DE3702736C2

DE3702736C2 -

Info

Publication number: DE3702736C2
Application number: DE19873702736
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter 1000 Berlin De Schulz
Original assignee: OELSCH KG 1000 BERLIN DE
Current assignee: Fernsteuergeraete Kurt Oelsch GmbH
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1987-01-30
Publication date: 1989-03-23
Also published as: DE3702736A1

Description

Die Erfindung betrifft einen induktiven Geber mit einem beweglichen, magnetisierbaren, plattenförmigen Kern, welcher mit einem Meßwerk verbindbar ist und in den Hohlraum einer Spule eintaucht.The invention relates to an inductive transmitter with a movable, magnetizable, plate-shaped core, which can be connected to a measuring mechanism and in the Immersed cavity of a coil.

In einem praktischen Anwendungsfall kann der Kern an ein Meßwerk, z. B. eine Bourdonfeder angeschlossen werden und die Spule drei Wicklungen enthalten, die die Wicklungen eines Transformators bilden. Der Kern folgt den Einstellungen der Bourdonfeder in Abhängigkeit von dem auf die Bourdonfeder einwirkenden Druck. Durch die Verschiebung des Kerns in der Spule ändert sich die Induktivität und dadurch wird ein induktives Signal erzeugt, das dem auf die Bourdonfedern einwirkenden Druck entspricht. In entsprechender Weise kann der Kern z. B. auch mit einem Meßwerk für Wegmessungen verbunden werden, wie es unter anderem zur Dickenmessung verwendet wird.In a practical application, the core can be attached to a Measuring mechanism, e.g. B. a Bourdon tube can be connected and the coil contains three windings that make up the windings form a transformer. The core follows that Settings of the Bourdon tube depending on the the pressure exerted by the Bourdon. Through the The displacement of the core in the coil changes Inductance and thereby becomes an inductive signal generated that the pressure acting on the Bourdon Springs corresponds. In a corresponding manner, the core can, for. B. can also be connected to a measuring device for displacement measurements, how it is used among other things for the thickness measurement.

Solche Geber sind beispielsweise bekannt durch die DE-OS 22 52 465 oder DE-Z "Technisches Messen" 49 (1982), 43-49. Bei bekannten Transformatorgebern dieser Art besteht das Problem einer unzureichenden Linearität der Anzeige über den Ausschlagbereich des Kerns, insbesondere, wenn die Wicklungen kreisförmig gewickelt sind. Darüber hinaus besteht bei diesen bekannten Anordnungen die zusätzliche Schwierigkeit, daß die Null- oder Neutralstellung des Kerns auf einen sehr engen Bereich innerhalb der Spule beschränkt ist, auf den der Kern in Verbindung mit dem Meßwerk nur unter erheblichen Schwierigkeiten eingestellt werden kann.Such donors are known for example from DE-OS 22 52 465 or DE-Z "Technisches Messen" 49 (1982), 43-49. In known transformer sensors of this type there is the problem of insufficient linearity of the Indication of the range of the core, in particular, when the windings are wound in a circle. About that in addition, in these known arrangements additional difficulty that the zero or Neutral position of the core in a very narrow area is limited within the coil to which the core in Connection to the measuring mechanism only under considerable Difficulties can be set.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen induktiven Geber der eingangs genannten Art zu schaffen, der über einen möglichst weiten Ausschlagbereich eine hohe Linearität der Anzeige besitzt und ohne Schwierigkeiten in die Null- oder Neutralstellung eingebracht werden kann.Accordingly, the object of the invention is an inductive transmitter of the type mentioned to create the largest possible range of deflection has a high linearity of the display and without Difficulties in the zero or neutral position can be introduced.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Spule und der Hohlraum einen im Querschnitt rechteckähnlichen Wicklungsträger aufweisen und der Kern im Querschnitt konform rechteckähnlich ausgebildet ist.According to the invention this object is achieved in that the The coil and the cavity have a rectangular cross section Have winding carriers and the core in Cross section conforming to a rectangular shape.

Durch die Ausbildung des induktiven Gebers ist die Änderung der Induktivität bzw. das induktive Ausgangssignal über einen weiten Ausschlagbereich praktisch linear von der Verschiebung des Kerns gegenüber den Wicklungen, d.h. von der Verstellung des Meßwerks wie der eingangs erwähnten Bourdonfeder abhängig. Der Kern läßt sich in Verbindung mit dem Meßwerk relativ mühelos in die Null- oder Neutralstellung bringen. Diese Ausbildung führt zu einer besonders kompakten flachen Form des induktiven Gebers mit einer erwünscht geringen Einbauhöhe.Due to the design of the inductive encoder, the Change in inductance or the inductive output signal Practically linear over a wide range the displacement of the core in relation to the windings, i.e. from the adjustment of the measuring mechanism like the one at the beginning mentioned Bourdon spring dependent. The core can be in Connection to the measuring mechanism relatively effortlessly in the zero or bring neutral. This training leads to a particularly compact flat form of inductive Encoder with a desired low installation height.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen induktiven Gebers ist in den Abbildungen darge stellt und wird nachstehend anhand der Bezugs zeichen im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention inductive encoder is shown in the figures represents and is based on the reference Character explained and described in detail. It demonstrate

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Bauteile des induktiven Gebers nach der Erfindung; Figure 1 is a plan view of the components of the inductive transmitter according to the invention.

Fig. 2 eine Seitenansicht des induktiven Gebers nach Fig. 1; FIG. 2 shows a side view of the inductive transmitter according to FIG. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Halterung und des Kerns bei dem induktiven Geber nach Fig. 1; und FIG. 3 shows a perspective view of the holder and the core in the inductive transmitter according to FIG. 1; and

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Verbindungskopf bei der Halterung nach Fig. 3. Fig. 4 is a plan view of the connecting head in the holder according to FIG. 3.

In der Draufsicht von Fig. 1 erkennt man einen Wick lungsträger 1, der an einem Ende ein Befestigungs glied 2 trägt, das beispielsweise einen Schlitz 3 zur Durchführung einer nicht dargestellten Befesti gungsschraube enthält. Zwischen dem Befestigungs glied 1 und dem eigentlichen Trägerkörper 6 weist der Wicklungsträger 1 eine Haltevorrichtung 4 für ein Gehäuse 20 auf, das den Wicklungsträger 1 umgibt. Die Haltevorrichtung 4 besteht aus an gegenüberliegenden Seiten vorkragenden, mit Rast nuten versehenen Haltegliedern 5.In the plan view of FIG. 1, one can see a winding carrier 1 , which carries a fastening member 2 at one end, which, for example, contains a slot 3 for carrying out a fastening screw (not shown). Between the fastening member 1 and the actual carrier body 6 , the winding carrier 1 has a holding device 4 for a housing 20 which surrounds the winding carrier 1 . The holding device 4 consists of projecting on opposite sides, provided with locking grooves holding members. 5

Der Trägerkörper 6 ist von allgemein rechteckför miger Gestalt und besitzt einen im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmigen Hohlraum 7. Der Trägerkörper 6 ist mit drei Umfangsrippen 8 ver sehen, die drei Wicklungen mit ihren Anschlüssen 10 voneinander trennen. Die mittige Primärwicklung 9 ist mit zwei Anschlüssen 10 und 11 versehen; die äußeren Sekundärwicklungen 12 und 13 enthalten zugehörige Anschlüsse 14 und 15 und sind gegenein ander geschaltet. Die Anschlüsse 10 und 11 liegen an Wechselspannung, und die Anschlüsse 14 und 15 führen zu einer Meßelektronik. Die Sekundärwick lungen 12 und 13 werden über einen weiter unten beschriebenen Kern 30 mit der Primärwicklung 9 gegenphasig gekoppelt, so daß der induktive Geber nach Art eines Differentialtransformators arbeitet.The carrier body 6 is of generally rechteckför miger shape and has a substantially rectangular cross-section cavity. 7 The carrier body 6 is seen with three circumferential ribs 8 ver, the three windings with their terminals 10 separate from each other. The central primary winding 9 is provided with two connections 10 and 11 ; the outer secondary windings 12 and 13 contain associated connections 14 and 15 and are connected to one another. The connections 10 and 11 are connected to AC voltage, and the connections 14 and 15 lead to measuring electronics. The secondary windings 12 and 13 are coupled in phase opposition to the primary winding 9 via a core 30 described below, so that the inductive transmitter operates in the manner of a differential transformer.

Das Gehäuse 20 ist auf einer dem Trägerkörper 6 zugekehrten Seite offen und trägt auf dieser Seite an gegenüberliegenden Seiten zwei vorspringende Arme 21. Jeder der Arme 21 ist mit einem Rastele ment versehen, das im zusammengebauten Zustand des induktiven Gebers mit der Rastnut des zugehörigen Haltegliedes 5 der Haltevorrichtung 4 im Eingriff ist.The housing 20 is open on a side facing the carrier body 6 and carries two projecting arms 21 on opposite sides on this side. Each of the arms 21 is provided with a Rastele element, which is in the assembled state of the inductive sensor with the locking groove of the associated holding member 5 of the holding device 4 in engagement.

Die Haltevorrichtung 4 mit den ineinandergreifenden Rastelementen stellt eine besonders einfache wirk same, leicht lösbare Verbindung zwischen dem Wick lungsträger 1 und dem Gehäuse 20 her. Die Rastele mente können anders angeordnet sein, und anstelle der Haltevorrichtung 4 können auch andere Verbin dungsarten, insbesondere leicht lösbare Verbindun gen, z.B. Schnappverbindungen zur Anwendung kommen.The holding device 4 with the interlocking locking elements creates a particularly simple effective same, easily releasable connection between the winding carrier 1 and the housing 20 . The Rastele elements can be arranged differently, and instead of the holding device 4 also other connec tion types, in particular easily releasable connections, for example snap connections, can be used.

Der Kern 30 des induktiven Gebers bildet ein Plätt chen, das im Querschnitt im wesentlichen rechteck förmig ausgebildet und so bemessen ist, daß es in den rechteckförmigen Hohlraum 7 des Trägerkörpers 6 eingeführt werden kann. Der Hohlraum 7 des Träger körpers 6 und der Kern 30 sind konform im Quer schnitt im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet, d.h. der Hohlraum 7 wie der Kern 30 werden von zwei gegenüberliegenden langen Seiten und zwei gegen überliegenden kurzen Seiten begrenzt. Dabei müssen weder die langen Seiten noch die kurzen Seiten exakt geradlinig und parallel verlaufen. Vielmehr kommt es darauf an, daß die Feldlinienverteilung in dem Hohlraum 7 über weite Bereiche eine Linearität in der Anzeige des induktiven Gebers ergibt. Der Kern 30 ist in einer Halterung 31 aus Kunststoff beispielsweise an zwei gegenüberliegenden Seiten gehaltert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kern 30 an gegenüberliegenden Seiten mit einem Winkelprofil 32 versehen, und die Halterung 31 weist zwei Arme 33 mit einem Innenprofil 34 zur Aufnahme des Winkelprofils 32 des Kerns 30 auf. Die Arme 31 erstrecken sich nur über einen Teil der Länge des Kerns 30.The core 30 of the inductive sensor forms a plate which is essentially rectangular in cross section and is dimensioned such that it can be inserted into the rectangular cavity 7 of the carrier body 6 . The cavity 7 of the support body 6 and the core 30 are conformally shaped in cross section substantially rectangular, that is, the cavity 7 as the core 30 are delimited by two opposite long sides and two opposite opposite sides. Neither the long sides nor the short sides need to be exactly straight and parallel. Rather, it is important that the field line distribution in the cavity 7 results in linearity in the display of the inductive transmitter over wide ranges. The core 30 is held in a holder 31 made of plastic, for example on two opposite sides. In the exemplary embodiment shown, the core 30 is provided with an angle profile 32 on opposite sides, and the holder 31 has two arms 33 with an inner profile 34 for receiving the angle profile 32 of the core 30 . The arms 31 extend only part of the length of the core 30 .

Die Halterung 31 ist an dem dem Kern 30 abgewandten Ende mit einem Verbindungskopf 35 versehen, der entsprechend Fig. 4 eine Kreuzschlitzstruktur 36 zum Anschluß an das jeweilige Meßwerk, z.B. eine Bourdonfeder eines Druckmeßwerkes oder einen Fühler eines Wegmeßwerks aufweist. Anstelle der Kreuz schlitzstruktur 35 kann auch jede andere Verbin dungsstruktur zur Anwendung kommen, die einfache und sichere Verbindung zu dem Meßwerk gestattet, mit dem der induktive Geber in Wirkverbindung gebracht werden soll.The holder 31 is provided at the end facing away from the core 30 with a connecting head 35 which, according to FIG. 4, has a cross recess structure 36 for connection to the respective measuring mechanism, for example a Bourdon tube spring of a pressure measuring mechanism or a sensor of a displacement measuring mechanism. Instead of the cross slot structure 35 , any other connection structure can be used, which allows simple and secure connection to the measuring mechanism with which the inductive transmitter is to be brought into operative connection.

Das Gehäuse 20 enthält in der Stirnseite, die den Armen 21 der Haltevorrichtung 4 abgekehrt ist, einen Führungsschlitz 22, durch den der an den Armen 33 angeordnete Kern 30 in den rechteck förmigen Hohlraum 7 des Trägerkörpers 6 eingeführt wird.The housing 20 contains in the end face, which faces away from the arms 21 of the holding device 4 , a guide slot 22 , through which the core 30 arranged on the arms 33 is inserted into the rectangular cavity 7 of the carrier body 6 .

Claims

1. Inductive transmitter with a movable, magnetizable plate-shaped core, which can be connected to a measuring mechanism and dips into the cavity of a coil, characterized in that the coil and the cavity ( 7 ) have a winding carrier ( 1 ) which is rectangular in cross section and the core ( 30 ) is rectangular in cross-section.

2. Inductive transmitter according to claim 1, characterized in that the winding support ( 1 ) contains a support body ( 6 ) which determines the cross-sectionally rectangular cavity ( 7 ) and carries three windings ( 9 ) between circumferential ribs ( 8 ).

3. Inductive transmitter according to claim 2, characterized in that the carrier body ( 6 ) is surrounded by a housing ( 20 ) which is fixedly but releasably connected to the housing ( 20 ) by a holding device ( 4 ).

4. Inductive transmitter according to claim 3, characterized in that the holding device 4 contains interlocking locking elements which are formed on holding members ( 5 ) of the carrier body ( 6 ) and associated arms ( 21 ) of the housing ( 20 ).

5. Inductive transmitter according to one of claims 3 or 4, characterized in that the housing ( 20 ) on the holding device ( 4 ) abge th front side contains a guide slot ( 22 ).

6. Inductive transmitter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the core ( 30 ) is held in a holder ( 31 ).

7. Inductive transmitter according to claim 6, characterized in that the holder ( 31 ) with the core ( 30 ) to the guide slots ( 22 ) in the end face of the housing ( 20 ) is adapted.

8. Inductive transmitter according to claim 6, characterized in that the holder ( 31 ) has two arms ( 33 ) for receiving the core ( 30 ) and the arms ( 33 ) engage on opposite sides of the core ( 30 ).

9. Inductive transmitter according to claim 8, characterized in that the opposite sides of the core ( 30 ) with an angular profile ( 32 ) and the arms ( 33 ) of the holder ( 31 ) are provided with a correspondingly formed inner profile ( 34 ).

10. Inductive transmitter according to one of claims 1 to 9, characterized in that the holder ( 31 ) has a connecting head ( 35 ) for connection to the measuring mechanism.

11. Inductive transmitter according to claim 10, characterized in that the connecting head ( 35 ) is provided with a cross recess structure ( 36 ).