DE2731661A1

DE2731661A1 - FIELD PLATE POTENTIOMETER

Info

Publication number: DE2731661A1
Application number: DE19772731661
Authority: DE
Inventors: Hans-Hellmuth Dr Cuno
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-07-13
Filing date: 1977-07-13
Publication date: 1979-01-25
Also published as: DE2731661C2; IT1096698B; FR2404309B1; IT7825600A0; JPH0116032B2; JPS5420682A; FR2404309A1

Description

Bei den derzeit hergestellten Feldplatten-Potentiometern kommen zwei verschiedene Prinzipien der magnetischen Ansteuerung zum Einsatz:The field plate potentiometers currently manufactured are based on two different principles of magnetic control Mission:

a) Es können zwei streifenförmige Feldplatten mit einem gemeinsamen Mittelanschluß verwendet werden, über welche ein Bereich hohen homogenen Feldes verschoben wird. Der im Feld befindliche Teil ,jeder Feldplatte hat dann einen hohen spezifischen Widerstand, während der feldfreie Teil niederohmiger ist. Beim Verschieben des Feldbereiches erhöht sich dadurch linear der Widerstand der einen Feldplatte, während genauso linear der Widerstand der anderen Feldplatte zurückgeht.a) There can be two strip-shaped field plates with a common Center connection can be used, over which an area of high homogeneous field is shifted. The one in the field Part, each field plate then has a high specific resistance, while the field-free part has a lower resistance is. When moving the field area, the resistance of one field plate increases linearly, while the same the resistance of the other field plate decreases linearly.

b) Das Feld durch zwei Feldplatten wird kontinuierlich verändert, wozu eine Steuerscheibe dienen kann, welche bei ihrer Drehung eine Steuerspur vor den beiden Feldplatten bewegt und den Fluß durch diese ihrer Lage nach entsprechend verteilt. Entsprechend dem Aufbau als offener magnetischer Kreis ist hier der Aufwand geringer, was aber mit einer leichten Einbuße an Linearität und Genauigkeit verbunden ist.b) The field through two field plates is continuously changed, for which purpose a control disk can be used, which in their Rotation moves a control track in front of the two field plates and distributes the flow through them according to their position. Corresponding to the structure as an open magnetic circuit, the effort is less here, but with a slight loss related to linearity and accuracy.

Kot 1 Dx / 12.07.1977Feces 1 Dx / 07/12/1977

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Es ist weiterhin eine Schaltungsanordnung zur Kompensation des Temperaturganges von Feldplatten bekannt (DT-OS 25 15 812). Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung wird ausgenutzt, daß die Widerstandsänderung einer Feldplatte als Funktion des auf sie einwirkenden Magnetfeldes mit steigender Temperatur sinkt. Daher sinkt auch das Ausgangssignal der Feldplatte mit steigender Temperatur ab. Gleichzeitig sinkt aber auch der Widerstand mit steigender Temperatur.There is also a circuit arrangement for compensating the temperature response of field plates known (DT-OS 25 15 812). at This known circuit arrangement takes advantage of the fact that the change in resistance of a field plate as a function of it acting magnetic field decreases with increasing temperature. Therefore, the output signal of the field plate also decreases with increasing temperature away. At the same time, however, the resistance also decreases with increasing temperature.

Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung ist an wenigstens einer Feldplatte ein Verbraucher mit dem Eingangswiderstand 0 angekoppelt. In this known circuit arrangement, a consumer with the input resistance 0 is coupled to at least one field plate.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Feldplatten-Potentiometer der eingangs genannten Art anzugeben, das sich durch einen möglichst linearen Verlauf seiner Kennlinie auszeichnet.It is the object of the invention to provide a field plate potentiometer Specify the type mentioned at the beginning, which is characterized by the most linear possible of its characteristic curve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die geometrische Form des Steuerteils so gewählt ist, daß die Ausgangsspannung des Feldplatten-Potentiometers linear zur Drehung des Magneten ist.This object is achieved according to the invention in that the geometric Shape of the control part is chosen so that the output voltage of the field plate potentiometer is linear to the rotation of the Magnet is.

Beispielsweise hat das Steuerteil hierzu eine halbkreisförmige Mantellinie.For example, the control part has a semicircular surface line for this purpose.

Im erfindungsgemäßen Feldplatten-Potentiometer wird ein Feldplatten- DifferenzialfUhler (FP 212 L 100; Siemens-Datenbuch 1976/77 "Magnetfeldabhängige Halbleiter", Seiten 56 und 57) eingesetzt, um dessen günstige Eigenschaften, wie zum Beispiel Zuverlässigkeit, robusten Aufbau und geringen Aufwand, auszunutzen. Eine Ansteuerung mit einem von der Stirnfläche rotierenden Steuerteil ergibt theoretisch einen Verlauf der Ausgangsspannung proportional zum Tangens des Drehwinkels. Die von der Nichtlinearität der Feldplatten herrührende Verrundung der Kennlinie führt jedoch im Zusammenwirken mit dem theoretisch tangensförmigen Verlauf zu einer gut linearen Kennlinie über einen Winkelbereich von 90°.In the field plate potentiometer according to the invention, a field plate Differential sensor (FP 212 L 100; Siemens data book 1976/77 "Magnetic field dependent semiconductors", pages 56 and 57) used, to take advantage of its favorable properties, such as reliability, robust construction and low cost. Activation with a control part rotating from the end face theoretically results in a curve for the output voltage proportional to the tangent of the angle of rotation. The one from non-linearity The rounding of the characteristic curve resulting from the field plates, however, results in interaction with the theoretically tangent Progression to a well linear characteristic over an angular range of 90 °.

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Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Feldplatten-Potentiometer,Fig. 1 is a plan view of the field plate potentiometer according to the invention,

Fig. 2 eine Seitensicht des Feldplatten-Potentiometers der Fig. 1,Fig. 2 is a side view of the field plate potentiometer of Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der magnetisch wirksamen Teile.Fig. 3 is a perspective view of the magnetically effective parts.

In Fig. 1 ist ein Steuerteil 2 (Magnet oder Eisenteil) mit einer Drehachse 7 direkt über einem Luftspalt 4 oberhalb einer FeIdIn Fig. 1 is a control part 2 (magnet or iron part) with a Axis of rotation 7 directly above an air gap 4 above a field platte 1 vorgesehen. Dadurch wird durch die Feldplatte 1 ein ho her Magnetfluß erzielt, und die Signalamplitude beträgt im linearen Bereich 60 % der Betriebsspannung. Die Abweichungen von der Linearität betragen ca. - 2 % der Gesamtamplitude, wobei auf keinen Fall ein Fehler von ± 5 % überschritten wird.plate 1 provided. As a result, a high magnetic flux is achieved through the field plate 1, and the signal amplitude is 60 % of the operating voltage in the linear range. The deviations from the linearity amount to approx. - 2 % of the total amplitude, whereby an error of ± 5 % is never exceeded.

Bei Ansteuerung mit einem. Eisenteil für das Steuerteil 2 wird unter der Feldplatte ein Magnet 10 angeordnet, um den Steuerfluß für die Feldplatte 1 zu liefern. Auch bei Ansteuerung mit einem Magneten für das Steuerteil 2 kann dieser zusätzliche Magnet 10When controlled with a. Iron part for the control part 2 is A magnet 10 is arranged below the field plate in order to supply the control flux for the field plate 1. Even when controlled with a Magnets for the control part 2 can be this additional magnet 10 verwendet werden, um den Ausgangsspannungshub des Potentiometers zu erhöhen. Die günstigen Eigenschaften der Kennlinie werden dadurch nicht verschlechtert.can be used to increase the output voltage swing of the potentiometer. The favorable properties of the characteristic are not impaired as a result.

Mechanische Unsauberkeiten der ansteuernden Magnetkante 6 des Steuerteils 2 können keine "Feinstruktur" der Kennlinie hervorrufen, da die Bewegungsrichtung quer zur Magnetkante 6 verläuft.Mechanical impurities in the activating magnetic edge 6 of the control part 2 cannot cause a "fine structure" of the characteristic curve, since the direction of movement runs transversely to the magnetic edge 6.

Durch die Anordnung der Feldplatte 1 und der Steuerteile 2 ist der Aufbau wenig kritisch gegen Toleranzen der mechanischen Tei-Ie. Geringe Abweichungen der Drehachse 7 von der geometrischen Mitte der Feldplatte 1 und Schwankungen des Luftspaltes 4 beeinflussen etwas den Ausgangssignalhub, aber nicht die Linearität der Kennlinie.The arrangement of the field plate 1 and the control parts 2 is the structure is not very critical to tolerances of the mechanical parts. Slight deviations of the axis of rotation 7 from the geometrical one The center of the field plate 1 and fluctuations in the air gap 4 affect the output signal swing somewhat, but not the linearity the characteristic.

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Die Erfindung ermöglicht eine einfache Herstellung von Feldplatten-Potentiometern, die vorzugsweise dann vorteilhaft einzusetzen sind, wenn Verschleißfreiheit und geringer Aufwand eine Genauigkeit insgesamt von £ 5 % rechtfertigen.The invention enables a simple production of field plate potentiometers, which are preferably to be used advantageously when freedom from wear and low expenditure justify an accuracy of £ 5% overall.

Die eingangs erwähnte Temperaturkompensation (DT-OS 25 15 812) kann vorteilhaft angewandt werden, da sie neben der Kompensation der Temperaturabhängigkeit sogar noch eine geringe Vergrößerung des linearen Bereiches der Kennlinie bewirkt.The temperature compensation mentioned at the beginning (DT-OS 25 15 812) can be used to advantage, since, in addition to compensating for the temperature dependence, it even has a small magnification of the linear range of the characteristic.

6 Patentansprüche 3 Figuren6 claims 3 figures

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Claims

PatentansprücheClaims

Feldplatten-Potentiometer, bei dem das von einem Steuerteil erzeugte und durch eine Feldplatte verlaufende Magnetfeld kontinuierlich verändert wird, dadurch gekennzeichnet , daß die geometrische Form des Steuerteils (2) so gewählt ist, daß die Ausgangsspannung des Feldplatten-Potentiometers linear zur Drehung des Magneten (2) ist.Field plate potentiometer, which is controlled by a control unit generated and running through a field plate magnetic field is continuously changed, characterized in that the geometric shape of the control part (2) is chosen so that the output voltage of the field plate potentiometer is linear to the rotation of the magnet (2).

2. Feldplatten-Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (2) vor der Stirnfläche der Feldplatte (1) mit senkrecht auf der Stirnfläche stehender Drehachse rotiert.2. field plate potentiometer according to claim 1, characterized in that the control part (2) in front of the end face of the field plate (1) with a rotation axis perpendicular to the end face rotates.

3. Feldplatten-Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Steuerteils (2) durch dessen Flachseite verläuft.3. field plate potentiometer according to claim 2, characterized in that the axis of rotation of the control part (2) through its Flat side runs.

4. Feldplatten-Potentiometer nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerteil (2) ein Magnet vorgesehen ist.4. field plate potentiometer according to one of claims 1 to 3. characterized in that a magnet is provided as the control part (2).

5. Feldplatten-Potentiometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Magnet noch ein weiterer Magnet (10) vorgesehen ist.5. field plate potentiometer according to claim 4, characterized in that in addition to the magnet, another magnet (10) is provided.

6. Feldplatten-Potentiometer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerteil (2) ein Eisenteil mit einem zusätzlichen Magneten (10) vorgesehen ist.6. field plate potentiometer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control part (2) is an iron part is provided with an additional magnet (10).

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