DE2657154A1 - Einrichtung zur fernbestimmung der winkellage, geschwindigkeit und/ oder drehrichtung von drehkoerpern - Google Patents

Einrichtung zur fernbestimmung der winkellage, geschwindigkeit und/ oder drehrichtung von drehkoerpern

Info

Publication number
DE2657154A1
DE2657154A1 DE19762657154 DE2657154A DE2657154A1 DE 2657154 A1 DE2657154 A1 DE 2657154A1 DE 19762657154 DE19762657154 DE 19762657154 DE 2657154 A DE2657154 A DE 2657154A DE 2657154 A1 DE2657154 A1 DE 2657154A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phase
electric field
rotating
voltage
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19762657154
Other languages
English (en)
Inventor
Charles J Cain
Arthur T Raleigh Shankle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19762657154 priority Critical patent/DE2657154A1/de
Publication of DE2657154A1 publication Critical patent/DE2657154A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

  • Einrichtung zur Fernbestimmung der Winkellage, Geschwindig-
  • keit und/oder Drehrichtung von Drehkörpern Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernmeldeeinrichtung zur Bestimmung der Winkellage, der Geschwindigkeit und/oder der Drehrichtung von.Objekten wie Wellen, Scheiben, Drehzähler, Zeiger oder dergleichen. Im einzelnen betrifft die Erfindung die Erzeugung eines elektrischen Signals, das von der Winkellage, der Geschwindigkeit oder der Drehrichtung eines Objektes bestimmt wird, um dieses anzuzeigen ohne Eingriff in die Struktur des Gegenstandes oder eine Verbindung mit einem Meßgerät oder dergleichen. In dieser Hinsicht enthält diese Erfindung eine wesentliche Verbesserung des früheren magnetischen beeinflußten Lesesystems, wie es in dem US-PS 3 500 365 beschrieben ist.
  • In elektrischen Verbraucher systemen muß eine ausreichende Stromversorgungskapazität vorgesehen werden, um eine Antriebskraft auch während nur relativ kurzer Perioden des maximalen Verbrauchs zu liefern, wobei viele von diesen Einrichtungen ungenutzt für einen großen Teil des Tages bleiben. Um einen zu hohen Energiebedarf während der Maximalbedarfsperiode durch abgestufte Tarife zu verhindern oder jeweils unwesentliche Teile einer Verbraucherlast abzuschalten, wenn der Verbraucher einen vorher vereinbarten Abnahmewert im Vergleich zu der maximal erzeugten Kapazität des Versorgungsunternehmens überschreitet, ist eine rasche Feststellung der individuellen Verbraucherraten jedes Abnehmers, allgemein bezeichnet mit "Bedarf" (demand), über ein vorbeschriebenes Zeitintervall notwendig.
  • Bisher waren solche Bedarfsmessungen im allgemeinen nur durch die Verwendung von speziell ausgerüsteten Meßgeräten möglich, welche im allgemeinen auf ein festes Zeitintervall begrenzt waren und die nicht geeignet sind zur bertragung der Bedarfinformationen zu einer Lastanzeigestation rechtzeitig, um in der Station Korrekturen durchführen zu können. Es wurden zwar erhebliche Abstrenungen zur Schaffung von Einrichtungen zum Fernablesen von Meßgeräten, beispielsweise über Telefonleitungen oder dergleichen gemacht. Die meisten von solchen bekannten Meßwertablesr erfordern an den Meßgeräten selbst mechanische oder elektrische Veränderungen. Beachtliche Zeit und Kosten wurden aufgewendet für einen Einsatz von abgeänderten Meßgeräten. Darüberhinaus verhinderte die Verwendung von elektrischen Schleifkontakten in bekannten Meßgeräte-Ableseeinrichtungen die Verwendung dieser Geräte in explosionsgefährdeten Räumen. Auch in bestimmten Beispielen wurden Änderungen in den Ausgangssignalen festgestellt aufgrund der Alterung der Bauteile, wodurch sich die mechanischen und/oder elektrischen Charakteristiken verändern können.
  • Andere Meßgeräte-Ableseeinrichtungen verwenden fotoelektrische Zellen, so daß keine mechanische Verbindung zwischen dem Meßgerät und dem Lesegerät notwendig ist. Jedoch sind diese Ableseeinrichtungen nicht zufriedenstellend, weil eine zuverlässige Lichtquelle vorgesehen werden muß und die Oberfläche der fotoelektrischen Zelle muß ausreichend sauber gehalten werden, so daß das auf die fotoelektrische Zelle auftreffende Licht zu stark abgeschwächt wird, was eine falsche Wiedergabe zur Folge hätte.
  • Mit der Einrichtung nach der Erfindung können konventionelle Meßgeräte durch die lastanzeigende Station mit extremen Geschwindigkeiten abgelesen werden, wobei ein Ablesen von mehreren Meßgeräten während einer kurzen Zeitperiode zugelassen wird, ebenso wie verschiedene Abtastwerte von jedem Meßgerät1 um die statistische Sicherheit der Ablesevorgänge zu erhöhen. Damit kann das Versorgungsunternehmen nicht nur den totalen Energieverbrauch durch irgend einen individuellen Abnehmer während einer normalen Abrechnungsperiode bestimmen, sondern es kann seine Bedarfsrate während jedes gewünschten Zeitintervalls anzeigen unter Verwendung irgend eines bekannten Meßgerätes, gleichgültig ob es als Bedarfsmeßgerät ausgerüstet ist oder nicht.
  • Die Einrichtung gemäß der Erfindung enthält eine elektrische Obertragereinheit, welche die Zeigerlage von einen Drehzahlmesser zu irgend einer Teil zeit anzeigt ohne eine mechanische Verbindung zu dem Meßgerät zu benötigen und ohne den Einsatz von unzuverlässigen Einrichtungen, wie beispielsweise fotoelektrischen Zellen. Die einzige Verbindung mit dem Meßgerät wird durch ein elektrisches Feld hergestellt. In vielen Fällen, in denen das Meßgerät unter Glas eingebaut ist, kann das elektrische Feld durch das Glasgehäuse dringen ohne eine Bohrung in dem Gehäuse oder Meßgerät anzubringen, um den übertrager gemäß der Erfindung zu installieren. Bei Abtastung der Zeigerplatte des Meßgerätes, wie nachfolgend beschrieben, kann ein elektrisches Drehfeld ohne Verwendung mechanischer Teile, welche relativ zueinander induziert werden, bewegt werden müßten, wodurch mögliche Störungen in die Ableseeinrichtung reduziert werden. Auch existieren keine funkenerzeugende Schalter und deshalb kann die Einrichtung auch in explosionsgefährdeten Räumen verwendet werden.
  • Während die in meiner früheren US-PS 3 500 365 beschriebene Einrichtung eine Vielzahl von felderzeugenden Spulen zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes benötigt und eine Lesespule im Inneren der felderzeugenden Spulen verwendet, setzt die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung ein elektrisches Feld an die Stelle des magnetischen Feldes.
  • Zu diesem Zweck werden die felderzeugenden Spulen ersetzt durch Elektroden, wobei gegenüberliegende Paare von Elektroden verbunden sind mit aufeinanderfolgenden Phasen einer mehrphasigen Spannungsquelle in einer solchen Weise, daß ein rotierendes elektrisches Feld längs der Reihe der kreisförmig angeordneten Elektroden erzeugt wird. In einer ähnlichen Weise wird die Ablesespule ersetzt durch eine Elektrode an derselben zentralen Stelle. Irgend eine andere Ausführung eines Abtasters für ein elektrisches Feld, wie beispielsweise ein geeigneter Transistor könnte ebenso verwendet werden. Die Ableseelektrode ist mit einem Spannungsdetektor in einer solchen Weise verbunden, daß der Zeitverlauf oder die Phase des elektrischen Feldes in der Umgebung der Ableseelektrode angezeigt werden kann.
  • Eine derartige Einrichtung hat eine Reihe von Vorteilen gegenüber der magnetischen Ausführung, wie sie in dem vorqenannten Patent beschrieben ist. Zunächst ist der Aufbau des elektrischen Feldes mit einfacheren und billigeren Mitteln im Gegensatz zu den relativ teuren Spulen möglich. Auch wird nur ein geringerer Raumbedarf durch die Beseitigung der Spulen benötigt und bei Anwendungen in Verbrauchmeßgeräten verursacht die geringere Größe weniger Störung eines visuellen Ablesens der Ablesescheiben. Geringere elektrische Energie wird benötigt, da das elektrische Feld mit geringeren Strömen als ein magnetisches Feld erzeugt werden kann. Ebenso ist, da nur ein geringeres Feld benötigt wird, um die Lage des Objektes mit einem elektrischen Feld anzuzeigen, die Gefahr der Beeinflussung des Meßgerätes oder der Einrichtung, die abgelesen werden soll, durch ein starkes Feld dabei verringert. Das drehbare Glied gemäß der vorliegenden Erfindung muß nicht magnetisch leitend sein, wie bei der früheren Einrichtung. Die Einrichtung gemäß der Erfindung kam bei irgend einen Drehglied aus Metall, Keramik, Plastik oder anderen Materialien eingesetzt werden, wenn nur der Meßzeiger eine dielektrische Konstante aufweist, die wesentlich differiert von dem des umgebenden Mediums, wie Luft, Gas oder Wasser.
  • Diese und andere Merkmale und Vorteile gemäß der Erfindung werden mehr verstänalich durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnunsen, In diesen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 ein schematisches Diagramm mit einem Übertrager gemäß der Erfindung in Verbindung mit dem Steuerkreis und einem Aufzeichnungskreis dafür, Fig. 2 ein schematisches Verdrahtungsdiagramm der Verbindung des Übertragers mit dem Ablesekreis und Fig. 3 eine Frontansicht des übertragers analog des schematisch in Figuren 1 und 2 gezeigten, jedoch mit der Ausnahme, daß das abzulesende Meßgerät fünf Anzeigescheiben besitzt.
  • In allgemeinen Worten ausgedrückt,besitzt die vorliegende Erfindung Schaltglieder zur Erzeugung eines elektrischen Drehfeldes mit Ablesegliedern im Inneren des Drehkreises des elektrischen Feldes. Normal würde kein Feld induziert werden in den Ablesegliedern, weil die Vector-Summe von allen Spannungen, die von den Ablesegliedern aufgenommen werden von allen Punkten Null ist. Jedoch wenn diese gegenübereiner Meßgerätescheibe oder einem anderen Drehglied so angeordnet sind, daß der Spannungsdetektor oder das Ableseglied ausgerichtet ist mit der Meßgerätewelle, tritt ein Differenzwert auf. Der Meßgerätezeiger, dessen Dielektrlzitätskonstante unterschiedlich ist von derjenigen des umgebenden Mediums, erzeugt einen Flußweg zwischen der Meßgerätezeigerlage und den Ableseglied. Wenn das elektrische Feld durch den Meßgerätezeiger oder das rotierende Glied fließt, das Material von dem Meßgerätezeiger erzeugt einen Flußweg (kapazitive Kopplung) zu dem Ableseglied, welches dann eine sinusoidale Spannung, deren Phase (relativ zu der Eingangsphase) direkt proportional zu der Winkellage des Zeigers ist. Das Signal kann dann durch irgend eine von verschiedenen gut bekannten Anzeigesystemen angezeigt werden, um die Winkellage des rotierenden Gliedes oder Zeigers wiederzugeben, oder wenn gewünscht, die Geschwindigkeit und/cder die Drehrichtung des rotierenden Körpers um seine Drehachse anzuzeigen.
  • In Figur 1 ist ein Übertrager allgemein bezeichnet mit 10, welcher gegenüber der Anzeigefläche eines Meßgerätes 11 mit einem Zeiger 12 angeordnet ist. Ein Ableseglied 14 in der Form von einer Elektrode oder eine andere Abtasteinrichtung für ein elektrisches Feld, wie beispielsweise ein Transistor ist in der Mitte des Übertragers 10 angeordnet.Das Ableseglied sind verbunden über die Leitung 15 mit dem Phasenvergleichskreis 13 in einer üblichen und allgemein bekannten Ausführung.
  • Der übertrager ist auch so angeordnet, daß die Drehachse des elektrischen Feldes in Verlängerung der Drehachse des Zeigers 12 liegt. Die Leitungen 16 kommen von einer elektrischen Spannungsquelle (allgemein einphasig), wie beispielsweise einer elektrischenStarkstromleitungoder dergleichen. Eine Signalanzeigeeinrichtung 17 von üblicher Ausführung ist vorgesehen, um eine routine Spannungsänderungen, welche auf den Drähten 16 auftreten, zu unterdrücken, aber anzuzeigen spezielle Spannungsmuster (welche überlagert sein können durch die Fernschaltanlage und welche eine Anfrage für eine Meßgeräteablesung auslösen können). Die Einrichtung enthält hierzu eine Schalteinrichtung wie beispielsweise eines Relais L1. Mit dieser Anordnung eines Relais Ll oder einer anderen Schalteinrichtung kann der Übertrager von Ferne eingeschaltet werden.
  • Die Leitung 16 speist einen Phasenteiler 18. Der Phasenteiler 18 konvertiert die Einzelphasenspannung in eine Vielzahl von Phasen, z.B. drei Phasen, um das elektrische Drehfeld zu erzeugen.
  • Es ist zu ersehen, daß, wenn eine Ablesung des Meßgerätes 11 gewünscht wird, ein Abfragesignal über die Leitung 16 gegeben wird, welches den Signalanzeiger veranlaßt das Relais L1 zu erregen und den Relaiskontakt L1-t zu schließen.
  • Wenn dieser Kontakt L1-1 geschlossen wird, wird die Einphasenspannung über die Leitung 16 durch den Phasenteiler in eine Vielphasenspannung, im Beispiel in eine Dreiphasenspannung umgeformt. Als ein wesentliches Merkmal wird aus den Mehrphasenspannungen ein elektrisches Feld erzeugt, das um die Oberfläche des Übertragers 16 läuft. wenn das Drehfeld den Zeiger 12 kreuzt oder parallel zu ihm verläuft, wird eine Spannungsänderung in dem Ableseglied 14 induziert, von welchem einfach erwartet wird, eine Anzeige zu geben, daß der Zeigerzähler abgetastet wurde. Es ist nicht notwendig, daß der Zeiger 12 magnetisiert wird oder elektrisch leitfähig ist, solange, wie die Dielektrizitätskonstante von dem Material, von welchen der Zeiger 12 geformt ist, sich wesentlich von derjenigen des umgebenden Mediums unterscheidet. Jegliches Material, wie beispielsweise Metall, Keramik oder Plastik kann allgemein verwendet werden.
  • Anhand der Figur 2 der Zeichnung wird der Schaltkreis nun in weiteren Details erläutert. Es ist zu ersehen, daß die Leitung 16 verbunden ist durch den Relaiskontakt L1-l mit dem Phasenteiler 18. Die Einzelheiten des Phasenteilers 18 sind hier nicht gezeigt, da eine derartige Einrichtung üblich und allgemein den Fachleuten bekannt ist. Es ist zu ersehen jedoch, daß der Phasenteiler 18 eine Mehrphasenspannung erzeugen kann, das ist eine Spannung aus zwei phasen, drei Phasen oder irgend einer anderen Anzahl von phasen. Eine Dreiphasenspannung ist möglicherweise vorzuziehen, weil eine Dreiphasenspannung regelmäßig verfügbar ist von üblichen Stromversorgungsleitungen, so daß ein Phasenteiler 18 nicht benötigt wird, wznn eine Dreiphasenspannung verfügbar ist von der Stromversorgung. Dann müßten drei Kontakte anstelle des Kontaktes L1-1, nämlich je ein Kontakt in jeder der Dreiphasenleitungen vorgesehen werden und der Phasenteiler 18 könnte ersetzt werden durch Drei-Phasen-Inverter, so daß der Eingang zu dem übertrager 10 bestehen würde aus drei Originalphasen und drei Inversionen davon.
  • Die sechs vpn dem Phasenteiler 18 kommenden Leitungen sind mit A, B, C, -A, -B und -C bezeichnet, wodurch auch die positive und negative Polarität der drei Phasen A, B und C angezeigt wird. Es ist zu sehen, daß die Leitung A mit der Elektrode 25, die Leitung -A mit der Elektrode 22 verbunden ist, wobei diese zwei Elektroden diametral auf dem übertrager 10 angeordnet sind. Ebenso ist die Leitung B mit der Elektrode 21 und die Leitung -B mit der gegenüber diametral angeordneten Elektrode 24 und entsprechend die Leitung C mit der Elektrode 20 und die Leitung - C mit der diametral gegenüber angeordneten Elektrode 23 verbunden. Die diametral angeordneten Elektrodenpaare 20, 23; 21, 24; und 22, 25 sind jeder verdrahtet mit einer Elektrode, z.B. 20 ist verbunden mit der positiven Seite von einer Phase (beispielsweise Phase C) während die andere Elektrode, beispielsweise 23 verbunden ist mit der negativen Seite von derselben Phase.
  • Deshalb besitzt die Spannung an beiden Elektroden entgegengesetzte Polarität an jeder von den zwei Elektroden von dem Elektrodenpaar, so daß ein elektrisches Feld erzeugen wird zwischen jedem Elektrodenpaar 20, 23; 21, 24 und 22, 25.
  • Mit dieser Anordnung ist dem Fachmann ersichtlich, daß, wenn die Phase C ihre Scheitelspannung erreicht, daß dann ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden 20 und 23,eine von den ist Elektrodentpositiv geladen und die andere negativ geladen, auftritt. Einhundertzwanzig (120°) elektrische Phasengrade später, wenn die Phase B ihre Scheitelspannung erreicht,dann wird ein kräftiges elektrisches Feld zwischen den Elektroden 21 und 24 auftreten, wobei eine der Elektroden positiv geladen und die andere negativ geladen ist. Dieselbe Situation tritt auf bei den Elektroden 22 und 25, wenn die Phase A ihren Scheitelwert erreicht. Dadurch wird ein elektrisches Drehfeld geschaffen.
  • In der geometrischen Mitte von den ringförmig angeordneten Elektroden 20 bis 25 und in Verlängerung mit der Drehachse des Zeigers 12 ist das Ableseglied 14 in Form einer Elektrode oder eines anderen elektrischen Feldabtastmittels, wie beispielsweise eines geeigneten Transistors, angeordnet.
  • Folglich tastet, elektrisch gesprochen, der Meßgerätezeiger 12 das elektrische Feld in der Position seiner Anzeigestellung ab und erzeugt eine kapazitive Kopplung zwischen dieser Lage und der Mittelektrode, welche dann eine Spannung erzeugt, deren Phase (relativ zu der Phase von der Spannung, die auf die entsprechende Elektrode angelegt wird) direkt proportional zu der Winkellage des Zeigers ist. In einigen Anwendungsfällen der Erfindung, oder beim Ablesen von Versorgungszählern, kann es wünschenswert sein, die Geschviindigkeit und/oder die Richtung der Bewegung des Drehkörpers zu messen. In solchen Fällen wird der Sinuswellenausgang der Mittelelektrode verzerrt und die Geschwindigkeit und Richtung des rotierenden Gegenstandes kann ermittelt werden aus dem Wert und der Form der Verzerrung.
  • Der Übertrager 10 ist in Fig. 3 gezeigt, welche schematisch eine Einrichtung zur Ablesung eines Meßzählers mit fünf Stellen wiedergibt. Eine Trägerplatte 29 in der bevorzugten Form einer gedruckten Schaltplatte enthält fünf Sätze 40, 42, 44, 46 und 48 von im Kreis angeordneten Elektroden 20 bis 25 auf ihrer Oberfläche, von denen jeder Satz einer von den Meßscheiben entspricht. Die kleinen Nummern 0-9 auf der Oberfläche von jedem Satz von Elektroden wird dargestellt nur von den entsprechenden (nicht dargestellten) Meßgeräteanzeigeflächen, welche gegenüber den Elektroden angeordnet sind. Gedruckte Leiter oder Führungen 30 erstrecken sich von jeder der Elektroden 20 bis 25 zu einer von einer Vielzahl von Durchführungsverbindungen 32, welche ihrerseits verbunden sind mit einer der gemeinsamen Leitungen, die mit +A, +B, +C, -A, -B, -C bezeichnet sind und die Phase der Eingangsspannung bezeichnen und auf der Rückseite der Platte 29 aufgedruckt sind. Schließlich sind jede von den Ableseelektroden 14, welche auf die Oberfläche der Platte 29 aufgedruckt sind, verbunden zu einer der Leitungen 1,2,3,4,5 auf der Rückseite, von denen jede durch eine Schalteinrichtung nacheinander verbunden werden kann zu dem Phasenvergleicherkreis 13 durch eine Leitung 15. In Figur 3 gibt eine durchgezogene Leitung einen Verbindungsweg auf der Oberseite der Platte 29 wieder, während eine gestrichelte Leitung einen Leitweg auf der Rückseite anzeigt.
  • Bei der vorbeschriebenen Anordnung kann gesehen werden, daß üblicherweise das elektrische Feld einen Kreis von einen der Elektroden (beispielsweise von der Elektrode 20) zu der diametral angeordneten Elektrode (Elektrode 23) nimmt. MEnn der Zeiger 12 beispielsweise gegenüber der Elektrode 20 zu liegen kommt, wird das elektrische Feld durch diesen fließen und als Ergebnis der Anwesenheit des Materials des Zeigers 12 wird eine Spannung in der Ableseelektrode 14 induziert.
  • Diese Anderung in der Spannung kann leicht angezeigt werden durch bekannte Techniken1 um entweder anzuzeigen die Winkellage, die Geschwindigkeit oder die Drehrichtung des Zeigers 12. Von spezieller Wichtigkeit ist die Phasendifferenz (Zeitlage zwischen den Scheitelspannungen) zwischen der induzierten Spannung in der Abtastelektrode 14 und der Spannung, die an eine der Elektroden 20 bis 25 gelegt wird. Diese Phasendifferenz, welche durch eine üblichen Phasenvergleichskreis 13 gemessen wird, wird von der Winkellage des Zeigers 12 hinsichtlich zu irgend einer vereinbarten Vergleichsrichtung bestimmt (beispielsweise zu der senkrechten Linie zur Verbindung der Abtastelektrode 14 mit der Elektrode 23). Sie kann eingebracht werden in die Versorgungsleitung durch eine übliche Anpaßschaltung 19,um von der Verrechnungsstelle empfangen zu werden am Abfrageplatz.
  • Somit ist eine verbesserte Einrichtung zur Fernbestimmung der Winkellage, Geschwindigkeit und/oder Drehrichtung von Gegenständen angegeben unter Verwendung eines elektrischen Drehfeldes. Dabei können, wie leicht verständlich ist, einzelne zum Zwecke der Erläuterung beschriebenen Einrichtungen in verschiedener Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Schaltplatte 29 nur mit einer Elektrode versehen werden und rotieren mit einer stationären Elektrode im Bereich der 12 Uhr-Position ähnlich einer Ausführungsform, wie sie in Figur 5 meines früheren Patentes US-PS 3 500 365 beschrieben ist Viele andere Abänderungen und Modifikationen können gemacht werden.
  • - Patentansprüche -

Claims (7)

  1. Patentansprüche 1. Einrichtung zur Bestimmung, vorzugsweise Fernbestimmung, der Winkellage, Geschwindigkeit und/oder Drehrichtung eines um eine Mittelachse rotierenden Körpers, beispielsweise eines Meßgerätezeigers, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper (12) einem elektrischen Drehfeld (10) auf seinem Drehweg ausgesetzt ist, welches eine koaxiale Drehachse zur Drehachse des Körpers besitzt, unddaß ein Abfühlglied (14) zur Abtastung des elektrischen Feldes vorgesehen ist, das zumindenst teilweise in d.>r Drehachse liegt zur Ab führung und Auswertung (13) der relativen Phasenlage als Folge einer Anderung in dem elektrischen Feldverlauf, welches im elektrischen Drehfeld durch den abzutastenden Drehkörper verursacht ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Phasenvergleichskreis (13) dem in der Drehachse angeordneten Abfühlglied (14) nachgeschaltet ist, zur Anzeige, Auswertung und/oder Fernübertragung des elektrischen Feldverlaufs der Polarität in der Umgebung des Abfühlgliedes.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des elektrischen Drehfeldes eine mit einer Vielzahl von Elektroden versehene gedruckte Schalt platte vorgesehen ist, auf welcher die Elektroden in mindestens einem Kreismuster entsprechend den durch den Drehkörper erzeugten Kreis angeordnet sind, wobei die Elektroden in diametral angeordnete Paare unterteilt sind, elohe an aufeinanderColgende Phasen einer mehrphasigen Spannung in solch einer teise angeschlossen sind, daß das elektrische Drehfeld in Übereinstimmung mit der mehrphasigen Spannung, die aufeinanderfolgend dem Muster zugeführt wird, entsteht.
  4. 4. Einrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des elektrischen Drehfeldes eine 3-Phasenspannung vorgesehen ist.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehr-(3)-Phasenspannungvon einem Phasenteiler abgeleitet ist.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die 3-Phasenspannung zur Erzeugung des Drehfeldes aus einem 3-Phasennetz dadurch gewonnen wird, daß jede Phase einer Elektrode und der diametral angeordneten Elektrode die invertierte Spannung zugeführt wird.
  7. 7. Anwendung der Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6,zur Fernablesung der Verbraucher zähler in Energieversorgungsanlagen.
DE19762657154 1976-12-16 1976-12-16 Einrichtung zur fernbestimmung der winkellage, geschwindigkeit und/ oder drehrichtung von drehkoerpern Ceased DE2657154A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762657154 DE2657154A1 (de) 1976-12-16 1976-12-16 Einrichtung zur fernbestimmung der winkellage, geschwindigkeit und/ oder drehrichtung von drehkoerpern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762657154 DE2657154A1 (de) 1976-12-16 1976-12-16 Einrichtung zur fernbestimmung der winkellage, geschwindigkeit und/ oder drehrichtung von drehkoerpern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2657154A1 true DE2657154A1 (de) 1978-10-05

Family

ID=5995744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762657154 Ceased DE2657154A1 (de) 1976-12-16 1976-12-16 Einrichtung zur fernbestimmung der winkellage, geschwindigkeit und/ oder drehrichtung von drehkoerpern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2657154A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0100502A1 (de) * 1982-08-03 1984-02-15 MERCK PATENT GmbH Sensor
AT386085B (de) * 1980-10-22 1988-06-27 Sony Corp Drehstellungs-erfassungssignal-generator
EP0510336A2 (de) * 1991-04-23 1992-10-28 WILO GmbH Verfahren zur berührungslosen Kontrolle der Drehrichtung elektrischer Maschinen
DE102005021350A1 (de) * 2005-05-04 2006-12-28 Prefag Carl Rivoir GmbH & Co. Fabrik f. Präzisionsteile KG Meßwerk

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE891456C (de) * 1951-10-25 1953-09-28 Bizerba Waagenfabrik Wilhelm K Steuerorgan an Zeigerinstrumenten, insbesondere Waagen
DE1163200B (de) * 1961-04-05 1964-02-13 Licentia Gmbh Steuerorgan zur Beeinflussung hochfrequenter Felder
US3500365A (en) * 1968-11-12 1970-03-10 Charles J Cain Apparatus for remotely determining the angular orientation,speed,and/or direction of rotation of objects

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE891456C (de) * 1951-10-25 1953-09-28 Bizerba Waagenfabrik Wilhelm K Steuerorgan an Zeigerinstrumenten, insbesondere Waagen
DE1163200B (de) * 1961-04-05 1964-02-13 Licentia Gmbh Steuerorgan zur Beeinflussung hochfrequenter Felder
US3500365A (en) * 1968-11-12 1970-03-10 Charles J Cain Apparatus for remotely determining the angular orientation,speed,and/or direction of rotation of objects

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT386085B (de) * 1980-10-22 1988-06-27 Sony Corp Drehstellungs-erfassungssignal-generator
EP0100502A1 (de) * 1982-08-03 1984-02-15 MERCK PATENT GmbH Sensor
EP0510336A2 (de) * 1991-04-23 1992-10-28 WILO GmbH Verfahren zur berührungslosen Kontrolle der Drehrichtung elektrischer Maschinen
EP0510336A3 (en) * 1991-04-23 1993-02-24 Wilo Gmbh Method for contactless controlling of the sense of rotation of electrical machines
DE102005021350A1 (de) * 2005-05-04 2006-12-28 Prefag Carl Rivoir GmbH & Co. Fabrik f. Präzisionsteile KG Meßwerk

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0551066B1 (de) Kapazitiver Drehwinkelsensor
DE3030176A1 (de) Einrichtung zum messen von komponenten des erdmagnetfeldes
EP0941472B1 (de) Verfahren zur bestimmung der leitfähigkeitsverteilung in strömenden medien unter verwendung eine gittersensors
EP0597404A2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Ermittlung der Leiterströme eines Mehrleitersystems
EP0274767A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Stellung des Abgriffes eines Widerstandsferngebers
DE3891367C2 (de) Feuchtigkeitsbeständiges Gerät zur Fernablesung einer Position eines drehbaren Elementes
EP0497994B1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Überwachung von ionen- oder redoxpotential-sensitiven Messketten
DE3031457A1 (de) Anordnung zur fernueberwachung der lage, geschwindigkeit und/oder der richtung der bewegung eines bewegbaren elements
DE2657154A1 (de) Einrichtung zur fernbestimmung der winkellage, geschwindigkeit und/ oder drehrichtung von drehkoerpern
DE3804786C2 (de)
DE3634052C2 (de)
DE3527801A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur messung des wirkstroms und des blindstroms in einem elektrischen wechselstromnetz
DE2951627C2 (de) Korrekturschaltung für Elektrizitäts-und Wärmemengenzähler mit elektronischem Meßwerk
DE2232081A1 (de) Verfahren zur feststellung von diskontinuitaeten in metallischen prueflingen
DE2333242C2 (de) Digitaler magnetooptischer Meßwandler für Hochspannung
DE2519477C3 (de) Windrichtungsanzeige für Segelboote
EP0125329A1 (de) Messwandler auf der Basis des elektro- bzw. magnetooptischen Effektes
DE3403655A1 (de) Einrichtung zur anzeige einer elektrischen spannung
CH607184A5 (en) Remote monitor for angular velocity or orientation
DE4109928C2 (de) Vorrichtung zum Messen der Leistungsaufnahme einer Mehrzahl von elektrischen Verbrauchseinheiten
DE2360753A1 (de) Anordnung zur potentialfreien messung der einzelstroeme eines dreileitersystems
DE822134C (de) Drehfeldrichtungsanzeiger
DE740820C (de) Anordnung zur direkten Anzeige des Phasenunterschiedes zwischen zwei gleichfrequenten Wechselspannungen
DE690595C (de) Einrichtung zur Aufzeichnung von Wechselstromvorgaengen, insbesondere Stoerungsschreiber
AT155289B (de) Einrichtung zum Prüfen des Anschlusses von Drehstromzählern.

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8131 Rejection