DE2633411C2 - Induktiver Winkelgeber - Google Patents

Description

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist, daß die beiden Kerne U-förmige Kerne sind. Die beiden Spulen 12,13 werden dann entweder auf einen der beiden Schenkel geschoben oder aber auf das Joch der beiden U-fönnigen Kerne gewickelt Der Kurzschlußring wird rechteckig ausgeführt und an der Welle 16 befestigt Es sind hierbei zwei Durchbrüche vorgesehen, durch die die Schenkel des» U-förmigen Kernes verlaufen. An der Stoßstelle sind Prismen aus magnetischem Material einfügbar. Eine weitere Abwandlungsmöglichkeit ist dadurch gegeben, daß vorzugsweise durch Abschrägen der Schenkelenden mindestens eines der beiden Kerne die Schenkelenden flächig aufeinanderstoßen. Bei einer Kernanordnung von 90° ist eine Ausführung dadurch gegeben, daß die Seitenflächen der Sehenkel eines Kernes die Stirnseiten der Schenkel des anderen Kernes überlappen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel besieht darin, daß nur eine einzige Spule auf einen der beiden Kerne geschoben oder auf eines der beiden Joche gewickelt wird.

In Fig. 2 wird eine an sich bekannte elektrische Schaltung gezeigt, mit der es möglich ist, mit ^iilfe einer Anordnung nach F i g. 1 einen Winkelgeber zu bauen, dessen Linearität bezüglich Ausgangssignal und Winkelstellung in einen Winkelbereich von —50 Grad bis +50 Grad von der Stoßstelle aus gesehen groß ist Die Schaltungsanordnung besteht aus einem Wechselspannungsgenerator 20. dessen Ausgangssignal einerseits einer der beiden Spulen 12, 13 direkt andererseits über den Inverter 21 der anderen der beiden Spulen des Winkelgebers 22 zugeführt wird. Die beiden freien miteinander verbundenen Spulenenenden werden einem phasenempfindlichen Detektor 23 zugeführt Der Wechselstromgenerator 20 liefert eine Wechselspannung beliebiger Frequenz. Diese Wechselspannung wird vom Inverter 21 invertiert Am Verknüpfungspunkt der Spulen 12 und 13 liegt ein Wechselspannungssignal an, das von den Induktivitäten der beiden Spulen 12,13 abhängt Ist die Induktivität der Spule 12 gleich der der Spule 13 ist die Spannung Null. Sind ihre Induktivitäten verschieden, ändert sich die Spannung nach Betrag und Phase. Durch den phasenempfindlichen Detektor 23 wird üblicherweise als Ausgangssignal eine Gleichspannung erzeugt die beim Winkel 0° Null, bei negativem Winkel negativ und bei positivem Winkel positiv ist.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

ι 2 zur Messung der axialen Verschiebung einer Welle bePatentansprüche: kannt Die Meßanordnung weist V-förmig zueinander geneigte Polschuhe auf. Bei Eintritt bzw. bei Austritt

1. Induktiver Winkelgeber zur Umformung einer eines am Meßobjekt angeordneten Stiftes in das jeweili-Winkelstellung eines Meßobjektes in ein elektri- 5 ge magnetische Feld der beiden an den Polschuhen ansches Signal mit wenigstens einer auf einem Kern geordneten Permanentmagnete wird ein Impuls eraus ferromagnetischem Material aufgebrachten Ma- zeugt Durch Veränderung des zeitlichen Abstands zwignetspule, deren Induktivität durch einen auf dem sehen den beiden Impulsen kann die axiale Verschie-Kern in Abhängigkeit von der Winkelstellung des bungsrichtung des Meßobjekts bestimmt werden. Somit Meßobjektes bewegbaren Kurzschlußring änderbar io ist nur eine Messung einer linearen Bewegung und keine ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Winkelmessung möglich.

etwa senkrecht zum Meßobjekt (16) verlaufenden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen in-

Ebene zwei mindestens zweischenkelige Kerne (10, duktiven Geber zur Winkelmessung zu schaffen, der

11) mit geraden Schenkeln in einem Winkel derart sich das Prinzip der bekannten Geber zuniutze macht, zueinander angeordnet sind, daß ihre offenen Enden 15 jedoch mit weitaus geringerem Aufwand herzustellen

aneinanderstoßen und die Kerne (10, II) teilweise ist Dabei gilt insbesondere, daß nur gerade Kerne Ver-

das Meßobjekt berührungsfrei umschließen. wendung finden sollen.

2. Induktiver Winkelgeber nach Anspruch 1, da- Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekenndurch gekennzeichnet daß die beiden Kerne U-för- zeichneten Merkmale gelöst

mige Kerne sind. 20 Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen ins-

3. Indukiihrer Winkelgeber nach Anspruch 1, da- besondere darin, daß nur gerade Kerne Verwendung durch gekennzeichnet, daß die beiden Kerne E-för- finden. Diese sind leicht herzustellen. Insbesondere bei mige Kerne (10,11) sind. dreischenkeligen Anordnungen sind auch handelsübli-

4. Induktiver Winkelgeber nach einem der vorher- ehe Ε-Kerne verwendbar. Die Spule oder Spulen köngehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 25 nen vor dem Zusammenbau vorzugsweise auf die an der Stoßstelle der beiden Kerne (10, 11) wenig- Schenkel aufgeschoben werden.

stens bei einem Schenkel eiir Prisma aus magne- Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten

tischem Material (14) eingefügt wird. Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und

5. Induktiver Winkeigeber nach einem der An- Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor- 30 Winkelgebers möglich. Besonders vorteilhaft ist es, für zugsweise durch Abschrägung mindestens einer der den induktiven Winkelgeber dreischenkelige, vorzugsbeiden Kerne (10,11) die Schenkelenden flächig auf- weise E-förmige Kerne zu verwenden, an der Stoßstelle einanderstoßen. der beiden Kerne am mittleren Schenkel ein Prisma aus

6. Induktiver Winkelgeber nach einem der vorhe- magnetischem Material einzufügen und auf beide Kerne rigen Ansprüche, dadurch gekv. .inzeichnet, daß auf 35 eine Spule aufzubringen. Durch eine über dem Mitteleinem Kern (10,11) mindestens eine Spule (12, 13) schenkel verdrehbare Kurzschlußplatte wird eine geaufgebracht ist gensinnige Induktivitätsveränderung in den beiden Spu-

7. Induktiver Winkelgeber nach einem der An- len hervorgerufen, die in einer elektronischen Schalsprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf tungsanordnung zu einem der Winkelstellung des Meßbeiden Kernen (10, 11) mindestens eine Spule (12, 40 Objekts proportionalen elektrischen Signal hoher Linea-13) aufgebracht ist. rität umgeformt wird.

8. Induktiver Winkelgeber nach Anspruch 7, da- Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der durch gekennzeichnet, daß die Spule (13) des einen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Schenkels von einem Wechselspannungsgenerator Es zeigt

(20) und die Spule (12) des anderen Schenkels mit 45 Fig. 1 einen induktiven Winkelgeber aus zwei E-Kerdem invertierten Signal des gleichen Wechselspan- nen und

nungsgenerators (20) gespeist wird und daß beide F i g. 2 eine bevorzugte elektrische Betriebsschaltung

Spulenenden miteinander verbunden und an einem für den induktiven Winkelgeber,
phasenempfindlichen Detektor (23) angeschlossen Beider Anordnung nach Fig. 1 besteht der induktive

sind, dessen Ausgangssignal von der Winkelstellung su Winkelgeber aus zwei E-förmigen Kernen 10 und 11. des Meßobjekts abhängig ist Auf den Mittelschenkel des Kernes 10 ist eine Spule 12,

auf den Mittelschenkel des Kernes 11 eine Spule 13

aufgeschoben. Beide Kerne sind in einem Winkel von

90° zueinander angeordnet, so daß ihre offenen Enden 55 aneinanderstoßen. An der Stoßstelle der beiden Kerne

Die Erfindung betrifft einen induktiven Winkelgeber ist am Mittelschenkel ein Prisma aus magnetischem Magemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. terial 14 eingefügt. Bei einer einfachen Ausführungs-

Ein solcher induktiver Winkelgeber ist aus der DE- form ist das Prisma 14 nicht notwendig. Ein Kurzschluß-OS 23 52 851 bekannt. Dort ist der Kern kreisförmig ring 15 besteht aus einer rechteckigen Platte mit einem geformt. Ein Kurzschlußring wird entsprechend der 60 rechteckigen Ausschnitt, der an einer zentrisch ange-Winkelstellung des Meßobjekts auf diesem Kreisring ordneten Welle 16 befestigt ist. Der Kurzschlußring geführt und ändert damit die Induktivität der beiden an wird von den beiden äußeren Schenkeln der Kerne um· den Jochen angebrachten Spulen. Nachteilig ist, daß die faßt und umschließt selbst mit seinem Ausschnitt den Herstellung gekrümmter Kerne fertigungstechnisch Mittelschenkel der beiden Kerne. Bei einer Drehung der schwer zu bewerkstelligen ist. Ein weiterer Nachteil ist 65 Welle 16 ändern sich die Induktivitäten der Spulen 12 die umständliche Aufbringung der Spulen auf das Joch und 13 gegensinnig. Der Winkel der beiden Kerne ist des Kernes. nicht auf 90° beschränkt, sondern kann jeden Wert zwi-

Ferner ist aus der DE-AS 11 97 236 eine Anordnung sehen 0 und 360° annehmen.