DE2654755C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen induktiven Impulsgeber gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Impulsgeber ist aus der Zeitschrift "Electronics" vom 10. 7. 1975, Seiten 100 bis 105 bekannt. Dort ist in Fig. 9 eine Anordnung beschrieben, deren Rotor am Umfang eine Vielzahl von Wiegand-Drähten trägt und deren Stator Permanentmagnete und eine Aufnehmerspule aufweist. Von dieser Anordnung werden unabhängig von der Drehzahl Impulse konstan­ ter Höhe abgegeben, so daß Schwankungen des Magnetfeldes in großem Umfang die Impulsform und -höhe nicht beeinflussen. Aus Fig. 8b dieser Druck­ schrift ist es auch bereits bekannt, die Aufnehmerspule direkt auf den Wiegand-Draht zu wickeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen induktiven Impulsgeber der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sich eine insbesondere für einen Drehzahlgeber geeignete, kostengünstige Ausführung ergibt. Die­ se Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen induktiven Impulsgeber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs ist durch Anbringen einer Kompensationsspule die in der den Wiegand-Draht umschließenden Spule induzierte Spannung, die durch das Magnetfeld des Rotors erzeugt wird, kompensierbar, und so­ mit ein kostengünstiger Impulsgeber herstellbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen in­ duktiven Impulsgebers möglich.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen Impuls­ geber nach der Erfindung, und

Fig. 2 einen Impulsplan zur Erläuterung der Wirkungsweise des Impulsgebers nach Fig. 1.

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 3, 4 angebracht. Im Innern ist eine Kompensationsspule 3 angeordnet. Diese Kompensationsspule 3 wird von einer Aufnehmerspule 4 umschlossen. Zwischen Kompensa­ tionsspule 3 und Aufnehmerspule 4 ist ein Wieganddraht 5 eingebettet. Das vom Rotor 1 erzeugte magnetische Feld durchsetzt sowohl die Kompensationsspule 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 pola­ risierten 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 Richtungs­ umkehr wird in der den Wieganddraht umschließenden Aufnehmer­ spule 4 ein spitzer Nadelimpuls erzeugt, dessen Höhe nur durch die Umkehrgeschwindigkeit in den Domänen des Wieganddrahtes bestimmt ist. Neben diesem Impuls, der im weiteren Wiegandimpuls genannt wird, werden in der Aufnehmerspule 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 Aufnehmer­ spule 4 induziert wird, überlagert. In der Kompensationsspule 3 wird ebenfalls eine Spannung induziert. Durch den Wicklungs­ sinn der Kompensationsspule 3 und deren Verbindung mit der Aufnehmerspule 4 wird festgelegt, daß die in der Kompensations­ spule 3 induzierte Spannung den umgekehrten Verlauf der in der Aufnehmerspule 4 erzeugten Spannung hat. Da von der Kompen­ sationsspule 3 der Wieganddraht nicht eingeschlossen wird, tritt ein Wiegandimpuls nicht auf. Dieser Fall ist in der Fig. 2b dar­ gestellt. Die Addition beider Spannungen führt zu einem Impuls­ diagramm nach Fig. 2c. Zur Vermeidung von Störimpulsen ist es günstig, dem Impulsgeber einen Schwellwertschalter nachzu­ schalten, um Störungen kleiner Amplitude zu unterdrücken. Ein solcher Schwellwert ist mit unterbrochenen Linien in Fig. 2a und 2c eingezeichnet. Durch die Kompensation des kon­ ventionellen Induktionsanteils und Separierung des reinen Wie­ gandimpulses wird eine hohe Winkeltreue von niedrigen bis hohen Drehzahlen des Impulsgebers erzielt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind neben der gezeig­ ten Spulenanordnung weitere Kombinationsmöglichkeiten der Spu­ lenanordnung möglich. Ein Beispiel ist die Aufnehmerspule mit dem Wieganddraht und die Kompensationsspule jeweils einem Magnetpol gegenüberliegend anzuordnen. Des weiteren kann es günstig sein, eine Spule tangential und eine weitere Spule radial zum Rotor anzuordnen. Eine weitere Variante ist gege­ ben, beide Spulen tangential in einem Abstand, der durch den Winkel zweier Magnete unterschiedlicher Polarität be­ stimmt ist, anzuordnen. Der Rotor selbst ist beispielsweise als Klauenpolrotor ausführbar. Die Spulen sind jeweils so mit­ einander zu verbinden, daß der Wiegandimpuls separiert wird.

Claims (8)

1. Induktiver Impulsgeber, insbesondere Drehzahlgeber für Fahrzeuge, mit einem Rotor, an dem magnetische Abschnitte unterschiedlicher Po­ larität angebracht sind, und mit einem Stator, an dem mindestens eine Spule angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Stator ein Wie­ gand-Draht (5) angeordnet ist, der von mindestens einem Spulenab­ schnitt einer Aufnehmerspule (4) umschlossen ist und daß zur Kompen­ sation der in der Aufnehmerspule (4) durch die magnetischen Abschnitte (2) des Rotors (1) direkt induzierten Spannung am Stator eine Kompen­ sationsspule (3) angebracht ist.

2. Impulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kom­ pensationsspule (3) den Wiegand-Draht (5) nicht umschließt.

3. Impulsgeber nach Anspruch 2, bei dem die einander unmit­ telbar benachbarten magnetischen Abschnitte (2) am Rotor (1) zueinander jeweils denselben Abstand haben, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Winkel zwischen zwei benachbarten, magnetischen Abschnitten (2) unterschiedlicher Polarität auf dem Rotor (1) dem Winkel zwischen der Kompensations­ spule (3) und der Aufnehmerspule (4) entspricht.

4. Impulsgeber nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Spulen (3, 4) radial zum Rotor (1), eine andere tangential zum Rotor (1) angeordnet ist.

5. Impulsgeber nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsspule (3) und die Auf­ nehmerspule (4) radial zum Rotor (1) angeordnet sind.

6. Impulsgeber nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsspule (3) und die Auf­ nehmerspule (4) tangential zum Rotor (1) angeordnet sind.

7. Impulsgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsspule (3) und die Aufnehmerspule (4) koaxial zueinander angeordnet sind.

8. Impulsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Impulsgeber ein Schwell­ wertschalter nachgeschaltet ist.