DE19606154A1 - Schaltungsanordnung zur meßtechnischen Bestimmung von Durchmessern metallischer Körper - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur meßtech­ nischen Bestimmung von Durchmessern metallischer Körper, insbesondere von Drähten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durchmesser metallischer Körper, insbesondere von Drähten, werden für unterschiedliche Zwecke bestimmt.

Eine Bestimmung des Durchmessers eines Drahtes ist beispielsweise bei der Herstellung von Glühlampen von Bedeutung. Die für die Herstellung von Glühlampen verwendeten Drähte müssen einen annähernd konstanten Durchmesser aufweisen, ansonsten besteht Gefahr, daß die Drähte an Stellen, an denen der Durchmesser zu groß oder zu gering ist, für die weitere Verarbeitung ungeeignet sind. Die Drähte, die für die Herstel­ lung von Glühlampen verwendet werden, haben einen Durchmesser im Bereich von typisch 8-500 µm. Eine direkte mechanische Messung des Durchmessers dieser Drähte, etwa mittels einer Mikrometerschraube, ist in der Praxis nicht möglich. Ein Verfahren des Standes der Technik besteht darin, Drahtsegmente definierter Länge, beispielsweise 200 mm, zu wiegen, um aus dem Gewicht den Durchschnittsdurchmesser des Drahtsegments abzuleiten (Abwiegeverfahren).

Da die Qualität der Glühlampe von ihrer Lebensdauer und diese u. a. von der Gleichmäßigkeit des Drahtes abhängt, ist es von großer Bedeu­ tung, bei der Herstellung von Glühlampen bereits in einem frühen Stadium der Herstellung, nämlich bei der Bereitstellung und Reinigung des Drahtes, festzustellen, welche Drahtabschnitte für die weitere Ver­ arbeitung ungeeignet sind. Ungeeignet sind Drahtabschnitte, deren Durch­ messer über bzw. unter einem bestimmten Sollwert liegen.

Im Stand der Technik wird ein Oszillator, der ein hochfrequentes (HF-) Signal im Megahertz-Bereich erzeugt, mittels eines Meßkondensators (Kondensator 11; in Fig. 1a, 1b), dessen Kapazität sich mit dem Durch­ messer des hindurchgeführten Drahtes verändert, in der Frequenz ver­ stimmt. Aus dieser Verstimmung wird ein Ausgangssignal gebildet und eine Drahtdurchmesserabweichung bezüglich eines durchschnittlichen Durchmessers, der mittels des obengenannten Abwiegeverfahren bestimmt werden kann, bestimmt (HF-Mikrometer). Wird der Durchmesser am Drahtanfang nach dem Abwiegeverfahren ermittelt und mit den gemes­ senen relativen Werten verknüpft, entsteht ein Datensatz mit absoluten Drahtdurchmessern.

Mit der Schaltungsanordnung läßt sich also ermitteln, ob ein bestimmtes Drahtsegment für die Herstellung eines bestimmten Glühlampentyps geeignet ist.

Das HF-Mikrometer nach dem Stand der Technik hat den Nachteil, daß das Ausgangssignal, das die Durchmesserabweichung des Drahtes reprä­ sentieren soll, instabil ist, wobei die Instabilität durch schwankende Umgebungsparameter (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, usw.), welche die Dielektrizitätskonstante des Meßkondensators und damit dessen Kapazität beeinflussen, zustandekommt. Diese Problematik besteht insbesondere an den Fertigungsstätten der Wolframdrähte, wo die Raumtemperatur von einer Vielzahl in der Praxis kaum zu beherrschenden Parametern (Wär­ meemission der Maschinen, etc.) beeinflußt wird. Diesem gravierenden Nachteil des Standes der Technik wird dadurch abgeholfen, daß die Mes­ sung in einem von der Umwelt abgeschirmten Klimaraum durchgeführt wird. Abgesehen davon, daß eine solche Maßnahme sehr energie- und kostenaufwendig ist, ist der Einsatz dieses Verfahrens zur automatischen Prüfung direkt an den Drahtfertigungsstätten unmöglich.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungs­ anordnung zur meßtechnischen Bestimmung von Durchmessern der ein­ gangs genannten Art bereitzustellen, die in einfacher Weise eine zuver­ lässige und stabile Messung von Durchmesseränderungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen beschriebene Schal­ tungsanordnung gelöst.

Erfindungsgemäß werden Meßsignale relativ hoher Genauigkeit durch Kompensation der Umgebungsparameter (z. B. Umgebungstemperatur und/oder Umgebungsluftfeuchtigkeit) der Meßanordnung gebildet. Die Genauigkeit der von der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gebilde­ ten Signale ist insbesondere von Umgebungstemperatur bzw. Umgebungs­ temperaturschwankungen unabhängig. Vorzugsweise werden die Umge­ bungsparameter während des gesamten Meßzeitraums berücksichtigt. Damit wird ein dynamisches Referenzsignal gebildet, das von den Umge­ bungsparametern abhängig ist. Diese Meßanordnung benötigt keinen von der Umwelt abgeschirmten Klimaraum, sondern kann ohne weiteres in Räumen eingesetzt werden, in denen Drähte hergestellt oder verarbeitet werden.

Die Messung der Durchmesserabweichung wird im niederfrequenten (NF-) Bereich von 10 kHz bis 30 kHz durchgeführt, womit diese Frequenz wesentlich niedriger als die im Stand der Technik verwendete Frequenz ist (NF-Mikrometer).

Vorzugsweise wird die Verknüpfung des Referenzsignals und des Sensorsi­ gnals mittels eines Spannungsmeßgeräts durchgeführt.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich weiterhin durch ihren vergleichsweise einfachen Aufbau aus.

Der Kondensator, der das Sensorsignal erzeugt, ist vorzugsweise in unmittelbarer räumlicher Nachbarschaft zu dem Referenzsensor oder auch auf einem gemeinsamen Träger angeordnet, so daß gewährleistet ist, daß die am Ort der eigentlichen Messung herrschenden Umgebungsparameter durch beide Sensoren gleichermaßen berücksichtigt werden.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Referenzsi­ gnal durch einen Kondensator erzeugt. Dieser kann vorzugsweise genauso aufgebaut sein wie der Kondensator der Sensoreinrichtung, der das Sensorsignal erzeugt.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Aus­ führungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1a ein Schaltbild einer herkömmlichen Meßschaltungsanordnung (HF-Mikrometer);

Fig. 1b eine Konfiguration des Meßkondensators mit eingeführtem Draht gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 die Kennlinie des Ausgangssignals der Meßschaltung nach Fig. 1;

Fig. 3a eine Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung (NF-Mikrometer);

Fig. 3b eine Konfiguration des Meßkondensators der Schaltung nach Fig. 3a;

Fig. 3c ein elektrisches Schaltbild mit einer Signalsummenbildung mittels Feldeffekt-Transistoren;

Fig. 4 Kennlinien der ersten und der zweiten Einrichtung sowie eine Ausgangskennlinie der erfindungsgemäßen Schaltung nach Fig. 3a;

Fig. 5a eine mechanische Ausgestaltung eines Kondensators und einer Drahtführung der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung;

Fig. 5b eine mechanische Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung mit aktiver Abschirmung;

Fig. 6a ein Signal eines Drahtes mit Durchmesserschwankungen, das mit einer herkömmlichen Schaltungsanordnung nach Fig. 1 erzeugt wird;

Fig. 6b ein Referenzsignal und ein Sensorsignal einer Schaltungs­ anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung nach Fig. 3a;

Fig. 6c ein Ausgangssignal, das aus der Verknüpfung des Referenz­ signals mit dem Sensorsignal nach Fig. 6b gebildet ist;

Fig. 7a eine Anordnung zur Wendelsteigungsfehlerbestimmung ge­ mäß der Erfindung;

Fig. 7b eine Konfiguration zur Schaltung nach Fig. 7a;

Fig. 7c ein elektrisches Schaltbild der Schaltung nach Fig. 7a mit einer Signalsummenbildung mittels Feldeffekt-Transistoren;

Fig. 8 Ausgangssignale bei der Anordnung nach Fig. 7a;

Fig. 9 eine mechanische Anordnung der Schaltung nach Fig. 7a.

Fig. 1a zeigt eine Meßschaltung gemäß einer Schaltungsanordnung des Standes der Technik. Die Schaltungsanordnung umfaßt einen Durchmes­ sersensor, der aus einer Spule 10 und einem Kondensator 11 besteht, und eine Abgleicheinrichtung, die aus einer Spule 12 und einem Ab­ gleichkondensator 13 besteht. Die Schaltungsanordnung weist ferner ein Spannungsmeßgerät 14 auf, das parallel zur Abgleicheinrichtung geschaltet ist.

Die herkömmliche Schaltungsanordnung nach Fig. 1a wird mit hoch­ frequenten Signalen im Megahertz-Bereich (z. B. 30 MHz) betrieben. Ein Draht, dessen Durchmesserabweichung zu bestimmen ist, wird in den Kondensator 11 geführt. Bei Beginn der Messung wird der Abgleichkon­ densator 13 der Abgleicheinrichtung so eingestellt, daß das Spannungs­ meßgerät 14 auf Null eingestellt wird. Das zu messende Drahtsegment wird in seiner vollen Länge durch den Meßkondensator hindurchgeführt. Mit den Durchmesserschwankungen des Drahtes schwankt die Kapazität des Kondensators 11, wodurch im Zusammenwirken der Spule 10 und des Kondensators 11 der von diesen beiden Elementen gebildete Oszilla­ tor in seiner Frequenz verstimmt wird. Das Spannungsmeßgerät 14 zeigt in Abhängigkeit der Verstimmung entweder eine positive oder eine negative Spannung an. Aus dieser Spannung läßt sich eine Aussage über die relative Schwankung des Durchmessers derjenigen Stelle des Drahtes machen, die sich gerade im Kondensator 11 befindet.

Fig. 1b zeigt den Meßkondensator mit den beiden Platten 11a und 11b und dem zu messenden Draht D, der sich zwischen den beiden Kon­ densatorplatten befindet.

Fig. 2 zeigt eine Kennlinie der Schaltungsanordnung nach Fig. 1a. Dieser Kennliniengraph zeigt die Abhängigkeit der Spannungsänderung U (an 14 in Fig. 1a), auf der Ordinate aufgetragen, von der Änderung des Drahtdurchmessers d, der auf der Abszisse aufgetragen ist. In der Praxis ermöglicht diese Schaltungsanordnung eine Bestimmung des Durchmessers in dem Arbeitsbereich A, da die Kennlinie dieser Schaltungsanordnung nur dort linear und damit einfach auswertbar ist.

Fig. 3a zeigt das Schaltbild einer Meßbrücke gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Meßbrücke dient insbesondere der meßtechnischen Be­ stimmung von Durchmessern von Drähten, die für die Herstellung von Glühlampen bestimmt sind, und besteht aus einer Sensoreinheit 1 ("erste Einrichtung"), einer Referenzeinheit 2 ("zweite Einrichtung") und einer Meßeinheit 3 ("dritte Einrichtung"), welche die Sensorsignale und die Referenzsignale miteinander verknüpft. Die erste Einrichtung 1 weist zwei Widerstände 21a, 21b und einen Meßkondensator 22 (Fig. 3b) auf, der zusammen mit dem zu messenden Draht D zwei Kapazitäten 22a, 22b bildet. Der Draht ist geerdet. Die zweite Einheit 2 weist zwei parallele R-C-Zweige (23a, 24a; 23b, 24b) und ein Abgleichpotentiometer 25 auf.

Die dritte Einrichtung 3 ist insbesondere so ausgestaltet, daß sie die Scheinwiderstände der Meßzweige und der Referenzzweige vergleicht. Die Widerstände 26a, 26b der dritten Einrichtung 3 sind derart angeordnet, daß an dem Anzeigeinstrument 28 die Summe der Potentiale der Mittel­ punkte der beiden Meßzweige liegt. Über die Widerstände 27a, 27b wird in entsprechender Weise die Summe der Potentiale aus der Referenz­ einrichtung zugeführt. Das Anzeigeinstrument 28 ist hier als Spannungs­ messer ausgestaltet. Die Schaltung wird durch einen niederfrequent schwingenden Oszillator O angeregt.

Fig. 3b zeigt eine Konfiguration der erfindungsgemäßen Anordnung. Der geerdete Draht D bildet zusammen mit den Kondensatorplatten 222a, 222b zwei Kondensatoren 22a und 22b.

Fig. 3c zeigt als weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung eine Anordnung zweier Feldeffekt-Transistoren (29a, 29b) als Impedanzwandler zur niederohmigen Erzeugung des Ausgangssignals der Meßeinrichtung. In entsprechender Weise kann das Ausgangssignal der Referenzeinheit gewandelt werden.

Bei der Auswahl eines geeigneten Feldeffekttransistors ist auf einen hohen Eingangswiderstand und geringe parasitäre Kapazitäten zu achten.

Das Meßprinzip der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3a beruht darauf, daß die Niederfrequenz-(NF-)Wechselstromwiderstände der Kondensator- Draht-Konfiguration gemessen und Signale erzeugt werden, die den von Draht D und Meßkondensator 22 gebildeten Kapazitäten 22a, 22b um­ gekehrt proportional sind. Gleichzeitig mit der Erfassung der Durch­ messerabweichung d des Drahtes D werden in dieser erfindungsgemäßen Anordnung durch die zweite Einrichtung Umgebungsparameter (z. B. Tem­ peratur, Luftfeuchtigkeit) erfaßt und von diesen abhängige Referenzsignale gebildet. Die erste Einrichtung 1 und die zweite Einrichtung 2 sind so ausgestaltet und so zueinander angeordnet, daß sie im wesentlichen derselben Umgebungstemperatur und/oder derselben Umgebungsluftfeuch­ tigkeit ausgesetzt sind.

Der Draht, dessen Durchmesserabweichung zu bestimmen ist, in den Zwischenraum der beiden Kondensatorplatten 222a, 222b eingeführt. Die Sensoreinrichtung erzeugt ein für die Kapazitäten des Draht/Kondensator- Systems repräsentatives Sensorsignal, das ferner von den genannten Umweltparametern beeinflußt wird. Die Referenzeinrichtung 2 erzeugt ein Referenzsignal, das von denselben Umweltparametern beeinflußt wird. Die Vergleichseinrichtung 3 verknüpft das von der Referenzeinrichtung 2 erzeugte Referenzsignal mit dem von der Sensoreinrichtung 1 erzeugten Sensorsignal und bildet ein Ausgangssignal, z. B. eine Spannung, wobei der Einfluß von Umgebungstemperatur und/oder Umgebungsluftfeuchtig­ keit auf die Meßeinrichtung 1 kompensiert ist. Die Messung kann damit in beliebigen Umgebungen durchgeführt werden, ohne daß die Genau­ igkeit der Messung reduziert wird. Ein Konstanthalten bestimmter Umge­ bungsparameter, z. B. in einem Klimaraum, ist somit nicht erforderlich.

Fig. 4 dient der Erläuterung des erfindungsgemäßen Kompensations­ prinzips. Die durchgezogenen Kurven zeigen die Veränderung des Aus­ gangssignals der ersten Einrichtung 1 und der zweiten Einrichtung 2 in Abhängigkeit der Schwankung eines der Parameter Temperatur oder Luftfeuchtigkeit. Da beide Einrichtungen 1, 2 so entworfen und realisiert werden können, daß ihre Kennlinien die gleiche Steigung aufweisen, d. h. gleichartig auf Parameterschwankungen reagieren, kann durch Diffe­ renzbildung der Signale der beiden Einrichtungen (ggf. nach einmaliger Nullpunktsverschiebung der beiden Kurven durch Abgleich, vgl. gestrichel­ te Kennlinie) der Einfluß der Parameterschwankungen auf die Meßein­ richtung 3 kompensiert werden. Dies ließe sich mit einer Anordnung nach dem Stand der Technik (HF-Mikrometer) nicht verwirklichen, da es in der Praxis kaum möglich ist, zwei Oszillatoren mit hinreichend ähn­ licher Kennliniensteigung zu realisieren.

Fig. 5a zeigt den schon anhand der Fig. 3b, 3c beschriebenen Meß­ kondensator 22, in den der Draht D, dessen Durchmesser gemessen werden soll, eingeführt ist. Dabei ist der Draht so in den Kondensator 22 einzuführen, daß er jeweils zu den Kondensatorplatten 222a und 222b annähernd den gleichen Abstand aufweist. Hierzu wird der Draht D vor­ teilhafterweise über Rollen F geführt, die eine auf dem Umfang um­ laufende Nut aufweisen. Zusätzlich dienen diese Rollen der Erdung des Drahtes. Typische Kantenlängen für die Kondensatorplatten 222a, 222b sind 8 mm mal 14 mm, der Plattenabstand beträgt typisch 1 mm. Zur Messung unterschiedlich starker Drähte kann der Plattenabstand variiert werden.

Das resultierende Ausgangssignal wird auch bei diesem Meßverfahren nicht absolut bestimmt. Statt dessen wird das Ausgangssignal zu Beginn eines Meßvorganges bei in die Meßeinrichtung 1 eingeführtem Draht durch Einstellung des Potentiometers 25 auf Null abgeglichen. Nach diesem Einstellvorgang wird das Ausgangssignal (an 28 in Fig. 3a) in Ab­ hängigkeit der Referenzsignale (erzeugt durch die zweite Einrichtung 2) gebildet, die wiederum in Abhängigkeit der jeweils herrschenden Umge­ bungsparameter entstehen. In der erfindungsgemaßen Schaltungsanordnung werden fortlaufend aktualisierte Referenzsignale (vgl. Fig. 6b) gebildet. Aus der Verknüpfung des Sensorsignals und des Referenzsignals wird das Ausgangssignal mittels der Vergleichseinrichtung 28 erzeugt. Änderungen des Drahtdurchmessers haben ein positives bzw. ein negatives Signal zur Folge, wie z. B. in Fig. 6b dargestellt ist.

Indem der Draht in seiner ganzen Länge durch den Kondensator 22 geführt wird, läßt sich für jede Stelle entlang des Drahtes die Abwei­ chung des Drahtdurchmessers bezogen auf den Anfangswert ermitteln.

Fig. 5b zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung des Meß­ kondensators 22 und eines Kondensators 24a der zweiten Einrichtung 2 mit einer aktiven Abschirmung. Bei dieser bevorzugten Anordnung befin­ det sich der Kondensator 22 in unmittelbarer räumlicher Nachbarschaft zu dem Kondensator 24a. Die Kondensatoren 22, 24a weisen die Kon­ densatorplatten 222a, 222b bzw. 242a, 242b auf. Die Kondensatorplatten 222a und 222b sind bei der in der Fig. 5b dargestellten Anordnung unmittelbar über den Kondensatorplatten 242a und 242b des Kondensa­ tors 24a an einer Halteeinrichtung 31 angebracht. Die Halteeinrichtung 31 besteht aus zwei Teilen (links und rechts in der Figur), wobei jedes Teil z. B. aus zwei Platinen (schräg schraffiert) besteht. Die metallischen Platten 221a, 221b, 261a, 261b sind parallel zu den Kondensatorplatten angeordnet und bilden eine aktive Abschirmung, indem die Kondensator­ platten und die Abschirmplatten mittels der Impedanzwandler 32-36 jeweils auf dasselbe Potential gesetzt werden. Der Draht D wird auch hier über in der Figur nicht dargestellte Führungsrollen geerdet. Diese Abschirmungsanordnung bewirkt, daß die Kapazitäten der beiden Kon­ densatoren 22 und 24a unabhängig von externen elektromagnetischen Störeinflüssen sind.

In Fig. 6 sind Signale, die den Durchmesser eines identischen Drahtseg­ ments repräsentieren, über die Drahtlänge aufgetragen. Als Drahtsegment wurde ein Draht mit relativ großen Durchmesserschwankungen verwendet.

Fig. 6a zeigt das Signal eines Drahtes mit Durchmesserschwankungen, das mit einer herkömmlichen Schaltungsanordnung aufgezeichnet ist. Beim Stand der Technik erfolgt nur zu Beginn der Messung ein Abgleich auf Null. Dieser Abgleichswert RS1 wird für den gesamten Verlauf der Mes­ sung beibehalten. Das Signal SS1 bezeichnet die relativen Durchmes­ serschwankungen über die Drahtlänge.

Fig. 6b zeigt die Messung mit einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur ist sowohl ein Referenzsignal RS2 wie auch ein Sensorsignal SS2 gezeigt. Die Änderung der Umge­ bungsparameter bewirkt im dargestellten Beispiel auch eine Änderung des Referenzsignals RS2.

Fig. 6c zeigt das von der Vergleichseinrichtung 3 (Fig. 3a) erzeugte Ausgangssignal, das dadurch erzeugt wird, daß das Referenzsignal RS2 vom Sensorsignal SS2 subtrahiert wird, um den Einfluß durch Schwan­ kung der Umgebungsparameter während des Meßvorganges zu kompensie­ ren.

Während Fig. 6a die Werte eines Meßvorganges darstellt, die sich über eine relativ kurze Zeit (z. B. 5 Minuten) beschränkt und in einem klima­ tisierten Raum mit konstant gehaltenen Umgebungsparametern (Tempe­ ratur, Luftfeuchtigkeit) durchgeführt wird, sind in den Fig. 6b und 6c Werte eines Meßvorganges dargestellt, der sich über eine relativ lange Zeit (z. B. 2 Stunden) erstrecken kann und unter normalen Produktions­ bedingungen stattfindet.

Die erfindungsgemäße Schaltung kann vorteilhaft auch zur Untersuchung von Glühlampen-Wendeln abgewandelt werden. Fig. 7 zeigt eine Anord­ nung zur Detektion von Glühlampen-Wendelsteigungsfehlern und/oder Glühlampen-Wendellängen. Eine Wendel w wird vorzugsweise vertikal in die Anordnung eingeführt. Fig. 7a zeigt eine Seitenansicht der Anord­ nung und Fig. 7b eine Draufsicht der Anordnung. Die Anordnung weist ein Keramikrohr 40 auf, das von einer Kondensatoranordnung (22′, 24′) umgeben ist. Diese Kondensatoranordnung entspricht schematisch der in Fig. 3a dargestellten Anordnung. Jedoch sind hier beide Einrichtungen 1, 2 als Sensoren ausgebildet. Zur Erzielung einer besonders hohen Ortsauflösung ist diese Kondensatoranordnung mechanisch derart ausge­ staltet, daß die Kondensatorelektroden 222a′, 222b′, 242a′, 242b′ nadelför­ mig, z. B. als Schrauben ausgebildet sind. Hier werden beide Sensorsignale zur Bestimmung der Wendelsteigungsfehler verwendet. Der entsprechende Signalverlauf beim Durchgang der Wendel im Bereich des in vertikaler Richtung ersten und zweiten Kondensators ist in Fig. 8 dargestellt. Aus der Periodizität des Signals kann auf die Wendelsteigung ws geschlossen werden. Die Messung in der zweiten Einrichtung 2 dient einerseits der Erhöhung der Genauigkeit, andererseits kann hieraus die Geschwindigkeit v der hindurchtretenden Wendel ermittelt werden, was die Bestimmung der Länge l der Wendeln ermöglicht. Ein Nullabgleich der Meßeinrich­ tung kann in dieser Einrichtung in der Zeitspanne zwischen dem Hin­ durchtreten zweier Wendeln automatisch durchgeführt werden.

Fig. 7c entspricht Fig. 3c, wobei die Wendel w (Fig. 7a) beim Durch­ gang durch die Meßeinrichtung jedoch eine zusätzliche Kapazität 22c gegen Masse bildet, da die Wendel nicht mit Masse verbunden ist.

Fig. 9 zeigt den Meßkondensator bei Verwendung der Sensoreinrichtung zur Wendelsteigungsfehler-Bestimmung. Da die Wendeln nicht geerdet sind, bildet der Draht mit dem Sensorgehäuse eine dritte Kapazität 22c′. Auch diese Kondensatoranordnung kann durch eine aktive Abschirmung ergänzt werden.

Claims (17)

1. Schaltungsanordnung zur meßtechnischen Bestimmung von Durch­ messern metallischer Körper, insbesondere von Drähten, mit einer ersten Einrichtung (1), die ein Sensorsignal erzeugt, und einem Oszillator (O), der der ersten Einrichtung elektrische Signale einer vorgebbaren Frequenz zuführt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltungsanordnung eine zweite Einrichtung (2), die ein Referenzsignal in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur und/oder der Umgebungsluftfeuchtigkeit erzeugt, und eine dritte Einrichtung (26a, 26b, 27a, 27b, 28) aufweist, die das Sensorsignal mit dem Referenzsignal verknüpft und ein Ausgangssignal erzeugt, das eine Änderung des Durchmessers des metallischen Körpers repräsentiert,
daß die erste Einrichtung und die zweite Einrichtung in der Weise zueinander angeordnet sind, daß beide Einrichtungen derselben Umgebungstemperatur und/oder derselben Umgebungsluftfeuchtigkeit ausgesetzt sind, so daß bei der Bildung des Ausgangssignals der Einfluß von Umgebungstemperatur und/oder der Umgebungsluftfeuch­ tigkeit kompensiert wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal zu unterschiedlichen Zeitpunkten während der Messung der Durchmesseränderungen erzeugt wird.

3. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (O) der ersten und einer zweiten Einrichtung (1, 2) elektrische Signale im Frequenzbereich von etwa 10 KHz bis 30 KHz zuführt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 3.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung (3) ein Spannungs­ meßgerät enthält.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (1) mindestens einen Kondensator (22) umfaßt, in den der metallische Körper, dessen Durchmesser zu messen ist, einführbar ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (22) ein Plattenkondensator ist, dessen Platten jeweils eine Fläche von etwa 8 mm × 14 mm aufweisen und einen Abstand von mindestens 1 mm aufweisen.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenkondensator mechanisch in der Weise ausgestaltet ist, daß der Abstand der Platten variierbar ist.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Platten aus Kupferlaminat gebildet sind.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferlaminat versilbert ist.

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (22) in unmittelbarer räumli­ cher Nachbarschaft zu einem Sensor (24a, 24b) der zweiten Ein­ richtung (23a, 23b, 24a, 24b) angeordnet ist.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (22) und die Sensoren (24a, 24b) auf einem ge­ meinsamen Träger (31) angeordnet sind.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Platten des Kondensators (22) an der Außenseite des Kondensators weitere Platten angeordnet sind, deren Potential gleich dem Potential der Kondensatorplatten ist.

14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (24a, 24b) Kondensatoren sind.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (24a, 24b) des Sensors identisch aufgebaut sind wie der Kondensator (22) der ersten Einrichtung (1).

16. Verwendung einer Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche für eine Detektion von Glühlampen-Wendelsteigungsfeh­ lern und/oder Glühlampen-Wendellängen.

17. Anordnung von Kondensator (22) und Sensoren (24a, 24b) nach einem der Ansprüche 12 bis 15.