DE2121889A1 - Circuit arrangement for inductive measurement sampling - Google Patents
Circuit arrangement for inductive measurement samplingInfo
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Description
Schaltungsanordnung zur induktiven Meßwert abt astung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur induktiven Meßwertabtastung, insbesondere zur induktiven Weg-Spannungs-Umsetzung, bei der die Gegeninduktivität zwischen zwei mit Abstand voneinander entfernten Spulen eines Spulensystems mittels eines in den Raum zwischen den Spulen bewegbaren, elektrisch leitenden Abschirmbleches veränderbar ist, bei der ferner in die Spulen von einem gemeinsamen Generator erzeugte Spannungen induziert werden und bei der die an den Spulen liegenden Spannungen in einer Differenzgleichrichter-Anordnung miteinander verglichen werden. Eine derartige Schaltungsanordnung geht aus der deutschen Auslegeschrift 1 301 143 als bekannt hervor. Circuit arrangement for inductive measured value scanning The invention relates to a circuit arrangement for inductive sampling, in particular for inductive displacement-voltage conversion, in which the mutual inductance between two at a distance from each other coils of a coil system by means of an in the Space between the coils movable, electrically conductive shielding plate can be changed is, in which also voltages generated in the coils by a common generator are induced and at which the voltages applied to the coils in a differential rectifier arrangement be compared with each other. Such a circuit arrangement is based on the German Auslegeschrift 1 301 143 emerges as known.
Bei der bekannten Scbltungsanordnung sind die beiden pulsen räumlich hintereinanderliegend angeordnet, wobei in den Zwischenraum zwischen den Spulen ein Abschirmblech bewegbar ist. Bei einer derartigen elektrischen und räumlichen Anordnung der Spulen ist keine proportionale Abhängigkeit zwischen der Bewegung des Abschirmbleches und der in die eine Spule des Spulensystems induzierten Spannung erz W bar.In the known circuit arrangement, the two pulses are three-dimensional arranged one behind the other, with in the space between the coils a shielding plate is movable. With such an electrical and spatial The arrangement of the coils is not a proportional dependence between the movement of Shielding plate and the voltage induced in one coil of the coil system ore W bar.
Zum Beispiel für- eine Weg-Spannungs-Umsetzung ist diese bekannte Anordnung deshalb nicht sinnvoll verwendbar.This is known, for example, for a displacement-voltage conversion Therefore, the arrangement cannot be used sensibly.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur induktiven Meßwertabtastung und insbesondere zur induktiven Weg-Spannungs-Umsetzung zu schaffen, bei der - in vorbestimmten Grenzen - ein proportionales bzw. annähernd proportionales Abhängigkeitsverhältnis zwischen der Bewegung des Abschirmbleches und der am Ausgang der Schaltungsanordnung anstehenden Spannung besteht.The invention is therefore based on the object of a circuit arrangement for inductive measured value scanning and in particular for inductive displacement-voltage conversion to create in which - within predetermined limits - a proportional or approximate proportional relationship between the movement of the shielding plate and the voltage present at the output of the circuit arrangement exists.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, die diese Aufgabe löst, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Spulen des Spulensystems annähernd parallel zueinander verlaufen und dass die Spulen in einem senkrecht zu den Achsen gesehen vorbestimmten Abstand nebeneinander angeordnet sind, ferner dass der Generator mit zwei Spulen eines weiteren Spulensystems verbunden ist, deren Achsen wenigstens annähernd mit den Achsen äe einer der beiden Spulen in des erstgenannten Spulensystems fluchten und die vorbestimmtem Abstand zu der jeweils zugeordneten Spule des anderen Spulensystems angeordnet sind und dass die Abmessung des Abschirmbleches in Bewegungsrichtung wenigstens annähernd dem Abstand der Spulen dieses Spulensystems entspricht. Mit dieser Schaltungsanordnung1 der besonderen räumlichen Anordnung der Spulen der Spulensysteme und der besonderen Bemessung des Abschirmbleches ist es möglich, in gewissen Grenzen eine proportionale Abhängigkeit der Ausgangsspannung der Schaltungsanordnung abhängig von der Bewegung bzw. der Stellung des Abschirmbleches zu erhalten.The circuit arrangement according to the invention, which solves this problem, is characterized in that the axes of the coils of the coil system are approximately run parallel to each other and that the coils are in a perpendicular to the axes seen predetermined distance are arranged next to each other, further that the generator is connected to two coils of a further coil system, the axes of which are at least approximately with the axes äe one of the two coils in the first-mentioned coil system align and the predetermined distance to the respectively assigned coil of the other Coil system are arranged and that the dimensions of the shielding plate in the direction of movement corresponds at least approximately to the spacing of the coils of this coil system. With this circuit arrangement1 the special spatial arrangement of the coils the Coil systems and the special dimensioning of the shielding plate, it is possible in certain limits a proportional dependence of the output voltage of the circuit arrangement depending on the movement or the position of the shielding plate.
- Von einer Mittelstellung ausgehend, bei der die Gegeninduktivitäten der einander zugeordneten bzw.- Starting from a middle position in which the mutual inductances of the assigned or
sich gegenüberliegenden Spulen gleich groß sind, wird sich bei Bewegung des Abschirmbleches in der einen oder anderen Richtung die Gegeninduktivität der einen Spule des Spulensystems erhöhen, während sich die Gegeninduktivität der anderen Spule des Spulensystems verringert.opposing coils are the same size will change when moving of the shielding plate in one direction or the other, the mutual inductance of the one coil of the coil system increases while the mutual inductance of the other increases Coil of the coil system decreased.
Anhand der Figuren 1 bis 3 der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.The invention is described below with reference to FIGS. 1 to 3 of the drawing explained in more detail.
Es zeigen Fig. 1 die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung; Fig. 2 die räumliche Anordnung der Spulen beider Spulensysteme und die Lage des Abschirmbleches, in perspektivischer Darstellung und Fig. 3 ein 'vreg-Spannun-Diagramm.1 shows the circuit arrangement according to the invention; Fig. 2 the spatial arrangement of the coils of both coil systems and the position of the shielding plate, in a perspective view and FIG. 3 is a vreg-voltage diagram.
In der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist ein erstes Spulensystem L 1 mit Spulen L 1a und L 1b dargestellt.In the circuit arrangement according to FIG. 1, there is a first coil system L 1 shown with coils L 1a and L 1b.
Die einen Enden der Spulen lt 1 a und lt Ib sind miteinander und mit den einen Polen von Widerständen R 1 und R 2 sowie Kondensatoren C 1 und C 2 verbunden.One ends of the coils lt 1 a and lt Ib are with each other and with connected to one pole of resistors R 1 and R 2 and capacitors C 1 and C 2.
Das andere Ende der Spule lt 1a führt über eine Diode D 1 zum Pol a des Ausgangs der Schaltungsanordnung, an dem auch der andere Pol des Widerstandes R 1 und des Kondensators C'1 liegen. Das andere Ende der Spule lt 1b führt über eine Diode D 2 zum Pol b des Ausgangs, an dem ausserdem der andere Pol des Widerstands R 2 und des Kondensators C 2 liegen. - Diese Schaltungsanordnung ist als sogenannter Differenzgleichrichter bekannt.The other end of the coil lt 1a leads via a diode D 1 to the pole a of the output of the circuit arrangement, at which the other pole of the resistor R 1 and the capacitor C'1 lie. The other end of the coil lt 1b leads over a diode D 2 to the pole b of the output, at which also the other pole of the resistor R 2 and the capacitor C 2 lie. - This circuit arrangement is called a Differential rectifier known.
Die Spulen lt 1a und L 1b des Spulensystems lt 1 sind beispielsweise an einem Träger T befestigt. Dabei verlaufen die'Achsen der Spulen L 1a und lt 1b parallel bzw. annähernd parallel zueinander. Die Achsen der Spulen haben einen vorbestimmten Abstand voneinander (siehe Fig. 2). Ferner sind auf dem Träger T Spulen lt 2a und lt 2b eines weiteren Spulensystems lt 2 befestigt. Die Achse der Spule L 2a fluchtet mit der Achse der Spule lt 1a, die Achse der Spule lt 2b fluchtet mit der Achse der Spule lt 1b. Der Träger T ist im Querschnitt beispielsweise U-förmig ausgebildet. Bei Verwendung eines elektrisch leitenden Materials zum Herstellen des Trägers T sind im Bereich der Spulen der Spulensysteme lt 1 und lt 2 Schlitze Z vorgesehen, um das Entstehen von Wirbelströmen zu verhindern. - In den von den beiden Schenkeln des U-förmigen Trägers T gebildeten Zwischenraum R reicht ein Abschirmblech A, welches mit nicht dargestellten Elementen verbunden ist zum obertragen von Bewegungen vorzugsweise zum Zwecke- einer Weg-Spannungs-Umsetzung.The coils lt 1a and L 1b of the coil system lt 1 are for example attached to a carrier T. The axes of the coils L 1a and 1b run parallel or approximately parallel to each other. The axes of the coils have a predetermined one Distance from each other (see Fig. 2). Furthermore, T coils are on the carrier T 2a and lt 2b of another coil system lt 2 attached. The axis of the coil L 2a is aligned with the axis of the coil lt 1a, the axis of the coil lt 2b is aligned with the axis the coil according to 1b. The carrier T is, for example, U-shaped in cross section. When using an electrically conductive material to produce the carrier T slots Z are provided in the area of the coils of the coil systems lt 1 and lt 2, to prevent the creation of eddy currents. - In the one of the two thighs of the U-shaped support T formed gap R is enough a shield plate A, which is connected to elements not shown, for transmitting movements preferably for the purpose of a path-voltage conversion.
In Richtung der Verbindungslinie der Achsen der Spulen beider Spulensysteme weist das Abschirmblech A eine Abmessung auf, die dem Abstand der Achsen der Spulen jedes Spulensystems entspricht bzw. annähernd entspricht. Die Spulen L 2a zund lt 2 b des Spulensystems L 2 sind mit einem Wechselspannungsgenerator G verbunden.In the direction of the line connecting the axes of the coils of the two coil systems the shielding plate A has a dimension that corresponds to the distance between the axes of the coils corresponds or approximately corresponds to each coil system. The coils L 2a zund lt 2 b of the coil system L 2 are connected to an alternating voltage generator G.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Anordnung wird im folgenden erläutert: In der als Mittelstellung bezeichneten Stellung des Abschirmbleches A befinden sich die sich gegenüberliegenden Kanten A 1 und A 2 des Abschirmbleches in gleichem Maße im Bereich der Spulen L 1a und L 2a bzw. der Spulen L 1b und L 2b. Das bedeutet, dass die Gegeninduktivitäten der Spulen L 2a und L 2b gleich groß sind. Bei Bewegung des Abschirmbleches A in der einen oder anderen, quer zu den Achsen der Spulen verlaufenden Richtung wird sich innerhalb bestimmter Grenzen die Gegeninduktivität beispielsweise der Spule L 2a derart verringern und die Gegeninduktivität der Spule L 2b derart erhöhen, dass sich am Ausgang a, b eine der Auslenkung f annähernd proportionale Spannung U einstellt. In gleicher Weise ergibt sich am Ausgang a,b eine entsprechende Spannung U entgegengesetzter Polarität, wenn das Abschirmblech A in der entgegengesetzten Richtung ausgelenkt wurde.The mode of operation of the arrangement according to the invention is described below explained: In the position of the shielding plate A, which is designated as the middle position are the opposite edges A 1 and A 2 of the shielding plate to the same extent in the area of the coils L 1a and L 2a or the coils L 1b and L 2 B. This means that the mutual inductances of the coils L 2a and L 2b are the same are. When moving the shielding plate A in one way or the other, transversely to the Axes of the coils running direction will be within certain limits Mutual inductance, for example, the coil L 2a so reduce the mutual inductance of the coil L 2b in such a way that one of the deflection f approximates at the output a, b proportional voltage U sets. In the same way, there is a, b at output a corresponding voltage U of opposite polarity if the shielding plate A was deflected in the opposite direction.
Im Diagramm nach Fig. 3 sind die geschilderten Verhältnisse grafisch dargestellt Innerhalb des Maßes der Auslenkungen +r ist die am Ausgang a,b anstehende Spannung U proportional der Auslenkung s. Das Maß für die Auslenkungen +r und -r ist bestimmt durch den Durchmesser 2r der Spulen beider Spulensysteme. - Anstelle von Spulen mit kreisförmigem Querschnitt können selbstverständlich auch Spulen mit z.B. rechteckigem Querschnitt verwendet werden.In the diagram according to FIG. 3, the described relationships are graphical shown Within the amount of deflections + r is the one at output a, b Voltage U proportional to the deflection see the measure for the deflections + r and -r is determined by the diameter 2r of the coils of both coil systems. - Instead of coils with a circular cross-section can of course also have coils e.g. rectangular cross-section can be used.
Der Einsatz der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung ist nicht nur beschränkt auf eine Verwendung zur Weg-Spannungs-Umsetzung. Es ist ausserdem möglich, mit dieser Schaltungsanordnung eine Weg-Frequenz-Umsetzung zu realisieren, bei der ebenfalls die Vorteile der erwähnten proportionalen Abhängigkeit zwischen Auslenkung des Abschirmbleches und sich ändernden Induktivitäten bzw. Gegeninduktivitäten ausgenutzt werden. Hierbei können die Spulen L 1a, L 2a sowie die Spulen L 1b, L 2b je in Reihen-oder Parallelschaltung die frequenzbestimmenden Elemente eines Oszillators sein. Ferner kann. die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung vorteilhaft verwendet werden, wenn ein definierter Nullpunkt eines elektromechanischen Systems benötigt wird.The use of the circuit arrangement according to the invention is not only limited to use for displacement-voltage conversion. It is also possible to realize a path-frequency conversion with this circuit arrangement in which also the advantages of the aforementioned proportional dependence between deflection of the shielding plate and changing inductances or mutual inductances are used will. The coils L 1a, L 2a and the coils L 1b, L 2b can each be arranged in series or Parallel connection can be the frequency-determining elements of an oscillator. Further can. the circuit arrangement according to the invention can be used advantageously if a defined zero point of an electromechanical system is required.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712121889 DE2121889A1 (en) | 1971-05-04 | 1971-05-04 | Circuit arrangement for inductive measurement sampling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712121889 DE2121889A1 (en) | 1971-05-04 | 1971-05-04 | Circuit arrangement for inductive measurement sampling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2121889A1 true DE2121889A1 (en) | 1972-11-23 |
Family
ID=5806764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712121889 Pending DE2121889A1 (en) | 1971-05-04 | 1971-05-04 | Circuit arrangement for inductive measurement sampling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2121889A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2280239A1 (en) * | 1974-07-26 | 1976-02-20 | Unicum Sa | Automatic position controller for conductive band - has self-inductive oscillator circuit on either side of conductive band |
| DE102012201849A1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-08 | Ifm Electronic Gmbh | Inductive proximity switch for use in automatic control engineering field as contactless operated inductive proximity switch, has control unit outputting binary switching signal that provides rating of couple factor between coil pairs |
-
1971
- 1971-05-04 DE DE19712121889 patent/DE2121889A1/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2280239A1 (en) * | 1974-07-26 | 1976-02-20 | Unicum Sa | Automatic position controller for conductive band - has self-inductive oscillator circuit on either side of conductive band |
| DE102012201849A1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-08 | Ifm Electronic Gmbh | Inductive proximity switch for use in automatic control engineering field as contactless operated inductive proximity switch, has control unit outputting binary switching signal that provides rating of couple factor between coil pairs |
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