DE2640349C2

DE2640349C2 - Einrichtung zum Feststellen der Vereisung einer Oberfläche eines Gegenstandes

Info

Publication number: DE2640349C2
Application number: DE19762640349
Authority: DE
Inventors: Horst 6369 Wehrheim Kister
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1976-09-08
Filing date: 1976-09-08
Publication date: 1986-06-19
Also published as: DE2640349A1

Description

ausgeführt Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Oszillator aus zwei hintereinander geschalteten Konjunktionsgliedern in CMOS-Technik aufzubauen, die über eine ÄC-Kombination rückgekoppelt sind. Insbesondere bei einem so aufgebauten Oszillator kann auf eine abgeschirmte Leitung zwischen dem elektronischen Teil und den Elektroden verzichtet werden. Dies wirkt sich günstig auf die Produktionskosten aus. In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedes Konjunktionsglied als NAND-Glied aufgebaut Derartige NAND-Glieder sind Bauteile, die äußerst preiswert im Handel erhältlich sind und somit die Herstellung eines billigen Oszillators gestatten.

Eine weitergehende Vereinfachung der Montage der Einrichtung an der Oberseite des Gegenstandes kann dadurch erreicht werden, daß die Elektroden und der Oszillator zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele enthält, näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Aufsicht auf einen Kondensator mit 4 Elektroden,

F i g. 2 einen Schnitt durch den Kondensator gemäß F i g. 1 entlang der Linie H-II, und

Fig.3 ein Blockschaltbild des elektronischen Teils der Einrichtung.

Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich, besteht der Kondensator aus vier rechteckförmigen Elektroden 1, 2, 3 und 4, die nebeneinander auf einem Träger 5 aus Polytetrafluorethylen aufgeklebt sind. Der Abstand der einzelnen Elektroden 1,2,3,4 zueinander beträgt ca. 1 —2 mm und die Breite der einzelnen Elektroden ungefähr 20 mm. Die einzelnen Elektroden sind aus einer etwa 70 ρ dicken Kupferfolie hergestellt.

Über den Elektroden 1, 2, 3 und 4 befindet sich eine Folie 6 aus Polytetrafluorethylen, durch die die einzelnen Elektroden 1, 2, 3, 4 vor einer mechanischen Beschädigung geschützt sind und die verhindert, daß sich Wasser und Eis unmittelbar auf den Elektroden und zwischen diesen niederschlagen bzw. bilden kann, wodurch die Funktion des Fühlers beeinträchtigt würde. Der Träger 5 und die Folie 6 sind am Rand des Trägers 5 miteinander verschweißt.

Wie insbesondere aus F i g. 1 hervorgeht, sind die Elektroden 1 und 3 einerseits und die Elektroden 2 und 4 andererseits jeweils elektrisch miteinander und mit Anschlußdrähten 7 und 8 verbunden. Die ungeradzahligen und die geradzahligen Elektroden bilden somit jeweils einen Belag des Kondensators. Über die Anschlußdrähte 7 und 8 steht jeder Belag des Kondensators mit dem Oszillator 9 in Verbindung, der aus zwei hintereinander geschalteten NAND-Gliedern 10 und 11 besteht. Der Ausgang des NAND-Gliedes ist über den Fühler und den Widerstand 12 bzw. 13 mit den Eingängen der NAND-Glieder 10 bzw. 11 rückgekoppelt Der Ausgang des Oszillators 9 steht über einen Gleichrichter 14 und einen Verstärker 15 mit einer Überwachungslampe 16 in Verbindung.

Befindet sich auf dem Kondensator kein Eis, so ist der Oszillator 9 bedämpft und schwingt nicht. Die Folge ist, daß die Lampe 16 nicht leuchtet. Sobald sich jedoch auf den Elektroden 1, 2,3, 4 Eis bildet, beginnt der Oszillator 9 zu schwingen und die Lampe 16 leuchtet auf und zeigt an, daß Eis vorhanden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 ten Kondensatorplatte besteht Patentansprüche: Diese Einrichtung wie auch eine Vielzahl anderer Einrichtungen zum Feststellen der Vereisung einer Ober-

1. Einrichtung zum Feststellen der Vereisung einer fläche, die mit Schalt- oder Ultraschallwellen, mit radio-Oberfläche eines Gegenstandes, insbesondere der 5 aktiven Strahlen, mit Infrarotstrahlung, monochromati-Tragfläche eines Flugzeugs, mit einem der Eisbil- schem licht oder auch auf pneumatischer Basis arbeidung ausgesetzten Kondensator, der mit einem Os- ten, haben den Nachteil, daß sie relativ bauteilaufwenzillator und einer Steuer- und/oder Anzeigestufe in dig aufgebaut sind. Zudem besitzen viele von ihnen ei-Wirkverbindung steht, dadurch gekenn- nen montagetechnisch ungünstigen Aufbau, der nicht zeichnet, daß die flächigen Elektroden(1,2,3,4) io nur häufig eine Änderung des Gegenstandes, dessen zwischen zwei Isolierstoffschichten (5, 6) in einer Oberfläche hinsichtlich einer Vereisung überwacht wer-Ebene nebeneinander angeordnet sind, und daß der den soll, sondern auch umfangreiche Montagearbeiten Kondensator ein schwingungsbestimmendes EIe- zur Festlegung der Einrichtung am zu überwachenden ment des Oszillators (9) ist Gegenstand erfordert .„__.,

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 Diese Nachteile sollen durch die Erfindung uberwunzeichnet daß die eine Isolierstoffschicht als Träger den werdea Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einnch-(5) für die Elektroden (1, 2,3,4) ausgebildet ist und tung zum Feststellen des Vereisung an der Oberfläche die andere aus einer Kunststoff-Folie (6) besteht eines Gegenstandes zu schaffen, die einen möglichst ein-

3 Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- fachen, bauteilarmen und damit fertigungsgünstigen

zeichnet, daß die Elektroden (1,2,3,4) auf den Trä- 20 Aufbau besitzt und ohne Schwierigkeiten am Gegen-

ger (5) aufgedampft sind. stand festgelegt werden kann. Insbesondere soll die

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Möglichkeit bestehen, die Einrichtung ohne Änderung zeichnet, daß die Elektroden (1,2,3,4) auf den Trä- des Gegenstandes an diesem zu befestigen.

ger (5) aufgedruckt sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 25 daß die flächigen Elektroden zwischen zwei Isolierstoffzeichnet, daß die Elektroden (1, 2, 3, 4) aus einer schichten in einer Ebene nebeneinander angeordnet Folie leitenden Materials bestehen, die auf den Trä- sind, und daß der Kondensator ein schwingungsbeg_er iß\ aufgeklebt sind. stimmendes Element des Oszillators ist

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird eine dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (9) aus 30 Einrichtung geschaffen, die, da sie im Gegensatz zu den einem oder mehreren Stromkreisen in die Erzeu- bekannten Einrichtungen lediglich einen einfachen, flagung hochohmiger Eingangsimpedanzen gestatten- chen Fühler aufweist, ohne Schwierigkeiten und insbeder, integrierter Bauweise besteht. sondere ohne Lehren am Gegenstand selbst befestigt

7' Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn- werden kann. Durch den besonderen flachen Aufbau

zeichnet daß der bzw. die Oszillatorstromkreise in 35 des Kondensators kann dieser einerseits strömungsgün-

CMOS-Technik ausgeführt sind. stig am Flugzeug untergebracht und andererseits ohne

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn- Änderung des Gegenstandes selbst an diesem befestigt zeichnet daß der Oszillator (9) aus zwei hintereinan- werden. Durch die Einbeziehung des Kondensators in der geschalteten Konjunktionsgliedern (10, 11) in den Oszillator selbst werden eine Vielzahl von Bauteilen CMOS-Technik besteht, die über eine KC-Kombina- 40 und Verbindungsleitungen eingespart.

tion rückgekoppelt sind. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, eine der beiden

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn- Isolierstoffschichten als Träger für die Elektroden auszeichnet, daß jedes Konjunktionsglied als NAND- zubilden und die andere in Form einer Kunststoff-Folie. Glied (10,11) aufgebaut ist. Der Träger kann aus einer starren oder auch flexiblen

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, 45 Platte aus Preßstoff, Kunststoff oder auch Keramik bedadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (1,2,3, stehen. Als Material für die Kunststoff-Folie kann PoIy-4) und der Oszillator (9) zu einer Baueinheit zusam- tetrafluoräthylen verwendet werden. Als zweckmäßig mengefaßt sind. hat es sich erwiesen, die Elektroden auf den Träger

aufzudampfen oder auch aufzudrucken. Auf diese Weise

50 lassen sich auch großflächige Fühlsysteme ohne Schwie-

rigkeiten kostengünstig herstellen. Ebenso ist es jedoch auch möglich, die Elektroden aus einer Folie leitenden

pig Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Materials herzustellen und auf den Träger aufzukleben.

Feststellen der Vereisung einer Oberfläche eines Ge- Eine solche Lösung hat gegenüber den zuvor beschrie-

genstandes, insbesondere der Tragfläche eines Flugzeu- 55 bene den Vorteil, daß keine teuren Fertigungsmittel be-

ges, mit einem der Eisbildung ausgesetzten Kondensa- nötigt werden. Von gewissem Nachteil ist, daß im allge-

tor, der mit einem Oszillator und einer Steuer- und/oder meinen größere Herstelltoleranzen in Kauf genommen

Anzeigestufe in Wirkverbindung steht. werden müssen.

_Es j_st bereits eine Einrichtung dieser Gattung be- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht

kannt (FR-PS 8 73 245), die aus einem Oszillator, einer 60 der Oszillator aus einem oder mehreren Stromkreisen in

Anzeigestufe und einer diese beiden verbindenden die Erzeugung hochohmiger Eingangsimpedanzen ge-

Kopplungsstufe besteht, in der sich der Kondensator stauender, integrierter Bauweise. Durch die Verwen-

befindet. Der Kondensator besteht aus zwei einander dung eines solchen Oszillators kann die Empfindlichkeit

gegenüberliegenden und drehbaren Platten, die in einer der Einrichtung beträchtlich gesteigert werden. Zudem

einen Antriebsmotor enthaltenen Halterung gelagert 65 verringert sich dadurch der Einfluß des mittleren Elek-

sind. Bei einer alternativen Ausführungsform einer elek- trodenabstandes auf das Meßergebnis,

trisch leitenden, isoliert an der vereisenden Fläche ange- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind

brachten Fläche und aus einer benachbart angeordne- der bzw. die Oszillatorstromkreise in CMOS-Technik