DE2654755A1 - Induktiver impulsgeber mit drehzahlunabhaengiger impulsamplitude - Google Patents

Induktiver impulsgeber mit drehzahlunabhaengiger impulsamplitude

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DE2654755A1 DE19762654755 DE2654755A DE2654755A1 DE 2654755 A1 DE2654755 A1 DE 2654755A1 DE 19762654755 DE19762654755 DE 19762654755 DE 2654755 A DE2654755 A DE 2654755A DE 2654755 A1 DE2654755 A1 DE 2654755A1
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Description

R· 3 5G2
Anlage zur
Patent *- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1
Induktiver Impulsgeber mit drehzahlunabhängiger Impulsamplitude Zusammenfassung
Es wird ein induktiver Impulsgeber vorgeschlagen, der zur Abgabe von Impulsen mit drehzahlunabhängiger Impulsamplitude dient, Der Impulsgeber umfaßt einen Rotor, der magnetische Abschnitte wechselnder Polarität aufweist und einen Stator, auf dem eine Spule angebracht ist, die wenigstens teilweise einen Wieganddraht umfaßt. Der Wieganddraht bzw. Wiegandeffekt ist in der Zeitschrift Electronics vom 10.7.1975» S. 100 bis IO5 beschrieben. Bei einer Änderung des magnetischen Feldes am Wieganddraht ändert dieser schlagartig seine Polarisation und erzeugt in der ihn umschließenden Spule eine nadeiförmige Induktionsspannung. Die durch das magnetische Feld des Rotors erzeugte Induktionsspannung in dem Spulenteil, der den Wieganddraht umschließt, wird durch einen weiteren Spulenteil durch dessen Anordnung oder Wickelsinn kompensiert.
Stand der Technik
Die EIrfindung geht aus von einem induktiven Impulsgeber nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Vielzahl von
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induktiven Impulsgebern bekannt, die aber die Eigenschaft haben, daß der von ihnen abgegebene Impuls in Abhängigkeit von der Drehzahl seine Amplitude ändert. Weiterhin ist es bekannt, beispielsweise bei Impulsgebern Hallgeneratoren zu benutzen. Bei Hallgeneratoren ist das elektrische Signal aber stark von dem magnetischen Feld abhängig, in dem sich der Hallgenerator befindet. Desweiteren sind Hallgeneratoren kostspielige Bauelemente.
Vorteile der Erfindung
.Der erfindungsgemäße Impulsgeber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß von ihm unabhängig von der Drehzahl Impulse konstanter Höhe abgegeben werden, daß Schwankungen des Magnetfelds in großem Umfang die Impulsform und -höhe nicht beeinflussen, daß durch das Anbringen einer Kompensationsspule die in der den Wieganddraht umschließenden Spule induzierten Spannung, die durch das Magnetfeld des Rotors erzeugt wird, kompensierbar ist und daß der Geber kostengünstig herzustellen ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen induktiven Impulsgebers möglich. Als besonders vorteilhaft ist anzusehen, am Stator zwei Spulen anzubringen, von denen die eine den Wieganddraht umschließt und die andere zur Kompensation der Induktionsspannung der ersten Spule dient.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch einen Impulsgeber nach der Erfindung, Fig. 2 einen Impulsplan zur Erläuterung der Wirkungsweise des Impülsgebers nach Fig. 1.
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Beschreibung der Erfindung
In Fig. 1 ist ein Impulsgeber nach der Erfindung schematisch dargestellt. An einem teilweise dargestellten Rotor 1 sind an seiner Stirnseite Magnete 2 wechselnder Polarität angebracht. Als Stator sind in koaxialer Anordnung gegenüber der Stirnseite des Rotors 1 zwei Spulen 3j4 angebracht. Im Innern ist eine Kompensationsspule 3 angeordnet. Diese Kompensationsspule 3 wird von einer Aufnehmerspule 4 umschlossen. Zwischen Kompensationsspule 3 und Aufnehmerspule 4 ist ein Wieganddraht 5 eingebettet. Das vom Rotor 1 erzeugte magnetische Feld durchsetzt sowohl die Kompensa"tionsspule 3 als auch die Aufnehmerspule 4 und den Wieganddraht 5· Bei einem Wieganddraht, werden die Domänen eines polykristallinen Materials durch ein magnetisches Feld in einer Richtung polarisiert. Nach Entfernen des magnetischen Feldes verharren die Domänen in diesem polarisierten Zustand. Wird nun ein magnetisches Feld in umgekehrter Richtung an den Wieganddraht angelegt, so ändern diese schlagartig beim Übersteigen einer definierten magnetischen Feldstärke ihre Polarisationsrichtung. Durch diese Richtungsumkehr wird in der den Wieganddraht umschließenden Aufnehmerspule 4 ein spitzer Nadelimpuls erzeugt, dessen Höhe nur durch die Umkehrgesehwindigkeit in den Domänen des Wieganddrahtes bestimmt ist. Neben diesem Impuls, der im weiteren Wiegandimpuls genannt wird, werden in der Äufnehmerspule 4 Impulse auch dadurch hervorgerufen, daß durch den Rotor Magnetfeldänderungen in der Spule zu einer Induktionsspannung führen. In Fig. 2a ist der Wiegandimpuls 6 durch den Impuls 7, der in der Aufnehmerspule 4 induziert wird, überlagert. In der Kornpensations spule wird ebenfalls eine Spannung induziert. Durch den Wicklungssinn der Komperisationsspule 3 und deren Verbindung mit der Aufnehmerspule 4 wird festgelegt, daß die in der Kompensationsspule 3 induzierte Spannung den umgekehrten Verlauf der in der Äufnehmerspule 4 erzeugten Spannung hat. Da von der Kompensationsspule 3 der Wieganddraht nicht eingeschlossen wird, tritt ein Wiegandimpuls nicht auf. Dieser Fall ist in der Fig. 2b dargestellt. Die Addition beider Spannungen führt zu einem Impuls-
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diagramm nach Fig. 2c. Zur Vermeidung von Störimpulsen ist es günstig, dem Impulsgeber einen Schwellwertschalter nachzuschalten, um Störungen kleiner Amplitude zu unterdrücken. Ein solcher Schwellwert ist mit unterbrochenen Linien in Pig. 2a und 2c eingezeichnet. Durch die Kompensation des konventionellen Induktionsanteils und Separierung des reinen Wiegandimpulses wird eine hohe Winkeltreue von niedrigen bis hohen Drehzahlen des Impulsgebers erzielt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind neben der gezeigten Spulenanordnung weitere Kombinationsmöglichkelten der Spulenanordnung möglich. Ein Beispiel ist die Aufnehmerspule mit dem Wieganddraht und die Kompensationsspule jeweils einem Magnetpol gegenüberliegend anzuordnen. Desweiteren kann es günstig sein, eine Spule tangential und eine weitere Spule radial zum Rotor anzuordnen. Eine weitere Variante ist gegeben, beide Spulen tangential in einem Abstand, der durch den Winkel zweier Magnete unterschiedlicher Polarität bestimmt ist, anzuordnen. De..· Rotor selbst ist beispielsweise als Klauenpolrotor ausführbar. Die Spulen sind jeweils so miteinander zu verbinden, daß der Wiegandimpuls separiert wird.
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Claims (8)

  1. y R S Λ 7 c ς
    Ansprüche ^ υ "" h ' ° n
    (.1.) Impulsgeber, insbesondere Drehzahlgeber für Fahrzeuge, mit einem Rotor, an dem magnetische Abschnitte wechselnder Polarität angebracht sind und einem Stator, auf dem mindestens eine Spule angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Spule einen Wieganddraht umschließt und daß die Spulenteile so geschaltet sind, daß sich die gleichzeitig von den magnetischen Abschnitten in den Spulen induzierten Spannungen gegenseitig aufheben.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Stator zwei Spulen angebracht sind, von denen die eine einen Wieganddraht umschließt.
  3. 3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spule einen Abschnitt unterschiedlicher Polarität gegenübersteht.
  4. *t. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine Spule radial zum Rotor, eine weitere Spule tangential zum Rotor angeordnet ist.
  5. 5· Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spulen radial zum Rotor angeordnet s ind. .
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß beide Spulen koaxial angeordnet sind.
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    QRJGiNAL IMSPECTED
  7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spulen tangential zum Rotor angeordnet sind.
  8. 8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Geber ein Schwellwertschalter nachgeschaltet ist.
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