DE3122376A1 - Vorrichtung zur erfassung der drehzahl von rotierenden teilen - Google Patents
Vorrichtung zur erfassung der drehzahl von rotierenden teilenInfo
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Description
ε. 7083
20.5.1981 Bt/Hm
■a.
ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1
Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl von rotierenden
Teilen
Stand der Technik _
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Um z.B. "bei Zündsystemen die Motordrehzahl erfassen zu können,
wird der Anlasserzahnkranz durch Sensoren abgetastet. Bei Antiblockiersystemen werden zur Erfassung der Radgeschwindigkeit
spezielle Zahnräder oder Zahnkränze abgetastet. Hierbei kann es im ersteren Falle"bei unsauberer
Montage des Zahnkranzes oder im zweiten Falle aufgrund von Erschütterung durch Bremsbetätigung, Reibschwingungen
oder Fahrbahnunebenheiten usw. zu Luftspaltschwingungen
kommen, d.h. der Abstand zwischen dem Zahnkranz und einem feststehenden Sensor ändert sich periodisch, was bei ungeeigneten
Aufnehmern, z.B. bei den häufig verwendeten Induktionssensoren, zu einer Verfälschung des Drehzahlsignals
führt. Zur Vermeidung dieser Meßfehler werden bisher Differentialsensoren angewandt, welche in Umfangsrichtung
der Zahnkränze den Feldunterschied zwischen zwei benachbarten Punkten messen.
Vorteile des Ausführungsbeispieles
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie ohne großen schaltungstechnischen Aufwand zu realisieren
ist; Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Anwendung des im Unteranspruch2genannt en Hall-Sensors,
der im Gegensatz zu einer Feldplatten-Differentialsonde,
die als Diffenrentialsensor Verwendung findet, und einen
großen Temperaturgang aufweist, einen geringen Temperatur^
gang hat.
Zeichnung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und in der Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und Figur 2 den Verlauf der radialen und tangentialen Feldstärke^komponente in Abhängigkeit vom Drehwinkel
bei unterschiedlichen Größen des Luftspaltes.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
In der Figur 1 ist schematisch eine Zahnscheibe 1 mit Zähnen 2 dargestellt. Ein Permanentmagnet 3 erzeugt das Magnetfeld,
das sich je nach Größe des Luftspaltes ändert. Der Sensor k ist ein magnetfeldabhängiger Sensor; dieser magnetfeldabhängige
Sensor h wertet nicht, wie bisher üblich, die radiale Komponente der Feldstärke aus, sondern deren
tangentiale Komponente. Dies ist in Figur 1 durch den Pfeil am Sensor k angedeutet.
Λ-
In der Figur 2 ist der Verlauf der Feldstärke bei zwei verschiedenen
Größen des Luftspaltes, so wie sie in Figur 1 gezeigt sind, dargestellt. Im oberen Achsenkreuz ist die
Tangentialkomponente eingezeichnet, im unteren die Radialkomponente. Daraus ist zu erkennen, daß die Tangentialkomponente
der Feldstärke bei einer Luftspaltmodulation,
wie sie aufgrund von Erschütterungen, unsaubere Montage,-Fahrbahnunebenheiten,
Reibschwingungen und ähnlichem vorkommen kann, symmetrisch zu einer festen Nullinie liegt und
s-ich nur in ihrer Amplitude ändert, während sich bei der Radialkomponente mit Änderung des Luftspalts sowohl die
Mittellage auch als ihre Amplitude ändert. Damit wird eine Schwellenwertauswertung unmöglich. Daher erfaßt der
Sensor k erfindungsgemäß die tangentiale Komponente der
Feldstärke, die zwar schwächer ist als die radiale Feldkomponente, wobei aber die heute erhältlichen Sensoren eine
saubere Auswertung dieser schwächeren Feldstärke erlauben. Als Sensor k ist z.B. ein Hall-Sensor anwendbar, dessen
magnetfeldempfindliche Richtung in Tangentialrichtung der
Zahnscheibe, also q.uer zur Magnetisierung des Permamentmag-.
neten 3 weist. Besonders geeignet sind GaAS-Hall-Generatoren mit integriertem Verstärker, geringem Temperaturgang
und weitem Temperaturbereich. Auch sind magnetoresistive Dünnschichtsensoren auf PermaHoybasis anwendbar, deren
magnetfeldempfindliche Richtung in der Schichtebene, also
tangential, liegt.
Claims (3)
- R· 708320.5.1981 Bt/HmROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1Ansprüche/Vj Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl von rotierenden Teilen mit einer mit den rotierenden Teilen verbundenen Zahnscheibe und einem die Zahnscheibe abtastenden magnetfeldabhängigen Sensor,.wobei Zahnscheibe und Sensor in einem magnetischen Kreis liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetfeldabhängige Sensor (U) die tangentiale Komponente der magnetischen Feldstärke bewertet.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß als Sensor ein Hall-Sensor verwendet wird, dessen magnetfeldempfindlich^ Richtung in Tangentialrichtung der Zahnscheibe (1) weist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor {h) ein magnetoresistiver Dünnschicht sensor auf Permalloybasis verwendet wird, dessen magneteldempf.indliche Richtung in der Schichtebene liegt.-
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