Fig. 6 dargelegt. Vom HF-Generator 5 werden sowohl ein Meßkanal 23 als auch ein Vergleichskanal 24 gespeist. Der Meßkanal entspricht in seiner Anordnung dem in Fig.-3 3 gezeigten Schaltbild, und gleichartig ist der Vergleichskanal ausgelegt, der anstelle des Gebers 3 des Meßkanales 23 einen Kompensationskondensator 22 enthält. Die Ausgänge beider Kanäle sind über Entkopplungswiderstände mit dem Eingang eines Operationsverstärkers 19 verbunden. Die von den Kanälen abgegebenen Spannungen sind gegenpolig, da zwar die Diode 14 des MeRkanales 23 in der der-Fig. 3 entnehmbaren Polung eingesetzt ist, die dieser entsprechende Diode 25 des Vergleichskanales aber gegenpolig vorgesehen ist. Durch Einstellen des KompensationskondeWsators 22 läßt sich errelchen, daß für einen vorgegebenen Arbeitspunkt die vom Meßkanal 23 an den Operationsverstärker 19 gegebene Meßspannung dem Betrage nach der vom Bergleichskanal 24 abgegebenen VergleichsRpannung entspricht, Jedoch gegensinnig gepolt ist, so daß die beiden Spannungen einander kompensieren. Weiterhin ergeben sich hier Je nach Richtung des Auswanderns der Kapazität des Gebers 3 aus dem Arbeitspunkt positive bzw. negative Signale. Durch gleichartigen Aufbau beider Kanäle werden temperatur- und alterungsbedingte Drifterscheinungen des Meßgrdßenumformers kompensiert. Diese erst am Ausgang des MeBgrößenumformers vorgenommene Kompensierung erfordert zwar einenetwas höheren Aufwand, der derart aufgebaute MeBgrößenumformer zeichnet sich aber durch hohe Linearität aus. Nicht zuletzt wird dies dadurch-erreicht, daR im Arbeitsbereich sowohl die Diode 14 als die Diode 15 nicht in den Bereich des Kennlinienknickes hinein ausgesteuert werden.Another possibility of compensation is shown in FIG. 6. Both a measuring channel 23 and a comparison channel 24 are provided by the HF generator 5 fed. The measuring channel corresponds in its arrangement to that in Fig. -3 3, and the comparison channel that replaces of the transmitter 3 of the measuring channel 23 contains a compensation capacitor 22. The exits Both channels are connected to the input of an operational amplifier via decoupling resistors 19 connected. The voltages emitted by the channels are of opposite polarity, since the diode 14 of the MeRkanales 23 in the-Fig. 3 removable polarity used is, but the corresponding diode 25 of the comparison channel is provided with opposite polarity is. By adjusting the compensation probe 22 it can be determined that for a given operating point that from the measuring channel 23 to the operational amplifier 19 given measuring voltage according to the amount given by the balancing channel 24 Comparative voltage corresponds, however, is polarized in opposite directions, so that the two Compensating tensions for each other. Furthermore, depending on the direction of the Migration of the capacity of the encoder 3 from the working point positive or negative Signals. Due to the similar structure of both channels, temperature and age-related Drift phenomena of the transducer compensated. This only at the exit of the The compensation made by the measuring transducer requires a somewhat higher one Effort, but the measuring transducer constructed in this way is characterized by high linearity the end. Last but not least, this is achieved by the fact that in the work area both the Diode 14, as the diode 15, is not driven into the area of the kink in the characteristic curve will.

Die Erfindung gestattet den Aufbau einfacher, streng linear arbeitender Meßwertumformer zur Nessung bzw. Umformung der Kapazität von Kondensatoren, insbesondere Gebern, und eignet sich insbesondere für die Aussteuerung von Anze'igesystemen sowie zur Betätigung von Steuer- und Re gel schaltungen.The invention allows the construction of simple, strictly linear working Measuring transducers for measuring or converting the capacitance of capacitors, in particular Encoders, and is particularly suitable for controlling display systems as well for actuating control and regulating circuits.

Claims (10)

PatentansprücheClaims X Meßgrößenumformer zum Ableiten von der Kapazität insbesondere-eines kapazitiv wirksamen Gebers analogen Gleichspannungen mit einer den Geber speisenden Wechselstromquelle, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im den Geber (3) aufweisenden Stromkreis (6) ein stromgesteuerter, mit Basissohaltung betriebener Transistor (8) vorgesehen ist, dessen Ausgangskreis eine Gleichrichteranordnung (9) aufweist.X transducer for deriving the capacitance, in particular one capacitively effective encoder analogue DC voltages with one that feeds the encoder AC power source, which is not shown in the encoder (3) having circuit (6) a current-controlled, operated with basic maintenance Transistor (8) is provided, the output circuit of which is a rectifier arrangement (9). 2. Meßgrößenumformer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t » daß mit dem Geber (3) die Basis-Emitter-Strecke des Transistors (8) in Reihe geschaltet ist, dessen Kollektor die Speisung der Gleichrichteranordnung (9) bewirkt.2. Measurement transducer according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z E i c h n e t »that with the transmitter (3) the base-emitter path of the transistor (8) is connected in series, the collector of which feeds the rectifier arrangement (9) causes. 3. Meßgrößenumformer nach Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c Ii n e t, daß als Wechselstromquelle ein mit konstanter Spannungsamplitude arbeitender Generator (5) vorgesehen-ist.3. Measurement transducer according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c Ii n e t that as an alternating current source a with constant voltage amplitude working generator (5) is provided. 4. Meßgrößenumformer nach Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kollektorkreis des Transistors (8) einen Widerstand (12) aufweist.4. Measurement transducer according to claims 1 to 3, d a d u r c h g e k It is noted that the collector circuit of the transistor (8) has a resistor (12). 5. Meßgrößenumformer nach Ansprüchen 1 bis 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n-e t daß der Kollektorkreis des Transistors (8) einen auf die Frequenz des Generators (5) abgestimmten Schwingkreis (11) aufweist.5. Measuring transducer according to claims 1 to 3 or 4, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n-e t that the collector circuit of the transistor (8) has an oscillating circuit (11) tuned to the frequency of the generator (5). 6. Meßgrößenumformer nach Ansprüchen 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Gleichrichteranordnung (9) eine Klemmschaltung (Kondensator 13, Diode 14, 25) mit nachgeordnetem R-C-Siebglied (15) vorgesehen ist. 6. Measurement transducer according to claims 1 to 5, d a d u r c h g e k E n n z e i c h n e t that as a rectifier arrangement (9) a clamping circuit (capacitor 13, diode 14, 25) with a downstream R-C filter element (15) is provided. 7. Meßgrößenumformer nach Ansprüchen 1 bis 6, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Gleichrichteranordnung (9) ein Operationsverstärker (19) nachgeordnet ist.7. transducer according to claims 1 to 6, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t that the rectifier arrangement (9) is an operational amplifier (19) is subordinate. 8. Meßgrößenumformer nach Ansprüchen 1 bis 7, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Gleichrichteranordnung (9) eine deren Ausgangsspannung einstellbar verschiebende Kompensationsvorrichtung (17) nachgeordnet ist.8. measuring transducer according to claims 1 to 7, d a d u r c h characterized, that the rectifier arrangement (9) has an adjustable output voltage Compensation device (17) is arranged downstream. 9. Meßgrößenumformer nach Ansprüchen 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Wechselstromquelle gegenphasig zum Meßzweig einen einen einstellbaren Kompensationskondensator (22) aufweisenden Kompensationszweig speist, und daß der Meß- und der Kompensationszweig gemeinsam über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors geschlossen sind.9. measuring transducer according to claims 1 to 8, d a d u r c h g e k It is indicated that the alternating current source is in phase opposition to the measuring branch a compensation branch having an adjustable compensation capacitor (22) feeds, and that the measuring branch and the compensation branch jointly via the base-emitter path of the transistor are closed. 10. Meßgrößenumformer nach Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g e k e- n n z e i c h n e t, daß die Wechselstromquelle (HF-Generator 5) zwei Kanäle speist, deren erster, der Meßkanal (23), den Geber (3) und deren zweiter, der Vergleichskanal (24), einen einstellbaren Kompensationskondensator (22) aufweist, und deren Ausgänge gemeinsam vorzugsweise gegensinnig wirksam gemacht sind.10. Measurement transducer according to claims 1 to 9, d a d u r c h g e k It is noted that the alternating current source (HF generator 5) has two channels feeds the first, the measuring channel (23), the encoder (3) and the second, the comparison channel (24), an adjustable compensation capacitor (22), and their outputs are preferably made effective in opposite directions together.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2443886A1 (en) * 1974-09-13 1976-03-25 Siemens Ag AC voltage supplied non-contact position indicator - has differential capacitor and two series combinations connected in parallel

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