DE2407816C3 - Phasenempfindlicher Bewegungsdetektor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bewegungsdetektor mit einem beweglichen Bauteil, das entlang der Bewegungsrichtung des Bauteils periodisch beabstandet angebrachte Elemente enthält, und zwei Fühler oder Sensoren, die dem Bauteil benachbart und in der genannten Richtung um einen Betrag beabstandet sind, der im wesentlichen gleich fN+l/2)Pist, wobei Λ/eine ganze Zahl und P der Abstand der Elemente voneinander ist, und die auf die Bewegung der Elemente ansprechen und entsprechende erste und zweite induzierte Wechselsignale erzeugen, mit Einrichtungen zum Quadrieren der ersten und zweiten induzierten Signale, und mit einer exklusiven ODER-Schaltung, die auf die Quadrierten ersten und zweiten Signale anspricht und ein binäres Signal liefert, das einen ersten Zustand annimmt, wenn das erste und das zweite Signal gleiche Polarität besitzen, und einen zweiten Zustand annimmt, wenn das erste und das zweite Signal von verschiedener Polarität sind.

Bei einer bekannten technischen Ausführung dient eine Scheibe mit gleichmäßig beabstandeten Zähnen (den Elementen des Bauteils) aus magnetischem Material entlang ihres äußeren Umfangs als das bewegliche Bauteil und ein F-Kern wird verwendet, um nachzuweisen, daß ein Zahn eine Referenz- oder Bezugsstellung passiert. Ein derartiges Abfühlen kann Phasennachweis eines analogen Nullamplituden-Differentialausgangssignals von den zwei Sensorwicklungen des Ε-Kerns beinhalten, wie es dem Fachmann bekannt ist.

Einige der Nachteile eines derartigen Bewegungsdetektors bestehen in der Amplitudenempfindlichkeit gegen exzjntrische oder axiale Bewegung des Bauteils (die von Drehbewegung verschieden ist), und in den Schwierigkeiten beim Verwenden des Nullsignals (im Vergleich zu einem spitzen Signal oder Impuls), das die Bezugsstellung anzeigt.

Aus dem Lehrbuch »Die numerische Steuerung von Werkzeugmaschinen« von W. Simon, Karl Hanser Verlag München, 1971, S. 54 und 55, ist es bekannt, die beiden induzierten Signale einer exklusiven ODER-Schaltung zuzuführen, die kein Ausgangssignal liefert, wenn die beiden Signale in Phase sind. Durch diese Vorrichtung bekannter Art werden induzierte, gleichphasige Signale eliminiert, die durch Störungen erzeugt werden, die Elemente benachbarter Sensoren in gleicher Wr.ise beeinflussen. Die ODER-Schaltung erzeugt jedoch nicht nur ein Ausgangssignal, wenn die beiden Signale einen Phasenunterschied von 180° gegeneinander besitzen, sondern auch dann, wenn die Signale einen beliebigen Phasenunterschied besitzen, da in diesem Fall ständig Intervalle vorhanden sind, in denen ein Signal »wahr« ist und das andere »falsch« ist. Tatsächlich sind die Signale nicht immer genau in Gegenphase oder genau in Phase zueinander, sondern sie besitzen Zwischenwerte der Phasendifferenz.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen phasenempfindlichen Bewegungsdetektor anzugeben, der eine verläßliche Erkennung der induzierten ersten und zweiten Signale dahingehend ermöglicht, ob diese Signale entweder gegenphasig oder fast gegenphasig zueinander sind und die relative Bewegung genau wiedergeben, oder ob die Signale von Störungen herrühren und ungefähr in Phase zueinander sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine auf eines der ersten und zweiten Signale ansprechende Einrichtung vorgesehen ist, die jedesmal einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn ein Element durch eine Referenz- oder Bezugsstellung bezüglich der Fühler oder Sensoren hindurchgeht, und daß auf die relativen Zeitdauern der zwei Zustände des binären Signals ansprechende: Einrichtungen vorgesehen sind,

die die Abgabe von Ausgangsimpulsen verhindern, wenn die Differenz der zeitlichen Dauern der ersten und zweiten Zustände einen vorherbestimmten Wert annimmt der dem In-Phase- oder näherungsweise In-Phase-Sein der ersten und zweiten Signale entspricht

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die in den Kennzeichen der Unteransprüche angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispieie der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung der Übertragungselemente, die in einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden, und stellt die gewünschten und unerwünschten Komponenten der relativen interessierenden Bewegung dar,

Fig.2 eine schematische Anordnung einer Ausführungsform als Blockschaltbild,

F i g. 3 ein Blockschaltbild, das das Sysiem nach F i g. 2 in näheren Details darstellt,

F i g. 4 ein Blockschaltbild eines weiteren Merkmals, das dem System nach F i g. 3 zugefügt werden kann,

Fig. 5 und 6 repräsentative Signale als Funktion der Zeit, die das Ansprechen des Systems nach F i g. 3 auf die entsprechenden in F i g. 1 gekennzeichneten Bewegungen darstellen,

Fig. 7 ein Blockschaltbild in weiteren Einzelheiten der Anordnung nach F i g. 3 und

F i g. 8 ein Blockschaltbild in weiteren Details der Anordnung nach F i g. 4.

In Fig. 1 besitzt ein Paar gleicher Polstücke oder Polschuhe 10 und 11, die ähnlich durch die Magnete 12 und 13 permanent magnetisiert werden, entsprechende empfindliche Wicklungen 14 und 15, die auf sie gewickelt sind, wodurch zwei magnetische Sensoren gebildet werden. Es ist ebenfalls ein Bauteil 16 vorgesehen, wie z. B. eine geschlitzte Scheibe, die drehbar in bezug auf die Polschuhe 10 und 11 angebracht ist und regelmäßig beabstandete Zähne aus einem magnetischen Material aufweist. Die Polschuhe 10 und 11 sind gegeneinander in einer Richtung parallel zu der äußeren Umfangsrichtung der Drehung des Bauteils 16 um einen Betrag beabstandet, der im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen einer Vorderkante und einer rückwärtigen Kante eines Zahnes 17 plus einer ganzen Zahl von Zahnabsländen ist, wobei die ganze Zahl in der Darstellung 1 ist. Der Abstand der Sensoien ist daher (1 + 1/2)P, wobei P der Abstand der Zähne ist, vorausgesetzt, daß die Zähne und so die Spalte oder Abstände zwischen ihnen von gleicher Umfangsabmessung sind.

Die Signale der Wicklungen 14 und 15 werden in einer Zentraleinheit 18 (die spezieller in F i g. 2 dargestellt ist) gekoppelt.

Beim Betrieb der Vorrichtung nach Fig. 1 führt die normale Drehung (wie es dargestellt ist) der Bauteilscheibe 16 einen der magnetischen Zähne 17 zum Induzieren einer EMK in jeder Wicklung 14 und 15, wie es durch die entsprechenden Kurven 21a und 21 b in r,o F i g. 5 dargestellt ist. Der Phasenabstand oder Abstand zwischen den Polschuhen 10 und 11 bewirkt dabei, daß die zwei wechselnden EMK im wesentlichen in Gegenphase sind. Wenn jedoch eine induzierte EMK aufgrund von Schwingung oder Vibration der Bewe- (15 gung senkrecht zu der in F i g. 1 dargestellten normalen Bewegung auftritt, dann sind die wechselnden Signale im wesentlichen in Phase, wie es durch die Kurven 121a und t2ib in F i g. 6 dargestellt ist. Durch die Zentraleinheit 18 können die Signale auf verschiedene Weise verarbeitet werden, so daß sie im wesentlichen unempfindlich gegen schwingungsinduzierte EMK und empfindlich auf im Prinzip normale Drehbewegung der BauteiUcheibe 16 sind, wie es spezieller in Verbindung mit F i g. 2 beschrieben wird.

Es wird nun auf F i g. 2 Bezug genommen, in der eine schematische Darstellung als Blockschaltbild eines Systems dargestellt ist, das eine Ausführungsform der Erfindung ist. Vorgesehen ist das Zustandssetzglied 31 zur Erzeugung eines binären Ausgangssignals, das eine vorgewählte Einstellung der begleitenden Richtungszustände der in den Fühlerwicklungen 14 und 15 induzierten elektromotorischen Kräfte anzeigt

Das binäre Ausgangssignal besitzt einen Zustand, wenn die elektromotorischen Kräfte gleiche Richtung aufweisen, und den anderen Zustand, wenn die elektromotorischen Kräfte entgegengesetzte Richtung aufweisen. Es ist ferner eine Torschaltung 32 vorgesehen, die auf einen vorhergewählien Zustand (1) der Intervalldifferenz zwischen den Zeitdauern der zwei Zustände des binären Ausgangssignals der Vorrichtung 31 und (2) eines Ausgangssignalzustands der Fühlerwicklung 15 anspricht, um ein Torschaltungsausgangssignal zu liefern, das die Bewegung des Bauteils 16 (aus Fig. 1) nach einer vorhergewählten Referenz- oder Bezugsstellung bezüglich der Polschuhe 10 und 11 angibt. Ein derartiges Zusammenwirken kann ferner aus einer Betrachtung über die speziellere in F i g. 3 gezeichnete Ausführungsform entnommen werden.

Wie in F i g. 3 dargestellt ist, sind erste und zweite hochverstärkende Sättigungsverstärker 33 und 33' vorgesehen, die auf die Spannungen der Fühlerwicklungen 14 und 15 ansprechen, um entsprechende rechteckförmige Ausgangssignale 22a, 22b (F i g. 5) zu erzeugen, welche die Polarität oder die Richtung der in der entsprechenden Wicklung durch die Bewegung des Bauteilelements 16 induzierten EMK anzeigen. Eine ausschließende oder exklusive ODER-Torschaltung 34 ist mit den Verstärkern 33 und 33' gekoppelt, um ein binäres Ausgangssignal zu erzeugen, das die relativen Richtungen der Ausgangssignale der Verstärker 33 und 33' angibt und der Kurve 23 in F i g. 5 entspricht.

Zusätzlich werden die Ausgangssignale der Verstärker 33 und 33' jeweils entsprechenden Nulldurchgangdetektoren 35 und 35' zugeführt, um entsprechende Zeitsteuer- oder Taktimpulse 24a und 24b (F i g. 5) zu erhalten. Diese Impulse markieren die Nulldurchgänge der Kurven 21a und 21£>. Zusammen mit dem Ausgangszustand der Torschaltung 34 werden sie auf ein logisches Verknüpfungselement 36, den Zyklusendedetektor gegeben, um einen Impuls 25 (F i g. 5) zu liefern, der jeden 0-zu-l-Übergang des binären Signals 23, d.h. jeden Nulldurchgang der Kurvenform 21 b, anzeigt.

Ein taktmäßig gesteuerter Vorwärts-ZRückwärtszähler 37 wird verwendet, um die relativen Zeitdaaern der 0- und 1-Zustände des binären Signals 23 zu bestimmen und ein der Richtung der Intervalldifferenz zwischen ihnen entsprechendes Ausgangssignal zu liefern. Dementsprechend ist der Rückstelleingang des Zählwerks 37 mit dem Ausgangssignal des logischen Verkrsüpfungselemei.tes 36 gekoppelt, um die Zählfolge durch Ansprechen auf jeden Impuls 25 zu beginnen. Jede Zählfolge umspannt einen halben Zyklus von einem der Signale 21a und 21/? in dem gezeigten Beispiel von dem Signal 2\b. Ein Vorwärts-ZRückwärtssteuereingang des

Zählwerks 37 ist mit dem Ausgang der exklusiven ODER-Torschaltung 34 gekoppelt, so daß das Zählwerk vor- oder rückwärts zählt, je nachdem, ob das binäre Signal 23 entsprechend 1 und 0 ist.

Beim normalen Betrieb beginnt das Zählwerk 37 ein ZählintervaM am Ende jedes halben Zyklus der periodisch in der Wicklung 15 induzierten EMK entsprechend den Nulldurchgängen der Kurve 21 6. Der Wert in dem Zählwerk sei in analoger Weise mit Hilfe der Kurve 26 (Fig. 5) dargestellt. Die angezeigte Richtung des Zählens ist positiv oder eine »Vorwärts-Zäh'i'jng« innerhalb des Iniervalls zwischen den Rückstellungen des Zählwerks durch das logische Verknüpfungselement 36 (Impuls 25 in Fig.5). Der »Vorwärts-Steuerzustand« wird durch den »!«-Zustand der Kurve 23 angezeigt, der während der Intervalle ii - t2 und /3— /4 auftritt und der Koinzidenz von Teilen entgegengesetzter Richtung der Kurvenform 22a und 226 entspricht. Eine »Rückwärtszählung« (negative Neigung der Kurve 26) tritt während der Intervalle /2 — ts und f4 — t=, in Ansprechen auf den »O«-Zustand des Signals 23 von der exklusiven ODER-Torschaltung 34 auf und entspricht Teilen gleicher Richtung der Kurvenform 22a und 226. Auf diese Weise wird am Ende jeder Halbwelle oder jeden halben Zyklus der Kurve 216 sofort vor dem Rückstellen des taktmäßig gesteuerten Zählwerks 37 ein aus dem Zählwerk ausgelesenes Ausgangssignal (zu den Auslesezeiten t_t und Γ5) geliefert, das der Richtung der Differenz zwischen den Vorwärts- und Rückwärts-Intervallen entspricht und das als Kurvenform 27 in Fig. 5 dargestellt ist.

Für den in Fig. 5 gezeichneten Fall für normale Bauteilbewegung ist eine positive Richtung für derartige taktmäßig gesteuerte Zählwerkausgangssignale angegeben (Kurve 26 bei U und bei /5).

Die positive Richtung der Zählwerkausgabe für den normalen in Fig. 5 gezeichneten Fall wird als ein Torschaltungs-Steuerungsimpuls 27 für eine Torschaltung 38 verwendet, die jeweils in Koinzidenz mit einem Impuls 246 von dem Detektor 35 einen Impuls 28 als Ausgangssignal liefert, das die Bewegung eines Zahnes 17 (des Bauteils 16 in Fig. 1) an der Wicklung 14 auf einem Polschuh 10 vorbei anzeigt. Bekannte (nicht dargestellte) Einrichtungen bewirken, daß der Impuls 28 nur in Ansprechen auf Impulse 246 erzeugt wird, der von ins Negative gehenden Nulldurchgängen der Kurvenform 216 abgeleitet ist, so daß nur ein Ausgangsimpuls 28 pro Zyklus der Kurvenform 216 entsteht.

In dem Fall einer Vibrations- oder Schwingungsbewegung oder einer Bewegung senkrecht zu der normalen Bewegungsrichtung, die in F i g. 1 gezeichnet ist, wird an dem Ausgang der Torschaltung 38, wie in F i g. 6 gezeigt ist, kein Ansprechsignal erzeugt

In Fig.6 ist ein beispielhafter Zeitverlauf des Ansprechens der Vorrichtung nach F i g. 3 dargestellt, v/obei die letzten zwei Ziffern der Bezugszeichen für die Kurvenformen den gleichen zwei Stellen der in F i g. 5 verwendeten Bezugszeichen entsprechen. Durch das Prüfen derartiger Zeitverläufe ist es klar, daß eine Vibrationsbewegung, die in F i g. 1 angezeigt ist, zu einem mehr etwa in Phase Ansprechen der Wicklungen 14 und 15 führt, wie es durch die zwei Kurvenformen 121a und 1216 und die beiden Kurvenformen 122a und 1226 dargestellt ist, wobei ein folglich verringertes Intervall des »1«-Zustands der Kurvenform 123 auftritt Dies führt zu einer letztlich negativen Richtung der Halbzykluszählung bei dem Auslesen des Zählwerks 37 (Kurvenform 126 und 127 zu den Zeiten i2 und U). Ein »O«-Zustand der Zählwerkauslesung blockiert wirksam die Torschaltung 38 gegen das Ansprechen auf den > vorgewählten halben Zyklus der Kurvenform 1226, wodurch kein periodisches Ausgangssignal an der Torschaltung 38 auftritt. Mit anderen Worten, falsche Signalgebung auf fälschliche Bewegung oder eine nicht interessierende Phasenbeziehung werden vermieden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung nach F i g. 3 wird eine geeignete Synchronisation oder taktmäßige Steuerung zwischen den Bauteilen der funktioneilen logischen Verknüpfungseinheiten durchgeführt, um ein genaueres Zusammenarbeiten sicherzustellen, wie es dem Fachmann weitgehend bekannt ist. Derartige taktmäßige Steuerung kann durch Taktgeber bewirkt werden, die in weiteren Einzelheiten in Fig. 7 gezeigt sind.

In Fig. 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform der logischen Verknüpfungselemente von F i g. 3 dargestellt, in der taktmäßig gesteuerte Flipflops in ähnlichen Detektoren 35 una 35', dem logischen Verknüpfungselement 36 und der Torschaltung 38 verwendet werden. Das Eingangssignal zu einem jeweiligen entsprechenden Detektor 35 oder 35' wird einem taktmäßig gesteuerten D-Flipflop 40 zugeführt, von dem ein Ausgangssignal sowohl einem zweiten taktmäßig gesteuerten D-Flipflüp 41 und einer exklusiven ODER-Torschaltung 42 des Detektors als auch als eins der zwei

}o Eingangssignale der exklusiven ODER-Torschaltung 34 zugeführt wird. Die Ausgangstorschaltung 42 ist weiterhin ansprechend mit einem Ausgang des zweiten Flipflops 41 gekoppelt. Auf diese Weise entsteht bei normalem Betrieb der Nulldurchgangdetektoren 35 bzw. 35' ein »wahrer« Zustand oder ein vorhergewählter binärer Ausgangszustand an dem Ausgang der exklusiven ODER-Torschaltung 42 in Ansprechen auf einen taktmäßigen Zustandswechsel von einer Richtung, die an der Ausgangsleitung 43 des ersten Flipflops 40 auftritt und einen ersten Nulldurchgang oder den Start eines ersten Halbzyklus (von Kurve 21a) anzeigt, während Flipflop 41 abgeschaltet wird. Ein Zustandswechsel der entgegengesetzten Richtung für Flipflop 40 beseitigt dann den »wahren« Zustand von Leitung 43, während er jedoch das taktmäßig gesteuerte zweite Flipflop 41 in einen »wahren« Zustand setzt, wodurch die Torschaltung 42 veranlaßt wird, einen zweiten Nulldurchgang oder Beginn eines zweiten Halbzyklus (von Kurve 21a) signalmäßig anzuzeigen. Dementsprechend entspricht das gepulste Ausgangssignal der Torschaltung 42 für das Element 35 dem Ansprechen auf den Halbzyklus von Kurve 24a in F i g. 5.

Das logische Verknüpfungsglied 36 zum Nachweis des Halbzyklus gleicht, wie aus Fig.7 ersichtlich ist, eine UND-Torschaltung 43 ab, die für die Ausgangssignale der Detektoren 35 und 35' empfindlich ist, und ebenfalls eine zweite UND-Torschaltung 44, die einen ersten und einen zweiten _v Eingang aufweist, der empfindlich für den Ausgang der ausschließenden ODER-Torschaltung 34 Ober jeweils ein entsprechendes erstes Flipflop 45 und einen Phasenumkehrer 46 gekoppelt ist (Alternativ dazu kann das Bauteil 44 eine UND-Torschaltung enthalten und die Phasenumkehrschaltung 46 weggelassen werden.) Auf diese Weise wird ein erstes und ein zweites Eingangssignal der zweiten UND-Torschaltung 44 in Wirkverbindung mit jeweils einem Element 45 und 46 gekoppelt Ein erster Eingang einer dritten Torschaltung 47 vom NOR-Typ

des logischen Verknüpfungsgliedes 36 ist in Wirkverbindung mit dem Ausgang der Torschaltung 43 gekoppelt, und ein zweiter Eingang ist mit einem Ausgang der Torschaltung 44 empfindlich gekoppelt.

Beim normalen Zusammenwirken der Elemente des logischen Verknüpfungsgliedes 36 wird das Ende eines Halbzyklus als die Koinzidenz eines miteinander in Phase (0°) oder in Antiphase (180°)-Stehens zwischen den Kurven 22a und 226 bestimmt, wie es durch eine Koinzidenz der Kurven 24a und 246 in F i g. 5 angezeigt ist, und als ein zugehöriges »wahres« Zustandsausgangssignal der Torschaltung 43 (in F i g. 7) bestätigt. Ein derartiger zyklischer »wahrer« Zustand wird über die inklusive ODER-Torschaltung 47 einem Flipflop 51 zum Rückstellen und Auslesen des Zählwerks 37 zugeführt.

Wenn jedoch die Kurvenformen 21a und 21 6 (und daher die Kurvenformen 22a und 226/ in einer anderen als in einer gegenseitigen lnphase- oder Antiphase-Beziehung stehen, wie es dargestellt ist, dann arbeiten die UN D-Torschaltung 44 und das D-Flipflop 45 zusammen, um (für ein Taktintervall) einen synchronisierten Rückstellimpuls in Ansprechen auf ein »wahres« Zustandsausgangssignal der Torschaltung 34 zu liefern, das dem Flipflop 45 zugeführt wird, und ein derartiges Ansprechsignal erscheint an dem Ausgang der ODER-Torschaltung 47 und ist in F i g. 5 als Kurvenform 25 dargestellt. Dementsprechend kann festgestellt werden, daß das logische Verknüpfungsglied 36 mit den anderen Bauteilen so zusammenarbeitet, daß das Zählwerk 37 (über Flipflop 51) rückgestellt wird und (auf Leitung q 15 des Zählwerks 37) jeder Halbzyklus beim O-zu-1-Zustandswechsel der Kurvenform 23 (für die exklusive ODER-Torschaltung 34) oder Vorderkante der Kurvenform 24b ausgelesen wird.

Beim Rücksteilen des Zählwerks 37 (entsprechend dem Beginn eines Halbzyklus der Kurvenformen 21 b und 226/ wird ein Vorzähl-Steuersignal der Steuerleitung des Zählwerks 37 über die Torschaltung 34 zugeführt, wobei das »wahre« Zustandsausgangssignal von Torschaltung 34 (Kurvenform 23 bei /i — f? und h—h) der Koinzidenz von Teilen entgegengesetzter Richtung der Halbzyklen der Kurvenformen 22a und 226 entspricht. Die Dauer oder das Intervall eines derartigen Vorzähl-Steuerzustands wird durch das Zählwerk 37 gezählt und bei einer Zustandsumkehr der Torschaltung 34 (Kurvenform 23 bei t₂-h und U- /₅ und entsprechend gleicher Richtung der Kurvenformen 22a und 226/ wird ein Rückwärtszähl-Steuersigna! dem Steuereingang des Zählwerks 37 zugeführt, wie es oben in Verbindung mit der Beschreibung von F i g. 3 erläutert worden ist.

Beim Rückstellen des Zählwerks 37 tritt ebenfalls ein binäres ausgelesenes Signal auf Q15 desselben auf, von dem ein »wahrer« Zustand der positiven Richtung der Kurvenform 26 zu den Auslesezeiten f₃ und f₅ in F i g. 5 entspricht, und dies ist durch die Torschaltungssteuerkurvenform 27 dargestellt Wie in Verbindung mit der Beschreibung von Fi g. 3 dargestellt worden ist, steuert ein »wahrer« Zustand von solch einem Torsteuersignal in Koinzidenz mit einem ausgewählten Zustand oder Halbwelle von angenommen der Kurvenform 226 mit Hilfe des Torsignals den Ausgang der Torschaltung 38, wodurch ein Impulsausgangssignal erzeugt wird, das der Zeit-Phasen-Beziehung der Bauteilbewegung hinter einer vorhergewählten Bezugsstellung in F i g. 1 entspricht

Eine Verbesserung der Anordnung nach den F i g. 3 und 7 enthält gemäß Fig.4 eine hohe und niedrige

Frequenzen zurückhaltende Vorrichtung 39, die nur auf das Ausgangssignal der exklusiven ODER-Torschaltung

34 und auf das Zählwerk 37 anspricht, nicht jedoch auf beliebige Signale z. B. Rauschen oder uninteressante regellose Eingangssignale. Auf diese Weise wird unklares Ansprechen auf die numerischen Begrenzungen der Zählwerke (Niederfrequenzarbeitsgrenze des Systems) vermieden, und Ansprechen auf Hochfrequenzrauschen wird gedämpft.

In Fig.8 ist die Frequenzübersteuerungsvorrichtung 39 nach Fig.4 spezieller als Hochfrequenzabblockeinheit 39a und Niederfrequenzabblockeinrichtung 396 dargestellt.

Die Niederfrequenzabblockeinheit 396 enthält ein taktmäßig gesteuertes /-K-Flipflop mit einem /-Eingang, der wirkungsmäßig mit einem »Taktrrequenz«- Ausgang des Zählers 37 gekoppelt ist, so daß eine Empfindlichkeit für das Ende jedes durch das Zählwerk 37 ausgezählten vollständigen Zyklus entsteht, und dieses Fiipflop enthält ferner einen /C-Eingang, der wirksam mit dem Ausgang des Nulldurchgangdetektors

35 (aus F i g. 7) gekoppelt ist, wobei ein Ausgangssignal des Flipflops 396 als eine zusätzliche logische Steuerung oder ein Torschaltungssignal der Ausgangssignaltorschaltung 38' zugeführt wird.

Wie dem Fachmann bekannt ist, ist die Wahrheitstabelle für den Zustand Q_n eines taktmäßig gesteuerten /-/C-Flipflops in Werten der /- und /C-Eingangssignale und eines früheren Zustands Q_n-\ eines derartigen Flipflops wie folgt:

J	K	Qn
35 0	0	Q-1
0	1	0
1	0	1

ß-1

Ein auf den neuesten Stand gebrachter Ausgangszustand von Q_n in Ansprechen auf die angelegten /-AC-Eingangssignale wird bis zum Auftreten des nächsten Synchronisierungstaktimpulses verzögert.

4S Wenn dementsprechend das Zählwerk 37 einen Überlaufzustand oder eine maximale Zählung während des Halbzyklus der Kurvenform 216 erreicht, d. h. zwischen aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen des Detektors 35, wird die Torschaltung 38' abgeschaltet.

Auf diese Weise tritt Niederfrequenzabblockung durch Ansprechen auf die Kurvenform 23 auf, die in irgendeinem Zustand länger als jene maximale Taktzeit ist, die für das Zählwerk 37 erforderlich ist, um den Oberlauf zustand zu erreichen.

Eine Hochfrequenzabblockvorrichtung 39a ist vorgesehen, um zu testen, ob die Periode der Kurvenform 23 (in Fig.5) für das Element 34 wenigstens einem minimalen Intervall gleich ist, wobei solch ein minimales Intervall dem Auftreten eines vorhergewählten Zu-Standswechsels auf angenommenen Anschluß (tap) Q 2 von Zählwerk 37 entspricht Eine derartige Frequenzabblockeinrichtung enthält eine UND-Torschaltung 41, die auf die Q 2- und Q15-Ausgänge des I6-Bit-Zählwerks 37 anspricht, und ein taktmäßig gesteuertes /-AT-Flipflop 42 mit einem /-Eingang der auf das Eingangssignal von Detektor 35 (Fig.7) anspricht, und einen K-Eingang, der auf das Ausgangssignal der Torschaltung 41 anspricht

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

709 686/338

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Bewegungsdetektor mit einem beweglichen Bauteil, das entlang der Bewegungsrichtung des Bauteils periodisch beabstandet angebrachte Elemente enthält, und zwei Fühler oder Sensoren, die dem Bauteil benachbart und in der genannten Richtung um einen Betrag beabstandet sind, der im wesentlichen gleich (N+\I2)P ist, wobei N eine ganze Zahl und P der Abstand der Elemente voneinander ist, und die auf die Bewegung der Elemente ansprechen und entsprechende erste und zweite induzierte Wechselsignale erzeugen, mit Einrichtungen zum Quadrieren der ersten und zweiten induzierten Signale, und mit einer exklusiven ODER-Schaltung, die auf die quadrierten ersten und zweiten Signale anspricht und ein binäres Signal liefert, das einen ersten Zustand annimmt, wenn das erste und das zweite Signal gleiche Polarität besitzen, und einen zweiten Zustand annimmt, wenn das erste und das zweite Signal von verschiedener Polarität sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf eines der ersten und zweiten Signale ansprechende Einrichtung (35') vorgesehen ist, die jedesmal einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn ein Element (17) durch eine Referenz- oder Bezugsstellung bezüglich der Fühler oder Sensoren (10,12,14; II, 13, 15) hindurchgeht, und daß auf die relativen Zeitdauern der zwei Zustände des binären Signals ansprechende Einrichtungen (36,37,38) vorgesehen sind, die die Abgabe von Ausgangsimpulsen verhindern, wenn die Differenz der zeitlichen Dauer der ersten und zweiten Zustände einen vorbestimmten Wert annimmt, der dem In-Phase- oder näherungsweise In-Phase-Sein der ersten und zweiten Signale entspricht.

2. Bewegungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die relativen Zeitdauern der zwei Zustände des binären Signals empfindlichen Einrichtungen (36, 37, 38) ein doppelseitig arbeitendes Zählwerk (37) enthält, das kontinuierlich Taktimpulse in einer Richtung zählt, wenn das binäre Signal den ersten Zustand besitzt, und in der anderen Richtung zählt, wenn das binäre Signal den zweiten Zustand aufweist, und daß er eine Einrichtung (36) zum Rückstellen des Zählwerks enthält, die das Zählwerk jedesmal wenn das binäre Signal seinen Zustand in einer vorbestimmten Richtung ändert auf einen vorgegebenen Wert zurücksetzt, und daß die Richtung der genannten Differenz dadurch bestimmt ist, ob der Wert in dem Zählwerk (37) unmittelbar vor dem Rücksetzen desselben algebraisch über oder unter dem vorgegebenen Wert liegt.

3. Bewegungsdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsimpulse durch eine Torschaltung (38) geliefert werden, die gesperrt ist, wenn die Differenz die vorherbestimmte Richtung aufweist.