DE2852637C2 - Meßanordnung eines induktiven Meßumformers - Google Patents

Description

a) die Induktivität (L) in iCollektorzweig eines Transistors (T) Hegt und an den Plus-Eingang (1) eines !Comparators (K) angeschlossen ist,

b) eine von einem Oszillator gelieferte Rechteckspannung (6) sowohl an die Basis des Transistors als auch — über eine Diode (D 2) — an den auf fester Vergleichsspannung liegenden Minus-Eingang des !Comparators geführt ist,

c) ferner der Ausgang (5) des !Comparators über eine Vorwiderstand (R 9) und einen Kondensator (C) zu Masse gelegt ist und an dem Kondensator (C) eine zur Induktivität proportionale Spannung abnehmbar ist

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zur Induktivität (L) ein Widerstand (R 1) in Reihe geschaltet und zu dieser Reihenschaltung ein AusgleichsstrorEkreis mit einer Diode (D 1) und einen Widerstand (R 2) und einem Widerstand (R 2) parallelgeschaltet ist.

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Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung eines induktiven Meßumformers, dessen ^r~.duktivität sich mit einer zu messenden physikalischen Größe, insbesondere einer Wegstrecke oder einem Druck ändert.

Der besondere Vorteil derartiger Meßumformer besteht darin, daß sie eine unbegrenzte Haltbarkeit haben und keinerlei Verschleiß ausgesetzt sind. Es ist jedoch mit einigen Schwierigkeiten verbunden, ihre jeweiligen Induktivitätswerte in analoge oder digitale Spannungssignale umzuwandeln. Eine hierfür geeignete Meßanordnung zu finden, die universell einsetzbar ist, würde daher einen erheblichen technischen Fortschritt darstellen.

Dieser Aufgabe dient die erfindungsgemäße Meßanordnung, deren kennzeichnende Merkmaie darin bestehen, daß die Induktivität in dem Ausgangskreis eines Transistors liegt und an den Plus-Eingang eines Komparators angschlossen ist und daß eine von einem Oszillator gelieferte Rechteckspannung sowohl an die Basis des Transistors als auch — über eine Diode — an den auf fester Vergleichsspannung liegenden Minus-Eingang des !Comparators geführt ist, und daß ferner an den Ausgang des !Comparators über einen Vorwiderstand ein Kondensator angeschlossen ist, an dem eine zur Induktivität proportionale Spannung abnehmbar ist.

Besonders vorteilhaft an dieser Meßanordnung ist, daß eine danach realisierte Auswerteschaltung mit sehr wenig Bauelementen auskommt. Das ermöglicht andererseits die weitere Möglichkeit einer Integration der Auswerteschaltung, bei der etwa der Komparator als ein transistorisierter Differenzverstärker dargestellt werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die dargestellte Auswerteschaltung bzw. Meßanordnung enthält einen Transistor T vom N-P-N-Typ und einen handelsüblichen Komparator K. Zwischen dem Plus-Eingang 1 des Komparators K und dem Kollektor des Transistors Tist die in Abhängigkeit von einer physikalischen Größe veränderbare Induktivität L geschaltet, wobei zwischen dieser Induktivität und einer gemeinsamen Plus-Leitung 3 ein Widerstand R1 vorgesehen ist In einem zu diesem Widerstand und der Induktivität L parallelen Stromkreis ist eine Diode D1 und ein ebenfalls mit der Plus-Leitung 3 verbundener Widerstand R 2 vorgesehen.

Der Minuseingang 2 des Komparators K ist an den Verbindungspunkt zweier als Spannungsteiler wirkender und zwischen der Piusleitung 3 und einer gemeinsamen Minus-Leitung 4 liegender Widerstände R 4 und R 5 angeschlossen. Der Ausgang 5 ist über einen Widerstand R 6 mit der Plusleitung 3 verbunden.

Der Basis des Transistors T, die über einen Widerstand R 7 mit der Minus-Leitung 4 verbunden ist wird über einen Widerstand R 8 eine rechteckförmige Oszillatorspannung 6 zugeführt, die ein Tastverhältnis von 1 :1 hat und von einem nichtdargestellten Oszillator geliefert wird. Diese Oszillatorspannung ist außerdem dem Minus-Eingang 2 des Komparators K über eine Diode Dl zugeführt, die mit ihrer Anode am Minus-Eingang 2 liegt und an ihrer Kathode mit dem Widerstand R 8 verbunden, ist An den Ausgang 5 des Komparators ist über eii.en Vorwiderstand R 9 ein Kondensator C angeschlossen, welcher zusammen mit dem Widerstand R 9 einen Tiefpaß-Filter bildet und an der gemeinsamen Ausgafigsklemme 8 eine Gleichspannung U liefert weiche proportional zum jeweiligen Induktivitätswert der Induktivität L ist.

Die beschriebene Auswerteschaltung arbeitet folgendermaßen:

Wenn im Zeitpunkt 11 die Oszillatorspannung 6 gemäß F i g. 2 auf positive Werte springt, wird der Transistor T leitend, was zur Folge hat, daß die Spannung am Plus-Eingang 1 des Komparators mit der Zeitkonstante L/ R 1 absinkt Wenn hierbei diese Spannung gemäß dem Linienzug 10 den am Minus-Eingang 2 eingestellten Spannungswert unterschreitet, schaltet der Komparator K um. Dies erfolgt im Zeitpunkt / 2. Die Zeit Tzwischen dem Schalten des Oszillators im Zeitpunkt 11 und dem Schalten des Komparators K im Zeitpunkt f 2 ist proportional zur Induktivität Z-

Bei der über dem Tiefpaß R 9—C erfolgenden Ausmittlung des Komparatortastverhältnisses erhält man eine zu der zu messenden Induktivität L proportionale Ausgangsspannung U. Die Diode D 2 schaltet während der impulspause des Oszillators die Referenzspannung am Minuseingang 2 des Komparators nach Masse. Hierdurch erhält man eine höhere Genauigkeit da durch den von der Diode D1 und dem Widerstand R 2 gebildeten Freilaufkreis die Spannung 10 am Plus-Eingang 1 des Komparators nicht sprungartig ansteigen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Meßanordnung eines induktiven Meßumformers, dessen Induktivität sich mit einer zu messenden physikalischen Größe, insbesondere einer Wegstrecke oder einem Druck ändert, dadurch gekennzeichnet, daß