DE2120671A1 - Vorrichtung zum Abtasten einer Drehbewegung eines Drehkörpers, insbesondere einer Fahrzeugradachse - Google Patents

Description

■' München, den 20.4.1971 TP1-pd/kl

KKöfiR - BREMSE GmbH., 8 München 15, Moosacherstr. 80

Vorrichtung zum Abtasten einer Drehbewegung eines Drehkörpers, insbesondere einer Fahrzeugradachse.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtasten einer Drehbewegung eines Drehkörpers, insbesondere einer Fahrzeugradacb.se, wobei der Drehkörper mit einem als elektrischen Impulsgenerator ausgebildeten Geber zur Erzeugung von Impulsen in Verbindung steht, deren Impulsabstände von der Umfangsgeschwindigkeit des Drehkörpers abhängen.

Es sind bereits verschiedene Ausführungen von Drehzahlgebern bekannt, die nach dem induktiven Prinzip arbeiten. Derartige Geber haben den Nachteil, daß am Umfang ner zu messenden 4chs möglichst viele magnetische Kreise angebracht werden müssen, deren Anzahl naturgemäß beschränkt ist. Für Drehzahlraessungen müssen jedoch möglichst viele Pole (magnetische Kreise) vorhanden sein, um eine ausreichend hohe Meßfrequenz erhalten zu können. Außerdom lassen sich die bekannten Geber großteils nur am Ende einer Achse anflanschen, was zum Beispiel bei Kraftfahrzeugen große Schwierigkeiten mit sich bringt.

Eine Schwierigkeit der bekannten, induktiv arbeitenden Impulsgenerator en, deren Impulse in analoge Signale umgewan-

— 2 —

209846/(KU

— jf —

delt werden, beat eh taue}) darin, daß in Abhängigkeit von der zu messenden Drehzahl ein sinusförmiger Wechselstrom erzeugt wird, dessen Scheitelwerte ein Naß für die Drehzahl sind. Um einen analogen Wert für die Drehzahl zu erhalten, muß der Wechselstrom gleichgerichtet und ein mittlerer Wert des erhaltenen Sägezahnstromes gebildet werden. Die hierdurch bedingten Ungenauigkeiteii können sich im beträchtlichem Maße auf die Meßgenauigkeit der Vorrichtung auswirken. -

Werden die'bekannten Irapulsgeneratoren als digitale Meßwertgeber verwendet, so. ergeben sich entsprechende üngenauigkeiten bei der Zählung der Scheitelwerte des erhaltenen sinusförmigen Wechselstromes.

Hinzu kommt, daß die bekannten Geräte relativ aufwendig in _ der Herstellung sind.

Aufgabe der Erfindung ist es eine weitgehend einfach und billig herstellbare Vorrichtung, der eingangs genannten Art anzugeben, die eine hohe Melamin ulp;kfnt aufweint und nie digitaler oder analoger Meßwertgeber gleich gut geeignet ist. Die Aufgebe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß der Impulsgenerator aus mehreren parallel geschalteten Kondensatoren besteht, die mit gleicher Teilung auf einem Teilkreis verteilt koaxial zum Drehkörper angeordnet sind, wobei zumindest die einen Kondensatorflächen sich auf einem Steter befindeil und Mittel zur für alle Kondensatoren gleich-

20984 67 0414 -* -

zeitigen A'ndorung dor Kapazitäten bei Relativdrehung des Dreh« kürjογβ gegenüber dem Stator vorgesehen sind.

Vorteilhafte AusführunRsbeispiele können den Merkmalen der Unteramprüche entnommen werden.

In den Zeichnungen ißt ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindimg schematisch dargestellt. Hierin zeigt: .

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung nach.

der Erfindung und

Fig. 2 eine f/trommeßßchaltung für die Vorrichtung nach Fig. 1.

'Auf einer Welle 1 ist ein elektrisch leitender Ringkörper 2 fest angebracht, der an seinem Umfang in einer bestimmten Teilung gleichmäßig verteilt angeordnete Beläge 3 auR einen Material mit einer hohen Diclekrizitätskoaetante aufweist. Die Beläge 3 bestehen aus untereinander gleich großen axial gerichteten Z.ylinderabechnitten. Die Welle 1 mit dem Ringkörper 2 und den aufgebrachten. Belagen 3 lauft in einem feststehenden Statorgehäune 4, das die Welle 1 umschließt und an seinem Innenumfang 5 aus Isoliermaterial.fflit kleiner Dielektrizitätskonstante mit metallischen Belägen- 6 der gleichen Teilung wie die aufgebrachten Beläge,.? verseilen ist. Die metallischen Beläge 6 weisen ebenfalls die ν Fora , ..-

von axial gerichteten Zylinderabschnitten auf, die über eine Leitung 7 und einem Strommesser 8 an dem Pluspol einer Span-? nungsquelle 9 mit konstanter Spannung liegen, während der

Bingkörper 2 an Erde angeschlossen ist. Der Minuspol der SpannungsquelIe liegt ebenfalls an Erde.

Der erfindungsgemäße Impulsgenerator besteht somit aus einem Satz von Kondensatoren, die aus dem leitendem Ringkörper 2 auf der Welle 1 und den leitenden Belägen 6 am Statorgehäuse 4 gebildet sind und zwischen die bei einer Drehung der Achee gleichzeitig Dielektrikas hinein - und ebenso wieder heraus geschoben werden. Demzufolge fließt ein positiver. Strom, wenn die Dielektrikas zwischen die Kondensatorflächen hineingeschoben werden und es fließt ein negativer Strom, wenn die Dielektrikas zwischen den Kondensatorflächen wieder herausbewegt werden. Man erhält also bei einer Umdrehung so viele Stromimpulse, wie Kondensatoren am Umfang der Welle t angeordnet sind., Da Jeder Impuls, durch Umladung- aller Kondensatoren entsteht., werden. Frequenz Schwankungen ausgemittelt-, die aufgrund von Fertigungetoleranzen entstehen können.

Fig. 2. zeigt eine Strommeßschaltung für die Vorrichtung ge·- maß Fig. 1. Die parallel geschalteten Kondensatoren in Figs·, 1 sind in Fig. 2 mit 10 bezeichnet. Die einen Platten der Kondensatoren liegen an dem Pluspol der Gleichsopannungsquelle 9, während, die anderen Platten an der Basis eines -· ^: Transistorverstärkers 11 liegen, dessen Kollektor, am Plus- ' pol der Gleichspannungsquelle 9 und dessen Emitter, über .

09 846/04U

einen Widerstand 12 an den negativen Pol der Gleiehspannungsquölle 9 geschaltet ißt. Das Strommeßgerät 6 ist parallel IU dem Widerstand i2 zwischen dem Emitter und dem negativen Pol der Spannungsquelle 9 geschaltet. Bei einer Drehung der Welle fließt in dem Strommeßgerät 8 ein stufenförmiger Wechseletrom, dessen Amplitude proportional der Drehzahl und dessen Frequenz umgekehrt proportional der Drehzahl der Welle 1 ist. Wird der Wechselstrom auf bekannte Weise gleichgerichtet, so wird bei einer bestimmten Drehzahl ein im wesentlichen konstanter Strom bestimmter Größe als analoges Maß für die Drehzahl der Welle 1 gemessen. Als digitaler Drehzählgeber laßt sich der Impulsabstand zwischen den weitgehend rechteckigen Stromimpulsen auf bekannte Weise mit großer Genauigkeit als digitaler Wert für die Drehzahl erfassen.

Die Erfindung ist nicht auf die Aueführung nach Fig· 1 beschränkt. So kann der Ring 2 auf der Welle 1 auch aus Isoliermaterial bestehen, auf dessen Umfang metallische Beläge entsprechend den Belägen 6 angeordnet sind. Der Innenumfang 5 des Stators 4· würde dann aus Metall bestehen und den Belägen 3 entsprechende Beläge mit einer hohen Dielektrizitätskonstante würden am Innenumfang des Stators angeordnet sein. Schließlich könnten beide Kondensatorflächen paarweise gegenüberliegend auf zwei festen koaxialen ßingflachen eines Stators angeordnet sein und ein an der Welle fester Ringkörper würde mit axial gerichteten Zylinderabschnitten in der Teilung der Eöndensatorf lachen, in den Ringspalt eingreifen,

2Ö9846/04U - 6 -

wobei dann diese Zylinderabschnitte aus einem Material mit hoher Dielektrizitätskonstante bestehen-müßten.

In dem Ausführungsbeispiel befinden sich die Kondensatörflächien auf koaxialen Zylinderflächen* Es ist klar, daß sich die Kondensatorflächen auch auf gegenüberliegendem radialen

fiingflächen befinden können, die dann aus radialen Kreisringäbschnitten bestehen.

209846/04U

Claims (4)

1. F a t entansprüche

   f 1.) Vorrichtung zum Abtasten einer Drehbewegung eines Drehkörper:;, insbesondere einer Fabrzeugradachse, wobei der Drehkörper mit einem als elektrischen Impulsgenerator außge-bildeten Geber zur Erzeugung von Impulsen in Verbindung steht, deren Impulsabstände von der' Umfangsgeschwindigkeit des "Drehkörpers abhängen, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator aus mehreren parallel geschalteten Kondensatoren (2, 6) besteht, die mit gleicher Teilung auf einem Teilkreis verteilt koaxial zum Drehkörper (1) angeordnet sind, wobei zumindest die einen Kondensatorflächen (4) sich auf einem Stator (.4) befinden und Mittel (3) zur für alle Kondensatoren gleichmäßigen Änderung der Kapazitäten bei Helativdrehung des Drehkörpers gegenüber dem Stator vorgesehen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einon Kondensatorflachen (6) "aus axial gerichteten Zylinderabfichnitteri bestehen, die sich auf einem den Drehkörper (1) umfassenden Stator aus Isoliermaterial mit geringer Dielektrizitätskonstante"befinden und die anderen Kondensatorflächen (2) von einem am Drehkörper (1) festen elektrisch leitenden Ringkörper (2) mit an seinem Umfang befindlichen Belägen (?) aus einem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante gebildet sind, das die Form von axial rerichteten Zylinrierabschnitten in der Teilung

   2098A6/0AU

   ~⁸~

   der Ko riden sat orf lachen aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Kondensatorf.lachen von einem am Stator festen elektrisch leitenden Ringkörper mit an seinem Innenumfang befindlichen Belägen aus einem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante in der Form von axial gerichteten Zylinderabschnitten und in der Teilung der Kondensatoren gebildet sind und die gegenüberliegenden anderen Kondensatorflächen auf einem am Rotor festen Ringkörper aus Isoliermaterial mit niedriger Dielektrizitätskonstante die Form von axial gerichteten Zylinderabschnitten in der gleichen Teilung aufweisen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Kondensatorflachen auf zwei durch einen Luftspalt getrennten, koaxialen Ringflächen des Stators aus Isoliermaterial mit; niedriger Dielektrizitätskonstante die Form von axial gerichteten Zylinderabschnitteri aufweisen und ein am Drehkörper fester Ringkörper mit axial gerichteten Zylinderabschnitteri aus einem Material mit hoher Dielektriziätßkonstante und in der Teilung der Kondensatorfläehen in den Ringspalt eingreift.

   09 846/(HU