DE2016662A1 - Gerät zum Feststellen einer in der Nähe befindlichen Metallmasse wie die eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

DipI.-in_E. Wr:Jisr Jackisch

7 Stuttgart N, Menzelstraße 40

-1 April

Firma A 31 67* »

ELECTRONIQUE MARCEL DASSAULT

Society Anonyme

46, Avenue Kleber

75 -Paris 16 (Frankreich)

Gerät zum Feststellen einer in der Näh® befindliehen Metallmasse wie die eines ,Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Feststellen einer in der Nähe befindlichen Metallmasse wie beispielsweise die eines Kraftfahrzeugs, durch dl© Störwirkung* die diese auf das Erdmagnetfeld ausübt«

Es sind zahlreiche Magnetotneterarten zur Messung der Komponenten eines Magnetfeldes bekannt.« insbesondere der des Erdraagnetfeldes. Diese Magnetometerarten sind jedoch relativ komplizierte und kostspielige Instrumente.

Die Erfindung beruht auf der Tatsache« daß an einem bestimmten Ort eine in der Nähe befindliche Metallmasse, wie beispielsweise die eines Kraftfahrzeugs, die vertikale Komponente des Erdmagnetfeldes verändert, so aaB ein vertikal aufgestelltes Tastgerät zur Messung dieser vertikalen Komponente genügt, um festzustellen, ob sich ein Fahrzeug in der Nähe befindet oder nicht»

Das erfindungsgemäße Gerät umfasst einen luftspaltlosen Magnetkreis, beispielsweise einen Ringkern,

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sowie Einrichtungen zur Erzeugung eines geschlossenen Magnetwechselfeldes in dem Ringkern, mit zwei Empfangswicklungen in unterschiedlichen Bereichen dee MagnetkernuMfangs, die elektrisch in Reihe geschaltet, jedoch in Bes-ug auf ein den Ringkern durchsetzendes Magnetfeld gegensinnig gewickelt sind» sowie Einrichtungen, die auf die Spannungen ansprechen, die in dem mit den beiden Wicklungen versehenen Stromkreis vorhanden sind.

In der folgenden, nur als Beispiel geltenden Beschreibung soll die Erfindung anhand eier beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden; es zeigern

- Figur I ein Schema des erfindungsgemäßen Gerätes;

- Figur 2 Diagramme;

- Figur J5 ein elektrisches Schaltbild, und

- Figur 4 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Geräten i'ür eine andere Ausführuagsfurin der Erfindung.

Das erfindungsgemäße Gerät enthält einen geschlo3senen Magnetkreis _t der vorzugsweise durch einen lamellier« ten Ringkern 10 mit kreisrundem Querschnitt gebildet wird und aus magnetischem Material mit hoher Permeabilität besteht, wie beispielsweise eine unter der Bezeichnung Mumetall oder Permalloy bekannte Legierung. Um den Ringkern 10 ist eine Wicklung gelegt, die im Innern des Ringkerns ein Magnetfeld erzeugt, das in sich geschlossen 1st und abwechselnd die eine oder die andere Richtung aufweist. Vorzugsweise befinden sich in zwei diametral gegenüberliegenden Bereichen 11 und 12 zwei im Prinzip überein-

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stimmende Wicklungen 13 und 14, die in einem Stromkreis 15 in Reihe geschaltet sind, der von einer Wechselspannungsquelle 16 gespeist wird, die vorzugsweise eine Rechteckspannung erzeugt, wie sie bei 17 und In Figur 2-1 dargestellt 1st. Die Wicklungen und lh sind symmetrisch in Bezug auf eine Axialebene 18 des Ringkerns, die zwei Zweige 19 und 20 des Ringkerns begrenzt· Die Wicklungen 13 und .14 sind derart in dem Stromkreis 15 angeordnet, daß, wenn die Wicklung 13 in de« Zweig 19 ein Magnetfeld erzeugt, dessen magnetische Kraftlinien in Richtung des Pfeils f j verlaufen, die Wicklung 14 gleichzeitig in dem Zweig 20 ein Magnetfeld erzeugt, dessen Kraftlinien in Pfeilrichtung fg verlaufen mit demselben Sinn wie fj. Die Wicklungen 13 und 14 sind so bemessen, daß bei Amplituden, die den oberen und unteren Grenzwerten der durch die Quelle 16 erzeugten Rechtecksignale entsprechen, eine Sättigung des Magnetkerns eintritt»

In den Zweigen 19 und 20 befinden sish jeweils zwei _λ Wicklungen 21 und 22, die hintereinander In ela@m Stromkreis 23 liegen. Die im Prinzip Übereinstimmenden Wicklungen 21 und 22 sind so miteinander verbunden, daß die elektromotorischen Kräfte, die durch eine Feldänderung in den Zweigen 19 und 20 in diese induziert werden, entgegengesetzt gerichtet sind.

Die zwischen den Ausgängen 26 und 27 des Stromkreises 23 herrschende Spannung ist auf die magnetischen Induktionsschwankungen in den jeweiligen Zweigen 19 und 20, d.h. in den Wicklungen 21 und 22 zurückzuführen.

Wenn auf den Ringkern 10 kein äußeres Magnetfeld wirkt, so haben die Feldänderungen In den Zweigen 19 und 20

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die gleiche Wirkung auf die Wicklungen 21 und 22. Die zwischen den Ausgängen 26 und 27 herrschende Spannung wird durch das Diagramm in Figur 2-2 dargestellt» d.h. sie weist auf beiden Seiten der Nullinie abwechselnd positive und negative Impulse c und d von gleicher Amplitude auf, die der Sättigung entsprechen. Gelangt dagegen der Ringkern 10 in ein äußeres Magnetfeld, das eine Komponente aufweist, die in Richtung einer Achse verläuft, welche senkrecht zur Achse des Ringkerns in der Ebene 18 liegt, so wird ein derartiges Feld in den Zweigen 19 und 20 entsprechend dem Kraftlinienverlauf in den Ringkernhälften gebündelt, und die beiden gebündelten Felder sind entsprechend den Pfeilen f~ und f^ entgegengesetzt gerichtet. Die dabei zwischen den Ausgängen 26 und 27 herrschende Spannung 1st im Diagramm 3 der Figur 2 wiedergegeben, in welchem die auf der einen Seite der Abszisse liegenden Impulse e eine größere Amplitude besitzen als die der Impulse g auf der anderen Seite der Abszisse. Die Differenz zwischen diesen Amplituden 1st ein Maß für die Komponente des äußeren Magnetfeldes, die entlang der oben beschriebenen Achse verläuft.

Bei einer AusfUhrungsform wird die in dem Stromkreis 23 vorhandene Spannung am Eingang eines Verstärkers angelegt, der auf eine geradzahlige Oberwelle der Frequenz der Erregerspannung abgestimmt ist. Dem Verstärker ist ein Oleichrichter nachgeschaltet. Wenn kein äußeres Feld vorhanden ist, so 1st das SIfT"ι am Ausgang des Gleichrichters gleich Null. Das auftreten eines Zeichens am Ausgang des Gleichrichters gibt Aufschluß über das Vorhandensein eines außerhalb des Ringkerns 10 befindlichen Magnetfeldes,

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und an der Amplitude dieses Signals läßt sich die Zn» tensität dieses Feldes ablesen.

Das Gerät zur Feststellung einer vorhandenen Metall« masse besitzt eine Hegelschaltung zum Ausgleich der Wirkung des Erdraagnetfeldes für den Fall« daß sich keine Metallmasse in der Nähe befindet. Zu diesem Zweck 1st der Stromkreis 23 an eine Gleichstromquelle 24 (Figur 3) über ein Potentiometer 24' angeschlossen« und die Verbindung des Stromkreises 27~mlt dem Verstärker enthält einen Kondensator 25 mit ausreichender Kapazität, um das Frequenzspektrum der Impulse durch·* zulassen. Zur Symmetrierung verstellt man das Potentiometer 24* so weit, bis das Ausgangssignal des Gleichrichters 'verschwunden ist. Eine danach in die Nähe des Gerätes gelangende Metallmasse wie die eines Kraftfahrzeugs wird dann dadurch festgestellt, daß am Eingang des Gleichrichters ein Signal erscheint.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Figur 4, die eine bevorzugte Ausführungsform darstellt. Bei dieser Ausführungsform wird der Stromkreis 2.3 über einen Verstärker 30 an einen Scheitelwert-Keßgleichrlchter angeschlossen. Dieser weist zwei Zweige 31 und 32 auf, die je eine Diode 33 bzw. 34 enthalten, die bezüglich ihrer Leitfähigkeit einander entgegengesetzt geschal» tet sind. In dem Zweig 3i liegen ein Kondensator 35 und ein Widerstand 26« Beim Durchgang eines positiven Impulses lädt sich der Kondensator 35 auf, anschließend entlädt er sich progressiv über den Widerstand 36» Durchläuft dagegen ein negativer Impuls den Zweig 32, so lädt sich der Kondensator 37» de? denselben Wert besitzt wie der Kondensator 35» proportional zu dem

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Scheitelwert des Impulses auf und entlädt sich anschließend progressiv Über den Widerstand J5Ö, der denselben Wert besitzt wie der Widerstand 36. Eine die beiden Widerstände 39 und 4o enthaltende JSinrlohtung zum Addieren der Spannung der beiden Zweige ermöglicht es, an Ausgang 43 eine Spannung Null zu erhalten, wenn die positiven und negativen Scheitelwerte gleich sind, und im umgekehrten Fall eine positive oder negative Oleichspannung, je nachdem, ob die Scheitelwerte der positiven Impulse größer oder kleiner sind als die Scheitelwerte der negativen Impulse.

Das Gerät ist somit unempfindlich gegen Frequenzschwankungen der Erregerspannungsquelle· Es liefert direkt einen Meßwert, welcher nach Signal und Amplitude angibt* ob und inwieweit das Erdmagnetfeld gestört worden 1st.

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Claims (3)

1. ■ A 31 6?4 - be

   A η s ρ r üche

   Gerät zum Feststellen einer in der Nähe befindlichen Metallmasse wie beispielsweise die eines Kraftfahrzeugs« durch die Störwirkung, die diese Metallmaese auf das Erdmagnetfeld ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß es einen luftspaltlosen Magnetkreis enthält, wie beispielsweise einen Ringkern» sowie Einrichtungen zur Erzeugung eines gesobloeeenen Nagnetwechselfeldes in dem Ringkern, mit zwei Empfangswicklungen in unterschiedlichen Bereichen des Hagnetkernumfangs, die elektrisch in Reihe geschaltet, jedoch gegensinnig in Bezug auf ein den Ringkern durchsetzendes Magnetfeld sind, sowie Einrichtungen, die auf die Spannungen ansprechen, die in dem mit den beiden Wicklungen versehenen Stromkreis vorhanden sind·
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Erzeugung des geschlossenen fiagnetwechselfeldes im Innern des Ringkerns aus zwei Wicklungen bestehen, von denen je eine mit je einer der beiden Empfangswicklungen eng gekoppelt ist· -
3. 3. Oerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine regelbare Gleichspannung an den Stromkreis der beiden Empfangswicklungen angelegt wird, und daß an den Ausgang der beiden Wicklungen ein Kondensator angeschlossen ist.

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   Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis mit den beiden Empfangewicklungen an einen Zweiweg-Spitzengleichrichter angeschlossen ist« und daß die Ausgangssignale der beiden Zweige des Gleichrichters addiert wurden.

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