DE2532226C3

DE2532226C3 - Impulsgeber

Info

Publication number: DE2532226C3
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: 1980-07-17
Also published as: DD125907A5; JPS5945253B2; DE2532226A1; CH608150A5; DE2532226B2; US4121112A; GB1539760A; SU604508A3; JPS528761A; FR2316796B1; FR2316796A1; IT1071111B; NL7607360A

Description

Die Erfindung betrifft einen 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 aufweist, so 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 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.

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.

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 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 ''es Kraftfahrzeuges 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 Feldplattcn 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 liefen, mit welchem die Synchronisierung zwischen der

M Maschine und der Hilfseinrichtung aufrechterhalten wird; im letzteren Falle wird aiso der Synchronimpuls zusätzlich zu den für die Steuerung benötigten Impulsen bei rotierenden Maschinen durch eine zusätzliche Winkelmarkierung im Zweispurverfahren gewonnen, wie es beispielsweise in der DE-PS 20 10 999 des Anmelders beschrieben ist, wo die Synchronisationsimpulse als »Hilfsimpulse« bezeichnet sind.

Schließlich ist aus der DE-OS 24 16 056 ein Impulsgeber der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem bekannten Impulsgeber handelt es sich um eine Brückenanordnung der zwei zueinander gegensinnigen Wicklungsleile 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 dereine 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 miltigen 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 äußere·! Schenke! gestört wird, so daß wiederum ein nichtausgeglichener Fluß in den beider 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 Wicklungsieile 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 der 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, eh.en Impulsgeber zu schaffen, der diese Justierungsschwierigkeilen 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 i'cm äußeren Mantelteil eines Glockenkerns aus Ferrit aufgebrachte Wicklungsteil der Meßwicklung und der andere auf dem konzentrisch angeordneten Mittelteil des Gloekenkerns aufgebrachte Wicklungsteil der Meßwicklung gegensinnig geschaltet sind.

Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß die in dem einen Wicklungsteil der Meßwicklung induzierte Gegcnspannung den mit der Erregerspannung gleichphasigen Grundanteil der in dem anderen Teil der MeDwicklung 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 Trägerfrequenzgenerator abgegebenen Erregerspannung hat.

Bei einem derartiger 'mpulsgeber 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 Aufnehmerkopfes 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

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 also nur zum Zwecke der Unterscheidung von anderen Ziiinen der Gesamtheit der im Impulsgeber verwendeten Zahne eingeführt worden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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

F i g. I eine schematisch, teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Teils eines Gebers mit dem zugeordneten Aufnahmekopf 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 Imoulsgebers 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 F i g. 3 und 4 auftreten.

Zunächst sei auf die Fig.! Bezug genommen, in der ein Teil eines Gebers 1 in Seitenansich* 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 Steuerung 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 Ferritkdrper 7 aufweist. Dieser Ferrilkörper 7 ist in Fig. 2 in einer Ansicht von oben dargestellt, und er besitzt, wie die F i g. 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 Wi 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 W₁ von dem konzentrischen Mittelteil 9 getragen wird. Die zweite Wicklung wird also insgesamt von den beiden Wicklungsteilen W₂ und Wj gebildet und ist daher nachfolgend als W₂, Wj bezeichnet.

Durch den Trägerfrequenzgenerator 10 wird über die erste Wicklung W, ein Feld in den Aufnahmekopf 6 erregt, so daß diese Wicklung Wi 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

Feld wird eine Spannung in der aus den beiden Wicklungsteilen Wj 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 Wj geschaltet. Bei einseitig geerdeter Erregerwicklung Wi kann der um den äußeren Mantelteil 8 herumgewickelte Wicklungsteil W₂ der Meßwicklung identisch mit der Erregerwicklung sein, so daß dann also die Wicklungen Wt und W₂ von einer einzigen Wicklung gebildet werden.

Die Trägerfrequenz des Trägerfrequenzgencrators

10 liegt vorzugsweise zwischen 50 und 500 kl Iz.

Fs sei an dieser Stelle erwähnt, daß bei dem glockenförmigen Ferritkörper 7. wie in den F i g. I und 2 dargestellt, der äußere Mantelteil 8 als llohlzylinder ausgebildet sein kann, der durch einen Boden 11 einseitig geschlossen ist, in dessen Mitte auf dem Boden

11 stehend das massivzylindrischc 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.

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 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 F i g. 1 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, W₁ induziert, deren Grundanteil durch die Gegenspannung aus dem Wicklungsteil W₂ kompensiert wird, so daß eine Meßspannung U₂ mit relativ großer Phasenänderung gegenüber der von dem Trägerfrequenzgenerator IO abgegebenen Spannung ' ι. die nachstehend auch als Erregerspannung bezeichnet wird, resultiert.

In F i g. 5 ist die Erregcrspannung U\ und die Meßspannung U₂ über der Zeit ι aufgetragen, wobei die Zeitwerte der Abszisse gleich sind-, es handelt sich hier um den Fall des Vorbcilaufcnx eines aus Eisenbestehenden Zahnes 3 an dem Aufnehmerkopf 6, so daß sich etwa eine PHaSCn¹⁷CrSChIcI¹¹¹⁰S von 90" /wischen beiden Spannungen ergibt, wie der F i g. 5 entnommen werden kann. Diese Phasenverschiebung zwischen der Erreger spannung 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 einerscils eine Impulsfolge zu gewinnen, die den Zähnen 2 und 3 synchro' 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 benut :t. die in Blockdarstellung in der F i g. 3 gezeigt ist. In dieser Schaltungsanordnung wird, wie bereits oben erwähnt wurde, der ir diesem Falle einseitig zu erdende Wicklungstc'l W₂ der Meßwicklung gleichzeitig als Erregerwicklung benutzt so daß also eine besondere Wicklung Wt wcgfaller kann.

Die Erregerspannung U\ und die Meßspannung I¹. werden, wie F i g. 3 zeigt, einem Phasendiskriminator 12 eingegeben. In diesem Phasendiskriminator 12 wird au< den beiden Spannungen U\ und U₂ ein Ausgangssignal ir Form einer Spannung Ui gewonnen, dessen zemichei Verlauf im unteren Teil der F i g. 6 dargestellt ist. Diese· Spannungssignal U₁ bildet also, wie man aus der zulet/ erwähnten Figur ersieht, eine Folge von Rechteckimpul sen. Das Tastverhältnis dieser Rechteckimpulsc is proportional zur relativen Phasenlage beider Spannun gen Ui und U₂ zueinander. Diese Verhältnisse lassen sicr aus dem unteren Teil der Fig. 6 zusammen mit der beiden darüberliegenden Teilen dieser Figur e";ehen Wenn nämlich die Spannungen U\ und U₂ im Phasendis kriminator 12 zunächst in Rechteckspannungen umge wandelt werden, dann erhält man Spannungen LV bzw U₂, die zwei gleiche, jedoch in ihrer Phasenlagf gegeneinander verschobene Rechteckimpulsfolgen dar stellen. Wenn nun weiter im Phasendiskriminator 12 eil Ausgangssignal nur während der Zeit entsteht, in de sowohl Rechteckimpulse der Spannung LV als aucl Rechteckimpulse der Spannung U₂ vorhanden sind dann erhält man die Spannung l/j, so daß also dii Lücken zwischen den Rechteckimpulsen der Spannunj L^₃ zugunsten der Impulse dieser Spannung im Bereicl von Phasenverschiebungen zwischen Null und 180" υπ so kleiner werden, je größer die Phasenverschiebunj zwischen U\ und Ui bzw. LY und W ist.

Die Spannung L/j wird einem Inegrationsglied 1. eingegeben, an dessen Ausgang eine Analogspannuni Ua zur Verfügung sieht, deren Amplitude proportion

zur Phasenlage zwischen Erregerspannung U\ und der Meßspannung Lh ist. In F i g. 7 ist die Spannung L/j für den Fall des Vorbeilaufens eines aus Ferrit bestehenden Zahn 2 am Aufnehmerkopf 6 sowie die sich daraus ergebende Analogspannung Ua über der Zeit t aufgetragen. Die Analogspannung Ua, die sich beim Voriv-ilaufen mehrerer aus Eisen bestehender Zähne 3 und eines aus Ferrit bestehenden Zahns 2 am Aufnehmerkopfe ergibt, ist in ihrem zeitlichen Verlauf außerdem in dem oberen Teil der Fig. 3 dargestellt: hierin entsprechen die kleinen Spannungsspit/.cn LV dem Vorbeilaufen der aus F.isen bestehenden Zähne 3. während die große Spannungsspitze Ua" dem Vorbeilaufen eines aus Ferrit bestehenden Zahnes 2 am Aufnehmerkopf 6 entspricht. ιϊ

Die Spannung Ua wird dann zwei Schwellwertschaltern Hund 15 eingegeben, wobei der Schwellwertschalter Ά ?.V'. "'"" <■•'■'"■'»!!!»•«■noi.nn.iii / /- i.!nir«lplll ill die höher als die maximale Spannung der Spannungsspitzen LU und niedriger als die maximale Spannungsspitze Ua" liegt, während der Schwellwertschalter 15 auf einen Schwellspannungswert Uj eingestellt ist, der niedriger als die maximalen Spannungsspitzen LV ist: diese Schwellspannungswerte sind im oberen Teil der Fig. 8 eingezeichnet. 2i

Infolgedessen liefern die Schwellwertschalter 14 und 15 Ausgangsspannungen Ut bzw. (78 bei den Maxima und Minima der durch das Integrationsglied 13 gelieferten Analogspannung Ua. wobei als Maxima die hör ^n Spannungsspitzen Ua" bezeichnet sind, während m als Minima die niedrigeren Spannungsspitzen LV bezeichnet sind. Der zeitliche Verlauf der Spannungen Uf, und Ut ist in den beiden unteren Teilen der F i g. 8 aufgetragen, und man erkennt hieraus, daß man als Spannung Ut, den Einzelimpuls erhält, der durch die a größere Phasenverschiebung, hervorgerufen durch den Ferritzahn 3 des als Zahnrad ausgebildeten Gebers 1 entsteht, während man als Spannung Us 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 F i g. 4 dargestellt, auf die nachstehend näher eingegangen sei:

Als Trägerfrequenzgenerator 10 dient ein in an sich bekannter Weise geschalteter Transistor T, mit einem Basisspannungsteiler /?,, R₂ in Verbindung mit dem Resonanzkreis auf dem äußeren Mantel des Ferritkörpers 7, der durch die Wicklung W₂ und den Kondensator C\ gebildet ist. Die Meßspannung U₂ aus der Wicklung Wi gelangt ebenso wie die Erregerspannung U\ (die Trägerfrequenzspannung) über Widerstände Ri bzw. Rt jeweils auf die Basis eines Trennverstärker-Transistors

T) bzw. Ta des Phasendiskriminators 12, wobei letztere Transistoren mit den Kollektorwiderständen Rs bzw. Rt, nach der Versorgungsspannung von beispielsweise + 5V abgestützt sind. Die beiden Kollektoren der Transistoren Tj und T₄ sind mit den Basen bzw. Emittoren zweier weiterer Transistoren Ts und Te so verbunden, daß der Kollektor des Transistors T₄ mit dem Emitter des Transistors Ts und der Basis des Transistors Tt verbunden ist, und daß der Kollektor des Transistors Ti mit der Basis des Transistors Ts und dem Emitter des Transistors Te verbunden ist. In der Funktionsweise stellen die T^ransistoren Ti bis Ti, ein Exklusiv-ODER-Tor dar. wobei an den Ausgängen der Transistoren Tj und T4 die Spannungen LV bzw. U₂" (siehe F i g. 6) auftreten. Die Kollektoren der Transistoren T; und Tt, liegen einerseits über den Widerstand Rh an der Versorgungsspannung, und andererseits führen sie i\iv Basis eines Inverter"';·"«·*·^'« T₂ da Inverters 16, an dessen Kollektor das Spannungssignal L/j zur Verfügung steht (siehe Fig. 6), das infolge des Kollektorwiderstandes Rj zwischen Null und +5V in Rechteckform schwankt und ein von der Phasenlage zwischen der Meßspannung U₂ und der Erregerspannung U\ abhängiges Tastverhältnis besitzt. In dem Integrationsglied 13 mit einer Grenzfrequenz von beispielsweise ca. 20 kHz, gebildet aus den Widerständen Rq und /?io sowie den Kondensatoren C₂ und Cj, wird das Tastverhältnis in einer Analogintegrationsspannung Ua (siehe auch den unteren Teil der F i g. 7 und den oberen Teil der Fig. 8) umgewandelt, die über Koppelkondensatoren C₄ und Cs, welche ihrerseits die untere Grenzfrequenz der Schaltungsanordnung bestimmen, den Basen der Transistoren Tj und T₈ des Schwellwertschalters 14 bzw. 15 zugeführt wird. Der Transistor Tj ist vom npn-Typ und wird infolge Selbstgleichrichtung an der Basis-Emitterstrecke in Verbindung mit dem Basiswiderstand R\s nur bei den Maxima LV' (siehe F i g. 8, oben) der Integrationsspannung Ua leitend, die nach Durchlaufen des Invertertransistors Tq eines zweiten Inverters 17 am Außenwiderstand Rm als positive Impulse (Spannung L4, siehe Fi g. 7. mittlerer Teil) erscheinen. Der Transistor Te ist vom pnp-Typ und wird bei den »negativen« Minima, d. h. bei den Minima U₄' leitend, wodurch am Kollektorwiderstand R]₂ die der jeweiligen Winkelstellung des Geberzahnrads 1 synchron zugeordnete Impulsfolge aus den Spannungsimpulsen (Tg (siehe Fig.8, unterer Teil) abgenommen werden kann. Der Widerstand Rn ist der Kollektorwiderstand des Transistors Tj, und der Widerstand Rh ist der hochohmige Basisvorwiderstar.d des Trans'stors Tg.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

1 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 aufweist, so daß die dem Phasendiskriminator zugeführte, induzierte Spannung eine Differenzspanniuig ist, dadurch gekennzeichnet, daß der eine auf dem äußeren Mantelteil (8) eines Glockenkerns (7) aus Ferrit aufgebrachte Wicklungsteil (W-fi der Meßwicklung und der andere auf dem konzentrisch angeordneten Mittelteil (9) des Glockenkerns (7) aufgebrachte Wicklungsteil (Wj) 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 I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß cf^:,e Erregerwicklung (Wi) oder der ganz oder teilweise die Erregerwicklung bildende zweite Wicklungsteil 'Wi) 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 I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Wicklungen (W2, Wj) ein Phasendiskriminator (12) angeschlossen ist, dessen Ausgang wenigstens mit einem Integrationsglicd (13) verbunden ist.

7. Impulsgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung unterschiedlicher Integrationsspannungen (Vi₁, U"i) dem Intcgrationsglicd (13) zwei Schwellwertschalter (14, 15) nachgeschaltet sind.

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