DE3011671A1

DE3011671A1 - Druckgeber

Info

Publication number: DE3011671A1
Application number: DE19803011671
Authority: DE
Inventors: Martin 7140 Ludwigsburg Jetter; Richard Dipl.-Ing. 7121 Ingersheim Schleupen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1981-10-01

Description

Druckgeber
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Druckgeber nach der Gattung des Hauptanspruches.
Es sind bereits zahlreiche Druckgeber mit einem druckbetätigten Verstellelement bekannt, insbesondere Druckgeber, die eine Membran in einer Druckmeßdose aufweisen, wobei die Membran vom zu messenden Druck ausgelenkt und an die Membran ein Gestänge angelenkt ist, dessen Auslenkung ein Maß für den zu messenden Druck ist. Bei den bekannten Druckgebern wird dabei üblicherweise ein Widerstandswert, eine Kapazität oder eine Induktivität verändert. Hieraus ergibt sich jedoch bei der Verwendung derartiger Druckgeber in Geräten mit digitaler Datenverarbeitung das Problem, daß der so gewonnene analoge Druckmeßwert zunächst in ein digitales Signal umgewandelt werden muß, mit anderen Worten, es ist eine Schnittstelle'vom analogen zum digitalen Signal erforderlich.
Es ist weiterhin aus der DE-OS 27 46 445 ein Stellungsdetektor bekannt, bei dem auf einer sich drehenden kreisförmigen Scheibe Kontaktbahnen in Form eines logischen Musters aufgebracht sind, die über zwei Schleifer abtastbar sind, wobei auf diese Weise ein den Endstellungen des Stellungsdetektors entsprechendes digitales Signal an den Schleifern abnehmbar ist.
Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Druckgeber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanpruches hat demgegenüber den Vorteil, daß der zu messende Druck unmittelbar als digitaler Meßwert vorliegt, so daß bei digitaler Verarbeitung des Meßwertes eine Schnittstelle entfällt.
Durch Codierung des logischen Musters in Form des Gray-Codes wird dabei erreicht, daß übergangsfehler minimiert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das logische Muster in Form von Leiterbahnen auf einer Leiterplatte aufgebracht. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, den Druckgeber in das Meßgerät zu integrieren, wodurch es beispielsweise bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Druckgebers in einem Zündsystem eines Kraftfahrzeuges möglich ist, den Geber auf einer Leiterplatte des Zündsystems zu integrieren, wodurch ein besonders störunanfälliger Betrieb möglich wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das logische Muster in Form einer Blende realisiert, die in Abhängigkeit vom druckbetätigten Verstellelement verschiebbar ist, wodurch zusätzlich eine kontaktlose Messung möglich wird. Dies gilt auch für eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der das logische Muster durch Zonen unterschiedlicher Magnetisierung auf einem ferromagnetischen Schieber, der in Wechselwirkung mit magnetabhängigen Gebern steht, realisiert ist.
Zeichnung Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine prinzipielle Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckgebers mit Schleiferkontakten und.auf einer elektrischen Leiterplatte angeordneten Kontaktbahnen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Bei der in der Figur dargestellten Anordnung ist mit 10 eine Druckmeßdose bezeichnet, wie sie beispielsweise zur Messung des Saugrohrdruckes einer Brennkraftmaschine eines Kraft fahrzeuges verwendet werden kann. Der Saugrohrdruck p wird auf eine Membran 11 ausgeübt, die mit einem Gestänge 12 verbunden ist. Das Gestänge 12 trägt eine Abtastvorrichtung 13, die einen digitalen Ausgang 14, im dargestellten Beispiel mit vier Leitungen, aufweist. Die Leitungen stehen in Verbindung mit einem hier nicht näher beschriebenen Steuergerät 15 des Kraftfahrzeuges, in dem der Saugrohrdruck ausgewertet wird. Auf der Abtastvorrichtung 13 befinden sich Schleifer 20, 21, 22, 23, die verschieblich gegenüber einer Leiterplatte 24 angeordnet sind. Bei lateraler Auslenkung der Abtastvorrichtung 13 bewegen sich die Schleifer 20, 21, 22, 23 längs Schleiferbahnen 30, 31, 32, 33, auf die ein logisches Muster mit Hilfe von Kontaktzonen 40 aufgebracht ist. Die Kontakt zonen 40 sind beispielsweise als übliche elektrische Leiterbahnen auf der Leiterplatte 24 realisiert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Leiterbahnen 30, 31, 32, 33 vorgesehen, dies stellt jedoch selbstverständlich keine Begrenzung dar, da erfindungsgemäß auch eine kleinere und eine g-rößere Anzahl von Leiterbahnen Verwendung finden kann, je nachdem welche Auflösung für den Druckgeber gefordert wird. Die vier Schleiferbahnen 309 31, 32, 33 des dargestellten Ausführungsbeispiels gestatten eine Auflösung von 2 = 16 Werten. In der Figur befindet sich die Abtastvorrichtung 13 in einer Stellung, in der an den Schleifern 20, 21, 22, 23 das logische Signal 1010, entsprechend der Dezimalzahl 12, abgenommen werden kann, sofern erfindungsgemäß das logische Muster entsprechend dem Gray-Code ausgebildet ist. Die Verwendung des Gray-Codes bei der Ausbildung des logischen Musters der Kontaktzonen 40 hat dabei den Vorteil, daß, z.B. verglichen mit einem normalen Binärcode, besonders wenig Übergänge von Kontakt zonen 40 zur nicht kontaktierten Leiterplatte 24 auftreten und damit übergangsfehler vermieden werden. Die elektrische Auswertung der Stellung der Schleifer 20, 21, 22, 23 kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Kontaktzonen 40 durch die Schleifer 20, 21, 22, 23 jeweils nach Masse kurzgeschlossen werden. Im dargestellten Beispiel entspricht dann die Schleiferbahn 30 dem höchstwertigen Bit (MSB) und die Schleiferbahn 33 dem niedrigstwertigen Bit (LSB).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Wechselwirkung zwischen Abtastvorrichtung und logischem Muster in der Weise kontaktlos bewirkt, daß das logische Muster durch Ausbrüche in einer schieberförmigen Blendenvorrichtung realisiert wird. Die Abtastvorrichtung besteht in diesem Falle aus einer Anzahl von ortsfesten Lichtquellen und einer entsprechenden Anzahl lichtempfindlicher Elemente, zwischen denen die Blende verschieblich angeordnet ist. Im Gegensatz zu der Ausführungsform entsprechend der Figur, bei der die Abtastvorrichtung 13 beweglich und die Leiterplatte 24 mit dem logischen Muster ortsfest angeordnet ist, ist also bei dieser Ausführungsform mit optischer Abtastung die Abtastvorrichtung ortsfest und das logische Muster auf der Blendenanordnung beweglich.
Dies gilt auch für eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der ein ferromagnetischer Schieber verwendet wird, der Zonen unterschiedlicher Magnetisierung aufweist, die das logische Muster bestimmen. Der ferrromagnetische Schieber mit den Zonen unterschiedlicher Magnetisierung wird an einer ortsfesten Abtastvorrichtung vorbeibewegt, die eine Anzahl von magnetfeldabhängigen Gebern aufweist. Die Wechselwirkung zwischen Abtastvorrichtung und logischem Muster ist daher auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung kontaktlos.
Den drei beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Druckgebers ist gemein, daß sie unmittelbar im Zündsteuergerät 15 eines Kraftfahrzeuges untergebracht werden können, wobei die Unterbringung auf der gleichen Leiterplatte erfolgen kann, auf der auch die Schaltungsanordnung für das Zündsteuergerät angeordnet ist. Es sind daher keine Verbindungen über Kabel erforderlich, so daß daher auch keine Kontakt- oder Einstreuprobleme auftreten können.

Claims

Ansprüche Druckgeber mit einem druckbetätigten Verstellelement, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein der Aus lenkung proportionales digitales Signal dadurch gewonnen wird, daß eine Abtastvorrichtung mit mehreren Abtastelementen relativ zu einer Platte beweglich ist, auf der längs der Abtastbahnen der Elemente logische Muster aufgetragen sind.
2. Druckgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastbahnen derart mit Mustern versehen sind, daß an den Abtastelementen ein digitales Signal im Gray-Code abnehmbar ist.
3. Druckgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung (13) verstellbar ist, wobei die Abtastelemente als Schleifer (20 bis 23) und die Abtastbahnen als Schleiferbahnen (30 bis 33) auf einer Leiterplatte (24) ausgebildet sind, auf denen Kontaktzonen (40) angeordnet sind.
4. Druckgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifer (20 bis 23) an Masse liegen.
5. Druckgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte als schieberförmige Blende ausgebildet ist, die zwischen der Abtastvorrichtung, bestehend aus einer Anzahl von ortsfesten Lichtquellen und einer entsprechenden Anzahl lichtempfindlichen Elemente angeordnet ist, wobei ferner in die Blende längs der Verschieberichtung Ausbrüche in Form des logischen Musters eingebracht sind.
6. Druckgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte als ferromagnetischer Schieber mit Zonen unterschiedlicher Magnetisierung ausgebildet ist, der relativ zu der Abtastvorrichtung, bestehend aus einer Anzahl von ortsfesten magnetfeldabhängigen Gebern verschieblich angeordnet ist und bei dem die Zonen das logische Muster bilden.