DE2224124A1 - Induktiver wegabgriff - Google Patents

Induktiver wegabgriff

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DE2224124A1
DE2224124A1 DE19722224124 DE2224124A DE2224124A1 DE 2224124 A1 DE2224124 A1 DE 2224124A1 DE 19722224124 DE19722224124 DE 19722224124 DE 2224124 A DE2224124 A DE 2224124A DE 2224124 A1 DE2224124 A1 DE 2224124A1
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tap
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linear
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/22—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils
    • G01D5/225—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the mutual induction between the two coils
    • G01D5/2275—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the mutual induction between the two coils by a movable non-ferromagnetic conductive element
    • G01D5/2283—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the mutual induction between the two coils by a movable non-ferromagnetic conductive element constituting a short-circuiting element

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  • Electromagnets (AREA)

Description

  • Induktiver Wegabgriff Zusatz zu Patent . ... ... (Patentanm.: P 21 34 860.7) Der Gegenstand des Hauptpatents ist ein induktiver Wegabgriff mit geschlossenem Rahmenkern, einer auf diesem angeordneten wechselstroingespeisten Erregerwicklung, einer fest in der Nähe der Brregerwicklung angeordneten ersten Abgriffswicklung, einer auf einem längeren Schenkel des Rahmenkerns bewegbaren zweiten Abgriffswicklung und einer Einrichtung zur Bildung der Differenz der in den beiden Abgriffswicklungen induzierten Spannungen.
  • Eine mit einem derartigen induktiven Wegabgriff zu lösende Teilaufgabe besteht darin, eine nichtlineare Sbertragungscharakteristik zu erzielten. Eine weitere eilaufgabe ist die, störende Umwelteinflüsse, insbesondere die magnetischer Störfelder, zu vermindern.
  • Zur Lösung der erstgenannten Xeilautgabe, nämlich eine nichtlineare übertragungscharakteristik zu erzielen, ist im Hauptpatent . ... ,.. (Patentanm.: P 21 34 860.7) angegeben, daß die längeren Schenkel der Rahmenkerne mindestens auf einem Teil ihrer Länge einen stetig veränderten Querschnitt aufweisen. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß mit der obertragungsfu-nktion A = f(s) ein nichtlinearer Zusammenhang dargestellt werden kann, wobei A das elektrische Ausgangssignal des Wegabgriffs und s die in Form eines Wegs dargestellte mechanische Größe ist.
  • Mit diesen Maßnahmen auf magnetischem Gebiet, nämlich der nichtlinearen Veränderung des magnetischen Widerstands des Eisenwegs über seine Länge, lassen sich jedoch nichtalle Aufgaben hinsichtlich der nichtlinearen Ubertragungscharakteristik eines induktiven Wegabgriffs der im hauptpatent angegebenen Art lösen.
  • In einer Weiterbildung eines induktiven Wegabgriffs der eingangs genannten Art ist deshalb vorgesehen, die in der beweglichen zweiten Abgriffswicklung induzierte Spannung über ein nichtlineares Übertragungsglied der Einrichtung zur Bildung der Differenz der in den Abg-riffswicklungen induzierten Spannungen zuzuführen.
  • Mit dieser Maßnahme kann allein oder in Verbindung mit der bereits genannten Maßnahme der Querschnittsveränderung auf der magnetischen Seite des Abgriffs ein sehr breiten Spektrum nichtlinearer Übertragungsenarakteristiken überstrichen werden.
  • Das nichtlineare Glied kann als spannungsverändernder Zweipol oder Vierpol ausgebildet werden, im einfachsten Falle handelt es sich um einen nichtlinearen Widerstand, beispielsweise ein stromabhängiger Widerstand (VDR-Widerstand) oder eine Diode.
  • Für schwierigere Übertragungsfunktionen kann anstelle der Diode auch ein komplexes Netzwerk als nichtlinearer Widerstand treten, das in bekannter Weise aus Dioden, Widerständen und Kapazitäten aufgebaut ist und die zu übertragende Funktion in Porm eines Polygonzugs angenähert nachbildet.
  • Zur Lösung der zweiten Teilaufgabe, nämlich der Verminderung der Umwelteinflüsse, kann das nichtlineare obertragungsglled auch einen temperaturabhängigen Widerstand zur Kompensation eines unerwünschten Temperaturganges oder einen magnetfeldabhängigen Widerstand zur Verminderung von störenden magnetischen Einstreuungen enthalten.
  • Anstelle der genannten Störparameter können zur Erweiterung der Schaltung gezielt Parameter, wie Temperatur und magnetische Feldstärke eingeführt werden, so daß die Übertragungsfunktion nicht nur von der Weglänge sS sondern noch von einer oder mehreren Variablen abhängig gemacht werden kann.
  • Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Figuren 1 und 2 Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt und im'folgenden beschrieben.
  • Figur 1: Auf einem rechteckigen geschlossenen Rahmenkern 1 ist eine wechselstromgespeiste Erregerwicklung 3 und auf einem der längeren Schenkel des Rahmenkerns 1 eine erste feststehende Abgriffswicklung 4 und eine bewegliche zweite Abgriffswicklung 5 angeordnet, welche sich von einer elektrisch abzubildenden mechanischen Grobe über den Weg s im Bereich B verschieben läßt. Die in der beweglichen Abgriffswicklung 5 induzierte Spannung wird über einen nichtlinearen Widerstand R* der Einrichtung 12 zur Bildung der Differenz der in den Abgriffsspulen 4 und 5 induzierten Spannungen zugeführt. Je nach Übertragungscharakteristik des nichtlinearen Widerstands kann das Ausgangssignal A des Wegabgriffs als nichtlineare Funktion des Wegs s abgebildet werden.
  • In Figur 2 ist eine andere Ausführungsform'des Wegabgriffs dargestellt, bei der die wechselstromgespeiste Erregerwicklung sich im wesentlichen über die ganze Länge des einen Schenkels des Rahmenkerns 1 erstreckt und bei der zwei Abgriffswicklungen 4 und 4' jeweils auf den kurzen Schenkeln des Rahmenkerns 1 angeordnet und ihre Ausgangsspannungen in Differenz geschaltet sind. Die bewegliche Abgriffswicklung 5 wirkt bei dieser Anordnung in an sich bekannter Weise als magnetischer Spannungsteiler, neu ist die Einführung des nichtlinearen Widerstands R* in den geschlossenen Stromkreis der beweglichen Wicklung 5.
  • 5 Patentansprüche 2 Figuren

Claims (5)

  1. Patentansprüche q)i Induktiver Wegabgriff mit geRchlossenem Raluenkern, einer auf diesem angeordneten wechselstromgespeisten Erregerwicklung, einer fest in der Nähe der Erregerwicklung angeordneten ersten Abgriffswicklung, einer auf einem längeren Schenkel des Rahmenkerns bewegbaren zweiten Abgriffswicklung und einer Einrichtung zur Bildung der Differenz der in den beiden Abgriffsicklungen induzierten Spannungen nach Patent .
    (Patentanm.: P 21 34 860.7 - VPA 71/8311), dadurch gekennzeichnet, daß die in der beweglichen zweiten Abgriffswicklung (5) induzierte Spannung über ein nichtlineares Ubertragungsglied (R*) der Einrichtung (12) zur Bildung der Differenz der in den Abgriffswicklungen (4, 5 bzw.
    4, 4') induzierten Spannungen zugeführt ist.
  2. 2. Wegabgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare Übertragungsglied (R*) ein Dioden, Widerstände und Kapazitäten enthaltendes Netzwerk zur angenäherten Nachbildung einer Funktion durch einen Polygonzug ist.
  3. 3. Wegabgriff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare Übertragungsglied (R*) einen temperaturabhängigen Widerstand enthält.
  4. 4, Wegabgriff nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare Übertragungsglied (R*) einen magnetfeldabhängigen Widerstand enthält.
  5. 5. Wegabgriff nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare Übertragungsglied (R*) einen stromabhängigen Widerstand enthält.
DE19722224124 1972-05-17 1972-05-17 Induktiver Wegabgriff Expired DE2224124C3 (de)

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DE2224124A1 true DE2224124A1 (de) 1973-12-06
DE2224124B2 DE2224124B2 (de) 1977-12-29
DE2224124C3 DE2224124C3 (de) 1978-09-07

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2478303A1 (fr) * 1980-03-13 1981-09-18 Bosch Gmbh Robert Indicateur a bague de court-circuit magnetique pour detecter le deplacement lineaire ou angulaire d'un element de construction
WO2006045210A1 (de) * 2004-10-25 2006-05-04 Werner Zumbrunn Induktiver wegaufnehmer (lvdt) mit kurzgeschlossner kopplunggsspule
US7212001B2 (en) * 2002-03-13 2007-05-01 Samsung Electro—Mechanics Co., Ltd. Fluxgate sensor integrated having pick-up coil mounted on excitation coil in printed circuit board and method for manufacturing the same

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US7407596B2 (en) 2002-03-13 2008-08-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Fluxgate sensor integrated in printed circuit board and method for manufacturing the same
WO2006045210A1 (de) * 2004-10-25 2006-05-04 Werner Zumbrunn Induktiver wegaufnehmer (lvdt) mit kurzgeschlossner kopplunggsspule

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DE2224124B2 (de) 1977-12-29
DE2224124C3 (de) 1978-09-07

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