DE2544844A1 - METAL DETECTOR - Google Patents
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Description
DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GMBH
FREIBURGDEUTSCHE ITT INDUSTRIES GMBH
FREIBURG
P.Rothenburger-1P. Rothenburger-1
MetalldetektorMetal detector
Die Erfindung betrifft einen magnetischen Annäherungsdetektor für metallische Teile. Derartige Detektoren werden vorzugsweise in der Fertigung zum Zählen und Positionieren von Werkstücken eingesetzt.The invention relates to a magnetic proximity detector for metallic parts. Such detectors are preferably used in production for counting and positioning workpieces.
Die bisher bekannten Detektorsysteme lassen sich in zwei Gruppen einteilen. Die Systeme der ersten Gruppe enthalten im wesentlichen eine Oszillatorschaltung aus einer Selbstinduktionsspule und einem Kondensator. Das magnetische Feld der Selbstinduktionsspule erzeugt in jedem metallischen Teil bei genügender Annäherung Wirbelströme. Hieraus folgt eine Veränderung der Oszillatorfrequenz und eine Verminderung der Schwingungaamplitude, da der Gütefaktor der Oszillatorschaltung herabgesetzt wird. Da der Oszillator nur lose gekoppelt: ist, kompensiert er diese Verminderung nicht:. DieThe previously known detector systems can be divided into two groups. The systems of the first group essentially contain an oscillator circuit made up of a self-induction coil and a capacitor. The magnetic field of the self-induction coil is generated in every metallic part when approached sufficiently Eddy currents. This results in a change in the oscillator frequency and a reduction in the oscillation amplitude, since the quality factor of the oscillator circuit is reduced. Since the oscillator is only loosely coupled: it does not compensate for this reduction. the
Wr/Scho
7.10.1975Wr / Scho
October 7, 1975
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P,Rothenburger-1P, Rothenburger-1
Verminderung der Schwingungsamplitude ist ungefähr proportional der Entfernung zwischen dem metallischen Teil und der Selbstinduktionsspule und sie wird benutzt, um die Anwesenheit dieses Teiles festzustellen« Die Oszillatorschaltung ist mit einer Gleichrichter- und Siebstufe und einem Trigger, bspw. einem Schmitt-Trigger, verbunden. Der Trigger liefert einen ersten Signalpegel, wenn das Teil ausreichend weit von der Spule entfernt ist, der in einen zweiten Signalpegel übergeht, sobald das Teil nahe an die Spule herankommt. Diese Entfernung wird Nennabstand für die Erkennung genannt. Der Nachteil dieser Systeme ist ihre üngenauigkeit und ihre bedeutende Hysterese, wodurch sie für eine Positionierung von Werkstücken nicht in Frage konnten. Die Genauigkeit kann wirkungsvoll durch teure elektronische Schaltungen erhöht werden« Jedoch steigern diese SÖialtungen die Antwortzeit der Systeme, wodurch dann z.B. nicht mehr die Anwesenheit von mit einer nicht unbedeutenden Geschwindigkeit bewegten metallischen Teile mit der erforderlichen Genauigkeit festgestellt werden kann.Reduction of the oscillation amplitude is roughly proportional the distance between the metallic part and the self-induction coil and it is used to determine the presence of this part «The oscillator circuit is with a rectifier and Sieve stage and a trigger, for example a Schmitt trigger, connected. The trigger provides a first Signal level, when the part is sufficiently far away from the coil, converts into a second signal level passes as soon as the part comes close to the coil. This distance becomes the nominal distance for detection called. The disadvantage of these systems is their inaccuracy and their significant hysteresis, which meant that they could not be used for positioning workpieces. The accuracy can be effective are increased by expensive electronic circuits «However, these solutions increase the response time of the Systems, whereby then e.g. no longer the presence of moving with a not insignificant speed metallic parts can be determined with the required accuracy.
Dia Systeme der zweiten Gruppe enthalten häüiitsii einen Oszillator, dessen Schwingungen abreißen, wenn ein metallisches Teil in die Nähe kommt. Dieses Abreißen ruft eine niedrigere Gleichstromaufnahme des Oszillators hervor. Es genügt diese Reduzierung, dieThe systems of the second group contain häüiitsii an oscillator whose vibrations stop when a metallic part comes close. This ripping off causes a lower DC current consumption of the oscillator. This reduction is enough that
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ungefähr 2 bis 3 mA ausmacht, festzustellen. fi=br>n den schon zur ersten Gruppe beschriebenen Nachteilen haben diese Systeme eine sehr bedeutende Hystsreaf*, die ungefähr 3 bis 10 % des Meßbereiches ausmacht«is approximately 2 to 3 mA. fi = br> n the disadvantages already described for the first group, these systems have a very significant hysteresis *, which makes up about 3 to 10% of the measuring range «
Die Aufgabe der Erfindung ist daher, ein nicht lineares Detektorsystem für metallische Teile zu schaffen, das ein Ausgangssignal mit zwei Pegeln und das eine einfache und billige Konstruktion aufweist. Mehr noch, die Entfernung bei der ein metallisches Teil den Obergang des Ausgangssignals von dem einen Pegel auf den anderen hervorruft, soll enger determiniert als bei den bekannten Systemen sein und die Hysterese soll ungefähr ein Tausendstel des Meßbereiches betragen.The object of the invention is therefore to provide a non-linear detector system for metallic parts create a two-level output signal and which has a simple and inexpensive construction. What's more, the distance at the one metallic part causes the transition of the output signal from one level to the other, should be more closely determined than in the known systems and the hysteresis should be approximately one Thousandths of the measuring range.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den in dem Anspruch 1 angegebenen Mitteln.This object is achieved with the means specified in claim 1.
Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to drawings of an exemplary embodiment. Show it:
Pig.1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Metalldetektors;Pig.1 is a block diagram of the metal detector according to the invention;
Fig.2 eine Ausführung der Selbstinduktionsspule und2 shows an embodiment of the self-induction coil and
Fig. 3 den genauen Stromlauf plan eines Det^kfcccs dem Blockschaltbild in Fig.1.Fig. 3 shows the exact circuit diagram of a Det ^ kfcccs the block diagram in Fig.1.
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Zuerst soll das Arbeitsprinzip des magnetischen Annäherungsdetektors anhand der Fig.1 beschrieben werden. Der Detektor enthält in einer Reihenschaltung einen Oszillator OSC, eine Gleichrichter- und Siebschaltung REF, eine Schalt- und Verstärkerstufe DET und eine Leistungsstufe EPU. Außerdem ist eine Rückkopplung RR vorhanden. Der Oszillator OSC, der bspw. ein Hartley-Oszillator ist, besteht im einzelnen aus einer Selbstindukt-ionsspule L, einem Kondensator C und einem Transistor TR1. Im Ruhezustand liefert der Oszillator ein Wechselspannungssignal VO mit konstanter Amplitude und Frequenz*First, let's explain the working principle of the magnetic proximity detector will be described with reference to Fig.1. The detector contains in a series connection an oscillator OSC, a rectifier and filter circuit REF, a switching and amplifier stage DET and an EPU level. There is also a feedback RR. The oscillator OSC, the For example. A Hartley oscillator, consists in detail of a self-induction coil L, a Capacitor C and a transistor TR1. At rest the oscillator delivers an alternating voltage signal VO with constant amplitude and frequency *
Die Gleichrichter und Siebschaltung REF, an die das Wechselspannungssignal VO gelegt wird, macht daraus ein Gleichspannungssignal Vf, dessen Amplitude von der Amplitude des Signals VO abhängt.The rectifier and filter circuit REF, to which the AC voltage signal VO is applied, makes it a DC voltage signal Vf, the amplitude of which depends on the amplitude of the signal VO.
Die Schalt- und Verstärkerstufe DET erhält das Signal Vf an ihrem ersten Eingang und ein Referenzsignal Vi an ihrem zweiten Eingang. Diese Stufe liefert ein Detektorsignal Vd, das bezeichnend für die Amplitude des Signals Vf in Bezug auf das Signal Vl igt.'The switching and amplifier stage DET receives the signal Vf at its first input and a reference signal Vi their second entrance. This stage supplies a detection signal Vd which is indicative of the amplitude of the signal Vf with respect to the signal Vl igt. '
Die Leistungsstufe EPU erhält das Detektor θ ί final Vd und liefert als Antwort ein Signal Vs, das die geforderten Werte für den Ausgang des DetektorsThe EPU performance level receives the detector θ ί final Vd and supplies a signal Vs in response, which the required values for the output of the detector
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aufweist und das an den Eingang der Rückkopplung PP. angelegt wird.and that to the input of the feedback PP. is created.
Die Rückkopplung RR gibt einen Teil des SignaLs Vs auf einen Steuereingang des Oszillators OSC*The feedback RR gives part of the signal Vs. to a control input of the oscillator OSC *
V7enn im Ruhezustand des Detektors kein metallisches Teil in seinem Arbeitsbereich ist, dann liefert der Oszillator OSC das Wechselspannungssignal VO mit der größten Amplitude. Dieses Signal wird gleichgerichtet und gesiebt durch die Schaltung REF, wobei das entstandene Gleichspannungssignal Vf eine größere Amplitude als das Signal Vi hat und an die Schalt- und Verstärkerstufe DET geführt wird. Die letztere liefert ein negatives Detektorsignal Vd an die Leistungsstufe EPU, die ein Ausgangssignal Vs mit einem ersten Pegel und bspw. positiv erzeugt.If there is no metallic part in its working area when the detector is idle, then it delivers Oscillator OSC the AC voltage signal VO with the greatest amplitude. This signal is rectified and sifted through the circuit REF, the resulting DC voltage signal Vf having a greater amplitude than that Signal Vi has and is fed to the switching and amplifier stage DET. The latter gives a negative Detector signal Vd to the power stage EPU, which is a Output signal Vs with a first level and, for example, generated positively.
Die Rückkopplung RR, die ein positives Signal Vs erhält, legt ein positives Signal Vr an den Steuereingang des Oszillators OSC. Dieses Signal wirkt derart im Oszillator OSC, daß die Amplitude des Oszillatorsignals den maximalen Wert beibehält.The feedback RR, which receives a positive signal Vs, applies a positive signal Vr to the control input of the oscillator OSC. This signal works like that in the oscillator OSC that the amplitude of the oscillator signal maintains the maximum value.
Das heißt, daß in Abwesenheit von metallischen Teilen im Arbeitsbereich des Detektors dieser ein positives Signal Vs liefert.That is, in the absence of metallic parts in the working range of the detector, the latter supplies a positive signal Vs.
Es sei nun angenommen, daß ein metallisches Teil in den Arbeitsbereich des Detektors eintritt. Durch eineIt is now assumed that a metallic part enters the working area of the detector. By a
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magnetische Induktion treten in diesem C-ail vi'irbelströme auf. Dieses Phänomen ruft im einzelnen eins Absorption der Stromversorgung des Oszillators OSC hervor, was eine Reduzierung der Amplitude ties Signals Vo bedeutet.Magnetic induction occur in this C-ail eddy currents on. This phenomenon calls out one in detail Absorption of the power supply of the oscillator OSC, resulting in a reduction in the amplitude ties Signals Vo means.
Die Reduzierung der Amplitude des Signals Vo ruft auch eine Verminderung der Amplitude des gleichgerichteten Signals Vf hervor, das an den Eingang der Schalt- und Verstärkerstufe DET gelegt wird. Sobald die Amplitude des Signals Vf kleiner als die Amplitude des Signals Vi wird, liefert die Schalt- und Verstärkerstufe DET ein positives Signal Vd, dessen Amplitude mit der Abnahme der Amplitude des Signals Vf ansteigt.The reduction in the amplitude of the signal Vo also causes a reduction in the amplitude of the rectified Signal Vf, which is applied to the input of the switching and amplifier stage DET. As soon as the amplitude of the signal Vf is smaller than the amplitude of the signal Vi, the Switching and amplifier stage DET a positive signal Vd, the amplitude of which decreases with the The amplitude of the signal Vf increases.
Die Leistungsstufe EPU, die das positive Signal Vd erhält, erzeugt daraus ein Ausgangssignal Vs mit einem zweiten Pegel, der negativ oder gleich O ist.The power stage EPU, which receives the positive signal Vd, also generates an output signal Vs therefrom a second level that is negative or equal to zero.
Die Rückkopplung RR, die ein negatives Signal Vs erhält, legt daraufhin ein negatives Signal Vr an den Steuereingang des Oszillators OSC. Dieses Signal wirkt so auf den Oszillator OSC ein, daß die Amplitude des Ausgangssignals Vo abnimmt;The feedback RR, which receives a negative signal Vs, then applies a negative signal Vr the control input of the oscillator OSC. This signal acts on the oscillator OSC in such a way that the amplitude of the output signal Vo decreases;
Auf diese V7eise wird, wenn ein metallischem Teil in den Arbeitsbereich des Detektors kommt/ die Amplitude des Ausgangssignals des Oszillators OSC verringert.In this way, when a metallic part is in the working range of the detector comes / the amplitude of the output signal of the oscillator OSC is reduced.
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Diese Verringerung wird bekräftigt oder unterstützt durch die Rückkopplung, die dann das System wesentlich unempfindlicher gegen mögliche Störströme mach*. Der Wechsel des Zustandes des Steuerkreises passiert, sobald das metallische Teil eine festgelegte minimale Entfernung erreicht hat.This reduction is reinforced or supported by the feedback, which then makes the system essential make it less sensitive to possible interference currents *. Of the Change of the state of the control circuit happens as soon as the metallic part reaches a specified minimum Distance has reached.
Eine Ausführung der Selbstinduktionsspule des Oszillators OSC ist in Fig.2 dargestellt. Entsprechend dem gewählten Beispiel besteht die Selbstinduktionsspule L aus einer auf einen Spulenkörper BB gewickelten Spule BL, die in einem halben Ferrittopfkern PF angeordnet ist. Das von der bestromten Spule erzeugte magnetische Feld ist durch Flußlinien dargestellt, die durch den Ferritkern gehen und sich in der Luft schließen. Die Anwesenheit eines metallischen Teiles PM1 nahe dem Boden des Topfkernes zeigt keinen Effekt. Wenn im Gegensatz dazu ein metallisches Teil PM2 in die Nähe des oberen Teiles des Topfkernes gelangt, schließen sich die Flußlinien in diesem Teil und erzeugen Wirbelströme. Diese Anordnung wird in dem Detektor gemäß Fig.1 benutzt. Mehr noch, die Benutzung eines halben Ferrittopfkernes grenzt einen Bereich ab, in dem die Anwesenheit eines metallischen Teiles nicht erfaßt werden kann. In diesem Bereich sind '.Ue verschiedenen Schaltungen des Detektors gemäß Fig.1 angeordnet.An embodiment of the self-induction coil of the oscillator OSC is shown in FIG. Corresponding In the example chosen, the self-induction coil L consists of a coil wound on a bobbin BB Coil BL, which is arranged in half a ferrite pot core PF is. The magnetic field generated by the energized coil is represented by lines of flux, which go through the ferrite core and close in the air. The presence of a metallic part PM1 near the bottom of the pot core shows no effect. In contrast, when a metallic part PM2 in comes close to the upper part of the pot core, the lines of flux close in this part and create eddy currents. This arrangement is in the Detector according to Fig.1 used. What's more, the use of half a ferrite pot core delimits an area in which the presence of a metallic part cannot be detected. In this area, '.Ue are different Circuits of the detector arranged according to Fig.1.
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Nun soll anhand der Fig.3 im Detail die Schaltung eines magnetischen Detektors entsprechend dem Blockdlagramm in Fig.1 beschrieben werden.Now, based on Figure 3 in detail, the circuit of a magnetic detector according to the block diagram are described in Fig.1.
In dieser Schaltung findet man die Bezugszeichen OSC, REF, DET, EPU und KR an den entsprechenden Schaltungsteilen wieder.In this circuit, the reference symbols OSC, REF, DET, EPU and KR can be found on the corresponding circuit parts again.
Der Oszillator OSC, der ein Hartley-Oszillator sein kann, wird aus einem NPN-Transistor TR1 gebildet, dessen Basis einmal über einen Widerstand R1 an eine Quelle Vz einer konstanten Spannung Vc und andererseits an einem Eingang eines Schwingkreises CO angeschlossen ist. Die Quelle Vz besteht aus einer Zenerdiode Zi und einem Lastwiderstand R5 und ist an eine Versorgungsspannung4Va angeschlossen. Der Schwingkreis CO besteht aus einer Selbstinduktionsspule L und einem Kondensator C. Der Emitter des Transistors TR1 ist an den anderen Eingang des Schwingkreises CO angeschlossen. Der Kollektor dieses Transistors ist über einen Vorwiderstand R2 ebenfalls an die Konstantspannung squelle Vz angeschlossen. Der Vorwiderstand R2 weist ungefähr einen Wert von 500 fi auf.The oscillator OSC, which can be a Hartley oscillator, is formed from an NPN transistor TR1, the base of which is connected once via a resistor R1 to a source Vz of a constant voltage Vc and, on the other hand, to an input of an oscillating circuit CO is. The source Vz consists of a Zener diode Zi and a load resistor R5 and is on a supply voltage 4Va connected. The oscillating circuit CO consists of a self-induction coil L and a capacitor C. The emitter of the transistor TR1 is connected to the other input of the resonant circuit CO. The collector of this transistor is over a series resistor R2 is also connected to the constant voltage source Vz. The series resistor R2 has a value of approximately 500 fi.
Die Gleichrichter- und Siebschaltung REF wird aus einer Diode D1, deren Anode an den Ausgang deg Schwingkreises CO angeschlossen ist, und einem Siehkondensator C1 mit einem Widerstand R3 in Parallelschaltung gebildet. Diese Parallelschaltung liegt zwischen der Kathode der Diode D1 und dem Bezugspotential, bspw. auf Erdpotential.The rectifier and filter circuit REF is made up of a diode D1, the anode of which is connected to the output deg of the resonant circuit CO is connected, and a viewing capacitor C1 is formed with a resistor R3 in parallel. This parallel connection is between the cathode of the diode D1 and the reference potential, for example at ground potential.
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Die Schalt- und. Verstärkerstufe DET wird aus einem hochverstärkendem Differenzverstärker AO (etwa 5,10 ) gebildet. Der invertierende Eingang desselben i3t mit der Kathode der Diode D1 und der nicht invertierende Eingang ist mit der Konstantspannungsquelle Vz verbunden. Weiterhin, ist am Ausgang des Differenzverstärkers AO eine Serienschaltung eines Lastwiderstandes R4 mit einer Diode D2 vorhanden.The switching and. Amplifier stage DET is made from a high-gain differential amplifier AO (approx. 5.10) educated. The inverting input of the same i3t with the cathode of the diode D1 and the non-inverting one The input is connected to the constant voltage source Vz. Furthermore, is at the output of the differential amplifier AO a series connection of a load resistor R4 with a diode D2 is available.
Die Leistungsstufe EPU besteht aus einem NPN Transistor TR2, dessen Basis mit dem Ausgang der Schalt- und Verstärkerstufe DET und dessen Emitter mit dem Erdpotential verbunden ist. Der Kollektor ist einerseits über einen Arbeitswiderstand R6 von ungefähr 5ΚΩ mit der Versorgungsspannung +Va und andererseits über den Widerstand RR der Rückkopplung von etwa 800 ΚΩ mit dem Kollektor des Transistors TR1 des . Oszillators OSC verbunden.The EPU power stage consists of an NPN transistor TR2, its base with the output of the switching and amplifier stage DET and its emitter with the Earth potential is connected. The collector is on the one hand about a working resistance R6 of approximately 5ΚΩ with the supply voltage + Va and on the other hand via the resistor RR of the feedback of about 800 ΚΩ with the collector of the transistor TR1 des. Oscillator OSC connected.
Es sei zuerst angenommen, daß kein metallisches Teil im Arbeitsbereich vorhanden ist.Assume first that there is no metallic part is present in the work area.
Der Schwingkreis CO und der Transistor TRI arbeiten und daher liefert der Oszillator OSC ein Signal Vo mit konstanter Amplitude an den Eingang der Gleichrichter- und Siebschaltung REF. Der letzters erzeugt daraus ein positives Gleichspannungssignal Vf, dessenThe resonant circuit CO and the transistor TRI work and therefore the oscillator OSC supplies a signal Vo with constant amplitude to the input of the rectifier and filter circuit REF. The latter produces therefrom a positive DC voltage signal Vf, whose
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Amplitude ungefähr der Amplitude des Signals Vo entspricht, aber nichtsdestoweniger höher als dia Amplitude der Spannung Vc ist, die am invertierenden Eingang des Differenzverstärkers AO liegt. Dieser Verstärker zeigt an seinem Ausgang ein Gleichspannungssignal mit einer Amplitude gleich Null oder doch mindestens gleich der Schwellenspannung der Diode D2. Das Signal Vd an der Kathode dieser Diode ist daher gleich Null.The amplitude corresponds approximately to the amplitude of the signal Vo, but is nonetheless higher than the amplitude of the voltage Vc applied to the inverting input of the differential amplifier AO. This amplifier shows a DC voltage signal at its output with an amplitude equal to zero or at least equal to the threshold voltage of the diode D2. The signal Vd at the cathode of this diode is therefore zero.
Der Transistor TR2 der Leistungsstufe EPU, an dessen Basis das Nullsignal anliegt, ist gesperrt und das Kollektorpotential weist ungefähr die Spannung + Va auf. Die Amplitude des Ausgangssignals Vs ist daher ungefähr + Va. Der Kollektorstrom des Transistors TR2 ist gleich Null, wie auch das zurückgeführte Signal Vr gleich Null ist. Der Oszillator OSC arbeitet unverändert weiter und erzeugt das Signal Vo mit der gleichen Amplitude. Das System ist im Ruhezustand.The transistor TR2 of the power stage EPU, at its Basis the zero signal is present, is blocked and the collector potential has approximately the voltage + Va on. The amplitude of the output signal Vs is therefore approximately + Va. The collector current of the transistor TR2 is zero, as is the returned signal Vr. The oscillator OSC works unchanged continues and generates the signal Vo with the same amplitude. The system is idle.
Nun sei angenommen, daß ein metallisches Teil in den Arbeitsbereich des Detektors gelangt, d.h. nahe an die Spule L des Schwingkreises CO herankommt. Das magnetische Feld um den Schwingkreis herum"inriu-.itart Wirbelströme in diesem Teil. Hierdurch ents*:ehr ein VerlustNow assume that a metallic part is in the Working range of the detector, i.e. comes close to the coil L of the resonant circuit CO. The magnetic one Field around the resonant circuit "inriu-.itart eddy currents in this part. This equates to a loss
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im Schwingkreis» der zuerst noch vom Transistor TR1 kompensiert werden kann. Kommt das metallische Teil näher heran,wachsen die Verluste und können nicht mehr ausgeglichen werden, wenn die Entfernung zwischen dem Teil und der Spule der Erfassungsentfernung entspricht. Die Amplitude des Ausgangssignals Vo des Oszillators OSC beginnt abzunehmen. Das gleiche gilt für die Amplitude des Signales Vf der Schaltung REP, die unter die Amplitude der Spannung Vc fällt.in the resonant circuit »which is initially still from the transistor TR1 can be compensated. If the metallic part comes closer, the losses increase and can no longer be balanced when the distance between the Part and the coil corresponds to the detection distance. The amplitude of the output signal Vo of the oscillator OSC starts to decrease. The same applies to the amplitude of the signal Vf of the circuit REP, which falls below the amplitude of the voltage Vc.
Sobald der nicht invertierende Eingang des Differenzverstärkers AO einen Pegel über der Amplitude des Signals Vf an seinem invertierenden Eingang erreicht hat, geht der Verstärker sehr schnell bis in die Sättigung und liefert ein positives, beschnittenes Ausgangssignal. Dieses Signal gelangt auf die Basis des Transistors TR2 der Leistungsstufe EPU. Dieser Transistor schaltet bis in die Sättigung durch, sodaß die Kollektorspannung fast den Wert der Emitterspannung annimmt, was im gewählten Beispiel gleich Null ist. Die Amplitude des Ausgangssignals Vs des Detektors wird daher gleich Null.As soon as the non-inverting input of the differential amplifier AO has a level above the amplitude of the Signal has reached Vf at its inverting input, the amplifier goes very quickly to saturation and provides a positive, clipped output signal. This signal is applied to the base of the transistor TR2 the EPU level. This transistor switches up into saturation, so that the collector voltage almost assumes the value of the emitter voltage, which is zero in the example chosen. The amplitude of the The detector output Vs therefore becomes zero.
Der Kollektor des Transistors TR2 ist praktisch auf dem Erdpotential und der Widerstand RR daher zum Widerstand R2 parallel geschaltet. Hieraus folgt eine Erniedrigung der Versorgungsspannung des Oszillators OSC und daraus eine Verminderung der Amplitude des Ausgangssignals Vo. Diese Verminderung hat keinen Einfluß auf die Amplitude des Ausgangssignals Vd der Schalt- und Verstärkerstufe DET# dessen Differenzverstärker AO in der Sättigung ist.The collector of the transistor TR2 is practically at ground potential and the resistor RR is therefore connected in parallel to the resistor R2. This results in a lowering of the supply voltage of the oscillator OSC and, therefrom, a reduction in the amplitude of the output signal Vo. This reduction has no effect on the amplitude of the output signal Vd of the switching and amplifier stage DET # whose differential amplifier AO is in saturation.
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Der Transistor TR2 bleibt ebenfalls In d-er Sättigung und die Amplitude des Ausgangssignals Vs des Detektors ist noch Null. Das System ist im eingeschwuncrenen Zustand und der Oszillator ist gefangen. Das Fangen ist derart, daß mögliche Störströme keine Auswirkung haben.The transistor TR2 is also in D-er saturation and the amplitude of the output signal Vs of the detector is still zero. The system is in a swollen state and the oscillator is trapped. The trapping is such that possible interference currents have no effect.
Der Detektor gemäß der Fig.3 erzeugt ein Ausgangssignal Vs, dessen Amplitude einmal den Wert +Va (kein metallisches Teil im Arbeitsbereich) und das andere Mal den Wert Null {mindestens ein metallisches Teil im Arbeitsbereich) annehmen kann. Der Übergang von dem einen Wert zum anderen wird im wesentlichen beschleunigt durch die Rückführung eines Teils dieses Ausgangssignals auf den Oszillatoreingang. Hieraus folgt eine Erhöhung der Genauigkeit des Detektors T welche eintausendstel der Meßentferiwang O© pm für eine gewählte Meßentfernung von 10 rom) erreichen kann, Experimente zeigen, daB die HeSentfernung bei verschiedenen metallischen feilen schwankt, in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit und der magnetischen Permeabilität, aber daß sie unter sonst gleichen Bedingungen bemerkenswert konstant ist,The detector according to FIG. 3 generates an output signal Vs, the amplitude of which can assume the value + Va (no metallic part in the working area) and the other time the value zero (at least one metallic part in the working area). The transition from one value to the other is essentially accelerated by feeding back part of this output signal to the oscillator input. This results in an increase in the accuracy of the detector T, which can achieve a thousandth of the measuring distance O © pm for a selected measuring distance of 10 rom), experiments show that the HeS distance varies with different metallic files, depending on the conductivity and the magnetic permeability, however that it is remarkably constant under otherwise identical conditions,
6 Ansprüche
1 Bl.Zeichnung6 claims
1 sheet drawing
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Claims (6)
und Verstärkerstufe (DET) und der Rückkopplung (RR) eine Leistungsstufe (EPU) angeordnet ist.4. Magnetic proximity detector according to claim 1, characterized in that between the switching
and amplifier stage (DET) and the feedback (RR) a power stage (EPU) is arranged.
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