DE2210440A1 - Vorrichtung zum Messen der Drehzahl rotierender Scheiben - Google Patents

Description

rv . , " 3.wärz 1972

Dipl.-lriQ. A. WEDDE

Dipl.-Ing. K. EMPL

München Schumann.ir.2 Akte: Pum 7222

Societe Anonyme AutOmO^iLüS Ci'i'JttUJäN II7-I07, Quai Andre Citroen J?'-75 Paris 15 / i?'rankreicn

vorricntung zum messen der Jjrehzanl rotierender Scneiben

's ist bekannt, die Drenzanl einer rotierenden Scneioe aus ferromagnetiscnem Material dadurcn zu bestimmen, daß inre Uberfläcne mit in gleicnen ADständen kranzförmig um die Scneibenacnse als wittelpunkt angeordneten unterbrecnungen versenen wird, die beispielsweise aus Öffnungen oder zänne am Scneibenumfang bestenen, und der Scneibe einen elektromagnetiscnen ueber zuzuordnen, der einen Magneten mit Polscnunen aufweist, deren landen gegenüber der ±3ann der unterorecnungen der Scneioe in der V/eise angeordnet sind, dai3 der magnetiscne Fluß durcn die Scneibe mndurcntritt und von denen wenigstens einer mit einer Spule versenen is"C.

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jjie magnetiscne Leitfänigkeit des magnetischen Kreises isx geringer, wenn die iinden der Polscnune den unterbrecnungen gegeniiberstenen, als wenn sie sicn vor einem vollen Abscnnitt der Scneibe Definden, uurcn die Spule verläuft also ein veränderlicher magnetiscner tluß, der ein Signal liefert, dessen frequenz der Drenzanl der rotierenden Scneioe entspricnt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Dei einer Drenzanlmeßvorricntung dieser Art die jänpfindlicnkeit zu ernönen.

üirfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurcn gelöst, daß jeder Polscnun des Magneten in zwei ADscnnitten endet, die gegeneinander um einen Winkel —^— ρ versetzt sind, so daß zwei Luftspalte geoildet sind, wobei ρ die Winkelteilung der unterbrecnungen der Scneioe und η eine ganze zanl ist, die gleicn wull sein kann, und dadurcn, daß die beiden Abscnnitte des einen der Polscnune mit je einer Spule versenen sind, wobei die beiden Spulen in entgegengesetztem Sinne gewickelt und in Keine gescnaltet sind.

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Wenn sicn der eine der Luftspalte im uereicn der linterbrecnung der Scneibe befindet und eine niedrige magnetiscne Leitfähigkeit aufweist, befindet sicn der andere Luftspalt infolge der getroffenen Anordnung im .öereicn eines vollen xeiles der Scneibe und nat eine maximale Leitfähigkeit. Der magnetiscne uluß verläuft dann hauptsäcnlicn über den zweiten Luftspalt. Die umgekenrten vernältnisse ergeben sicn, wenn sicn die Scneibe um einen Winkel p/2 gedrent nat. Es erfolgt gewissermaßen eine umkenrung des die beiden Luftspalte überquerenden Flusses. Da der Magnet einen praktiscn konstanten Fluß liefert, nat bei der erfindungsgemäßen Vorricntung das elektriscne Signal bei einem vorgegebenen volumen des Magneten einen maximalen Wert. Auf diese Weise wird ein starkes Signal erreicnt, das gegen Störungen weniger empfindlicn ist und vor seiner umformung nicnt verstärkt zu werden Draucnt.

r>ei einer besonderen Ausfünrungsform der Erfindung sind unterorecnungen der Scneioe als Durcnlocnungen ausgebildet und die beiden Polscnuhe beiderseits der Scheibe angeordnet, wobei sicn jeder Endabscnnitt des einen der Polscnune gegenüber einem iündabscnnitt des anderen PoI-scnunes befindet.

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Unter diesen umständen ist das erhaltene Signal wenig abhängig von einem Verziehen, einer unrundheit oder von Schwingungen der Scheibe, was dagegen der Fall ist, wenn die Unterbrechungen durch ^ähne am umfang gebildet sind.

Ein nicnt beschränkendes Ausführungsbeispiel des uebers gemäß der Erfindung ist in der zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben, üs zeigen:

Fig. 1 Eine Seitenansicht einer umlaufenden Scheibe und ihres uebers, wobei einer der Polschune fortgelassen ist;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie ii-il der Fig. 1; Fig. 3 einen Scnnitt nach der Linie IH-IIi der Fig. 1;

Fig. k ein Scnema der elektrischen Schaltung des uebers.

Der in der Zeichnung dargestellte elektromagnetische ueber dient zur aessung der Drehzahl einer Scheibe aus ferromagnetischem riaterial, beispielsweise aus weicnem

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Stahl oder liußstanl. Die Scneibe ist als einfache ü scneibe ausgebildet, aus welcner Öffnungen oder Scnlitze ausgestanzt sind. Die Öffnungen weisen in radialer Ricntung vei laufende Längsränder auf und sind in gleicnraäßigen v/inkelabstünden und in demselben Abstand von der Drenacnse der Scneibe angeordnet, ule .breite einer Öffnung ist in inrer witte im wesentlicnen gleicn dem Aostand der äußeren i-iänder zweier oenacnDarter* Öffnungen.

Der ueDer entnält einen Dauennagneten 3, der durcn zwei oeiderseits der Scneioe -angeordnete Polscnune 4 und 5 verlängert isf, die jeweils in zwei sännen ba-bD dzw. Ya-YD enden. Jüiese zänne naoen einen kleineren Querscnnitt als die Öffnungen 2 und sind auf einem ivreis um den Mittelpunkt der Scneioe üoer dem uurcnlaß der Öffnungen 2 angeordnet, jjaoei befinden sicn die Läxms ba und öd gegenüDer den entsprecnenden /,ännen /a und 7ö. Uas i,ännepaar ba-Ya ist zum z,ännepaar bD-YD um einen Winkel von 1,5 P versetzt angeordnet, wobei ρ die xeilung der Öffnungen oder Scnlitze 2 darstellt.

Auf jedem der z,änne oa und od ist eine Spule üa dzw. öd angeordnet. Die oeiden Spulen sind in entgegengesetztem Sinne gewickelt und in Keine gescnaltet*

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uer Spulensatz öa und öd ist an einen elektrischen Strom-.. kreis angescnlossen, der einen umform-Stroiiikreis 10 sowie einen integrations- und Verstärker-Stromkreis 11 und ei nen Anzeige- oder Steuer-Stromkreis 12 entnält U'j-o· ^)*

im betrieb teilt sicn der mduktionsfluß des i-iagneten 3 in zwei leilflüsse, von denen der eine durcn die Spule öa und über den zwiscnen den beiden sännen oa und 7a bestenenden Luftspalt fließt, wänrend der andere durcn die Spule ob und über den Luftspalt zwiscnen den beiden sännen b'o und 7b fließt. Die magnetiscne Leitfänigkeit jedes dieser Luftspalte verringert sicn, wenn eine öffnung 2 in diesen Luftspalt gelangt, und ist am größten, wenn sicn im Luftspalt ein voller ±eil der Scneioe oefindet. ijurcn die vorgegebene Anordnung der Polscnunzänne und der Öffnungen der Scneibe gelangt eine Öffnung 2 in den .oereicn eines zännepaares oa-7a oder bb-7o, wänrend sicn ein voller Abscnnitt der Scneioe 1 im bereicn des anderen zännepaares bb-7o bzw. ba-i?a oefindet. i)ies nat zur folge, daß sicn die magnetiscne Leitfänigkeit des einen der Luftspalte verringert, wänrend sicn die des anderen ernönt und umgekenrt. Wenn beispielsweise eine Öffnung 2 zum zännepaar ba-7a gelangt, ist der den Luftspalt zwiscnen diesen mannen durcnfließende mduktionsfluß gering, da die magnetiscne

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Leitfänigkeit dieses Luftspaltes seiner senr klein ist; dieser xnduktionsfluß ist umso scnwäcner, als der mduKtionsfluß des riagneten gleicnzeitig üoer den von den sännen oo-Yd geoildeten Luftspalt strömen kann, dessen magnetiscne Leitfänigkeit dann maximal ist. i)ie Situation kenrt sicn um, \-fenn sicn die Scneibe 1 weitergedrent iiat und sicn ein voller ADscnnitt in dem durcn die ^änne oa-ya geoildeten Luftspalt oefindet, dessen magnetiscne Leitfänigkeit dann am größten ist; der größere Teil des Flusses üoerquert dann diesen Luftspalt.

Die Änderungen des magnetiscxien rlusses erzeugen in jeder Spule eine Spannung, deren i?'requenz mit wacnsender Lirenzanl der Scneioe zunimmt. jJa die Spulen gegensätzlicn gev;ickelt und Hintereinander gescnaltet sind, naoen die Spannungen dieseloe Kicntung und addieren sicn.

Auf diese i/eise ergiot sicn am Ausgang der Spulen da und öd ein Signal, dessen Amplitude sicn periodiscn ändert und dessen Spannung der urenzanl der ScneiDe 1 prportional ist. Dieses Dei 10 umgeformte Signal gelangt zum Stromkreis 11, an dessen Ausgang sicn eine Spannung ergiüt, deren riöne der frequenz des !aingangssignals und daner der urenzanl der Scneibe 1 proportional ist.

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BAD ORIGINAL

Die am Ausgang des Stromkreises 11 auftretende Spannung ermöglicnt so die Drenzanl der rotierenden Scneioe 1 zu erfassen oder irgendeinen Vorgang zu steuern, wenn die Drenzanl einen gegebenen Wert erreicnt nat.

Die Erfindung ist insbesondere zur Messung der Drenzanl eines Automobilrades anwendbar, wenn die Scneibe 1 drenfest an diesem Kad befestigt ist.

Selbstverständlicn ist die Erfindung nicnt auf die bescnriebene Ausfünrungsform bescnränkt, sondern umfaßt aucn alle inre Varianten.

F/Sp 7

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Claims (4)

1. 221ÖU0

   — & —

   3 · 3.März 1972

   Patentanwälte
   DipWng. A. WEDDE

   Dipl.-Ing. K. EMPL Akte: Plan ?222

   München Schumannstr.2

   AwSPKÜChJS

   vorricntung zur messung der Drehzahl einer rotierenden Scheibe aus ferromagnetiscnem material, oei der die Scneibe auf inrer Oberfläcne mit unterbrecnungen versenen ist, die in gleicnen Abständen kranzartig um die Scheibenachse als Mittelpunkt angeordnet sind, und der Scheioe ein elektromagnetischer Geber zugeordnet ist, der einen Magneten mit Polscnunen aufweist, deren jjinden gegenüber der .dann der unterbrecnungen der Scneioe in der Weise angeordnet sind, daß der magnetische j?luß die Scneioe durchdringt und von denen wenigstens eines mit einer Spule versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Polscnune des Magneten unter bildung von zwei Luftspalten in zwei Abschnitten endet, die gegeneinander um einen Winkel gleich—- ■ * ρ versetzt sind, wobei ρ die Winkelteilung der Unterbrechungen der Scneibe und η eine ganze ^anl ist, die

   gieicn imuII sein kann, und daß die beiden Abschnitte 209845/0638

   - r± -AQ

   des einen Polscnunes je eine Spule tragen, wobei die Spulen im entgegengesetztem Sinne gewickelt und in Keine gescnaltet sind.
2. 2. vorricntung nacn Ansprucn 1, bei der die unterorecnungen als Durcnlocnungen ausgeDildet sind, d a durcn gekennzeicnnet, daß die oeiden Polscnune Deiderseits der Scneiüe angeordnet sind, wobei sicn jeder ündaoscnnitt des einen der Polscnune gegenüber einem ündabscnnitt des anderen Polscnunes Defindet.
3. 3· vorricntung nacn Ansprucn 2, dadurcn gekennzeicnnet, daß die jündaoscnnitte als z.änne ausgeoildet sind, deren Querscnnitt kleiner ist als derjenige der Aussparungen.
4. 4. vorricntung nacn Ansprucn 2 oder 3» dadurcn gekennzeicnnet, daß die .breite einer Durcnlocnung bzw. Aussparung , in der üöne inrer naloen Länge gemessen, im wesentlicnen gleicn dem Abstand ist, der die äußeren Känder zweier benacnoarter uurcnlocnungeη bzw. Aussparungen trennt.

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   5- vorrichtung nacn einem der Ansprücne 2-4,d a d u r c η gekennzeicnnet, daß die Längsränder jeder Durcnlocnung dzv/. Aussparung radial verlaufen.

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