DE2428005A1

DE2428005A1 - Wandler

Info

Publication number: DE2428005A1
Application number: DE19742428005
Authority: DE
Inventors: Hagen D Dipl Ing Knackmuss
Original assignee: HAGEN D KNACKMUSS INGENIEURBUE
Current assignee: HAGEN D KNACKMUSS INGENIEURBUE
Priority date: 1974-06-10
Filing date: 1974-06-10
Publication date: 1975-12-18

Description

g a n d l e r Die Erfindung betrifft einen Wandler zur Umwandlung von Druck in Weg und von Weg in elektrische Signale.
Es ist bereits eine Feldplatten-Membrandruckdose bekannt, mit deren Hilfe in einer Waschmaschine eine Niveauregelung durchgeführt werden kann. Die Membrandruckdose enthält eine Membrane, auf welche der Druck einwirkt sowie Feldplatten in Verbindung mit einem Magneten. Bei einer Änderung des Wasserstandes in der Waschmaschine wird über die Feldplatten ein Niveauregler über ein Relais in Tätigkeit gesetzt, wodurch der Wasserstand auf eine eingestellte Füllhöhe gebracht wird (Siemens "Fühlerelemente der Elektronik", 1971). Es ist ferner der Entwurf einer Schaltung für einen Druckmesser bekannt, bei dem ein Feldplattengeber mit zwei Widerständen eine Brückenschaltung bildet. Die änderung des Feldes des Feliplattengebers wird über einen Operationsverstärker verstärkt.
Die Änderung des Feldes wird durch ein Weicheisenplättchen bewirkt, welches an den Feldplatten sich vorbei bewegt (Siemens "Halbleiter-Schaltbeispiele", 1973/74). Die verwendeten Feldplatten haben eine hystereseförmige Kennlinie. Davon können nur die linearen Teile ausgenutzt werden (Siemens "Ealbleiter-Schaitbeispiele, 1972/73). Bei der entworfenen Schaltung für einen Druckmesser ist dieser lineare Teil jedoch verhältnismäßig klein, so daß nur in einem eng begrenzten Druckbereich gemessen werden kann.
Die Aufgabe besteht daher darin, einen Wandler zur Umwandlung von Druck in Weg und von Weg in linear proportionale elektrische Signale zu schaffen, welcher bei großer Empfindlichkeit in einem weiten Druckbereich anwendbar ist. Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein auf Druck reagierendes mechanisches Element, bestehend aus einer in mindestens einer Richtung beweglichen federnden Abdichtung und einem Taststift, ein mit dem Taststift verbundener Weggeber, ein elektronisches Element, bestehend aus einer Halbbrücke und einem Verstärker und eine die elektrischen Leitungen enthaltende Luftzuführung zu einer konstruktiven Einheit verbunden sind. Nach der Erfindung besteht der Weggeber aus zwei unabhangig voneinander magnetisch vorgespannten Feldplatten, die in einem bestimmten hbstand voneinander angeordnet sind, und einem an ihnen vorbei bewegbaren vorzugsweise magnetischen Metallteil.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Der Wandler besteht aus einem mechanischen, einem elektromagnetischen und einem elektronischen Element, die zu einer konstruktiven Einheit verbunden sind. Das mechanische Element besteht aus einer federnden Abdichtung 1, einer Meßbereichsfeder 2, einem Taststift 3 und einer Einstellschraube 4. Die Meßbereich@-feder c und die Einstellschraube 4 sid nicht in al usführungen enthalten, da sie unter bestimmten BeLi -gungen entfallen können. Die fe(lrtHe abdichtung kan so gestaltet sein, daß sie den Druck nur einer Richtung registriert, sie kann jedoch auch so, ausgeführt sein, daß eine Differenzmessung möglich wird.
Der Weggeber besteht aus einem Metallteil, vorzugsweise einem Magneten 5, der mit dem Taststift 3 so in Verbindung steht, daß er dessen Wegänderungen folgt. In diesem elektromagnetischen Element befindet sich ferner ein magnetisches vorgespanntes Feldplattenpaar 6, dessen.
Feldplatten nach, der Erfindung in einem bestimmten Abstand voneinander getrennt~und jede für sich magnetisch vorgespannt angeordnet sind. Damit wird eine weitgehende Ausschaltung der Hysterese, eine Erhöhung der Linear rität und nahezu vollständige Temperaturunabhängigkeit erzielt.
Das elektronische Element besteht aus einer Steckverbindung 7, einer Halbbrücke 8, einem Verstärker 9 und einer weiteren Steckverbindung 10. Das elektronische Element kann auch außerhalb der konstruktiven Einheit angeordnet sein, was z. B. dann angezeigt ist, wenn der Wandler mit brennbaren Medien in Berührung kommt.
Zu der konstruktiven Einheit werden die beschriebenen Elemente in einem Gehäuse zusammengefügt, an dessen einem Ende ich die federnde Abdichtung 1 und an seinem anderen Ende sich eine Kabelverschraubung 11 befindet, durch welche ein Anschlußkabel 12 mit Buftzuführung geführt ist.
Die Wirkungswcise ist so, daß ein Druck P auf die federnde Abdichtung 1 einwirkt. Dadurch wird der Taststift 3 bewegt. Der Magnet 5 wird damit längs eines Weges am Feldplattenpaar 6 vorbeibewegt. Die Änderung des Feldes des Feldplattenpaares 6 wird in der Halbbrücke 8 erfaßt und durch den Verstärker 9 verstärkt.
Dies alles geschieht bei normalem Luftdruck, da dieser durch das Anschlußkabel 12 auch im Innern des Wandlers wirken kann. Dadurch wird eine mögliche Fehlerquelle ausgesc}-lalt-et.
Eine andere mögliche Fehlerquelle, nämlich die unter Umständen große Entfernung vom Ort der Messung zur Neßwertverarbeitung wird dadurch ausgeschaltet, daß das elektronische Element vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der beiden anderen Elemente angeordnet ist.
Durch die Verwendung eines Magneten im elektromagnetischen Element anstelle eines Weicheisenplättchens wird eine starke Vergrößerung des linearen Teiles der Kennlinie und damit eine Ausweitung des Meßbereiches erzielt. Der Wandler nach der Erfindung hat den Vorteil, sehr empfindlich zu sein, in einem großen Meßbereich zu arbeiten und große Genauigkeit zu besitzen.
4 Seiten Beschreibung 3 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnungen mit 1 Fig.

Claims

Patentansprüche:

1. Wandler zur Umwandlung von Druck in Weg und von Weg in linear proportionale elektrische Signale, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h ne t, daß ein auf Druck reagierendes mechanisches Element, bestehend aus einer in mindestens einer Richtung beweglichen federnden-Abdichtung und einem Taststift, ein mit dem Taststift verbundener Weggeber, ein elektronisches Element, bestehend aus einer Halbbrücke und einem Verstärker und eine die elektrischen Leitungen enthaltende Buftzuführung zu einer konstruktiven Einheit verbunden sind.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber aus zwei unabhängig voneinander magnetisch vorgespannten Feldplatten, die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, und einem an ihnen vorbei bewegbaren vorzugsweise magnetischen Metallteil besteht.

3. Wandler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Abdichtung so gestaltet ist, daß eine Differenzdruckmessung möglich ist.

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