DE2942134A1 - Auswerteschaltung fuer einen induktivgeber - Google Patents

Auswerteschaltung fuer einen induktivgeber

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Description

κ. 5803
10.10.1979 Lr/Sm
ROBERT BOSCH GMBH5 7000 Stuttgart 1 Auswerteschaltung für einen Induktivgeber
Die Erfindung betrifft eine Auswerteschaltung für einen
Induktivgeber j dessen Induktivität sich mit einer zu messenden physikalischen Größe, insbesondere mit einer Wegstrecke, einem Druck oder der Stellung eines Pedales beim Betrieb
einer Brennkraftmaschine ändert.
Induktivgeber vor allem in der Ausführung als Kurzschlußringgeber haben die Eigenschaft, daß ihre Induktivität sich
proportional zu der zu messenden physikalischen Größe ändert, Die Auswerteschaltung soll dann ein Auswertesignal liefern, welches proportional zur Induktivitätsänderung ist.
Diese Aufgabe ist bei einer Auswerteschaltung gemäß der Erfindung gelöst, welche die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale aufweist.
1300187 02 88,
--a- R. 5803
Lr/Sm
In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele der Erfindung zwei Auswerteschaltungen in ihrem Schaltbild angegeben und nachstehend näher beschrieben und erläutert.
• Die Auswerteschaltung nach Figur 1 enthält als wesentliche Bauteile einen Komparator K und einen Transistor Tr, in dessen Emitter-Kollektor-Stromkreis die mit einer variablen, von der Größe der zu messenden physikalischen Größe abhängigen Induktivität L behaftete Spule eines im übrigen nicht dargestellten Induktionsgebers angeordnet ist.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist die Induktivität L über einen Widerstand Rl mit einer gemeinsamen Plusleitung 10 verbunden, welcher die Versorgungsspannung Ul zugeführt ist. Das andere Wicklungsende ist mit dem Kollektor des Transistors Tr und einem ebenfalls zur Plusleitung 10 führenden Widerstand R2 verbunden, während der Emitter des Transistors Tr unmittelbar mit einer gemeinsamen Minusleitung verbunden ist.
Die über einen Widerstand R^ mit der Minusleitung 11 verbundene Basis des Transistors Tr steht über einen Widerstand R3 mit dem Ausgang des Komparators K in Verbindung, an welchem eine rechteckförmige Ausgangsspannung Ua abgenommen werden kann, deren Tastverhältnis in der weiter unten näher beschriebenen Weise von der jeweiligen Größe der Induktivität L abhängt. Der Pluseingang 1 des Komparators steht über eine Diode Dl und einen Widerstand R5, die zusammen einen Rückkopplungszweig bilden, mit dem Ausgang des Komparators K in Verbindung, wobei zu der Diode Dl ein Kondensator Cl parallelgeschaltet ist und ein Widerstand R6 zum Widerstand Rl führt. Mit dem Widerstand R5 liegt ein Widerstand R7 in Reihe, welcher an die gemeinsame Plusleitung 10 angeschlossen
• •/3 130018/028 8
Lr /Sm
ist. Außerdem führt vom Pluseingang 1 des Komparators K ein Kondensator C2 zur gemeinsamen Minusleitung 11, an welcher der Emitter des Transitors Tr liegt.
Der Minuseingang 2 des Komparators liegt am Verbindungspunkt zweier Widerstände R8 und R9, welche über der Betriebsspannung zwischen den beiden Betriebsstromleitungen 10 und 11 liegen. Über eine zweite Diode D2 können dem Minuseingang Triggerimpulse der bei T angedeuteten Art zugeführt werden, die periodisch wiederkehren und beispielsweise von dem Takt eines in .der Zeichnung nicht wiedergegebenen Rechners abgeleitet sind.
Die Arbeitsweise der Auswerteschaltung ist nachstehend anhand der Figur 2 näher erläutert:
Durch jeweils einen der Triggerimpulse T wird mit dessen negativer Flanke der Meßvorgang gestartet. Die am Ausgang des Komparators entstehende Spannung Ua schaltet den Transistor Tr in den stromleitenden Zustand. Dann wird an die Induktivität L die Betriebsspannung Ul gelegt. Es beginnt dann über die Induktivität ein Emitter-Kollektor-Strom des Transistors Tr zu fließen, der umsorascher ansteigt, je kleiner die Induktivität L ist. Die am Verbindungspunkt der Induktivität L mit dem Widerstand Rl auftretende Meßspannung U„, die abhängig von diesem Stromanstieg ist, wird durch den Komparator K mit dessen Pluseingang gemessen. Wenn die am Pluseingang wirksame Spannung U die Spannungsschwelle U, nach Figur 2 erreicht, steuert der Komparator K um, wobei der Transistor Tr in den Sperrzustand übergeht, über die Diode Dl und den Rückkopplungswiderstand R5 wird der Komparator K in diesem Zustand gehalten, bei welchem die Spannung U + auf dem Spannungspegel Up liegt. Dieser Zustand des Komparators K dauert
130018/028 8-
"*~- R· 58 0
Lr /Sm
solange, bis über die Diode DZ der nächste Triggerimpuls T durchgreift und den Komparator K wieder in den Ausgangszustand zurücksteuert.
Nachdem der Transistor Tr gesperrt hat, fließt der Spulenstrom über die Widerstände Rl und R2 weiter bis er abgeklungen ist. Die hohe Spannung U , die dabei am Kollektor des Transistors Tr entsteht, bewirkt eine rasche Löschung des über die Induktivität fließenden Ausgleichstromes. Wenn dieser gelöscht ist, kann der nächste Triggerimpuls T zur Wirkung kommen.
Abhängig von der jeweiligen Größe der Induktivität L und der benötigten Löschzeit wird das Tastverhältnis (t, zu
Gesamtzeit t ) des Komparator-Ausgangssignals U verändert.
P a
Praktisch begrenzt nur die Löschzeit die Ausnutzung der gesamten Taktperiode t für eine Signalvariation.
Gibt man die Komparator-Ausgangsspannung U auf einen Tief-
paß, so ergibt sich eine gefilterte Gleichspannung U_, die proportional zum Verhältnis tL / t ^L ist, da die Periodendauer t der Triggerimpulse T konstant ist.
Die Schaltungsanordnung des zweiten Ausfuhrungsbeispieles, nach Figur 2 hat eine ähnliche Funktionsweise, bringt jedoch den Vorteil mit sich, das ein Wicklungsende der die variable Induktivität L aufweisenden Geberwicklung an Masse gelegt werden kann, was zum Beispiel bei einer Verwendung der Auswerteschaltung in einem Kraftfahrzeug dazu führt, daß eine Geberleitung eingespart werden kann.
130018/0288
Lr/Sm
!■er besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Auswerteschaltung gegenüber anderen bekannten Schaltungen besteht darin, daß bei gleicher Induktivitätsvariation der Signalhub der Spannung U. größer ist und man daher ein besseres Signal-Stör-Verhältnis erhält und daß das Auswertesignal U /v/t. / t , das heißt /^ L ist.
130018/0288

Claims (3)

  1. R· 5803
    10.10.1979 Lr/Sni
    ROBERT BOSCH GMBH5 7000 Stuttgart 1
    Ansprüche
    IJ Auswerteschaltung für einen Induktivgeber, dessen Induktivität sich mit einer zu messenden physikalischen Größe,
    insbesondere mit einer Wegstrecke, einem Druck oder der
    Stellung eines Pedals beim Betrieb einer Brennkraftmaschine ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (L) in dem Emitter-Kollektor-Stromkreis eines Transistors (Tr)
    liegt und an einen vom Emitter-Kollektor-Strom des Transistors durchflossenen Widerstand der Pluseingang (1) eines
    Komparators (K) angeschlossen ist, daß der Pluseingang des Komparators mit dem Ausgang des Komparators über einen Rückkopplungszweig (Dl, R5) verbunden ist und daß der Minuseingang (2) des Komparators mit dem Abgriff eines über der Betriebsspannung (Ug) liegenden Spannungsteilers (R8, R9) und mit einer Diode (D2) verbunden ist, über welche periodische Triggersignale (T) zuführbar sind.
    130018/0288
    Lr/
    5803
    bm
  2. 2. Auswerteschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pluseingang (1) des Komparators (K) mit dem Ausgang des Komparators über einen ersten Kondensator (Cl) und eine parallel zu diesem angeordnete Diode (Dl) verbunden ist.
  3. 3. Ausvierteschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pluseingang (1) des Komparators über einen zweiten Kondensator (C2) an eine gemeinsame Betriebsspannungsleitung (11) angeschlossen ist, an welcher der Emitter des Transistors (Tr) liegt.
    ^. Auswerteschaltung nach Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet, daß bei gesperrtem Transistor (Tr) der zeitbestimmende Widerstand im Löschkreis durch den Aufladewiderstand (Rl) und einen zusätzlichen Widerstand (R2) gebildet wird.
    130018/0288
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