DE3326476A1 - Arrangement for determining the position, the geometrical dimensions or the kinetic quantities of an object - Google Patents
Arrangement for determining the position, the geometrical dimensions or the kinetic quantities of an objectInfo
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Abstract
Description
Anordnung zur Bestimmung der Position, d?r Arrangement for determining the position, d? R
geometrischen Abmessungen oder der BewegInJsgrößen eines Gegenstandes Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung der Position, der geometrischen Abmessungen und/oder der Bewegungsgrößen eines Gegenstandes, der durch seine Einwirkung eine Änderung eines magnetischen Wechselfeldes herbeizuführen vermag, durch Feststellung der durch den Gegenstand bewirkten Änderung eines magnetischen Wechselfeldes. Die Einwirkung des Gegenstandes auf das magnetische Wechselfeld tritt im allgemeinen in dem Moment ein, in dem der Gegenstand bei einem Bewegungsablauf in den Einflußbereich des magnetischen Wechselfeldes eintritt. Gegenstände, die eine Änderung eines magnetischen Wechselfeldes herbeizuführen vermögen, sind im allgemeinen metallische oder metallisierte Gegenstände. Bewegungsgrößen eines Gegenstandes sind beispielsweise Positionsänderungen, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Verzögerung oder Bewegungsrichtung. geometric dimensions or the moving dimensions of an object The invention relates to an arrangement for determining the position, the geometric Dimensions and / or the movement sizes of an object caused by its action able to bring about a change in an alternating magnetic field by determining the change in an alternating magnetic field caused by the object. the Action of the object on the alternating magnetic field occurs in general at the moment when the object moves into the area of influence of the alternating magnetic field occurs. Objects that require a change of a magnetic Ability to bring about alternating fields are generally metallic or metallized Objects. Movement variables of an object are, for example, changes in position, Speed, acceleration, deceleration or direction of movement.
Positionsbestimmungen, Bestimmungen von Positionsänderungen, Bestimmungen von Bewegungsrichtungen oder Geschwindigkeitsbestimmungen für einen Gegenstand sind auf vielen Gebieten der Technik erforderlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Bestimmung der Position, der geometrischen Abmessungen und/oder der Bewegungsgrößen eines Gegenstandes anzugeben, die in einfacher und genauer Weise die Bestimmung der genannten Werte bzw. Größen ermöglicht. Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß unterschiedlich lokalisierte Magnetfeld-Sensoren im Einflußbereich des magnetischen Wechselfeldes vorgesehen sind, deren Ausgangssignale eine durch den zu bestimmenden Gegenstand bewirkte Beeinflussung des magnetischen Wechselfeldes erkennen lassen, oder daß unterschiedlich lokalisierte magnetische Wechsel felder und ein Magnetfeld-Sensor im Einflußbereich der magnetischen Wechselfelder vorgesehen sind, dessen Ausgangssignal eine durch den zu bestimmenden Gegenstand bewirkte Beeinflussung der magnetischen Wechsel felder erkennen läßt, und daß eine Auswerteschaltung vorgesehen ist, die im Falle von unterschiedlich lokalisierten Magnetfeld-Sensoren die Signale der Magnetfeld-Sensoren derart auswertet, daß die Position, die geometrischen Abmessungen und/oder die Bewegungsgrößen des zu bestimmenden Gegenstandes bestimmbar sindr oder die im Falle von unterschiedlich lokalisierten magnetischen Wechsel feldern das Signal des Magnetfeld-Sensors derart auswertet, daß die Position, die geometrischen Abmessungen und/oder die Bewegungsgrößen des zu bestimmenden Gegenstandes bestimmbar sind. Der zu bestimmende Gegenstand muß so ausgebildet sein, daß er das magnetische Wechselfeld zu beeinflussen vermag. Diese Bedingung ist beispielsweise bei metallischen oder metallisierten Gegenständen erfüllt.Position determinations, determinations of changes of position, determinations of directions of movement or speed regulations for an object required in many areas of technology. The invention is based on the object an arrangement for determining the position, the geometric dimensions and / or specify the movement quantities of an object in a simple and precise manner the Determination of the stated values or sizes enables. This task is carried out with a Arrangement of the type mentioned according to the invention solved in that different Localized magnetic field sensors in the area of influence of the alternating magnetic field are provided, the output signals of which are determined by the object to be determined the effect of influencing the alternating magnetic field can be recognized, or that differently localized alternating magnetic fields and a magnetic field sensor are provided in the area of influence of the alternating magnetic fields, its output signal an influencing of the magnetic properties caused by the object to be determined Change fields can be recognized, and that an evaluation circuit is provided that in the case of differently localized magnetic field sensors, the signals from the magnetic field sensors evaluates in such a way that the position, the geometric dimensions and / or the movement variables of the object to be determined are determinable or in the case of different localized magnetic alternating fields the signal of the magnetic field sensor in such a way evaluates that the position, the geometric dimensions and / or the movement quantities of the object to be determined can be determined. The object to be determined must be designed so that it can influence the alternating magnetic field. This condition applies, for example, to metallic or metallized objects Fulfills.
Die Erfindung hat den wesentlichen Vorteil, daß die von den Magnetfeld-Sensoren bzw. vom Magnetfeld-Sensor gelieferten Signale unabhängig von der Geschwindigkeit des zu bestimmenden Gegenstandes sind. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß keine Permanentmagneten erforderlich sind. Mit der Erfindung können auch Gegenstände erfaßt werden, die nicht ferromagnetisch sind.The invention has the significant advantage that the magnetic field sensors or signals supplied by the magnetic field sensor regardless of the speed of the object to be determined. Another advantage of the invention is in that no permanent magnets are required. With the invention can also Objects are detected that are not ferromagnetic.
Bei der einen Ausführungsform der Erfindung mit unterschiedlich lokalisierten Magnetfeld-Sensoren sind vorzugsweise zwei Magnetfeld-Sensoren vorgesehen, deren Signale miteinander verglichen werden. Aus diesem Signalvergleich kann auf die Positionr die geometrischen Abmessungen und/oder auf die Bewegungsgrößen eines Gegenstandes geschlossen werden. Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung mit unterschiedlich lokalisierten magnetischen Wechsel feldern sind vorzugsweise zwei magnetische Wechsel felder vorgesehen, die vorzugsweise durch zwei Erregerspulen erzeugt werden. Außerdem ist ein Magnetfeld-Sensor vorgesehen, der ein Signal liefert aus dem auf die Postition, die geometrischen Abmessungen und/ oder auf die Bewegungsgrößen eines Gegenstandes geschlossen werden kann.In one embodiment of the invention with differently localized Magnetic field sensors are preferably two magnetic field sensors, their Signals are compared with each other. From this signal comparison, the position no the geometric dimensions and / or the movement sizes of an object getting closed. In the other embodiment of the invention with different Localized alternating magnetic fields are preferably two alternating magnetic fields fields provided, which are preferably generated by two excitation coils. aside from that a magnetic field sensor is provided, which delivers a signal from the position, the geometric dimensions and / or the movement sizes of an object can be closed.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments.
Die Anordnung nach der Erfindung weist gemäß der Figur 1 beispielsweise einen dreischenkligen ferromagnetischen Kern 1 aufW dessen mittlerer Schenkel 2 die Spule 3 zur Erzeugung des magnetischen Wechselfeldes trägt. Die beiden anderen Schenkel 4 und 5 tragen die Spulen 6 und 7 für die Magnetfeld-Sensoren. Bewegt sich ein metallischer oder metallisierter Gegenstand 8 auf den dreischenkligen Kern mit den Spulen der Figur 1 sur so erfährt das magnetische Wechselfeld der Spule 3 eine Änderung wenn der Gegenstand 8 in den Einwirkungsbereich des magnetischen Wechselfeldes der Spule 3 eintritt Diese Änderung wird von den Spulen 6 und 7 der Magnetfeld-Sensoren wahrgenommen und führt zu einer entsprechenden Änderung der von den Magnetfeld-Sensoren gelieferten Wechselsignale.The arrangement according to the invention has according to FIG. 1, for example a three-legged ferromagnetic core 1 on its middle leg 2 the coil 3 carries to generate the alternating magnetic field. The two others Legs 4 and 5 carry the coils 6 and 7 for the magnetic field sensors. Is moving a metallic or metallized object 8 on the three-legged core the coils of Figure 1 sur so experiences the alternating magnetic field of the coil 3 a Change when the object 8 is in the area of action of the alternating magnetic field of coil 3 occurs This change is detected by coils 6 and 7 of the magnetic field sensors perceived and leads to a corresponding change in that of the magnetic field sensors supplied alternating signals.
Die von den Magnetfeld-Sensoren gelieferten Signale werden einer Auswerteschaltung zugeführt die gemäß der Figur 2 beispielsweise aus einem phasenempfindlichen Gleichrichter 9 besteht. Dem phasenempfindlichen Gleichrichter 9 ist die Vorrichtung der Figur 1 mit der Erregerwicklung 3 und den Spulen 6 und 7 der Magnetfeld-Sensoren vorgeschaltet. Die Erregerspule 3 wird von einem HF-Generator 10 gespeist, dessen Signal außerdem dem phasenempfindlichen Gleichrichter 9 zugeführt wird. Die Spulen 6 und 7 der Magnetfeld-Sensoren sind im Ausführungsbeispiel der Figur 2 elektrisch gegeneinander geschaltet und durch das Potentiometer 11 symmetriert. Durch die elektrische Gegeneinanderschaltung wird die Differenz der in den Spulen 6 und 7 vom magnetischen Wechselfeld der Spule 3 induzierten Wechselspannung gebildet. Die dabei entstehende Differenzspannung wird gemäß der Figur 2 dem phasenempfindlichen Gleichrichter 9 zugeführt.The signals supplied by the magnetic field sensors are sent to an evaluation circuit fed according to FIG. 2, for example, from a phase-sensitive rectifier 9 consists. The phase-sensitive rectifier 9 is the device of the figure 1 upstream with the excitation winding 3 and the coils 6 and 7 of the magnetic field sensors. The excitation coil 3 is fed by an HF generator 10, whose signal also the phase-sensitive rectifier 9 is fed. The coils 6 and 7 of the magnetic field sensors are electrically connected to each other in the embodiment of Figure 2 and balanced by the potentiometer 11. Due to the electrical counter-circuit is the difference in the coils 6 and 7 from the alternating magnetic field of the coil 3 induced alternating voltage formed. The resulting differential voltage is fed to the phase-sensitive rectifier 9 according to FIG.
Der phasenempfindliche Gleichrichter 9 erzeugt an seinem Ausgang eine Gleichspannung, die von der jeweiligen Lage des zu bestimmenden, in der Figur 1 mit der Bezugsziffer 8 bezeichneten Gegenstandes abhängt. Den Verlauf der Gleichspannung am Ausgang des phasenempfindlichen Gleichrichters 9 in Abhängigkeit von der Lage des zu bestimmenden Gegenstandes 8 zeigt die Figur 3. Die Ausgangs-Gleichspannung des phasenempfindlichen Gleichrichters 9 ist Null, wenn sich der zu bestimmende Gegenstand 8 außerhalb des Einwirkungsbereichs des durch die Erregerwicklung 3 erzeugten magnetischen Wechselfeldes befindet. Gelangt der zu bestimmende Gegenstand in den Einwirkungsbereich des magnetischen Wechselfeldes, so entsteht am Ausgang des phasenempfindlichen Gleichrichters 9 eine Gleichspannung, die gemaß der Figur 3 zunimmt, wenn sich der zu bestimmende Gegenstand 8 der Erregerspule 3 nähert. Auf der Ordinate der Darstellung der Figur 3 ist die Gleichspannung am Aus- gang des phasenempfindlichen Gleichrichtrs 9 und auf der Abszisse die Lage des Mittelpunktes des Gegenstandes 8 zur SxJmmetrieachse der Anordnung der Figur 1 aufgetragen.The phase-sensitive rectifier 9 generates a at its output DC voltage, which depends on the respective position of the to be determined, in the figure 1 with the reference number 8 depends on the subject. The course of the direct voltage at the output of the phase-sensitive rectifier 9 depending on the position of the object 8 to be determined is shown in FIG. 3. The output DC voltage of the phase sensitive rectifier 9 is zero when the to be determined Object 8 outside the area of action of the generated by the excitation winding 3 magnetic alternating field. If the object to be determined gets into the The area of influence of the alternating magnetic field is created at the output of the phase-sensitive Rectifier 9, a DC voltage which increases according to Figure 3 when the object to be determined 8 of the excitation coil 3 approaches. On the ordinate of the representation Figure 3 is the DC voltage at the output passage of the phase sensitive Rectifier 9 and on the abscissa the position of the center of the object 8 is applied to the axis of the axis of dimensions of the arrangement in FIG.
Die Gleichspannung am Ausgang des phasenempfindlichen Gleichrichters 9 erreicht ihr positives Maximumr wenn der zu bestimmende Gegenstand 8 von der Mitte in eine*.Richtung, und sein negatives Maximum, wenn er in die andere Richtung.. bewegt wird.The DC voltage at the output of the phase sensitive rectifier 9 reaches its positive maximum r when the object to be determined 8 from the center in one direction, and its negative maximum if it goes in the other direction. is moved.
Der phasenempfindliche Gleichrichter 9 der Figur 3 besteht gemäß der Figur 4 beispielsweise aus einem stromgesteuerten Differenzverstärker mit den Transistoren 12 13 und 14. Bei dem Gleichrichter der Figur 4 wird beispielsweise den Basen der Transistoren 13 und 14 die Differenzspannung der an den Spulen 6 und 7 induzierten Spannungen und der Basis des Transistors 12 das vom HF-Generator 10 erzeugte HF-Signal zugeführt. An den Kollektoren der Transistoren 13 und 14 entsteht ein Signal welches nach Wegsieben des HF-Anteils das Ausgangs-Gleichsignal des phasenempfindlichen Gleichrichters 9 ist.The phase-sensitive rectifier 9 of FIG. 3 consists according to FIG FIG. 4, for example, from a current-controlled differential amplifier with the transistors 12 13 and 14. In the rectifier of Figure 4, for example, the bases of Transistors 13 and 14 show the differential voltage induced across coils 6 and 7 Voltages and the base of the transistor 12, the HF signal generated by the HF generator 10 fed. At the collectors of the transistors 13 and 14 a signal arises which after sieving away the HF component, the output DC signal of the phase-sensitive Rectifier 9 is.
Bei der Anordnung der Figur 5 wird die Spule 3 für das magnetische Wechselfeld wie bei der Figur 2 von einem HF-Generator 10 angesteuert. Im Gegensatz zur Anordnung der Figur 2 werden jedoch bei der Anordnung der Figur 5 die Signale der Spulen 6 und 7 getrennt einer Auswerteschaltung 15 zugeführt deren Aufbau die Figur 6 zeigt.In the arrangement of Figure 5, the coil 3 for the magnetic Alternating field controlled by an HF generator 10 as in FIG. In contrast for the arrangement of FIG. 2, however, in the arrangement of FIG. 5, the signals the coils 6 and 7 separately fed to an evaluation circuit 15, the structure of which Figure 6 shows.
Die Auswerteschaltungl5 weist gemäX,der Figur 6 für jedes Signal der Spulen 6 und 7 je einen Verstärker 16 und einen nachgeschalteten Gleichrichter 17 auf. An. den.Klemmen 18 und 19 entstehen zwei.Gleichsignale,. deren Größen 8 . . .. ~, . , - -von den Signalen der Magnetfeld-Sensor-Wicklungen 6 und 7 abhängen. Diese beiden Gleichsignale werden miteinander verglichen. Bei diesem Vergleich ergibt sich zwischen den Klemmen 18 und 19 eine Gleichspannung, deren Größe und Polarität von der Lage des zu bestimmenden Gegenstandes 8 abhängt. Der Verlauf des Ausgangssignals entspricht dem in der Figur 3 gezeigten Verlauf.The evaluation circuit 15 has, according to FIG. 6, for each signal Coils 6 and 7 each have an amplifier 16 and a downstream rectifier 17 on. At. The terminals 18 and 19 produce two identical signals. their sizes 8. . .. ~,. - depend on the signals from the magnetic field sensor windings 6 and 7. These two DC signals are compared with one another. This comparison shows Between the terminals 18 and 19 there is a direct voltage, its size and polarity depends on the position of the object 8 to be determined. The course of the output signal corresponds to the curve shown in FIG.
Die Figuren 7 und 8 zeigen besondere Ausbildungen der Schenkel 2, 4 und 5 des ferromagnetischen Kerns 1. Bei der Anordnung der Figur 7 sind die Schenkelenden verjüngt und die beiden äußeren Schenkel 4 und 5 sind in Richtung auf den mittleren Schenkel 2 abgewinkelt.Figures 7 and 8 show special designs of the legs 2, 4 and 5 of the ferromagnetic core 1. In the arrangement of Figure 7, the leg ends tapered and the two outer legs 4 and 5 are towards the middle Leg 2 angled.
Dadurch wird der Abstand zwischen den Schenkelenden verkleinert. Je kleiner der Abstand zwischen den Schenkelenden ist desto höher ist die Auflösung d. h. umso kleinere Gegenstände können geortet werden.This reduces the distance between the leg ends. Ever The smaller the distance between the leg ends, the higher the resolution d. H. the smaller objects can be located.
Während bei der Anordnung der Figur 7 der Abstand der Luftspalte 20 und 21 verkleinert wird, wird bei der Anordnung der Figur 8 der Abstand der Luftspalte 20 und 21 vergrößert. Um dies zu erreichen, sind die beiden äußeren Schenkel 4 und 5 entsprechend verjüngte während der mittlere Schenkel 2 an seinem Ende in zwei Teile (2ae 2b) aufgespalten ist. Die Anordnung der Figur 8 dient zur Bestimmung des Abstandes zweier Gegenstände 8a und 8br zur Bestimmung der Länge eines Gegenstandes oder zur Bestimmung der Bewegungsgrößen.While in the arrangement of FIG. 7 the distance between the air gaps 20 and 21 is reduced, in the arrangement of FIG. 8, the distance between the air gaps becomes 20 and 21 enlarged. To achieve this, the two outer legs 4 and 5 correspondingly tapered during the middle leg 2 at its end in two Parts (2ae 2b) is split. The arrangement of Figure 8 is used for determination the distance between two objects 8a and 8br to determine the length of an object or to determine the movement variables.
Die Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem anstelle von einem ferromagnetischen Kern zwei ferromagnetische Kerne 22 und 23 vorhanden sind. Jeder ferromagnetische Kern hat zwei Schenkels und zwar der ferromagnetische Kern 22 die Schenkel 24 und 25 und der ferromagnetische Kern 23 die Schenkel 26 und 27. Jeder ferromagnetische Kern trägt eine Spule zur Erzeugung des magnetis-chen Wechselfeldes. Bei dem ferromagnetischen Kern 22 dient die Spule 28 und beim ferromagnetischen Kern 23 die Spule 29 zur Erzeugung des magnetischen Wechselfeldes. Die Erregerspulen 28 und 29 sind in Reihe oder parallel geschaltet. Die Schenkel 25 und 27 mit ihren Spulen 30 und 31 dienen als Magnetfeld-Sensoren.Figure 9 shows an embodiment of the invention in which instead of a ferromagnetic core, two ferromagnetic cores 22 and 23 are present are. Every ferromagnetic core has two legs, namely the ferromagnetic one Core 22 the legs 24 and 25 and the ferromagnetic core 23 the legs 26 and 27. Each ferromagnetic core carries a coil to generate the magnetic Alternating field. In the case of the ferromagnetic core 22, the coil 28 is used, and in the case of the ferromagnetic core Core 23, the coil 29 for generating the alternating magnetic field. The excitation coils 28 and 29 are connected in series or in parallel. The legs 25 and 27 with their Coils 30 and 31 serve as magnetic field sensors.
Mit Hilfe der -Anordnung der Figur 9 kann man--beispielsweise Geschwindigkeitsmessungen sowie Längenmessungen durchführen. Die Geschwindigkeit eines Gegenstandes wird beispielsweise dadurch ermittelt, daß diejenige Zeit bestimmt wirdt die zwischen zwei bestimmten Signalen beider Magnetfeld-Sensoren vergeht. Die-bestimmten Signale der Magnetfeld-Sensoren sind vorzugsweise diejenigen Signales die der Gegenstand hervorruft, wenn er den Luftspalt~zwischen den-beiden Schenkeln eines jeden Kerns passiert. Um die Geschwindigkeit zu die der wandernde Gegenstand aufweist, braucht man nach Kenntnis der genannten Zeit nur noch den bekannten Abstand der beiden Luftspalte durch die ermittelte Zeit zu dividieren, die der Gegenstand benötigt um von einem der beiden Luftspalte zum anderen Luftspalt zu gelangen.With the aid of the arrangement of FIG. 9 one can - for example speed measurements as well as carry out length measurements. The speed of an object is for example determined by determining the time between two determined Signals from both magnetic field sensors pass. The-determined signals of the magnetic field sensors are preferably those signals that the object causes when it Air gap ~ happens between the-two legs of each core. About the speed to which the wandering object has, one needs after knowledge of the named Time only the known distance between the two air gaps through the determined time to divide that the object needs to move from one of the two air gaps to the to get to another air gap.
Diese Zeit wird beispielsweise mittels einer Zähleinrichtung ermittelt, indem beispielsweise die Zähleinrichtung mittels bestimmter Signale der Magnetfeld-Sensoren getriggert wird. Die Magnetfeld-Sensoren liefern im allgemeinen Wechselspannungen, die dem magnetischen Wechselfeld der Erregerspulen entsprechen. Gelangt ein Gegenstand in den Bereich der Luftspalte so tritt eine wesentliche Änderung der Signale der zugehörigen Magnetfeld-Sensoren ein. Diese Signale sind die bestimmten Signale, von denen oben die Rede ist. Die bestimmten Signale werden, wie in Verbindung mit den Figuren 2 und 5 beschieben, ausgewertet. Dabei entstehen impulsförmige Signale, die zur Triggerung von Zähleinrichtungen dienen.This time is determined, for example, by means of a counter, by, for example, the counting device using certain signals from the magnetic field sensors is triggered. The magnetic field sensors generally supply alternating voltages, which correspond to the alternating magnetic field of the excitation coils. Got an item in the area of the air gap there is a significant change in the signals of the associated magnetic field sensors. These signals are the definite signals of which we speak above. The particular signals are, as in connection with Described in Figures 2 and 5, evaluated. This creates pulse-shaped signals, which are used to trigger counting devices.
Durch Auswertung significanter Signaländerungen an den Spulen der Magnetfeld-Sensoren kann sowohl die Geschwindigkeit als auch die Länge von Gegenständen-;bestimmt--werden.By evaluating significant signal changes on the coils of the Magnetic field sensors can be used to determine both the speed and the length of objects.
Erreicht ein Gegenstand einen Luftspalt (z.-B. 32), so erfolgt eine Änderungdes Signals der entsprechenden Sensorspule (z. B. 30). Verläßt der Gegenstand den Luftspalts so wird die genannte Änderung des Signals des Magnetfeld- Sensors rückgängig gemachte so daß von der Sensorspule dasjenige Signal erscheint, welches vor Eintritt des Gegenstandes in den Luftspalt vorhanden war. Erreicht der Gegenstand auf seinem Weg vom ersten Luftspalt (32) zum zweiten Luftspalt (33) den zweiten Luftspalt 33 so ändert sich das Signal der Spule 31 der zweiten Magnetfeld-Sonde.If an object reaches an air gap (e.g. 32), an Change in the signal of the corresponding sensor coil (e.g. 30). Leaves the subject the air gap so the change in the signal of the magnetic field Sensors canceled so that that signal appears from the sensor coil which was present before the object entered the air gap. Reached the object on its way from the first air gap (32) to the second air gap (33) the second Air gap 33 changes the signal of the coil 31 of the second magnetic field probe.
Verläßt der Gegenstand den zweiten Luftspalt 33 so wird die Signaländerung an der Spule 31 wieder rückgängig gemacht.If the object leaves the second air gap 33, the signal change reversed at the coil 31.
Zur Längenbestimmung eines Gegenstandes wird zunächst die Zeit ermittelt, die zwischen den beiden Signaländerungen vergeht d. h. die Zeit, die zwischen dem Eintreten des Gegenstandes in den Bereich des ersten Luftspaltes 32 und dem Eintreten des Gegenstandes in den Bereich des zweiten Luftspaltes 33 vergeht. Weiterhin wird diejenige Ze.t ermittelt, die zwischen dem Auftreten der Signaländerung und zwischen der Rückgängigmachung der Signaländerung vergeht. Diese Zeit ist identisch mit derjenigen Zeit, die der Gegenstand zwischen Eintritt und Verlassen eines Luftspaltbereichs benötigt. Kennt man die beiden Zeiten, d. h. erstens die Zeitt die zwischen dem Eintreten des Gegenstandes in den Bereich des ersten Luftspaltes 32 und dem Eintreten des Gegenstandes in den Bereich des zweiten Luftspaltes 33 vergeht und zweitens die Zeit, die zwischen Eintritt und Verlassen eines Luftspaltbereichs vergeht so bildet man das Verhältnis der beiden Zeiten und multipliziert dieses Verhältnis mit dem Abstand der beiden Luftspalte (32, 33). Dieses Produkt entspricht der Länge des zu bestimmenden Gegenstandes. Voraussetzung für eine derartige Längenbestimmung ist eine gleichförmige Bewegung des zu bestimmenden Gegenstandes.To determine the length of an object, the time is first determined which passes between the two signal changes d. H. the time between the Entry of the object into the area of the first air gap 32 and the entry of the object in the area of the second air gap 33 passes. Will continue the Ze.t determined between the occurrence of the signal change and between the cancellation of the signal change passes. This time is identical to that Time that the object takes between entering and leaving an air gap area needed. Do you know the two times, i. H. firstly the time between the Entry of the object into the area of the first air gap 32 and the entry of the object passes into the area of the second air gap 33 and secondly the time that elapses between entering and leaving an air gap area is like this form the ratio of the two times and multiply this ratio with the distance between the two air gaps (32, 33). This product corresponds to the length of the object to be determined. Prerequisite for such a length determination is a uniform movement of the object to be determined.
Die Figuren 10 und 11 zeigen Ausführungsbeispiele für den Fall, daß anstelle von zwei Magnetfeld-Sensoren und einem magnetischen Wechselfeld zwei magnetische Wechsel felder und ein Magnetfeld-Sensor vorgesehen sind. Die Figur 10 zeigt zwei Erregerspulen 34 und 35 zur Erzeugung der beiden magnetischen Wechselfelder. Die beiden Erregerspulen, die im Ausführungsbeispiel der- Figur 10 in Reihe geschaltet- sind, befinden sich beispielsweise auf den beiden äußeren Schenkeln-eines dreischenkligen ferromagnetischen Kerns. Die Sensorspule 36 des Magnetfeld-Sensors befindet sich auf demmi-ttleren -Schenkel des dreischenkligen ferromagnetischen; Kerns. Die Hintereinanderschaltung der beiden Erregerspulen 34 und 35 wird von-einem HF-Generator 10 angesteuert.- Parallel zur Reihenschaltung der Erregerspulen 34 und 35 ist ein Potentiometer 37 geschaltet. Die Erregerspulen 34 und 35 sind derart zueinander gepolt, daß sich die von den Erregerspulen erzeugten magnetischen Wechsel felder im Bereich des Magnetfeld-Sensors (Spule 36) kompensieren. Das Potentiometer 37 dient zur Feineinstellung der erwähnten Kompensation der Magnetfelder. Zur Auswertung des Sensorsignals dient ein phasenempfindlicher Gleichrichter 9, der die gleiche Funktion wie bei der Anordnung der Figur 2 hat.Figures 10 and 11 show embodiments for the case that instead of two magnetic field sensors and one alternating magnetic field, two magnetic ones Change fields and a magnetic field sensor are provided. The figure 10 shows two excitation coils 34 and 35 for generating the two alternating magnetic fields. The two excitation coils, which are connected in series in the exemplary embodiment of FIG. are, for example, on the two outer legs - a three-legged ferromagnetic core. The sensor coil 36 of the magnetic field sensor is located on the middle leg of the three-legged ferromagnetic; Core. The cascading of the two excitation coils 34 and 35 is controlled by an HF generator 10. A potentiometer 37 is parallel to the series connection of the excitation coils 34 and 35 switched. The excitation coils 34 and 35 are polarized to each other that the alternating magnetic fields generated by the excitation coils in the area of the magnetic field sensor Compensate (coil 36). The potentiometer 37 is used for fine adjustment of the mentioned Compensation of the magnetic fields. A phase-sensitive one is used to evaluate the sensor signal Rectifier 9, which has the same function as in the arrangement of FIG.
Die Anordnung der Figur 11 unterscheidet sich von der Anordnung der Figur 10 dadurch, daß die Stromzweige der Erregerspulen 34 und 35 nicht in Reihe, sondern parallel geschaltet sind. Die Erregerspulen 34 und 35 sind derart gepolt, daß wieder die Bedingung erfüllt ist, daß sich die manetischen Wechselfelder im Bereich des Magnetfeld-Sensors -(Spule 36) kompensieren. Wie in Figur.10 dient in der Fi--gur 11 das Potentiometer:37: zum.Feinabgleich der. Magnetfeld-Kompensation.The arrangement in FIG. 11 differs from the arrangement in FIG Figure 10 in that the current branches of the excitation coils 34 and 35 are not in series, but are connected in parallel. The excitation coils 34 and 35 are polarized in such a way that that the condition is met again that the alternating manetic fields are in the Compensate for the area of the magnetic field sensor - (coil 36). As in Figure 10, in the figure 11 the potentiometer: 37: for fine adjustment of the. Magnetic field compensation.
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