DE2251967C3 - Drehzahlmesser - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft Drehzahlmesser mit einem Meßwertumformer, der ein von einem umlaufenden Teil gesteuertes Organ besitzt, das den magnetischen Fluß in einer Spule ändert, die am Eingang eines Verstärkers liegt, an dessen Ausgang ein Frequenz-Spannungswandler mit einem elektrischen Anzeigeinstrument liegt.

Bei Drehzahlmessern dieser Art ist man bestrebt, den Anzeigebeginn zu möglichst niedrigen Drehzahlen hin zu verschieben. Man hat das bisher dadurch zu erreichen versucht, daß man bereits bei möglichst niedrigen Drehzahlen eine Induktionsspannung erzielte, die einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt. Um eine hohe Induktionsspannung zu erzielen, muß man einerseits den Abstand des beweglichen Organs von der Spule bzw. deren Eisenkern möglichst gering halten und andererseits eine Spule hoher Windungszahl verwenden, da bei sonst gleichen Bedingungen die Induktionsspannung mit der Windungszahl steigt. Auch nimmt die Induktionsspannung sehr stark mit dem Abstand der Teile des magnetischen Kreises ab. Dadurch müssen an die mechanischen Toleranzen der beweglichen Teile sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Die erzielte Induktionsspannung wurde dann zur Verstärkung dem Eingang eines Verstärkers zugeführt, der als Spannungsverstärker üblicherweise einen hochohmigen Eingang besitzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Drehzahlmesser der eingangs genannten Art in erster Linie in der Hinsicht zu verbessern, daß der Anzeigebeginn bei sonst gleichen baulichen Abmessungen zu noch niedrigeren Drehzahlen hin verschoben wird, als dies bei den bisher bekannten Drehzahlmessern durchführbar ist. Diese Aufgabe läßt sich gemäß der Erfindung dadurch lösen, daß die Spule nahezu im Kurzschluß betrieben wird, d. h. daß der an die Spule angeschlossene Verstärker als Stromverstärker mit extrem niederohmigem Eingangswidersland ausgebildet ist. Der bei Anwendung dieser Maßnahmen praktisch fließende Kurzschlußstrom ist im Gegensatz zur induzierten Spannung unabhängig von der zeitlichen Flußänderung Und damit Von der

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60 Drehzahl, so daß bei Belastung des Meßwertgebers mit dem niederohmigen Eingang eines als Stromverstärker arbeitenden Wandlers von einer Grenzfrequenz an der größte Teil des Stromes in den Wandlereingang fließt. Man erhält dadurch gegenüber dem als Spannungsverstärker arbeitenden Wandler, dessen Eingang hochohmig ist, eine erheblich geringere Grundfrequenz und damit eine geringere meßbare untere Drehzahl, da die induzierte Spannung proportional mit der Frequenz ansteigt, während der Kurzschlußstrom weitgehend frequenzunabhängig ist.

Das Ergebnis kann noch verbessert werden, wenn gleichzeitig die Spule mit einer niederohmigen Wicklung versehen wird, weil hierdurch die Stromergiebigkeit des Wandlers gesteigert wird dadurch, daß die Windungszahl verringert und damit der induktive Widerstand verkleinert wird. Der Wert des induktiven Widerstandes der Spule sollte jedoch so bemessen sein, daß er bei der unteren Meßdrehzahl noch ein Mehrfaches ihres ohmschen Widerstandes beträgt. Darüber hinaus kann ein zur Verringerung des Eingangswiderstandes negativ rückgekoppelter Verstärker zur Verwendung kommen.

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, wobei in

F i g. 1 eine Graphik mit einer Gegenüberstellung der mit Geräten bisheriger Bauart erzielbaren Ergebnisse im Vergleich mit solchen wiedergegeben wurde, die mit Geräten nach der Anmeldung erzielbar sind, und in

F i g. 2 schematisch der prinzipielle Aufbau eines Drehzahlmessers gemäß der Anmeldung veranschaulicht ist

In F i g. I ist die Abhängigkeit der Eingangsspannung bzw. des Eingangsstromes von der Frequenz bei hochohmigem bzw. niederohmigem Eingang des Verstärkers schematisch angedeutet. Hierbei wurde auf der Abszisse ein logarithmischer Maßstab für die Frequenz zugrunde gelegt Die Kurve I deutet die Spannung am Eingang des Spannungsverstärkers an und die Kurve II den Eingangsstrom eines Stromverstärkers mit niederohmigem Eingang. Wie die Kurven erkennen lassen, wird der Maximalwert von Spannung bzw. Strom bei einem Stromverstärker mit niederohmigem Eingang bereits bei wesentlich niedrigeren Drehzahlen erreicht als bei Verwendung des bisher üblichen Spannungsverstärkers.

Bei der schematischen Darstellung des Arbeitsprin zips des erfindungsgemäßen Drehzahlmessers nach F i g. 2 ist davon ausgegangen, daß mit der Welle, deren Drehzahl ermittelt werden soll, ein zahnradartiges Polrad 11 gekoppelt ist. Dieses Polrad 11 läuft mit seinen Zähnen 12 an dem Eisenkern 13 einer Spule 14 vorbei. Wenn dann entweder das Polrad 11 mit an seinem Umfang verteilten Magneten versehen oder ein Teil des Eisenkerns 13 der Spule 14 als Magnet ausgebildet ist, ändert sich bei umlaufendem Polrad 11 der magnetische Fluß, wodurch in der Spule eine sich entsprechend ändernde Spannung erzeugt wird.

An die Ausgangsanschlüsse 15 und 16 der Spule ist ein Stromverstärker 17 geschaltet, der einen extrem niederohmigen Eingang besitzt. Dadurch wird die Spule 14 praktisch im Kurzschluß betrieben. Ein besonders niederohmiger Stromverstärkereingang kann durch eine negative Rückkopplung vom Verstärkerausgang auf den Verstärkereingang, wie sie durch die gestrichelte Linie 18 angedeutet ist, begünstigt werden. Die am Ausgang des Verstärkers 17 anfallenden frequenzproporlionalen Stromimpulse werden durch den sich

anschließenden Frequenz~Spannungswand|er 19 in bekannter Weise in eine der Frequenz proportionale Spannung umgewandelt, dfe von dem angeschlossenen Anzeigeinstrument 20 als Maß der Drehzahl angezeigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Drehzahlmesser mit einem Meßwertumformer ein von einem umlaufenden Teil gesteuerte!» Organ besitzt, das den magnetischen Fluß an einer Spule ändert, die am Eingang eines Verstärkers liegt, an dessen Ausgang ein Frequenz-Spannungswandler mit einem elektrischen Anzeigeinstrument liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der an die Spule angeschlossene Verstärker als Stromverstärker mit extrem niederohmigem Eingangswiderstand ausgebildet ist

2. Drehzahlmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule mit einer niederohmigen Wicklung versehen isL

3. Drehzahlmesser nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines zur Verringerung des Eingangswiderstandes negativ rückgekoppelten Verstärkers.

4. Drehzahlmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadu. ^h gekennzeichnet, daß der Wert des induktiven Widerstandes der Spule bei der unteren Meßdrehzahl noch ein Mehrfaches ihres ohmschen Widerstandes beträgt

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