DE3234383A1 - Method and device for detecting markings on a rotating disc - Google Patents

Method and device for detecting markings on a rotating disc

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DE3234383A1 DE19823234383 DE3234383A DE3234383A1 DE 3234383 A1 DE3234383 A1 DE 3234383A1 DE 19823234383 DE19823234383 DE 19823234383 DE 3234383 A DE3234383 A DE 3234383A DE 3234383 A1 DE3234383 A1 DE 3234383A1
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Abstract

The invention relates to a method and a device for detecting markings (8) on a rotating disc (6) by means of an inductive transmitter (9), the output signal (1) of which is converted into squarewave pulses (4) in threshold switches (14) and an integrator (10), which may be connected upstream. It is provided that a disc (6) known per se, with integrally formed segments (7), the edges (8) of which are registered by the inductive transmitter (9), is used as rotating disc (6). The output signal (1) of the inductive transmitter (9) is supplied to an integrator (10) and the integrated signal (2) is supplied to a first input (13) of an operational amplifier (14). At the second input (18) of the operational amplifier (14), a reference voltage is present, in which arrangement squarewave pulses (4), the edges (44) of which represent the edges (8) of the segments (7), can be picked up at the output (19) of the operational amplifier (14). An ohmic resistor (20) can be connected between the second input (18) of the operational amplifier (14) and its output (19) to achieve a hysteresis. <IMAGE>

Description

Verfahren und Einrichtung zur Detektion vonMethod and device for the detection of

Markierungen an einer rotierenden Scheibe Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Markierungen an einer rotierenden Scheibe mittels eines Induktivgebers, dessen Ausgangssignal in einem Schwellwert schalter und einem gegebenenfalls vorgeschalteten Integrator zu Rechteckimpulsen umgeformt wird.Markings on a Rotating Disc The invention relates to a Method for the detection of markings on a rotating disk by means of a Inductive sensor, its output signal in a threshold value switch and possibly one upstream integrator is converted to square-wave pulses.

Es ist mitunter erforderlich, die Lage rotierender Scheiben zu erkennen, so z.B. von solchen, die mit der Antriebswelle eines Verbrennungsmotors gekoppelt sind.It is sometimes necessary to recognize the location of rotating disks, For example, those that are coupled to the drive shaft of an internal combustion engine are.

Es ist eine Einrichtung zur Lageerkennung von Markierungen auf einer rotierenden Scheibe bekannt, wobei ein fest montierter Induktivgeber auf Permanentmagnete anspricht, die auf der Scheibe montiert sind (DE-AS 24 46 193). Der Ausgang des Induktivgebers wird einmal einer ersten Schwellwertstufe und einmal einer zweiten Schwellwertstufe zugeführt. Die erste spricht auf die positive, die zweite auf die negative Flanke des Impulses an, der den Induktivgeber verläßt. Die Ausgänge der beiden Schwellwertstufen sind mit einem RS-Flip-Flop gekoppelt, an dessen Ausgang Rechteckimpulse abnehmbar sind. Es ist auch möglich, zwischen dem Induktivgeber und den Schwellwertschaltern einen Integrator einzufügen.It is a device for detecting the position of markings on a rotating disc known, with a permanently mounted inductive sensor on permanent magnets responds, which are mounted on the disc (DE-AS 24 46 193). The outcome of the Inductive sensor is once a first threshold level and once a second Threshold level fed. The first speaks to the positive, the second to the negative edge of the pulse that leaves the inductive sensor. The outputs of the Both threshold levels are coupled to an RS flip-flop at its output Square pulses are removable. It is also possible between the inductive sensor and to add an integrator to the threshold switches.

Bei dieser Einrichtung ist es notwendig, zwei Schwellwertschalter bereitzustellen. Trotzdem werden Meßfehler des Induktivgebers nicht erkannt.With this setup it is necessary to have two threshold switches provide. Nevertheless, measuring errors of the inductive sensor are not recognized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zu entwickeln, die einfach sind und wobei Jeweils dennoch die Erfassungafehler geringer werden.The invention is based on the object of a method and a device to develop that are simple and with less detection errors will.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als rotierende Scheibe eine an sich bekannte Scheibe mit angeformten Segmenten verwendet wird, deren Kanten der Induktivgper registriert, daß das Ausgangssignal des Induktivggbers einem Integrator zugeführt wird, und daß das integrierte Signal einem ersten Eingang eines Operationsverstärkers zugeleitet wird, an dessen zweiten Eingang eine Bezugsspannung anliegt, wobei dann am Ausgang des Operationsverstärkers Rechteckimpulse abnehmbar sind, deren Flanken die Kanten der Segmente reprksentieren.This object is achieved in that as a rotating Disk a disk known per se with molded segments is used, whose edges the inductive element registers that the output signal of the inductive element is fed to an integrator, and that the integrated signal has a first input an operational amplifier is fed, at the second input of a reference voltage is applied, with square-wave pulses then removable at the output of the operational amplifier are whose flanks represent the edges of the segments.

In Abhängigkeit von der Drehzahl der rotierenden Scheibe ändert sich das Ausgangssignal des Induktivgebers. Mit wachsender Drehzahl wird die Amplitude des Impulses: größer, die Impulsbreite aber kleiner. Da die Fläche unter der Kurve gleich bleibt, bleibt auch das Zeitintegral über die Spannung am Ausgang des Induktivgebers konstant. Der Integrator beseitigt somit die Abhängigkeit des Signals von der Drehzahl der rotierenden Scheibe.Depending on the speed of the rotating disc changes the output signal of the inductive sensor. As the speed increases, the amplitude of the pulse: larger, but the pulse width smaller. Because the area under the curve remains the same, the time integral over the voltage at the output of the inductive sensor also remains constant. The integrator thus eliminates the dependence of the signal on the speed the rotating disk.

Um bei einer Serienfertigung einen rationelleren Einbau zu gewährleisten, toleriert man kleine Schwankungen des Abstandes zwischen der rotierenden Scheibe und dem Induktivgeber. Wenn der Abstand kleiner wird, wird die Amplitude des vom Induktivgeber abgegebenen Signals größer. Die Amplitudenschwankungen werden eliminiert, indem am zweiten Eingang des Operationsverstärkers eine Bezugsspannung anliegt, so daß nur die Nulldurchgänge des Signals am ersten Eingang des Operationsverstärkers registriert werden.In order to ensure more efficient installation in series production, one tolerates small fluctuations in the distance between the rotating disk and the inductive sensor. As the distance becomes smaller, the amplitude of the vom Inductive sensor emitted signal larger. The amplitude fluctuations are eliminated, by applying a reference voltage to the second input of the operational amplifier, so that only the zero crossings of the signal at the first input of the operational amplifier be registered.

Eine günstige Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß einer Reihenschaltung aus Induktivgeber und Integrator ein Operationsverstärker mit seinem ersten Eingang nachgeschaltet ist, daß der zweite Eingang des Operationsverstärkers mit dem Abgriff eines Spannungsteilers verbunden ist, der zugleich mit dem Induktivgeber in Verbindung steht, und daß am Ausgang des Operationsverstärkers eine Auswerteschaltung angeschlossen ist. Dieser wird ein zur weiteren Verarbeitung geeignetes elektrisches Abbild der Segmente an der rotierenden Scheibe zur Verfügung gestellt.A cheap device for carrying out the method according to the Invention consists in that a series circuit of inductive transmitter and integrator an operational amplifier with its first input is connected downstream that the second Input of the operational amplifier connected to the tap of a voltage divider is, which is at the same time in connection with the inductive transmitter, and that at the output an evaluation circuit is connected to the operational amplifier. This one will an electrical image of the segments on the that is suitable for further processing rotating disc provided.

Der Spannungsteiler kann vorteilhafterweise aus zwei ohmschen Widerständen bestehen, die so gewählt werden, daß sich die gewünschte Bezugsspannung abgreifen läßt.The voltage divider can advantageously consist of two ohmic resistors exist, which are chosen so that the desired reference voltage is tapped leaves.

Diese Bezugsspannung wird so gewählt, daß das Potential am zweiten Eingang des Operationsverstärkers mit dem Potential übereinstimmt, das der gedachten Symmetrieachse durch die Wendepunkte des am ersten Eingang des Operationsverstärkers anstehenden Signals entspricht.This reference voltage is chosen so that the potential at the second Input of the operational amplifier matches the potential that the imaginary Axis of symmetry through the turning points of the first input of the operational amplifier corresponds to the pending signal.

Dabei sollte die Bezugsspannung zweckmäßigerweise so wählt werden, daß das infolge der Versorgung des Induktivgebers mit der Bezugs spannung um deren Betrag angehobene integrierte Signal den zulässigen Eingangsspannungsbereich des Operationsverstärkers nicht überschreitet.The reference voltage should expediently be selected so that that as a result of the supply of the inductive sensor with the reference voltage to their Amount of raised integrated signal exceeds the permissible input voltage range of the Operational amplifier does not exceed.

Um den Zeitpunkt der Gleichheit zwischen Bezugsspannung und integriertem Signal besser bestimmen zu können, kann man die Bezugs spannung in ein Rechtecksignal mit Flanken zum Zeitpunkt des Nulldurchganges des integrierten Signals umwandeln. Das erzielt man dadurch, daß zwischen dem zweiten Eingang des Operationsverstärkers und dessen Ausgang ein ohmscher Widerstand zur Erzielung einer Hysterese geschaltet ist.The point in time of equality between the reference voltage and the integrated To be able to determine the signal better, the reference voltage can be converted into a square wave signal convert with edges at the time of the zero crossing of the integrated signal. This is achieved by placing between the second input of the operational amplifier and the output of which is connected to an ohmic resistor to achieve a hysteresis is.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die Schaltung einfach ist und ein Rechtecksignal liefert, das von Einbautoleranzen unabhängig ist. Außerdem treten keine Ungenauigkeiten bei der Lage der Signale auf, wie sie sonst bei variabler Drehzahl der rotierenden Scheibe entstehen.The advantages achieved by the invention are that the circuit is simple and delivers a square-wave signal that is independent of installation tolerances is. In addition, there are no inaccuracies in the position of the signals as they do otherwise arise with a variable speed of the rotating disk.

Im Stand der Technik ist zwar daran gedacht,einen Integrator vorzuschalten, es wird aber kein Hinweis darauf gegeben, wie man mit nur einer Schwellwertstufe auskommen könnte, wie es die Erfindung tut.In the prior art, it is contemplated to connect an integrator upstream, however, there is no indication of how to proceed with just one threshold level could do as the invention does.

Die Erfindung soll anhand eines in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeis pieles näher erläutert werden: Fig. 1 zeigt das Schaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention is intended to be roughly schematic based on one in the drawing The following examples are explained in more detail: Fig. 1 shows the circuit diagram of a device for implementing the invention Procedure.

Fig. 2 veranschaulicht in Abhängigkeit von der Zeit den Intensitätsverlauf der Signale am Ausgang des Induktivgebers, am ersten und zweiten Eingang des Operationsverstärkers und am Ausgang des Operationsverstärkers.2 illustrates the intensity profile as a function of time of the signals at the output of the inductive transmitter, at the first and second input of the operational amplifier and at the output of the operational amplifier.

An einer um eine Achse 5 rotierenden Scheibe 6 gemäß Fig. 1 sind Segmente 7 angeformt, deren Kanten 8 von einem Induktivgeber 9 registriert werden. Der Induktivgeber 9 sendet dann ein zeitabhängiges Signal 1 aus. Man vergleiche Fig. 2. Um Einflüsse auf das Signal 1 aufgrund der variablen Drehgeschwindigkeit der rotierenden Scheibe 6 zu eliminieren, wird das Ausgangssignal 1 des Induktivgebers 9 integriert. Dazu dient ein Integrator 10, bestehend aus einem Widerstand 11 und einem Kondensator 12. Das integrierte Signal 2 nach Fig. 2 wird einem ersten Eingang 13 eines Operationsverstärkers 14 zugeführt, um Intensitätsschwankungen aufgrund von Einbautoleranzen der rotierenden Scheibe 6 zu eliminieren.On a disk 6 rotating about an axis 5 according to FIG. 1 there are segments 7, the edges 8 of which are registered by an inductive sensor 9. The inductive sensor 9 then sends out a time-dependent signal 1. Compare Fig. 2. For influences on the signal 1 due to the variable speed of rotation of the rotating disk To eliminate 6, the output signal 1 of the inductive transmitter 9 is integrated. In addition an integrator 10 is used, consisting of a resistor 11 and a capacitor 12. The integrated signal 2 according to FIG. 2 is a first input 13 of an operational amplifier 14 supplied to intensity fluctuations due to installation tolerances of the rotating Eliminate disc 6.

Ein Spannungsteiler 15, bestehend aus zwei ohmschen Widerständen 16 und 17, dem die Betriebsspannung UB zugeführt wird, erzeugt eine von der Wahl der Widerstände 16 und 17 abhängige bestimmte Spannung. Diese Spannung, die auch den Induktivgeber 9 versorgt, wird dem zweiten Eingang 18 des Operationsverstärkers 14 zugeführt. Zwischen diesem zweiten Eingang 18 des Operationsverstärkers 14 und dessen Ausgang 19 ist ein weiterer ohmscher Widerstand 20 zur Erzielung einer Hysterese geschaltet. Dadurch bedingt liegt am zweiten Eingang 18 des Operationsverstärkers 14 anstelle einer konstanten Schwellwertspannung ein Rechtecksignal 3 nach Fig. 2 an, welches aufgrund der Flanken 33 das integrierte Signal 2 am ersten Eingang 13 des Operationsverstärkers 14 im Bereich der Nulldurchgänge 22 eindeutig schneidet. Am Ausgang 19 des Operationsverstärkers 14 entsteht dann ein Rechtecksignal 4 mit Flanken 44, die die Kanten 8 der Segmente 7 repräsentieren. Man vergleiche Fig. 2. Das Rechtecksignal 4 ist einer Auswerteschaltung 21 zuführbar.A voltage divider 15, consisting of two ohmic resistors 16 and 17, to which the operating voltage UB is supplied, generates one of the selection of the Resistors 16 and 17 dependent on a certain voltage. This tension, which also the Inductive sensor 9 is supplied, the second input 18 of the operational amplifier 14 supplied. Between this second input 18 of the operational amplifier 14 and its output 19 is a further ohmic resistor 20 to achieve a Hysteresis switched. As a result, it is connected to the second input 18 of the operational amplifier 14, instead of a constant threshold voltage, a square-wave signal 3 according to FIG. 2, which due to the edges 33, the integrated signal 2 at the first input 13 of the operational amplifier 14 clearly intersects in the area of the zero crossings 22. At the output 19 of the operational amplifier 14, a square-wave signal 4 is also produced Flanks 44, which represent the edges 8 of the segments 7. Compare Fig. 2. The square-wave signal 4 can be fed to an evaluation circuit 21.

3 Patentansprüche 2 Figuren3 claims 2 figures

Claims (3)

Patentansprüche fahren zur Detektion von Markierungen (8) an einer rotierenden Scheibe (6) mittels eines Induktivgebers (9), dessen Ausgangssignal (1) in Schwellwertschaltern (14) und einem gegebenenfalls vorgeschalteten Integrator (io) zu Rechteckimpulsen (4) umgeformt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als rotierende Scheibe (6) eine an sich bekannte Scheibe (6) mit angeformten Segmenten (7) verwendet wird, deren Kanten (8) der Induktivgeber (9) registriert, daß das Ausgangssignal (1) des Induktivgebers (9) einem Integrator (io) zugeführt wird, und daß das integrierte Signal (2) einem ersten Eingang (13) eines Operationsverstärkers (14) zugeleitet wird, an dessen zweiten Eingang (18) eine Bezugsspannung anliegt, wobei dann am Ausgang (19) des Operationsverstärkers (14) Rechteckimpulse (4) abnehmbar sind, deren Flanken (44) die Kanten (8) der Segmente (7) repräsentieren. Claims go to the detection of markings (8) on a rotating disc (6) by means of an inductive transmitter (9), the output signal of which (1) in threshold switches (14) and an integrator connected upstream, if necessary (io) is converted to rectangular pulses (4), d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that a disk (6) known per se is integrally formed as the rotating disk (6) Segments (7) are used, the edges (8) of which are registered by the inductive sensor (9), that the output signal (1) of the inductive transmitter (9) is fed to an integrator (io) is, and that the integrated signal (2) a first input (13) of an operational amplifier (14) is fed to the second input (18) of which a reference voltage is applied, wherein square-wave pulses (4) can then be removed from the output (19) of the operational amplifier (14) are whose flanks (44) represent the edges (8) of the segments (7). 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß einer Reihenschaltung aus Induktivgeber (9) und Integrator (10) ein Operationsverstärker (14) mit seinem ersten Eingang (13) nachgeschaltet ist, daß der zweite Eingang (18) des Operationsverstärkers (14) mit dem Abgriff eines Spannungsteilers (15) verbunden ist, der zugleich mit dem Induktivgeber (9) in Verbindung steht, und daß am Ausgang (19) des Operationsverstärkers (14) eine Auswerteschaltung (21) angeschlossen ist. 2. Device for performing the method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that a series connection of inductive sensors (9) and integrator (10) an operational amplifier (14) with its first input (13) is connected downstream that the second input (18) of the operational amplifier (14) is connected to the tap of a voltage divider (15), which at the same time with the Inductive transmitter (9) is connected, and that at the output (19) of the operational amplifier (14) an evaluation circuit (21) is connected. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem zweiten Eingang (18) des Operationsverstärkers (14) und dessen Ausgang (19) ein ohmscher Widerstand (20) zur Erzielung einer Hysterese geschaltet ist.3. Device according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that between the second input (18) of the operational amplifier (14) and the output (19) of which is connected to an ohmic resistor (20) to achieve a hysteresis is.
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