DE2532226B2

DE2532226B2 - Impulsgeber

Info

Publication number: DE2532226B2
Application number: DE2532226A
Authority: DE
Inventors: Gunter Dipl.-Phys. Dr. 7500 Karlsruhe Hartig
Original assignee: Individual
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-07-02
Filing date: 1975-07-18
Publication date: 1979-08-30
Also published as: DD125907A5; DE2532226A1; SU604508A3; CH608150A5; US4121112A; IT1071111B; NL7607360A; DE2532226C3; JPS528761A; JPS5945253B2; FR2316796A1; FR2316796B1; GB1539760A

Description

Die Erfindung betrifft einen Impulsgeber zum Erzeugen von Impulsen cjie der Bewegung eines mechanischen Teils 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 Erregerwicklung vorgesehen ist, wobei der Aufnehmerkopf ferner eine Meßwicklung aufweist, in der das von den Zähnen modulierte Feld eine Spannung induzie t, die einer Schaltungsanordnung zugeführt wird, welche

in diese Spannung in Impulse umwandelt und einen Phasendiskriminator umfaßt, dem die in der Meßwicklung induzierte Spannung und die Trägerfrequenzspannung zugeführt wird, wobei die Meßwicklung zwei zueinander gegensinnige Wicklungsteile aufweist, so

is daß die dem Phasendiskriminator zugeführte, induzierte Spannung eine Differenzspannung ist

Für die Steuerung von Maschinen, insbesondere von solchen Maschinen, die rotierende Teile aufweisen, werden in zunehmendem Maße elektronische Hilfsein richtungen 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.

Beispielsweise arbeiten die meisten Hilfseinrichtungen, insbesondere die digitalen Steuerungen, inkremental, d.h. sie benötigen jeweils einen Synchronimpuls zur Aufrechterhaltung der Synchronisation zwischen der Maschine und der Steuerung.

in Besondere Anforderungen an Impulsgeber der eingangs erwähnten Art werden im Kraftfahrzeugbau gestellt, da hier der Impulsgeber vorzugsweise eine Verbindung mit der Schwungradverzahnung zusammenwirkt, die hohen Erschütterungen ausgesetzt ist und

-13 sich im Bereich der Kupplungsglocke befindet, in dem mit sehr hohen Temperaturen zu rechnen ist. Weiterhin muß der Impulsgeber, wenn er mit einer Hilfseinrichtung für die Steuerung der Einspritzung und/oder Zündung der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges

•40 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, ur«d 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

ν; Maschine und der Hilfseinrichtung aufrechterhalten wird; im letzteren Falle wird also der Synchronimpuls zusätzlich zu den für die Steuerung benötigten Impulsen bei rotierenden Maschinen durch eine zusätzliche Winkelmarkierung im Zweispurverfahren gewonnen,

so wie es beispielsweise in der DE-PS 20 10 999 des Anmelders beschrieben ist, wo dio Synchronisationsimpulse als »Hilfsimpulse« bezeichnet sind.

Schließlich ist aus der DE-OS 24 16 056 ein Impulsgeber der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem

μ bekannten Impulsgeber handelt es sich um eine Brückenanordnung der zwei zueinander gegensinnigen Wicklungsteile der Meßwicklung, wie sie im Prinzip bereits in der DE-PS 22 64 021 beschrieben ist. Im

einzelnen arbeitet der Impulsgeber nach der erwähnten DE-OS mit zwei identischen Meßbereichen, von denen der eine der Induktionsbereich des einen Wicklungsteils der Meßwicklung und der andere der Induktionsbereich des anderen Wicklungsteils der Meßwicklung ist. Diese beiden Wicklungsteile der Meßwicklung sind je auf einem äußeren Schenkel eines E-förmigen Kerns vorgesehen, während sich die Erregerwicklung auf dem mittigen Schenkel dieses Kern befindet An den äußeren Enden der Schenkel dieses E-förmigen Kerns wandern mehrere, magnetisch nicht-leitende Bereiche oder mehrere magnetische Bereiche, die im Abstand auf dem rotierenden Geber vorweg zwischen dem mittleren Schenkel und dem einen äußeren Schenkel gestört wird, wodurch ein unausgeglichener Fluß in den beiden äußeren Schenkeln entsteht und ein Ausgangssignal in der Meßwicklung erzeugt wird, das in Phase mit dem an der Erregerwicklung liegenden Eingangssignal ist Eine weitere Drehung des Gebers bewirkt, daß der Flußweg zwischen dem mittleren Schenkel und dem anderen äußeren Schenkel gestört wird, so daß wiederum ein nichtausgeglichener Ruß in den beiden äußeren Schenkeln und damit ein Ausgangssignal in der Meßwicklung erzeugt wird, das um 180° außer Phase mit dem Eingangssignal ist

Bei dieser Anordnung wird lediglich die Flußdichte zwischen den beiden Induktionsbereichen der beiden Wicklungsteile der Meßwicklung gestört, und die sich dadurch ergebende Differenzspannung ist infolge ihrer unterschiedlichen Polarität einmal in Phase und das andere Mal um 180° außer Phase mit der Spannung in der Erregerwicklung.

Nachteilig an diesem bekannten Impulsgeber ist es, daß tier Aufnahmekopf zwei Meßbereiche aufweist, so daß er eine genaue Justierung in bezug auf die Bereiche des sich drehenden Gebers erfordert. Diese genaue Justierung muß auch während der Benutzungsdauer des Impulsgebers aufrechterhalten bleiben, was besonders bei Kraftfahrzeugen sehr schwierig ist, da hier wie bereits weiter oben erwähnt wurde, der Impulsgeber vorzugsweise in Verbindung mit der Schwungradverzahnung zusammenwirkt, die hohen Erschütterungen ausgesetzt ist und sich im Bereich der Kupplungsglocke befindet, in dem mit sehr hohen Temperaturen zu rechnen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Impulsgeber zu schaffen, der diese Justierungsschwierigkeiten vermeidet, also leicht auswechselbar und temperaturunabhängig sowie wenig anfällig gegenüber Erschütterungen ist.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Impulsgeber der eingangs genannten Art, dadurch gelöst, daß der eine auf dem äußeren Mantelteil eines Glockenkerns aus Ferrit aufgebrachte Wicklungsteil der Meßwicklung und der andere au? dem konzentrisch angeordneten Mittelteil des Glockenkerns aufgebrachte Wicklungsteii der Meßwicklung gegensinnig geschaltet sind.

Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß die in dem einen Wicklungsteil der Meßwicklung induzierte Gegenspannung den mit der Erregerspannung gleichphasigen Grundanteil der in dem anderen Teil der Meßwicklung induzierten Spannung kompensiert, so daß sich in der Meßwicklung insgesamt eine Meßspannung ergibt, die eine relativ große, von dem momentan vor dem Aufnehmerkopf befindlichen Material abhängige Phasenverschiebung gegenüber der vom Trägerfrequenxgenerator abgegebenen Erregerspannung hat.

Bei einem derartigen Impulsgeber hängt die Phasenverschiebung zwischen den beiden Spannungen, aus deren Phasenunterschied die Impulse abgeleitet werden, nur noch von dem vor dem Aufnehmerkopf insgesamt befindlichen Material ab, so daß eine spezielle Justierung verschiedener Meßbereiche des Aufnehmer kopfes in bezug auf den sich bewegenden Geber nicht erforderlich ist, da der Aufnehmerkopf gewissermaßen funktionsmäßig nur noch ein »einziges« Bauteil ist und nicht zwei unterschiedliche Meßbereiche im Sinne eines Impulsgebers nach der DE-OS 24 16 056 aufweist

in Insbesondere kann der Impulsgeber so ausgebildet sein, daß sich das Material eines ersten Zahns oder mehrerer erster Zähne von dem Material der anderen Zähne in der magnetischen Leitfähigkeit unterscheidet. Die Angabe »erster« Zahn bzw. »erste« Zähne bezieht sich nicht auf die Reihenfolge dieses Zahns 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 afc* nur zum Zwecke der Unterscheidung von anderen Zähnei. der Gesamtheit der im Impulsgeber verwendeten Zähne eingeführt worden. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den

Unteran sprächen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren der Zeichnung an einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine schematisch, teilweise im Schnitt darge-

stellte Seitenansicht eines Teils eines Gebers mit dem zugeordneten Aufnahmekopf und einem Trägerfrequenzgenerator;

Fig.2 eine Aufsicht auf den im Aufnehmerkopf vorgesehenen Ferritkörper;

F i g. 3 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung eines Impulsgebers;

Fig.4 ein Beispiel einer ins einzelne gehenden Ausführung einer Schaltungsanordnung des Impislsgebers zusammen mit dem Geber, dem Aufnahmekopf und

■to dem Trägerfrequenzgenerator; und

F i g. 5 bis 8 den zeitlichen Verlauf verschiedene · Spannungen, die in den Schaltungsanordnungen nach den F i g. 3 und 4 auftreten. Zunächst sei auf die F i g. 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 Dewegung 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 3 die Drehrichtung dieses Rades angibt. Besonders bei der Steuerung von Brennkraftmaschinen werden derartige mit Zähnen versehene Räder als Geber 1 vorzugsweise benutzt.

«ο 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

b5 Fig.) 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 W₁ 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 W₃ von dem konzentrischen Mittelteil 9 getragen wird. Die zweite Wicklung wird also insgesamt von den beiden Wicklungsteilen Wj und Wj gebildet und ist daher nachfolgend als W₂, W₃ bezeichnet.

Durch den Trägerfrequenzgenerator 10 wird über die \zrste Wicklung W₁ ein Feld in den 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 W, 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 Wj bestehenden zweiten Wicklung induziert, so daß diese zweite Wicklung nachstehend auch als Meßwicklung bezeichnet wird. Der Wicklungsteil Wj ist gegensinnig mit dem Wicklungsteil W₁ geschaltet. Bei einseitig geerdeter Erregerwicklung W₁ kann der um den äußeren Mantelteil 8 herumgewickelte Wicklungsteil W_} der Meßwicklung identisch mit der Erregerwicklung sein, so daß dann also die Wicklungen Wi 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 F i g. 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 ti stehend das massivzylindrische Mittelteil 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 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.

Un allgemeinen läßt sich sagen, daß die Phasenverschiebung zwischen der Trägerfrequenzspannung Ut und der in der Meßwicklung entstehenden Spannung Ui, die nachstehend auch als Meßspannung bezeichnet wird, beim Vorbeilaufen eines Zahnes 3 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. I gezeigten Impulsgebers ist so, daß beim Vorbeilaufen der aus Eisen bestehenden Zähne 3, bedingt durch die Wirbelstromverluste, im Ferritkörper 7 ein phasenmoduliertes Feld entsteht, das eine entsprechende Spannung in den Wicklungsteilen W₂, W₃ induziert, deren Grundanteil durch die Gegenspannung aus dem Wicklungsteil W₂ kompensiert wird, so daß eine Meßspannung LZ₂ 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 LZ₂ über der Zeit t aufgetragen, wobei die

ΙΊ Zeitwerte der Abszisse gleich sind; es handelt sich hier um den Fall des Vorbeilaufens eines aus Eisenbestehenden Zahnes 3 an dem Aufnehmerkopf 6, so daß sich etwa eine Phasenverschiebung von 90° zwischen beiden Spannungen ergibt, wie der K1 g. 5 entnommen werden

.'(i kann. Diese Phasenverschiebung zwischen der Erregerspannung L/| und der Meßspannung LZ₂ ist beim Vorbeilaufen des aus Ferritmaterial bestehenden Zahnes 2 am Aufnehmerkopf 6 merklich größer, sie kann beispielsweise 180° betragen. Um nun aus den von

r> den Zähnen 2 und 3 erzeugten Spannungen einerseits eine Impulsfolge zu gewinnen, die den Zähnen 2 und 3 synchron zugeordnet ist, sowie andererseits jeweils einen Linzelimpuls zu erhalten, der dem Zahn 2 synchron zugeordnet ist, also immer dann erscheint,

κι wenn der Zahn 2 am Aufnehmerkopf 6 vorbeiläuft, wird eine Schaltungsanordnung benutzi, die in Blockdarstellung in der F i g. 3 gezeigt ist. In dieser Schaltungsanordnung wird, wie bereits oben erwähnt wurde, der in diesem Falle einseitig zu erdende Wicklungsteil W₂ der

Γι Meßwicklung gleichzeitig als Erregerwicklung benutzt, so daß also eine besondere Wicklung W\ wegfallen kann.

Die Erregerspannung U₁ und die Meßspannung U₂ werden, wie F i g. 3 zeigt, einem Phasendiskriminator 12

4(i eingegeben. In diesem Phasendiskriminator 12 wird aus den beiden Spannungen U\ und LZ₂ ein Ausgangssignal ir. Form einer Spannung LZj gewonnen, dessen zeitlicher Verlauf im unteren Teil der F i g. 6 dargestellt ist. Dieses Spannungssignal LZj 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 LZ] und LZ₂ zueinander. Diese Verhältnisse lassen sich aus dem unteren Teil der F i g. 6 zusammen mit den beiden darüberliegenden Teilen dieser Figur ersehen Wenn nämlich die Spannungen LZi und LZ₂ im Phasendiskriminator 12 zunächst in Rechteckspannungen umgewandelt werden, dann erhält man Spannungen LZ]' bzw LZ₂', die zwei gleiche, jedoch in ihrer Phasenlage gegeneinander verschobene Rechteckimpulsfolgen darstellen. Wenn nun weiter im Phasendiskriminator 12 eir Ausgangssignat nur- während der Zeit entstehe in dei sowohl· Rechtedumpnlse der Spannung Ur ate auch Rechteckimpulse der Spannung Ut vorhanden sind dann erhält man die Spannung LZj, so daß also die Lücken zwischen den Rechteckimpulsen der Spannung Ui zugunsten der Impulse dieser Spannung im Bereich von Phasenverschiebungen zwischen Null und 180° urr so kleiner werden, je größer die Phasenverschiebung zwischen U; und LA bzw, U->' und Lfe'ist.

Die Spannung Lh wird einem Inegrationsglied U eingegeben, an dessen Ausgang eine Analogspannunj Ua zur Verfugung steht, deren Amplitude proportiona

zur Phasenlage zwischen Erregerspannung Uy und der Meßspannung Ui ist. In Fig.7 ist die Spannung U₃ für den Fall des Vcrbeilaufens eines aus Ferrit bestehenden Zahn 2 am Aufnehmerkopf 6 sowie die sich daraus ergebende Analogspannung Ua über der Zeit t aufgetragen. Die Analogspannung Ut, die sich beim Vorb?ilaufen mehrerer aus Eisen bestehender Zähne 3 und oines aus Ferrit bestehenden Zahns 2 am Aufnehmerkopf 6 ergibt, ist in ihrem zeitlichen Verlauf außerdem in dem oberen Teil der Fig 8 dargestellt: hierin entsprechen die kleinen .Spannungsspitzen LV dem Vorbeilaufen der aus Eisen bestehenden Zähne 3, während die große Spannungsspitze LV' dem Vorbeilaufen eines aus Ferrit bestehenden Zahnes 2 am Aufnehmerkopf 6 entspricht.

Die Spannung Lh wird dann zwei Schwcllwertschallern 14 und 15 eingegeben, wobei der Schwellwertschalter 14 auf eine Schwellwertspannung IA eingestellt is!, die höher als die maximale Spannung der Spannungsspit/en lh' und niedriger als die maximale Spannungsspitze lh" liegt, während der Schwellwertschalter 15 auf einen Schwellspannungswert Lh eingestellt ist, der niedriger als die maximalen Spannungsspitzen LV ist; diese Schwellspannungswerte sind im oberen Teil der Fi g. 8 eingezeichnet

Infolgedessen liefern die Schwellwertschalter 14 und 15 Ausgangsspannungen L4 bzw. U» bei den Maxima und Minima der durch das Integrationsglied 13 gelieferten Analogspannung Ua. wobei als Maxima die höh η Spannungsspitzen Ua" bezeichnet sind, während als Minima die niedrigeren Spannungsspitzen Ut' bezeichnet sind. Der zeitliche Verlauf der Spannungen f.'* und Ut ist in den beiden unteren Teilen der Fig. 8 aufgetragen, und man erkennt hieraus, daß man als Spannung U_k den Einzelimpuls erhält, der durch die größere Phasenverschiebung, hervorgerufen durch den Fern'/ahn 3 des als Zahnrad ausgebildeten Gebers 1 entsteht, während man als Spannung IM 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 7", mit einem Basisspannungsteiler R\, Rj in Verbindung mit dem Resonanzkreis auf dem äußeren Mantel des Ferritkörpers 7. der durch die Wicklung W₂ und den Kondensator Ci gebildet ist. Die Meßspannung U₂ aus der Wicklung W₁ gelangt ebenso wie die Erregerspannung U\ (die Trägerfrequenzspannung) über Widerstände A3 bzw. Ra jeweils auf die Basis eines Trennverstärker-Transistors T] bzw. Ta des Phasendiskriminators 12, wobei letztere Transistoren mit den Kollektorwiderständen Rs bzw. /?<, nach der Versorgungsspannung von beispielsweise + 5V abgestützt sind. Die beiden Kollektoren der Transistoren Tz und Ta sind mit den Basen bzw. Emittoren zweier weiterer Transistoren Ts und Tb so verbunden, daß der Kollektor des Transistors Ta mit dem Emitter des Transistors T₅ und der Basis des Transistors Tt verbunden ist, und daß der Kollektor des Transistors T< mit der Basis des Transistors Ά und dem Emitter des Transistors Tt, verbunden ist. In der Funktionsweise stellen die Transistoren Ti bis T_b ein Exklusiv-ODER-Tor dar. wobei an den Ausgängen der Transistoren Ti und Tt die Spannungen LV bzw. LV' (siehe Fig. 6) auftreten. Die Kollektoren der Transistoren T--, und Tb liegen einerseits über den Widerstand Rt, an der Versorgungsspannung, und andererseits führen sie zur Basis eines Invertertransistors T2 des Inverters 16, an dessen Kollektor das Spannungssignal Uy /ur Verfügung steht (siehe Fig. 6), das infolge des Kollektorwiderstandes Ri zwischen Null und +5V in Rechteckform schwankt und ein von der Phasenlage zwischen der Meßspannung Ui und der Erregerspannung U\ abhängiges Tastverhältnis besitzt. In dem

2; Integrationsglied 13 mit einer Grenzfrequenz von beispielsweise ca. 20 kHz, gebildet aus den Widerständen Rq und Rw sowie den Kondensatoren C₂ und Ci. wird das Tastverhältnis in einer Analogintegrationsspannung LV (siehe auch den unteren Teil der F i g. 7 und

)o den oberen Teil der Fig. 8) umgewandelt, die über Koppelkondensatoren C₄ und C5, welche ihrerseits die untere Gr< ·>.'frequenz der Schaltungsanordnung be-•ur τ, den B;< 'er Transistoren Γ7 und Tg des Schwellwertscha' i4 bzw. 15 zugeführt wird. Der Tran^.tor T₇ ist vom npn-Typ und wird infolge Selbstgleichrichtung an der Basis-Emitterstrecke in Verbindung mit dem Basiswiderstand /?is nur bei den Maxima Ut" (siehe F i g. 8, oben) der Integrationsspan nung Ut leitend, die nach Durchlaufen des Invertertransistors Γ9 eines zweiten Inverters 17 am Außenwide.■ stand /?n als positive Impulse (Spannung Ub. siehe F i g. 7, mittlerer Teil) erscheinen. Der Transistor T« ist vom pnp-Typ und wird bei den »negativen« Minima, d. h. bei den Minima IV leitend, wodurch am

■n Kollektorwiderstand Λ12 die der jeweiligen Winkelstellung des Geberzahnrads 1 synchron zugeordnete Impulsfolge aus den Spannungsimpulsen U» (siehe Fig. 8, unterer Teil) abgenommen werden kann. Der Widerstand Rn ist der Koiiektorwiderstand des Transistors Ti, und der Widerstand R\* ist der hochohmige basisvorwiderstand des Transistors Γ«.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Impulsgeber zum Erzeugen von Impulsen, die der Bewegung eines mechanischen Teils 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 Erregerwicklung vorgesehen ist, wobei der Aufnehmerkopf ferner eine Meßwicklung aufweist, in der das von den Zähnen modulierte Feld eine Spannung induziert, die einer Schaltungsanordnung zugeführt wird, welche diese Spannung in Impulse umwandelt und einen Phasendiskriminator umfaßt, dem die in der Meßwicklung induzierte Spannung und die Trägerfrequenzspannung zugeführt wird, wobei die Meßwicklung zwei zueinander gegensinnige Wicklungsteile aufveist, so daß die dem Phasendiskriminator zugefüferte. induzierte Spannung eine Differenzspannung ist, dadurch gekennzeichnet, daß der eine auf dem äußeren Mantelteil (8) eines Glockenkerns (7) aus Ferrit aufgebrachte Wicklungsteil (W₂) der Meßwicklung und der andere auf dem konzentrisch angeordneten Mittelteil (9) des Glockenkerns (7) aufgebrachte Wicklungsteil (W₃) der Meßwicklung gegensinnig geschaltet sind.

2. Impulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wicklungsteil (W₂) der Meßwicklung gleichzeitig ganz oder teilweise die Erregerwicklung bildet.

3. Impulsgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (Wi) oder der ganz oder teilweise die Erregerwicklung bildende zweite Wicklungsteil (W₂) der Meßwicklung auf dem äußeren Mantelteil (8) des Glockenkerns (7) angeordnet ist.

4. Impulsgeber nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Material eines ersten Zahns (2) oder mehrerer erster Zähne von dem Material der anderen Zähne (3) in der magnetischen Leitfähigkeit unterscheidet.

5. Impulsgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zahn (2) oder die ersten Zähne ein wirbelstromverlustfreies, magnetisch leitfähiges Material aufweisen, während weitere Zähne (3) aus wirbelstomverlustbehaftetem Material bestehen.

6. Impulsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Wicklungen (W₂, W₃) ein Phasendiskriminator (12) angeschlossen ist, dessen Ausgang wenigstens mit einem Integrationsglied (13) verbunden ist.

7. Impulsgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeiihnet, daß zur Trennung unterschiedlicher Integrationsspannungen (U'*, U'\) dem Integrationsglied (13) zwei Schwellwertschalter (14, 15) nachgeschaltet sind.

8. Impulsgeber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schwellwertschalter (14) zur Maximumanzeige der Integrationsspannung^) und der andere Schwellwertschalter (15) zur Minimumanzeige der Integrationsspannung dient.