DE2823547C2 - - Google Patents
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- DE2823547C2 DE2823547C2 DE2823547A DE2823547A DE2823547C2 DE 2823547 C2 DE2823547 C2 DE 2823547C2 DE 2823547 A DE2823547 A DE 2823547A DE 2823547 A DE2823547 A DE 2823547A DE 2823547 C2 DE2823547 C2 DE 2823547C2
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- permanent magnets
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- type wheel
- hall generators
- generators
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J7/00—Type-selecting or type-actuating mechanisms
- B41J7/36—Selecting arrangements applied to type-carriers rotating during impression
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D5/00—Mechanical 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
- G01D5/12—Mechanical 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
- G01D5/14—Mechanical 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
- G01D5/142—Mechanical 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 using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical 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 using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
-
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- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/10—Calibration or testing
- H03M1/1009—Calibration
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- Theoretical Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung
bzw. Einstellung der momentanen Lage eines in definier
ter Stellung auf einer vorbestimmten Bahn bewegten
Elements gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Einrichtungen sind z. B. aus der DE-AS 11 38 240
ganz allgemein bekannt.
Es ist oftmals erwünscht, daß Geräte mit Stellgliedern,
die betriebsmäßig veränderbare, genau vorgegebene Posi
tionen einnehmen sollen, die jedoch, da diese Elemente
in das Gerät eingebaut sind, von außen nicht erkennbar
und bedienbar sein dürfen, eine besondere Einstell- und
Abfragevorrichtung besitzen. Letztere Vorrichtung soll
es ermöglichen, die jeweils eingenommene Betriebsposi
tion eines oder mehrerer derartiger Stellglieder ab
lesen bzw. einstellen zu können, und zwar auch im Ruhe
stand unabhängig von einer eventuell zuvor erfolgten
Einstellbewegung.
Bei bekannten Geräten wird die statische Erkennung der
Einstellung durch elektromechanische Abgriffe am
Einstellglied über Schleifkontakte, elektrische
Schalter u. ä. vorgenommen. Die berührungslose An
ordnung zur Erfassung und Einstellung der momentanen
Lage eines bewegbaren Elements, nämlich eines Ein
stellrades für einen Meßwertumformer der eingangs ge
nannten Art nach der DE-AS 11 38 240 ermöglicht es
nur, über die Lageänderung und deren Erfassung eine
Aussage zu treffen.
Durch diesen bekannten Meßwertumformer wird eine mecha
nische Größe über eine Frequenz in eine elektrische
Größe umgewandelt. Diese ist an einem einzigen relativ
an magnetischen Dipolen vorbeibewegten Halbleiter
widerstand, wie einem Hallgenerator, abnehmbar. Dieser
bekannte Meßwertumformer stellt eine vorteilhafte
Einrichtung dar, weil der Halbleiterwiderstand in einer
Ebene angeordnet ist, die durch die magnetische Achse
eines jeweils an dem Halbleiterwiderstand vorbeibe
wegten magnetischen Dipols und durch eine Senkrechte
zur relativen Bewegungsrichtung gegeben ist. Zweck
dieser Maßnahme ist es, in dem Hallplättchen bei
spielsweise bei gleicher Polung der Dauermagnete mit
Annäherung an einen solchen eine anwachsende Spannung
in der einen Richtung zu erzeugen, die nach Durchlaufen
eines Maximums durch Null in der Symmetriestellung hindurch
geht und bei Entfernen von dem Dauermagneten eine Spannung
mit einem Maximum in der anderen Richtung erzeugt.
Damit kann aus der Impulsfolge auf die Richtung der
Bewegung und auf den jeweils erfolgten Drehwinkel ge
schlossen werden.
Bei dem bekannten Meßwertumformer ist nur ein Hallelement
oder dergleichen Halbleiterelement vorgesehen, das beim
Vorbeibewegen der Dipole stets gleiche Ausgangssignale
liefert, so daß aus diesem Ausgangssignal allein nicht
auf die Stellung des die untereinander jeweils im
gleichen Abstand angeordneten magnetischen Dipole tragenden
Elementes geschlossen werden kann. Hierfür ist eine
zusätzliche Zähleinrichtung erforderlich, die die
Anzahl der von dem Hallelement abgegebenen Signal
impulse in Zählwerte umwandelt, aus denen dann die
jeweilige Stellung des die Dipole tragenden Elementes
ermittelt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrich
tung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die
bei geringem Platzbedarf eine verschleißfreie und be
triebssichere Positionserkennung auch bei Stillstand ermög
licht.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merk
male gelöst.
Damit wird es möglich, die jeweilige Position des Ele
mentes nur aufgrund der in dieser Position von den
Hallelementen erzeugten Signale festzustellen,
ohne Bezugnahme auf die vorhergehenden Stellungen des
Elementes. Es ist somit kein zusätzlicher Zähler er
forderlich, dessen Versagen zu einer Fehlbestimmung
der Position führen kann. Auch ein Ausfall der Ver
sorgungsspannung kann nicht zu falschen Ergebnissen
führen. Um diese Art der Positionsermittlung zu reali
sieren, sind die Permanentmagnete auf dem Element nicht
in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet, son
dern diese Abstände werden nach einer bestimmten Kodie
rung vorgegeben. Weiterhin werden mehrere Hallelemente
verwendet, und zwar in einer solchen Anzahl und Anord
nung, daß ihnen in jeder Stellung des Elementes Per
manentmagnete in einer die jeweilige Stellung ausschließ
lich kennzeichnenden Kodierung gegenüberstehen. Somit
dienen auch bei Stillstand des Elementes die Ausgangs
signale der Hallgeneratoren allein zur Bestimmung der
jeweiligen Position des Elementes. Eine Bezugnahme auf
vorhergehende Positionen ist nicht erforderlich.
In Ausgestaltung der Erfindung wird insbesondere bei einem
Druck- und Einstellwerk von Fahrscheinentwertern die
Einrichtung wie vorstehend beschrieben ausgebildet. Über
den Umfang eines Typenrades sind die sich radial
erstreckenden, mit gleicher Polung nach außen weisende
Permanentmagnete ungleich verteilt und eine Gruppe von
Hallgeneratoren ist feststehend mit geringem Abstand
am Umfang des Typenrades angeordnet.
Da die Erfassung der jeweiligen Winkelstellung des Typen
rades völlig berührungslos erfolgt und die dicht neben
dem Typenrad gelagerten feststehenden Hallgeneratoren
nur einen geringen Platzbedarf haben, ergeben sich für
den so eingerichteten Fahrscheinentwerter die ge
wünschten Kleinabmessungen, die ihn besonders geeignet
für den Einsatz in Fahrzeugen wie Autobussen, Straßen
bahnen oder dergleichen machen. Ein weiterer Vorteil
liegt in der trägheitslosen Stellungsanzeige, so daß
auch eine sehr schnell erfolgende Verstellung der
Typenräder sofort erkenn- und ablesbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf
das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die Seitenansicht der Anordnung in stark
vereinfachter Form,
Fig. 2 einen diametralen Schnitt durch
das Klinkenrad nach Fig. 1 und
Fig. 3 einen Funktionsschaltplan für die
Stellungserkennung eines Typenrades.
Wie dargestellt sind in das Typenrad 1, über den Umfang
desselben verteilt, Permanentmagnete 2 eingebettet, und
zwar sind diese Permanentmagnete 2 gruppenweise in ver
schiedenen Winkelabständen angeordnet. Diese be
sondere Positionierung ist Ursache für die Erzeugung
kodierter Signale in einer Gruppe von Hallgeneratoren 3,
die, je nachdem, ob ein einzelner Permanentmagnet 2 oder
zwei bzw. drei aufeinanderfolgende Permanentmagnete 2
sich an bzw. gegenüber den Hallgeneratoren 3 befinden,
verschieden intensiv induziert werden. Eine weitere
Kodeeinheit kennzeichnet das Ausbleiben einer derartigen
Induktion.
Die möglichen, von der Gruppe der Hallgeneratoren 3
erkennbaren Typenradpositionen sind von folgenden
Bedingungen abhängig:
- 1. Der Intensität des magnetisches Feldes der Permanent magnete 2,
- 2. dem Abstand der Permanentmagnete 2 zueinander,
- 3. dem Mindestabstand der Permanentmagnete 2 vonein ander, d. h. vom Auflösungsvermögen der Hallgenera torengruppe,
- 4. dem Mindestabstand zwischen zwei benachbarten Typenrädern 1 von denen eine Mehrzahl auf einer Achse angeordnet sein kann (Vermeidung von Steuer fehlern),
- 5. der Anzahl der Permanentmagnete 2 und Hallgenera toren innerhalb einer Hallgeneratorgruppe 3,
- 6. der speziellen Kodierung und schließlich
- 7. der Ansprechschwelle der Hallgeneratoren.
Die dargestellte Anordnung arbeitet folgendermaßen:
Das Typenrad 1 wird durch einen Elektromagneten 5 betätigt,
der die Klinke 4 in einer bestimmten Position arretiert.
Über die Gruppe der Hallgeneratoren 3 wird die Lage der
Permanentmagnete 2 in dieser Position erfaßt und über
den in einer nicht dargestellten, an sich bekannten
Datenverarbeitungsschaltung, in der die Kodierung des
Typenrades eingespeichert ist, festgestellt, welche
Position das Typenrad eingenommen hat. Gleichzeitig er
folgt die Anzeige dieser Stellung.
Bei Drehung des Typenrades 1 wird über die Positionser
kennung die Klinke 4 entsprechend gesteuert, so daß das Typen
rad 1 in der dann geforderten Position festgehalten
wird.
Die Verarbeitung der auszuzwertenden Hallgeneratorensig
nale erfolgt nach einem Verfahren, bei dem jede Stellung
des Typenrades eindeutig über vier Hallgeneratoren 3
erkennbar ist.
Gemäß Fig. 3 wird die Ausgangsspannung der Hallgeneratoren
mittels Triggerverstärkern in die Signalpegel für TTL-Schalt
kreise umgesetzt. Befindet sich vor der Stirnfläche des
Hallgenerators ein magnetischer Nordpol, so schaltet
der Ausgang des Triggerverstärkers auf Null Volt.
In Verbindung mit einer hysteresebehafteten Schaltstufe
wird das Ausgangssignal stabilisiert und z. B. im BCD-Kode
an eine Auswertlogik weitergegeben.
Diese Auswertlogik entscheidet, ob das von den Hall
generatoren gemeldete Signal mit dem geforderten
übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, dreht das Typen
rad so lange, bis ein Gleichstand zwischen Meldung und
gefordertem Signal erreicht ist. Dabei erfolgt die
Steuerung in der Weise, daß das Hallgeneratoren-Signal
über einen Differenzverstärker verstärkt und mit zwei
Schwellen ausgewählt wird.
Dieses ausgewählte Signal wird anschließend digital
verknüpft. Der die Klinke 4 betätigende Magnet 5 wird
über eine Leistungsstufe angesteuert.
Claims (2)
1. Einrichtung zur Erfassung bzw. Einstellung der momentan
en Lage eines in definierten Stellungen positionier
baren, auf einer vorbestimmten Bahn bewegten, mit
Permanentmagneten versehenen Elements, bei der in
nerhalb des durch die Bewegungsbahn der Permanent
magnete gebildeten Feldbereiches wenigstens ein mit
einer Signalverarbeitungsschaltung verbundener
Hallgenerator angeordnet ist, dadurch gekennzeich
net, daß die Permanent
magnete (2) in verschiedenen, einem Code
entsprechenden Abständen angeordnet und ihnen mehrere Hallgeneratoren (3) zugeordnet
sind, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung aus den Signalen
der mehreren Hallgeneratoren (3) ein dem Code entsprechendes Signal
bildet und dieses mit einem Sollwert vergleicht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Element en Typenrad (1) ist, über dessen
Umfang die Perma
nentmagnete (2) verteilt sind, und daß die Hallgeneratoren (3) als Gruppe
feststehend neben dem Typen
rad (1) in geringem Abstand vom Umfang angeordnet
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782823547 DE2823547A1 (de) | 1978-05-27 | 1978-05-27 | Einrichtung zur erfassung der momentanen stellung und einstellung von positionierbaren drehenden oder translatorisch bewegten elementen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782823547 DE2823547A1 (de) | 1978-05-27 | 1978-05-27 | Einrichtung zur erfassung der momentanen stellung und einstellung von positionierbaren drehenden oder translatorisch bewegten elementen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2823547A1 DE2823547A1 (de) | 1979-11-29 |
DE2823547C2 true DE2823547C2 (de) | 1988-08-25 |
Family
ID=6040536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782823547 Granted DE2823547A1 (de) | 1978-05-27 | 1978-05-27 | Einrichtung zur erfassung der momentanen stellung und einstellung von positionierbaren drehenden oder translatorisch bewegten elementen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2823547A1 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4601211A (en) * | 1984-12-12 | 1986-07-22 | The Perkin-Elmer Corporation | Multi-port valve in a gas collection system and method of using same |
DE3623449A1 (de) * | 1986-07-11 | 1988-01-14 | Siemens Ag | Anordnung zur gewinnung von winkelsignalen |
GB9007548D0 (en) * | 1990-04-04 | 1990-05-30 | Lethaby Numbering Systems Limi | Marking assembly |
DE102011100847B4 (de) * | 2011-05-06 | 2013-04-18 | Atlantic Zeiser Gmbh | Druckwerk |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1268399B (de) * | 1959-09-16 | 1968-05-16 | Siemens Ag | Anordnung zum Messen und/oder Steuern der Bewegung von Maschinen |
NL254347A (de) * | 1959-09-23 |
-
1978
- 1978-05-27 DE DE19782823547 patent/DE2823547A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2823547A1 (de) | 1979-11-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HEINRICH H. KLUESSENDORF GMBH & CO KG, 1000 BERLIN |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G01D 5/18 |
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8126 | Change of the secondary classification |
Ipc: G01D 5/249 |
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D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |