DE2532226A1 - Impulsgeber - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
- F02P7/06—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
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Description
PATENTANWALT DRL-PHYS. JOHANNES SPIES
8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 48
TELEFON: (089) 22 69 17 · TELEGRAMM-KURZANSCHRIFT: PATOMIC MÜN
Ä532226
Dr. Gunter Hartig, Karlsruhe
Impulsgeber
Die Erfindung betrifft einen Impulsgeber zum Erzeugen von
Impulsen, die der Bewegung eines mechanischen Teiles synchron zugeordnet sind, mit einem Geber, der Zähne aufweist, die an
einem Aufnehmerkopf vorbeilaufen und in diesem ein Feld modulieren, zu dessen Erregung im Aufnehmerkopf eine von einem
Trägerfrequenzgenerator gespeiste erste Wicklung vorgesehen
ist, wobei der Aufnehmerkopf ferner eine zweite Wicklung aufweist, in der das von den Zähnen modulierte Feld eine Spannung induziert, die einer Schaltungsanordnung zugeführt wird, weiche diese Spannung in Impulse umwandelt.
Impulsen, die der Bewegung eines mechanischen Teiles synchron zugeordnet sind, mit einem Geber, der Zähne aufweist, die an
einem Aufnehmerkopf vorbeilaufen und in diesem ein Feld modulieren, zu dessen Erregung im Aufnehmerkopf eine von einem
Trägerfrequenzgenerator gespeiste erste Wicklung vorgesehen
ist, wobei der Aufnehmerkopf ferner eine zweite Wicklung aufweist, in der das von den Zähnen modulierte Feld eine Spannung induziert, die einer Schaltungsanordnung zugeführt wird, weiche diese Spannung in Impulse umwandelt.
Für die Steuerung von Maschinen, insbesondere von solchen Maschinen,
die rotierende Teile aufweisen, werden in zunehmendem Maße elektronische Hilfseinrichtungen eingesetzt, die zur
Synchronisierung der von ihnen ausgelösten Steuerungsbefehle
bzw. -maßnahmen mit der Bewegung der Maschine Impulse benötigen, die dieser Bewegung, beispielsweise der Drehbewegung einer rotierenden Maschine, synchron zugeordnet sind. Beispiels-
bzw. -maßnahmen mit der Bewegung der Maschine Impulse benötigen, die dieser Bewegung, beispielsweise der Drehbewegung einer rotierenden Maschine, synchron zugeordnet sind. Beispiels-
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-Z-
weise arbeiten die meisten Hilfseinrichtungen, insbesondere
die digitalen Steuerungen, incremental, d.h. sie benötigen jeweils einen Synchronimpuls zur Aufrechterhaltung der Synchronisation
zwischen der Maschine und der Steuerung.
Besondere Anforderungen an Impulsgeber der eingangs erwähnten
Art werden im Kraftfahrzeugbau gestellt, da hier der Impulsgeber vorzugsweise in Verbindung mit der Schwungradverzahnung
zusammenwirkt, die hohen Erschütterungen aufgesetzt ist und sich im Bereich der Kupp lungs glocke befindet, in dem mit sehr
hohen Temperaturen zu rechnen ist. Weiterhin muß dor Impulsgeber , wenn er mit einer Hilfseinrichtung für die Steuerung
der Einspritzung und/oder Zündung der Brennkraftmaschine des
Kraftfahrzeugs zusammenwirkt, eine sehr niedrige untere Drehzahlgrenze besitzen, damit auch beim Anlassen der Brennkraftmaschine
die Erzeugung der zur Synchronisierung und Steuerung erforderlichen Impulse gewährleistet ist.
Die bisher für die Motordiagnose eingesetzten induktiven Impulsgeber, die auch als "Induktivgeber" bezeichnet werden,
funktionieren bei unterer Drehzahl nicht einwandfrei, und der Einsatz von Impulsgebern mit Feldplatten scheitert aus
Temperaturgründen. Außerdem müßten Jeweils zwei derartige Impulsgeber eingesetzt werden, von denen der eine die eigentlichen,
für die Steuerung selbst benötigten Impulse erzeugt, während der andere jeweils den Synchronimpuls liefert, mit
welchem die Synchronisierung zwischen der Maschine und der Hilfseinrichtung aufrechterhalten wird; im letzteren Falle
wird also der Synchronimpuls zusätzlich zu den für die Steuerung benötigen Impulsen bei rotierenden Maschinen durch
eine zusätzliche Winkelmarkierung im Zwei spurverfahren gewonnen, wie es beispielsweise in der deutschen Patentschrift
2 010 999 des Anmelders beschrieben ist, wo die Synchronisa-
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tionsimpulse als "Hilfsimpulse" bezeichnet sind.
Ziel der Erfindung ist es, einen Impulsgeber zu schaffen, der in sich die Funktion der erwähnten beiden Impulsgeber übernimmt
und gleichzeitig leicht auswechselbar und temperaturunabhängig ist.
Mit der Erfindung wird nun ein Impulsgeber der eingangs genannten Art vorgeschlagen, der sich erfindungsgemäß dadurch
auszeichnet, daß die Spannung, welche von dem durch die Zähne modulierten Feld in der zweiten Wicklung induziert worden
ist, einem Phasendiskriminator zugeführt wird, der an seinem
Ausgang eine Impulsfolge mit einem Tastverhältnis liefert, das der jeweils von dem sich momentan vor dem Aufnehmerkopf
befindlichen Material abhängigen Phasenlage zwischen der induzierten Spannung und der Trägerfrequenz proportional ist,
wonach die Impulsfolge einem Integrationsglied zugeführt wird, das eine Integrationsspannung liefert, die dem Tastverhältnis
proportional ist.
kann der Impulsgeber so ausgebildet sein, daß sich das Material eines ersten Zahnes oder mehrerer erster
Zähne von dem Material der anderen Zähne derart unterscheidet, daß sich beim Vorbeilaufen eines ersten Zahnes am Aufnehmerkopf
eine induzierte Spannung ergibt, die in ihrer Phasenlage um einen vorbestimmten Mindestbetrag gegenüber der sich beim
Vorbeilaufen der anderen Zähne am Aufnehmerkopf ergebenden Phasenlage der induzierten Spannung verschoben ist, wobei
zur Trennung der daraus resultierenden unterschiedlichen Integrationsspannungen dem Integrationsglied zwei Schwellwertschalter
nachgeschaltet sind.
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Die Angabe "erster" Zahn bzw. "erste" Zähne bezieht sich nicht
auf die Reihenfolge dieses Zahnes bzw. dieser Zähne innerhalb
der Gesamtheit der Zähne, sondern dieser erste Zahn bzw. diese ersten Zähne können an beliebigen Stellen innerhalb der Reihenfolge
der Gesamtheit der Zähne angeordnet sein; der Begriff "erster" Zahn bzw. "erste" Zähne ist also nur zum Zwecke der
Unterscheidung von den anderen Zahnender Gesamtheit der im Impulsgeber verwendeten Zähne eingeführt worden.
Vorzugsweise wird der zuletzt genannte Vorschlag dadurch verwirklicht,
daß der erste Zahn oder die ersten Zähne mit einem wirbelstromverlustfreiem, magnetisch leitfähigem Material versehen
sind oder aus diesem Material bestehen oder dieses Material beinhaltet, während die anderen Zähne aus wirbelstromverlustbehaftetem
Material bestehen.
Wenn zwei Schwellwertschalter vorgesehen sind, wie oben beschrieben,
dann können diese Schwellwertschalter so ausgebildet sein, daß einer der Schwellwertschalter auf die Maxima
der Integrationsspannung anspricht, während der andere 1kuf
die Minima der Integrationsspannung anspricht.
Der Aufnehmerkopf des Impulsgebers nach der Erfindung kann im einzelnen so ausgebildet sein, daß die Wicklungen des Aufnehmerkopfes
auf einem Ferritkörper aufgebracht sind, der ein äußeres Mantelteil aufweist, auf dem sich die erste Wicklung und ein
Teil der zweiten Wicklung befindet, und der ein zu dem Mantelteil konzentrisch angeordnetes Mittelteil besitzt, das den
anderen Teil:der zweiten Wicklung trägt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren der Zeichnung an einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert;
es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Teils eines Gebers
mit dem zugeordneten Aufna nekopf und einem Trägerfrequenzgenerator
;
Fig. 2 eine Aufsicht auf den im Aufnehmerkopf vorgesehenen Ferritkörper;
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung eines
Impulsgebers;
Fig. 4 ein Beispiel einer ins einzelne gehenden Ausführung einer Schaltungsanordnung des Impulsgebers zusammen
mit dem Geber, dem Aufnahmekopf und dem Trägerfrequenzgenerator; und
Fig. 5 bis 8 den zeitlichen Verlauf verschiedener Spannungen, die in den Schaltungsanordnungen nach den
Fig. 3 und 4 auftreten.
Zunächst sei auf die Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Teil eines Gebers 1 in Seitenansicht gezeigt ist, der einen ersten
Zahn 2 sowie weitere Zähne 3 und Lücken 4 zwischen den Zähnen aufweist.
Der Geber 1 bewegt sich in Richtung des Pfeils 5. Allgemein
kann der Geber ein beliebig geformtes, mit einer Reihe von Zähnen und Lücken versehenes Teil sein,beispielsweise eine
mit Zähnen versehene Stange, die sich synchron zu der Bewegung einer zu steuernden Maschine oder eines Teils dieser
Maschine hin- und herbewegt. Insbesondere aber kann der Geber 1 ein mit Zähnen versehenes Rad sein, wobei dann der Pfeil 5
die Drehrichtung dieses Rades angibt. Besonders bei der Steu-
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erung von Brennkraftmaschinen werden derartige mit Zähnen versehene
Räder als Geber 1 vorzugsweise benutzt.
Die Zähne 2, 3 und die Lücken 4 des Gebers 1 bewegen sich an einem insgesamt mit 6 bezeichneten Aufnehmerkopf vorbei, der
einen Ferritkörper 7 aufweist. Dieser Ferritkörper 7 ist in Fig. 2 in einer Ansicht von oben dargestellt, und er besitzt,
wie die Fig. 1 und 2 insgesamt erkennen lassen, ein äußeres Mantelteil 8 und ein Mittelteil 9, wobei letzteres konzentrisch
zu dem Mantelteil 8 angeordnet und mit diesem verbunden ist. Auf dem äußeren Mantelteil 8 ist eine erste Wicklung W^ aufgebracht,
die von einem Trägerfrequenzgenerator 10 gespeist wird. Weiterhin ist auf dem äußeren Mantelteil 8 ein Teil W2 einer
zweiten Wicklung aufgebracht, deren zweiter Teil W, von dem
konzentrischen Mittelteil 9 getragen wird. Die zweite Wicklung wird also insgesamt von den beiden Wicklungsteilen Wp und W,
gebildet und ist daher nachfolgend als W2, W^ bezeichnet.
Durch den Trägerfrequenzgenerator 10 wird über die erste Wicklung W^ ein Feld in dem Aufnahmekopf 6 erregt, so daß diese
Wicklung W«. nachstehend auch als Erregerwicklung bezeichnet
ist. Das von der Erregerwicklung erzeugte Feld verläuft so, daß die Zähne 2, 3 und die Lücken 4 dieses Feld modulieren,
also durch dieses Feld hindurchlaufen.
Durch das von der Erregerwicklung W1 in Verbindung mit dem
Trägerfrequenzgenerator 10 erzeugte und von den Zähnen 2, 3 und den Lücken 4 modulierte Feld wird eine Spannung in
der aus den beiden Wicklungsteilen W2 und W, bestehenden
zweiten Wicklung induziert, so daß diese zweite Wicklung nachstehend auch als Meßwicklung bezeichnet wird. Der Wicklungsteil W2 ist gegensinnig mit dem Wicklungsteil W, geschaltet.
Bei einseitig geerdeter Erregerwicklung W^ kann der um den
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äußeren Mantelteil 8 herumgewickelte Wicklungsteil W2 der Meßwicklung
identisch mit der Erregerwicklung sein, so daß dann also die Wicklungen W1 und W2 von einer einzigen Wicklung gebildet
werden.
Die Trägerfrequenz des Trägerfrequenzgenerators 10 liegt vorzugsweise
zwischen 50 und 500 kHz.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß bei dem glockenförmigen Ferritkörper 7, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, der
äußere Mantelteil 8 als Hohlzylinder ausgebildet sein kann, der durch einen Boden 11 einseitig geschlossen ist, in dessen
Mitte auf dem Boden 11 stehend das massivzylindrische Mittelteil 9 konzentrisch zum hohlzylindrischen Mantelteil 8 angeordnet
ist, wobei die Teile 8, 9 und 11 einstückig miteinander sind.
Der Zahn 2 weist wirbelstromverlustfreies, magnetisch leitfähiges
Material, beispielsweise Ferrit, auf. Im vorliegenden Falle ist der gesamte Zahn 2 aus Ferrit ausgebildet, es
kann jedoch auch genügen, den Zahn 2 aus dem gleichen Material wie die Zähne 3 auszubilden und beispielsweise lediglich etwas
Ferritmaterial an dem Zahn 2 zu befestigen oder etwa in dem
Zahn 2 in einer entsprechenden Ausnehmung anzubringen. Entscheidend ist, daß die Menge und die Art der Anbringung des
Ferritmaterials am oder im Zahn 2 ausreicht, um eine deutlich andere Phasenverschiebung der in der Meßwicklung induzierten
Spannung gegenüber der Trägerfrequenzspannung zu bewirken, als es die von den Zähnen 3 hervorgerufene Phasenverschiebung
ist. Die Zähne 3 bestehen aus Wirbelstromverlustbehaftetem,
magnetischleitfähigem Material, beispielsweise aus Eisen.
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Im allgemeinen läßt sich sagen, daß die Phasenverschiebung zwischen der Trägerfrequenzspannung U^ und der in der Meßwicklung
entstehenden Spannung U2, die nachstehend auch als Meßspannung bezeichnet wird, beim Vorbeilaufen eines Zahnes
2 aus wirbelstromverlustbehaftetem, magnetischleitfähigem
Material am Aufnahmekopf 6 im Bereich zwischen Null und 90° liegt, während diese Phasenverschiebung beim Vorbeilaufen
des Zahnes 2 mit Wirbelstromverlustfreiem, magnetischleitfähigem Material im Bereich zwischen 90 und 180° liegt.
Die Wirkungsweise des in Fig. 1 gezeigten Impulsgebers ist so, daß beim Vorbeilaufen der aus Eisen bestehenden Zähne 2,
bedingt durch die Wirbelstromverluste im Ferritkörper 7 ein phasenmoduliertes Feld entsteht, das eine entsprechende
Spannung in den Wicklungsteilen Wp, W-, induziert,■deren
Grundanteil durch die Gegenspannung aus dem Wicklungsteil Wp kompensiert wird, so daß eine Meßspannung Up mit relativ
großer Phasenänderung gegenüber der von dem Trägerfrequenzgenerator 10 abgegebenen Spannung U^, die nachstehend auch
als Erregerspannung bezeichnet wird, resultiert.
In Fig. 5 ist die Erregerspannung U^ und die Meßspannung U2
über der Zeit t aufgetragen, wobei die Zeitwerte der Abzisse gleich sind; es handelt sich hier um den Fall des Vorbeilaufens
eines aus Eisen bestehenden Zahnes 3 an dem Aufnehmerkopf 6, so daß sich etwa eine Phasenverschiebung von 90
zwischen beiden Spannungen ergibt, wie der Fig. 5 entnommen werden kann. Diese Phasenverschiebung zwischen der Erregerspannung
U^ und der Meßspannung U2 ist beim Vorbeilaufen
des aus Ferritmaterial bestehenden Zahnes 2 am Aufnehmerkopf 6 merklich größer, sie kann beispielsweise 180 betragen«
Um nun aus den von den Zähnen 2 und 3 erzeugten Spannungen einerseits eine Impulsfolge zu gewinnen, die den Zähne 2 und
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3 synchron zugeordnet ist, sowie andererseits jeweils einen Einzelimpuls zu erhalten, der dem Zahn 2 synchron zugeordnet
ist, also immer dann erscheint, wenn der Zahn 2 am Aufnehmerkopf 6 vorbeiläuft, wird eine Schaltungsanordnung benutzt,
die in Blockdarstellung in der Fig. 3 gezeigt ist. In dieser Schaltungsanordnung wird, wie bereits oben erwähnt wurde,
der in diesem Falle einseitig zu erdende Wicklungsteil W2 der
Meßwicklung gleichzeitig als Erregerwicklung benutzt, so daß also eine besondere Wicklung W1 wegfallen kann.
Die Erregerspannung U1 und die Meßspannung U2 werden, wie
Fig. 3 zeigt, einem Phasendiskriminator 12 eingegeben. In diesem Phasendiskriminator 12 wird aus den beiden Spannungen
U1 und U2 ein Ausgangssignal in Form einer Spannung U, gewonnen,
dessen zeitlicher Verlauf im unteren Teil der Fig. 6 dargestellt ist. Dieses Spannungssignal U, bildet also, wie
man aus der zuletzt erwähnten Figur ersieht, eine Folge von Rechteckimpulsen. Das Tastverhältnis dieser Rechteckimpulse
ist proportional zur relativen Phasenlage beider Spannungen U^ und U2 zueinander. Diese Verhältnisse lassen sich aus dem
unteren Teil der Figur 6 zusammen mit den beiden darüberliegenden Teilen dieser Figur ersehen. Wenn nämlich die Spannungen
U1 und U2 im Phasendiskriminator 12 zunächst in Rechteckspannungen
umgewandelt werden, dann erhält man Spannungen U1 1 bzw. U2 1, die zwei gleiche, jedoch in ihrer Phasenlage
gegeneinander verschobene Rechteckimpulsfolgen darstellen. Wenn nun weiter im Phasendiskriminator 12 ein Ausgangssignal
nur während der Zeit entsteht, in der sowohl Rechteckimpulse der Spannung U1' als auch Rechteckimpulse der Spannung U2 1
vorhanden sind, dann erhält man die Spannung U,, so daß also die Lücken zwischen den Rechteckimpulsen der Spannung U, zugunsten
der Impulse dieser Spannung im Bereich von Phasenverschiebungen zwischen Null und 180° umso kleiner werden,
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je größer die Phasenverschiebung zwischen U1 und U2 bzw. U^ ·
und U2' ist.
Die Spannung U, wird einem Integrationsglied 13 eingegeben, an
dessen Ausgang eine Analogspannung U< zur Verfügung steht, deren
Amplitude proportional zur Phasenlage zwischen Erregerspannung
U^ und der Meßspannung U2 ist. In Fig. 7 ist die Spannung U,
für den Fall des Vorbeilaufens eines aus Ferrit bestehenden Zahn 2 am Aufnehmerkopf 6 sowie die sich daraus ergebende
Analogspannung U- über der Zeit t aufgetragen. Die Analogspannung
Ua, die sich beim Vorbeilaufen mehrerer aus Eisen
bestehender Zähne 3 und eines aus Ferrit bestehenden Zahns 2 am Aufnahmerkopf 6 ergibt, ist in ihrem zeitlichen Verlauf
außerdem in dem oberen Teil der Fig. 8 dargestellt; hierin entsprechen die kleinen Spannungsspitzen Ur1 dem Vorbeilaufen
der aus Eisen bestehenden Zähne 3, während die große Spannungsspitze Ua " dem Vorbeilaufen eines aus Ferrit bestehenden Zahnes
2 am Aufnehmerkopf 6 entspricht.
Die Spannung U^ wird dann zwei Schwellwertschaltern 14 und 15
eingegeben, wobei der Schwellwertschalter 14 auf eine Schwellwertspannung Uc eingestellt ist, die höher als die maximale
Spannung der Spannungspitzen U/' und niedriger als die maximale
Spannungspitze U/" liegt, während der Schwellwertschalter 15 auf einen Schwellspannungswert Uy eingestellt ist, der niedriger
als die maximalen Spannungsspitzen U^1 ist; diese Schwellspannungswerte
sind im oberen Teil der Fig. 8 eingezeichnet.
Infolgedessen liefern die Schwellwertschalter 14 und 15 Ausgangsspannungen
U,- bzw. Ug bei den Maxima und Minima der durch
das Integrationsglied 13 gelieferten Analogspannung U^, wobei
als Maxima die hohen Spannungsspitzen U^" bezeichnet sind,
während als Minima die niedrigeren Spannungsspitzen U^1
bezeichnet sind. Der zeitliche Verlauf der Spannungen Ug und UQ
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ist in den beiden unteren Teilen der Fig. 8 aufgetragen, und man erkennt hieraus, daß man als Spannung Ug den Einzelimpuls
erhält, der durch die größere Phasenverschiebung, hervorgerufen durch den Ferritzahn 3 des als Zahnrad ausgebildeten Gebers 1
entsteht, während man als Spannung Ug Impulse erhält, die alle
Zähne 2 und 3 des Gebers 1 repräsentieren.
Eine mögliche spezielle Schaltungsausführung der in Blockdarstellung
in Fig. 3 gezeigten grundsätzlichen Schaltungsanordnung ist in Fig. 4 dargestellt, auf die nachstehend näher eingegangen
sei:
Als Trägerfrequenzgenerator 10 dient ein in an sich bekannter Weise geschalteter Transistor T>. mit einem Basisspannungsteiler
R1, R2 in Verbindung nLt dem Resonanzkreis auf dem äußeren Mantel
des Ferritkörpers 7, der durch die Wicklung Wp und den
Kondensator C1 gebildet ist. Die Meßspannung U2 aus der Wicklung
W, gelangt ebenso wie die Erregerspannung U^ (die Trägerfrequenzspannung)
über Widerstände R-, bzw. Rr jeweils auf
die Basis eines Trennverstärker-Transistors T, bzw. T^ des
PhasenriisV-riminators 12, wobei letztere Transistoren mit den
Kollektorwiderständen R1- bzw. Rg nach der Versorgungsspannung
von beispielsweise +5 V abgestützt sind. Die beiden Kollektoren der Transistoren T, und T^ sind mit den Basen bzw.
Eraittoren zweier weiterer Transistoren T5 und Tg so verbunden,
daß der Kollektor des Transistors T/ mit dem Emitter des
Transistors T,- und der Basis des Transistors Tg verbunden
ist, und daß der Kollektor des Transistors T, mit der Basis des Transistors Tc und dem Emitter des Transistors Tg verbunden
ist. In der Funktionsweise stellen die Transistoren 1-, bis T6 ein Exklusiv-ODER-Tor dar, wobei an den Ausgängen'
der Transistoren T, und T^ die Spannungen U1 1 bzw. U2" (siehe
Fig. 6) auftreten. Die Kollektoren der Transistoren Tc und Tg
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liegen einerseits über den Widerstand Rg an der Versorgungsspannung, und andererseits führen sie zur Basis eines Invertertransistors
Tp de<· Inverters 16, an dessen Kollektor das
Spannungssignal U, zur Verfügung steht (siehe Fig. 6), das
infolge des Kollektorwiderstandes Ry zwischen Null und +5 V
in Rechteckform schwankt und ein von der Phasenlage zwischen der Meßspannung U2 und der Err eg er spannung U^ abhängiges
Tastverhältnis besitzt. In dem Integrationsglied 13 mit einer Grenzfrequenz von beispielsweise ca. 20 kHz, gebildet aus den
Widerständen Rn und R^q sowie den Kondensatoren C2 und C,,
wird das Tastverhältnis in einer Analogintegrationsspannung U/ (siehe auch den unteren Teil der Fig. 7 und den oberen
Teil der Fig. 8) umgewandelt, die über Koppelkondensatoren C^ und C(-, welche ihrerseits die untere Grenzfrequenz der
Schaltungsanordnung bestimmen, den Basen der Transistoren Ty und Tg des Schwellwertschalters 14 bzw. 15 zugeführt wird.
Der Transistor Ty ist vom npn-Typ und wird infolge Selbstgleichrichtung
an der Basis-Emitterstrecke in Verbindung mit dem Basiswiderstand R-jc nur bei den Maxima U^" (siehe Fig. 8,
oben) der Integrationsspannung U. leitend, die nach Durchlaufen des Invertertransistors Tq eines zweiten Inverters
17 am Außenwiderstand R-,-, als positive Impulse (Spannung Ug,
siehe Fig. 7, mittlerer Teil) erscheinen. Der Transistor Tg ist vom pnp-Typ und wird bei den "negativen" Minima, d.h.
bei den Minima U/· leitend, wodurch am Kollektorwiderstand
R12 die der jeweiligen Winkelstellung des Geberzahnrads 1
synchron zugeordnete Impulsfolge aus den Spannungsimpulsen
Ug (siehe Fig. 8, unterer Teil) abgenommen werden kann.
Der Widerstand R^, ist der Kollektorwiderstand des Transistors
Ty, und der Widerstand R^ ist der hochohmige Basisvorwiderstand
des Transistors Tg.
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Claims (5)
1.)Impulsgeber zum Erzeugen von Impulsen, die der Bewegung
w eines mechanischen Teiles synchron zugeordnet sind, mit
einem Geber, der Zähne aufweist, die an einem Aufnehmerkopf vorbeilaufen und in diesem ein Feld modulieren, zu
dessen Erregung im Aufnehmerkopf eine von einem Trägerfrequenzgenerator gespeiste erste Wicklung vorgesehen ist,
wobei der Aufnehmerkopf ferner eine zweite Wicklung aufweist, in der das von den Zähnen modulierte Feld eine
Spannung induziert, die einer Schaltungsanordnung zugeführt wird, welche diese Spannung in Impulse umwandelt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (Up), welche von dem durch die Zähne (2, 3) modulierten
Feld in der zweiten Wicklung (Wp, W,) induziert
worden ist, einem Phasendiskriminator (12) zugeführt wird, der an seinem Ausgang eine Impulsfolge (U,) mit einem
Tastverhältnis liefert, das der jeweils von dem sich momentan vor dem Aufnehmerkopf (6) befindlichen Material
abhängigen Phasenlage zwischen der induzierten Spannung (Up) und der Trägerfrequenz (U,·) proportional ist, wonach
die Impulsfolge einem Integrationsglied (13) zugeführt wird, das eine Integrationsspannung (U^) liefert, die
dem Tastverhältnis proportional ist.
2, Impulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich das Material eines ersten Zahnes (3) oder mehrerer erster Zähne von dem Material der
anderen Zähne (2) derart unterscheidet, daß sich beim Vorbeilaufen eines ersten Zahnes am Aufnehmerkopf (6)
eine induzierte Spannung (Up) ergibt, die in ihrer Phasenlage um einen vorbestimmten Mindestbetrag gegenüber der
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sich beim Vorbeilaufen der anderen Zähne (2) am Aufnehmerkopf ergebenden Phasenlage der induzierten Spannung verschoben
ist, wobei zur Trennung der daraus resultierenden unterschiedlichen Integrationsspannungen dem Integrationsglied (13) zwei Schwellwertschalter (14, 15) nachgeschaltet
sind.
3. Impulsgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Zahn (2) oder die ersten Zähne mit einem wirbelstromverlustfreien, magnetisch leitfähigem
Material versehen sind oder aus diesem Material bestehen oder dieses Material beinhalten, während die
anderen Zähne (3) aus Wirbel stromverlustbehaftetem Material bestehen.
4. Impulsgeber nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d ur c h gekennzeichnet, daß die Wicklungen (W,.,
W2, W,) des Aufnehmerkopfes (6) auf einem Ferritkörper
(7) aufgebracht sind, der ein äußeres Mantelteil (8) aufweist, auf dem sich die erste Wicklung (W^) und ein Teil
(W2) der zweiten Wicklung befindet, und der ein zu dem
Mantelteil konzentrisch angeordnetes Mittelteil (9) besitzt, das den anderen Teil (W^) der zweiten Wicklung trägt.
5. Impulsgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Schwellwertschalter (14) auf die Maxima der Integrationsspannung (u7) anspricht,
während der andere Schwellwertschalter (15) auf die Minima der Integrationsspannung anspricht.
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Owner name: PIERBURG GMBH & CO KG, 4040 NEUSS, DE |
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Owner name: PIERBURG GMBH, 4040 NEUSS, DE |
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Owner name: SIEMENS AG, 8000 MUENCHEN, DE |