DE19755358A1 - Frequency source providing digital output signal e.g. for rotation detection in automobile - Google Patents
Frequency source providing digital output signal e.g. for rotation detection in automobileInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Frequenzgeberanordnung zur Ausgabe eines impulsförmigen Ausgangssignals von spezifischer Impulsfrequenz. Derartige Geberanordnungen werden benutzt zum Abtasten einer frequenzbezogenen Meßgröße wie der Drehgeschwin digkeit eines rotierenden Körpers, z. B. einer in einem Kraft fahrzeug angeordneten Welle, deren Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl gemessen werden soll. Die Erfindung kann selbstver ständlich auch zum Abtasten linearer Hin- und Herbewegungen angewendet werden.The invention relates to a frequency transmitter arrangement for Output of a pulse-shaped output signal of specific Pulse frequency. Such encoder arrangements are used for Scanning a frequency-related measured variable such as the rotary speed digkeit of a rotating body, for. B. one in one force vehicle arranged shaft, its rotational speed or Speed should be measured. The invention can ver of course also for scanning linear back and forth movements be applied.
Zur Messung frequenzbezogener Größen können passive oder aktive Geber benutzt werden. Passive Geber, z. B. induktive Geber, erfordern keine gesonderte Stromversorgung, sondern sind norma lerweise in einen Stromkreis eingebunden. Ein passiver Geber kann demzufolge über zwei Leiter an einen solchen Meßkreis angeschlossen werden.Passive or active can be used to measure frequency-related variables Encoder can be used. Passive encoders, e.g. B. inductive sensors, do not require a separate power supply, but are norma usually integrated in a circuit. A passive giver can therefore be connected to such a measuring circuit via two conductors be connected.
Aktive Geber dagegen erfordern normalerweise drei Leiter: für den Anschluß an die Spannungsversorgung, an eine Referenzspan nung (Erde) und an einen Signalausgang. Die vorliegende Erfin dung bezieht sich jedoch auf einen aktiven Geber einer Art, die mit nur zwei Leitern angeschlossen werden kann. Derartige aktive Geber sind aus der GB-A-2 027 192 und der US-A-4 994 731 bekannt. Im erstgenannten Beispiel besteht der Meßwertwandler, der eine physikalische Größe in eine elektrische Größe umsetzt, aus einer Photodiode, im zweiten Beispiel besteht er aus einem Hallgenerator zur Detektierung einer magnetischen Feldstärke.Active donors, on the other hand, usually require three conductors: for the connection to the power supply, to a reference chip voltage (earth) and to a signal output. The present inven however, refers to an active donor of a type that can be connected with just two conductors. Such active donors are from GB-A-2 027 192 and US-A-4 994 731 known. In the first example, the transducer consists of which converts a physical quantity into an electrical quantity, one photodiode, in the second example it consists of one Hall generator for the detection of a magnetic field strength.
Die bekannten Frequenzgeber sind relativ komplex. Ihre vollwer tige Funktion erfordert außerdem eine kontinuierliche Speise spannung an der einen Anschlußklemme. Deshalb macht die Spannungsamplitude des impulsförmigen Ausgangssignals zwangs weise nur einen begrenzten Teil der aufgeschalteten Speisespan nung aus. The known frequency transmitters are relatively complex. Your full Function also requires continuous food voltage at one terminal. That’s why Voltage amplitude of the pulse-shaped output signal forced wise only a limited part of the connected supply voltage out.
Vor diesem Hintergrund hat die Erfindung die Aufgabe, bei einer Frequenzgeberanordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art die Amplitude der Speisespannungsquelle zu einem wesentlichen Teil oder vollständig für eine Signalüber tragung zu nutzen und die Störempfindlichkeit herabzusetzen.Against this background, the invention has the task of Frequency generator arrangement in the preamble of claim 1 specified type to the amplitude of the supply voltage source a substantial part or all of a signal use and reduce the sensitivity to interference.
Diese Aufgabe ist durch eine Frequenzgeberanordnung gemäß dem Anspruch 1 gelöst, bei der der aktive Meßwertwandler über eine Diode an die Speise- und Signalklemme angeschlossen ist, wobei die Diode für eine einfach gerichtete Stromversorgung eines mit dem Meßwertwandler parallelgeschalteten Ladeakkumulators, z. B. einer aufladbaren Batterie oder einem Kondensator, angeschlos sen ist. Die Diode bewirkt eine Trennung des Ladeakkumulators von der aktiven Anschlußklemme, so daß das an dieser anstehende Spannungspotential vorübergehend unter der Speisespannung des Meßwertwandlers liegen kann. Dadurch können die Signalamplitude vergrößert und die Störempfindlichkeit verringert werden.This object is achieved by a frequency transmitter arrangement according to the Claim 1 solved, in which the active transducer via Diode is connected to the power and signal terminal, where the diode for a single directional power supply with one the transducer connected in parallel charging accumulator, for. B. a rechargeable battery or a capacitor is. The diode disconnects the charge accumulator from the active terminal, so that the pending at this Voltage potential temporarily below the supply voltage of the Transducer can lie. This allows the signal amplitude enlarged and the sensitivity to interference reduced.
Vorteilhafte weitere besondere Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen sowie aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren hervor. Es zeigt:Advantageous further special features and embodiments the invention go from the dependent claims and from the detailed description below with reference to FIG the attached figures. It shows:
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer ersten Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Frequenzgeber anordnung, und Fig. 1 is a schematic circuit diagram of a first embodiment of a frequency transmitter arrangement according to the invention, and
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Frequenzgeberanordnung. Fig. 2 shows a second embodiment of a frequency transmitter arrangement according to the invention.
In Fig. 1 ist eine separate Gebereinheit S dargestellt, die über zwei Anschlußklemmen, nämlich die Referenzstromklemme RT und die gemeinsame Speise- und Signalstromklemme FST, an ein elektronisches Steuergerät EC angeschlossen werden kann. Letz teres umfaßt eine Speisestromklemme FT zum Anschluß an eine Speisestromquelle U, z. B. eine Fahrzeugbatterie. Im Steuergerät EC enthalten sind ein für sich bekannter Mikroprozessor µP und eine Eingangsstufe IS, der eingangsseitig von der Gebereinheit S ein frequenzbezogenes Signal zugeführt wird. Wie in der Einleitung genannt, kann dieses Signal beispielsweise von einer Drehgeschwindigkeit einer Welle oder von der Frequenz einer Hin- und Herbewegung eines Maschinenelements stammen.In Fig. 1, a separate transmitter unit S is illustrated which has two terminals, namely, the reference current terminal RT and the common power and signal current terminal FST, can be connected to an electronic controller EC. Last teres includes a feed current terminal FT for connection to a feed current source U, z. B. a vehicle battery. The control unit EC contains a microprocessor μP known per se and an input stage IS to which a frequency-related signal is supplied on the input side by the transmitter unit S. As mentioned in the introduction, this signal can originate, for example, from a rotational speed of a shaft or from the frequency of a reciprocating movement of a machine element.
Im elektronischen Steuergerät EC ist die Speisestromklemme FT über eine Betriebsimpedanz in Form eines Widerstandes R mit der aktiven Anschlußklemme CT verbunden. Das von der Gebereinheit S erhaltene Ausgangssignal SO kann im elektronischen Steuerge rät für Anzeige, Überwachung und/oder Steuerung der abgetaste ten Meßgröße benutzt werden.The FT power supply terminal is in the EC electronic control unit via an operating impedance in the form of a resistor R with the active terminal CT connected. That from the encoder unit S received output signal SO can in the electronic Steuerge advises for display, monitoring and / or control of the sampled th measurand can be used.
Bei der separaten Gebereinheit S ist erfindungsgemäß die aktive Anschlußklemme, die gemeinsame Speise und Signalstromklemme FST über eine Diode D an den Meßwertwandler angeschlossen. Demzu folge ist die Diode D auf der negativen Seite mit einem Ladeak kumulator ACK in Form eines Kondensators C und einem dazugehörenden Spannungsregler VR verbunden. Der Kondensator c ist hier zwischen dem negativen Pol der Diode D und der Refe renzstromklemme RT der Gebereinheit S und parallel mit dem Meßwertwandler angeschlossen. In diesem Fall besteht der Meß wertwandler aus einem Hallgenerator H, dessen Versorgungsklemme am Ausgang des Spannungsreglers VR angeschlossen ist. Der Hallgenerator H ist auf der Ausgangsseite verbunden mit einem Verstärker A, der über einen Triggerkreis TR, insbesondere einen Schmitt-Trigger, einen Halbleiterschalter T betätigt. Im dargestellten Beispiel dient als Halbleiterschalter ein Transi stor T, dessen Basis an den genannten Triggerkreis angeschlos sen und dessen Kollektor direkt mit der aktiven Anschlußklemme FST der Gebereinheit S verbunden ist. Jedesmal, wenn die abge tastete Magnetfeldstärke einen bestimmten Wert erreicht, der der beim Triggerkreis eingestellten Schwellspannung entspricht, schaltet der Transistor T aufleitenden Zustand um, wodurch an der Klemme FST das gleiche Potential ansteht wie an der Refe renzstromklemme RT, und damit kommt die gesamte Spannung von der Speisestromquelle U über den Arbeitswiderstand R zu liegen. Abhängig von der abgetasteten Magnetfeldstärke wird der Transistor T zwischen leitendem und nichtleitendem Zustand umschal ten, wodurch ein digitales Ausgangssignal SO am Eingang der Eingangsstufe des elektronischen Steuergeräts EC erhalten wird. Nach Aufladen des Kondensators C wird die Amplitude der digita len Impulse dadurch im wesentlichen die gleiche Größe annehmen wie die Spannungsamplitude der Speisestromquelle U.In the separate transmitter unit S, the active one is according to the invention Terminal, the common supply and signal current terminal FST connected to the transducer via a diode D. For that consequently the diode D is on the negative side with a charging act accumulator ACK in the form of a capacitor C and a associated voltage regulator VR connected. The capacitor c is here between the negative pole of diode D and the refe limit current terminal RT of the encoder unit S and in parallel with the Transducer connected. In this case there is a measurement value converter from a Hall generator H, its supply terminal is connected to the output of the voltage regulator VR. Of the Hall generator H is connected to a on the output side Amplifier A, which has a trigger circuit TR, in particular operated a Schmitt trigger, a semiconductor switch T. in the The example shown serves as a semiconductor switch stor T, whose base is connected to the trigger circuit mentioned sen and its collector directly with the active connection terminal FST of the transmitter unit S is connected. Every time the sensed magnetic field strength reaches a certain value that corresponds to the threshold voltage set for the trigger circuit, the transistor T switches to the on state, thereby turning on the FST terminal has the same potential as on the Refe RT current terminal, and thus the entire voltage comes from the supply current source U to be above the load resistance R. Depending on the scanned magnetic field strength, the transistor T switch between conductive and non-conductive state ten, whereby a digital output signal SO at the input of the Input stage of the electronic control unit EC is obtained. After charging the capacitor C, the amplitude of the digita len impulses thereby assume essentially the same size like the voltage amplitude of the supply current source U.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 entspricht der von Fig. 1, unterscheidet sich von dieser jedoch darin, daß der Meßwert wandler in diesem Fall aus einer Photodiode PD anstelle des Hallgenerators H besteht. Die übrigen Komponenten tragen die gleichen Bezugszeichen. Der Spannungsregler VR ist an einen Spannungsteiler R1, R2 angeschlossen, der eine Referenzspannung V1 an den einen Eingang eines Komparatorverstärkers CA legt. Der andere Eingang, V2 von CA, ist über einen Verstärker A an die Photodiode PD angeschlossen. Daß diese Anordnung im Prinzip auf gleiche Weise arbeitet wie die gemäß Fig. 1, dürfte ein sichtig sein.The embodiment according to FIG. 2 corresponds to that of FIG. 1, but differs from this in that the measured value converter in this case consists of a photodiode PD instead of the Hall generator H. The other components have the same reference numerals. The voltage regulator VR is connected to a voltage divider R1, R2, which applies a reference voltage V1 to the one input of a comparator amplifier CA. The other input, V2 from CA, is connected via an amplifier A to the photodiode PD. That this arrangement works in principle in the same way as that shown in FIG. 1, should be obvious.
Die erfindungsgemäße Frequenzgeberanordnung kann im Rahmen des Patentanspruches von einem Fachmann auf vielerlei Weise modifi ziert werden. Zum Beispiel muß die Gebereinheit S nicht separat ausgeführt sein, sondern sie kann fest an die Speisestromquelle U angeschlossen sein. Desweiteren kann das elektronische Steu ergerät EC durch eine einfache Anzeige-, Überwachungs- und/oder Regelanordnung ersetzt werden. Darüber hinaus kann der Trigger kreis wegfallen, wenn der Meßwertwandler selbst ein schwellen abhängiges Ausgangssignal abgibt.The frequency transmitter arrangement according to the invention can be used within the Modifi claim of a specialist in many ways be decorated. For example, the transmitter unit S does not have to be separate be carried out, but it can be firmly connected to the power source U be connected. Furthermore, the electronic tax device EC through a simple display, monitoring and / or Control arrangement to be replaced. In addition, the trigger circle if the transducer itself swells dependent output signal.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
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SE9604586A SE508559C2 (en) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | Frequency sensor device for emitting a pulse-shaped output signal |
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DE1997155358 Withdrawn DE19755358A1 (en) | 1996-12-13 | 1997-12-12 | Frequency source providing digital output signal e.g. for rotation detection in automobile |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19833116A1 (en) * | 1998-07-23 | 2000-02-17 | Mannesmann Vdo Ag | Electrical encoder with a sensor element for detecting movement |
ITMI20081600A1 (en) * | 2008-09-09 | 2010-03-10 | Cross Technology S R L | ACTUATOR-SENSOR SYSTEM |
DE10310583B4 (en) * | 2002-03-12 | 2010-07-22 | Omron Corp. | proximity sensor |
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1996
- 1996-12-13 SE SE9604586A patent/SE508559C2/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-12-12 BR BR9706263A patent/BR9706263A/en not_active IP Right Cessation
- 1997-12-12 DE DE1997155358 patent/DE19755358A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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SE9604586L (en) | 1998-06-14 |
SE508559C2 (en) | 1998-10-12 |
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BR9706263A (en) | 1999-03-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8141 | Disposal/no request for examination |