DE3925892A1 - Kreuzspul-anzeigegeraet - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Kreuzspul-Anzeigegerät, bei dem ein Magnetrotor durch ein
resultierendes magnetisches Feld in Drehung versetzt wird,
das durch Kreuzspulen in Quadratur erzeugt wird, und wobei
eine erfaßte Variable durch einen zusammen mit dem Rotor
in Drehung versetzten Zeiger angezeigt wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht der den Zeiger antreibende
Teil des Kreuzspul-Anzeigegerätes im allgemeinen aus einem
Paar von Spulen L₁ und L₂, die in Quadratur geschaltet
sind, einem Magnetrotor Mg, der drehbar in einem durch die
beiden Spulen L₁ und L₂ erzeugten resultierenden
magnetischen Feld angeordnet ist, einem Zeiger A, der mit
einem Ende auf der Rotorwelle (nicht dargestellt) des
Magnetrotors Mg befestigt ist, einer Skalenscheibe B zur
Anzeige der erfaßten Variablen in Verbindung mit der
Drehstellung des Zeigers A, einem Nullpunkt-Anschlagstift
P, der die Drehung des Zeigers A begrenzt und einer
Spiralfeder C zum Vorspannen des Zeigers A und des
Magnetrotors Mg gegen den Anschlagstift P.
Bei dieser Anordnung können, wenn Antriebsströme i₁ und
i₂ jeweils durch die Kreuzspulen L₁ und L₂ mit 90°
Phasenverschiebung fließen, wie in Fig. 2 veranschaulicht,
die in den Spulen erzeugten magnetischen Felder
dargestellt werden durch die folgenden Gleichungen:
In den Formeln bezeichnen jeweils: µ₁ und µ₂ die
magnetische Permeabilität der Spulen L₁ und L₂; n₁
und n₂ die Windungszahl der Spulen; und S₁ und S₂
die Querschnittsfläche der Spulen.
Andererseits kann der Drehwinkel α des Magnetrotors Mg, da
er sich mit der resultierenden magnetischen Achse der
magnetischen Felder Φ₁ und Φ₂ verstellt, durch
folgende Gleichung dargestellt werden:
Wenn die Spulen L₁ und L₂ mit einem jeweils gleichen
Aufbau benutzt werden, kann die Gleichung (2) auch wie
folgt geschrieben werden:
Die Formel besagt, daß der Drehwinkel α durch die
Antriebsströme i₁ und i₂ bestimmt wird.
Es sei nunmehr angenommen, daß die Antriebsströme i₁ und
i₂ definiert sind durch:
Dann kann der dem resultierenden magnetischen Feld
entsprechende Drehwinkel R wie folgt dargestellt werden:
Der Drehwinkel R gleicht also dem Drehwinkel des Zeigers,
d. h. α = R. Infolgedessen entspricht die Richtung des von
den Kreuzspulen L₁ und L₂ erzeugten resultierenden
magnetischen Feldes dem Winkel R, wie in Fig. 3
dargestellt ist; und der Magnetrotor Mg wird gegen die
Vorspannkraft der Spiralfeder C bis zum Betrag des
Drehwinkels ϑ ausgelenkt, entsprechend der erfaßten
Variablen.
Durch Ablesen der Stellung des Zeigers A, der sich
zusammen mit dem Magnetrotor Mg vor der Skalenscheibe B
dreht, ist es möglich, den Wert der erfaßten Variablen
festzustellen. Es sei bemerkt, daß die Amplituden der
Antriebsströme i₁ und i₂ im vorliegenden Falle durch
Einbeziehung der Vorspannkraft der Sprialfeder C bestimmt
werden.
Um die Kreuzspulen, wie oben erläutert, anzutreiben, ist
es erforderlich, eine Antriebseinheit zum Antreiben der
Kreuzspulen bereitzustellen. Dabei ist es vorteilhaft,
wenn die Antriebseinheit als Antriebsströme Impulsströme
von der Form sin R und cos R an die Kreuzspulen liefert,
welche Nutzarbeitsverhältniswerte (duty rations)
entsprechend der erfaßten Variablen besitzen. Weiter wird
in Bezug auf die Antriebseinheit verlangt, daß zur
Herabsetzung der Produktionskosten des Anzeigegerätes die
Antriebseinheit einen einfachen Aufbau besitzt. Überdies
können, wenn eine solche Antriebseinheit in einem
Kreuzspul-Anzeigegerät vorhanden ist, verschiedene, in
einem konventionellen Kreuzspul-Anzeigegerät auftretende
Probleme gelöst werden, da es möglich ist, eine digitale
Verarbeitung verschiedener Daten durchzuführen.
Im folgenden soll eines der Probleme unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen beschrieben werden.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen Anzeigegeräte gemäß dem Stande der
Technik mit einer Antriebseinheit, die Impulsströme mit
einem Nutzarbeitsverhältnis entsprechend der erfaßten
Variablen liefert.
So werden bei der Antriebseinheit des in Fig. 4
dargestellten Kreuzspul-Anzeigegerätes Impulsströme mit
einem der erfaßten Variablen entsprechenden
Nutzarbeitsverhältnis erzeugt und über eine
Ausgabeschaltung 50 den Kreuzspulen L₁ und L₂
zugeführt.
Die Antriebseinheit weist folgende Komponenten auf: einen
Sensor 10 zur Erfassung einer Variablen, wie
beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit; einen
Frequenz-/Spannungswandler (F/V) 20; eine Schaltung 30 zur
Berechnung des Nutzarbeitsverhältnisses; eine Schaltung 40
zur Erzeugung eines Nutzarbeitsimpulses; und eine
Ausgabeschaltung 50. Die Kreuzspulen L₁ und L₂ sowie
der Magnetrotor Mg sind die gleichen wie die in Fig. 1
dargestellten.
Im Betrieb wird ein vom Sensor 10 erzeugtes
Ausgangssignal, das beispielsweise die
Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt, an den
Frequenz-/Spannungswandler (F/V) 20 geliefert, der es in
eine Gleichspannung umwandelt. Die so erzeugte
Gleichspannung wird an die Schaltung 30 zur Berechnung des
Nutzarbeitsverhältnisses angelegt, in welcher die sin R-
und cos R-Werte des Drehwinkels R des Zeigers A
entsprechend der Spannung ermittelt werden. Dann wird
jedes in Fig. 5 dargestellte Nutzarbeitsverhältnis aus
Belastungskenngrößen (duty characteristics) berechnet, die
sich in Übereinstimmung mit sin R und cos R verändern.
Jeder der Nutzarbeitsimpulse wird in der Schaltung zur
Erzeugung von Nutzarbeitsimpulsen 40 erzeugt, und
Impulsströme im Nutzarbeitsverhältnis werden
über die Ausgabeschaltung 50 jeweils an die Spulen L₁
und L₂ geliefert.
Da die Impulsströme i₁ und i₂ proportional zu sin R
und cos R sind, und da sich der Winkel a des
resultierenden Magnetfeldes gemäß der erfaßten Variablen
ändert, wird der Zeiger A gegen die Vorspannkraft der
Spiralfeder in die Richtung des resultierenden
Magnetfeldvektors gedreht, wodurch die Ablesung des
Drehwinkels des Zeigers A auf der Skalenscheibe B möglich
wird.
Nun ist, wie anfänglich erwähnt, ein Anschlagstift P an
einer Stelle in der Nähe der Nullanzeigeposition
angebracht, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und der Zeiger A
wird normalerweise durch die Spiralfeder C mit Vorspannung
gegen den Anschlagstift P gezogen. Infolgedessen wird,
wenn sich der Zeiger A im Falle eines
Geschwindigkeitsmessers in der Nähe der
Nullanzeigeposition, oder im Falle eines
Brennstoffanzeigers in der Nähe der "E"-Position befindet,
der Zeiger A in Kontakt mit dem Anschlagstift P gebracht.
Da in der Nähe einer "Null"-Position oder einer
"E"-Position der Skalenscheibe B die erwünschte Linearität
der Anzeige nicht gewährleistet werden kann, muß die
"Null"-Position bzw. die "E"-Position an einen höher
gelegenen Punkt verlegt werden, der normalerweise um 5°
bis 10° oberhalb der wirklichen Position liegt. Ebenfalls
muß die Position des Anschlagstiftes in den entsprechenden
Punkt verschoben werden. Durch diesen Umstand wird infolge
wiederholten Aneinanderschlagens von Zeiger und
Anschlagstift aus Gründen, die später erläutert werden,
ein Störgeräusch erzeugt.
Fig. 6 veranschaulicht einen detaillierten
Schaltungsaufbau der in Fig. 4 gezeigten Ausgabeschaltung
50. In der Ausgabeschaltung 50 sind zwei Paare von
NPN-Transistoren Q 11, Q 13 und Q 12, Q 14 in Gestalt einer
ersten Brückenschaltung mit der ersten Spule L₁
verbunden; und zwei weitere Paare von NPN-Transistoren
Q 21, Q 23 und Q 22, Q 24 sind in Gestalt einer zweiten
Brückenschaltung mit der zweiten Spule L₂ verbunden, wobei
beide Schaltungen zwischen der Versorgungsquelle +Vcc und
Erde liegen. Die jeweilige Basis der Transistoren Q 11 bis
Q 21 ist an die Schaltung zur Erzeugung der
Nutzarbeitsimpulse 40 angeschlossen.
Im Betrieb werden, wenn jeder der Impulsströme i₁ und
i₂ durch die Spulen L₁ und L₂ in Richtung der in
Fig. 6 durchgezogenen Linie fließen soll, die Transistoren
Q 11, Q 14 abgeschaltet und die Transistoren Q 21, Q 24
eingeschaltet. Demgegenüber werden durch Anlegen von
Impulssignalen aus der Schaltung zur Erzeugung der
Nutzarbeitsimpulse 40 an die Basis der Transistoren die
Transistoren Q 21, Q 24 eingeschaltet und die Transistoren
Q 22, Q 23 abgeschaltet.
Andererseits werden, wenn die Impulsströme i₁ und i₂
als Antriebsströme in Richtung der in Fig. 6 gestrichelten
Linie durch die Spulen L₁ und L₂ fließen sollen, die
Transistoren Q 12, Q 13 eingeschaltet und die Transistoren
Q 11, Q 14 ausgeschaltet, während die Transistoren Q 22, Q 23
eingeschaltet und die Transistoren Q 21, Q 24 ausgeschaltet
werden.
Da der Zeiger A durch die Impulsströme angetrieben wird,
welche durch die Spulen L₁ und L₂ fließen und
Reaktionsfolge der Änderungen der
Nutzarbeitsverhältniswerte oder der erfaßten Variablen
sind, folgt der Zeiger A den durch die Änderungen
hervorgerufenen Vibrationen, so daß ein Störgeräusch
erzeugt wird, wenn der Zeiger A an den Anschlagstift P
schlägt. Insbesondere ist, wenn das Anzeigegerät als
Geschwindigkeitsmesser verwendet wird, der Zeiger A bei
niedriger Geschwindigkeit so eingestellt, daß er niemals
ganz vom Anschlagstift loskommt und es bei niedriger
Geschwindigkeit wiederholt zu Anschlags- und
Ablösebewegungen zwischen Zeiger A und Anschlagstift P
infolge von Vibrationen bei Änderungen der erfaßten
Variablen kommt, wodurch ein Störgeräusch erzeugt wird.
Es ist demgemäß ein erstes Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein Kreuzspul-Anzeigegerät mit einer
Antriebseinheit zum Antreiben der Kreuzspulen zu schaffen,
das einen einfachen Aufbau besitzt und daher zu niedrigen
Kosten hergestellt werden kann.
Es ist ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
Kreuzspul-Anzeigegerät zu schaffen, bei dem die
Nutzarbeitsverhältnisse der Impulsströme aus digitalen
Daten errechnet werden, die den Drehwinkeln R des Zeigers
des Anzeigegerätes und deren sin R- und cos R-Werten
entsprechen, welche zuvor in einem ROM gespeichert und aus
dem ROM ausgelesen werden; und bei dem die Impulsströme
mit auf eine erfaßte Variable reagierenden
Nutzarbeitsverhältnissen in einer Schaltung zur Erzeugung
von Nutzarbeitsimpulsen erzeugt und mit 90°
Phasenverschiebung an die Kreuzspulen geliefert werden,
wodurch die Berechnung des Nutzarbeitsverhältnisses
vereinfacht wird.
Es ist ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
Kreuzspul-Anzeigegerät mit einem Anschlagstift zur
Begrenzung der Drehbewegung des Zeigers des Anzeigegerätes
zu schaffen, das Erfassungsmittel aufweist, die
feststellen, ob die auftretenden Drehwinkel des Zeigers
des Anzeigegerätes in einen vorausbestimmten Winkelbereich
fallen oder nicht, und die ein Ausgangssignal gemäß dem
Erfassungsergebnis liefern; und das Kompensationsmittel
zum Ausgleichen der Nutzarbeitsverhältnisse der an die
Kreuzspulen zu liefernden Impulsströme aufweist, wobei die
Kompensationsmittel die Nutzarbeitsverhältnisse der
Impulsströme nur dann ausgleicht, wenn die auftretenden
Drehwinkel des Zeigers in den vorausbestimmten
Winkelbereich fallen, so daß das Drehmoment des Zeigers
verringert und die Erzeugung von Störgeräuschen durch
wiederholtes Aneinanderschlagen von Zeiger und
Anschlagstift unterdrückt wird.
Um das erste und das zweite Ziel zu erreichen, weist das
Kreuzspul-Anzeigegerät mit Antriebseinheit folgende
Komponenten auf: ein Paar von in Quadratur geschalteten
Kreuzspulen; einen Magnetrotor mit einem Zeiger in seiner
Mitte, der innerhalb der Spulen drehbar in einem von den
Spulen erzeugten resultierenden magnetischen Feld
angeordnet und in der Lage ist, eine erfaßte Variable
durch in den Spulen entsprechend der erfaßten Variablen
fließende Impulsströme anzuzeigen; wobei das Anzeigegerät
weiter aufweist: Datenerzeugungsmittel zur Erzeugung von
sin R- und cos R-Daten in Übereinstimmung mit dem
auftretenden Drehwinkel des auf die erfaßte Variable
ansprechenden Zeigers; einem ROM, welcher die
Datenerzeugungsmittel bildet; Impulserzeugungsmitteln zur
Erzeugung von Stromimpulsen mit Nutzarbeitsverhältnissen,
welche den erzeugten sin R- und cos R-Werten entsprechen
und an die Kreuzspulen geliefert werden; und
Ausgabeschaltungsmittel zum Antreiben der Spulen
entsprechend der so erzeugten Impulsströme.
Bei einem Kreuzspul-Anzeigegerät mit einer Antriebseinheit
des vorerwähnten Aufbaus findet die Datenverarbeitung in
dem die Datenerzeugungsmittel bildenden einzigen ROM
statt, wodurch die Struktur vereinfacht wird und somit zu
einer Verringerung der Herstellungskosten führt. Weiter
ist es bei diesem Kreuzspul-Anzeigegerät, da nur
sin R-Daten im Bereich von 0°R90° im ROM gespeichert
werden, möglich, eine hochauflösende Anzeigecharakteristik
durch einen ROM bestimmter Kapazität zu erzielen, im
Vergleich zu Fällen, in denen auch die anderen Daten darin
gespeichert werden.
Weiter weist, um das dritte Ziel zu erreichen, das
Kreuzspul-Anzeigegerät gemäß der vorliegenden Erfindung
folgende Komponenten auf: ein Paar in Quadratur
geschaltete Kreuzspulen; einen Magnetrotor mit einem
Zeiger in seiner Mitte, welcher im Inneren der Spulen in
einem von den Kreuzspulen erzeugten resultierenden
Magnetfeld drehbar angeordnet und in der Lage ist, eine
erfaßte Variable durch in den Spulen in Übereinstimmung
mit der erfaßten Variablen fließende Impulsströme
anzuzeigen; und einen Anschlagstift zur
Bewegungsbegrenzung des Zeigers bei niedrigem Drehwinkel;
wobei das Anzeigegerät weiter aufweist: Erfassungsmittel
zur Feststellung, ob die auftretenden Drehwinkel des
Zeigers des Anzeigegerätes in einen vorherbestimmten
Winkelbereich, innerhalb dessen der Zeiger die Möglichkeit
der Berührung mit dem Anschlagstift hat, fallen oder
nicht, und zur Lieferung eines Ausgangssignals gemäß dem
Erfassungsergebnis; und Schaltungsmittel zur
Stromsteuerung, deren Eingang an den Ausgang der
Erfassungsmittel und deren Ausgang an die Ausgabeschaltung
zum Antrieb der Kreuzspulen durch Impulsströme
angeschlossen ist, welche von den Schaltungsmitteln zur
Berechnung des Nutzarbeitsverhältnisses berechnete
Nutzarbeitsverhältnisse aufweisen, wodurch die Amplituden
der von der Ausgabeschaltung gelieferten Impulsströme nur
dann durch das Ausgangssignal der Schaltungsmittel zur
Stromsteuerung verkleinert werden, wenn der vorherige
Winkel des Zeigers innerhalb des vorherbestimmten
letzteren Winkels liegt.
Ein Kreuzspul-Anzeigegerät mit der vorgenannten Struktur
erlaubt es, die Erzeugung der durch das wiederholte
Anschlagen von Zeiger- und Anschlagstift innerhalb des
vorausbestimmten Winkelbereiches versachten Störgeräusche
zu unterdrücken.
Die Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
Fig. 1 stellt den Grundaufbau des
Kreuzspul-Anzeigegerätes mit Kreuzspulen,
Magnetrotor und Zeiger, Vorspannfeder und
Skalenscheibe gemäß einer Ausführungsform des
Standes der Technik dar;
Fig. 2 stellt die Kreuzspulen mit hindurchfließenden
Antriebsströmen dar;
Fig. 3 veranschaulicht das resultierende Magnetfeld der
durch die Kreuzspulen erzeugten Magnetfelder;
Fig. 4 zeigt eine Antriebseinheit für die Kreuzspulen
gemäß dem Stande der Technik;
Fig. 5 veranschaulicht die Kennlinien der
Nutzarbeitsverhältnisse von sin R und cos R der an
die Kreuzspulen zu liefernden Ströme;
Fig. 6 gibt eine detaillierte Darstellung der in Fig. 4
wiedergegebenen Ausgabeschaltung;
Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer Antriebseinheit für ein
Kreuzspul-Anzeigegerät gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der
Antriebseinheit für ein Kreuzspul-Anzeigegerät
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 zeigt den Verlauf des Zeigerdrehmomentes in Bezug
auf den Drehwinkel des Zeigers;
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der
Antriebseinheit des Kreuzspul-Anzeigegerätes gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 stellt ein Flußdiagramm des in Fig. 10 gezeigten
Mikroprozessors dar;
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform der Ausgabeschaltung
sowie eine Stromsteuerschaltung gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 stellt eine weitere Ausführungsform einer
Antriebseinheit für ein Kreuzspul-Anzeigegerät
gemäß der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 14 zeigt eine andere weitere Ausführungsform einer
Antriebseinheit für ein Kreuzspul-Anzeigegerät
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 zeigt die Nutzarbeitsverhältnisse der Ströme ohne
Kompensation;
Fig. 16 zeigt die kompensierten Nutzarbeitsverhältnisse
der an die Kreuzspulen zu liefernden Ströme; und
Fig. 17 stellt ein weiteres Steuer-Flußdiagramm des in
Fig. 14 gezeigten Mikroprozessors dar.
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnung sollen nun
bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
beschrieben werden.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform einer Antriebseinheit
zum Antreiben der Kreuzspulen L₁ und L₂ durch
Impulsströme mit sin R- und cos R-Verlauf, die durch einen
sin R-Funktionsgenerator eines ROM erzeugt werden.
Die Antriebseinheit umfaßt eine Taktschaltung 1, eine
Zählerschaltung 2, eine sin R-Funktionsgeneratorschaltung
3, einen sin R-Nutzarbeitsimpulsgenerator 4, einen cos
R-Nutzarbeitsimpulsgenerator 5, eine erste
Antriebsschaltung 6, eine zweite Antriebsschaltung 7, und
eine Richtungseinstellschaltung 8. Die in Quadratur
geschalteten Kreuzspulen L₁ und L₂ sind in der
gleichen Weise aufgebaut wie die in Fig. 1 dargestellten
Spulen.
In Betrieb werden ein Rechtecksignal, dessen Periode in
Übereinstimmung mit der erfaßten Variablen, beispielsweise
der Fahrzeuggeschwindigkeit, schwankt, und Taktsignale an
die Zählerschaltung 2 angelegt. Das Ausgangssignal der
Zählerschaltung 2 wird an die
sin R-Funktionsgeneratorschaltung 3 geliefert und das
sin R-Funktionssignal der Funktionsgeneratorschaltung 3
des ROM wird direkt an die
sin R-Nutzarbeitsimpulsgeneratorschaltung 4 angelegt, um
daraus einen sin R-Nutzarbeitsimpuls zu erzeugen.
Andererseits wird das sin R-Funktionssignal indirekt an
den cos R-Nutzarbeitsimpulsgenerator 5 angelegt. Es wird
nämlich das sin R-Funktionssignal der
Funktionsgeneratorschaltung 3 an die Antriebsschaltung 7
nach Verschiebung der Phase des sin R-Ausgangssignals um
90° durch (nicht dargestellte) Phasenschiebermittel
entsprechend dem Prinzip: sin (90°±R) = cos R angelegt.
Die so durch den sin R-Nutzarbeitsimpulsgenerator 4 und
den cos R-Impulsgenerator 5 erzeugten Impulsströme werden
über die Antriebsschaltungen 6 und 7 an die Spulen L₁
und L₂ geliefert.
Die Richtungseinstellschaltung 8 bestimmt die Richtung der
durch die Kreuzspulen L₁ und L₂ fließenden
Antriebsströme in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal
der Zählerschaltung 2. Die nachfolgende Tabelle 1 gibt die
Beziehung zwischen dem Quadranten, den Winkeln und dem
Anschluß der Ausgangsklemmen der Antriebsschaltungen 6, 7
wieder.
Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, werden die Ausgangsklemmen
a₁, a₂, b₁ und b₂ der Antriebsschaltungen 6 und 7
in Übereinstimmung mit den digitalen Daten der
Zählerschaltung 2 gewählt. Da jeder der durch die Spulen
fließenden Ströme i₁ und i₂ dem Verlauf sin R und cos
R entspricht, verändert sich die Richtung des
resultierenden Magnetfeldvektors entsprechend der erfaßten
Variablen. Infolgedessen wird der Magnetrotor Mg in
Richtung des resultierenden Magnetfeldes gedreht.
Die sin R-Funktionsgeneratorschaltung 3 kann durch einen
ROM gebildet werden. Jedes der dem Winkel R der
sin R-Daten entsprechenden digitalen Daten wurde zuvor im
ROM gespeichert, wie aus der folgenden Tabelle 2
hervorgeht.
Gemäß der vorstehenden Tabelle wird der mit Bit "0"
entsprechende Winkel R auf 0° eingestellt, während die
Änderungsrate des Bit (in dieser Tabelle die "1") dem
Winkel 1° entspricht, zu dem sich die sin R-Daten im ROM
befinden. Weiter wurden die sin R-Daten in Tabelle 2 im
Bereich von 0°R90° gespeichert. Die sin R-Daten in
den Bereichen 90°R180°, 180°R270° und
270°R360 entsprechen jeweils den sin R-Daten im
Bereich 0°R90°.
Es ist aber möglich, die sin R-Daten im Bereich zwischen
0°R360° zu speichern, wie aus Tabelle 3 hervorgeht.
Im Falle der Tabelle 3 kann die Richtungseinstellschaltung
8 fortgelassen werden, weil die Stromflußrichtung durch
Benutzung der Ausgangsklemmen a₁ bis b₂ der
Antriebsschaltungen 6, 7, basierend auf den sin R
(cos R)-Daten eingestellt werden kann. Die cos R-Daten
können aus den sin R-Daten durch Verschieben der Phase von
sin R erzeugt werden; doch können die cos R-Daten auch im
ROM gespeichert werden.
Jeder der Impulsströme mit auf die erfaßte Variable
reagierenden Nutzarbeitsverhältnissen kann durch den
sin R-Nutzarbeitsimpulsgenerator 4 und den
cos R-Nutzarbeitsimpulsgenerator 5 in Übereinstimmung mit
den aus dem ROM ausgelesenen sin R-Daten und den cos
R-Daten erzeugt werden.
Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform des
Kreuzspul-Anzeigegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Gerät weist einen Erfassungskreis 60 zur Erfassung der
Höhe der vom Frequenz-/Spannungswandler (F/V-Wandler) 20
erzeugten Gleichspannung, sowie eine Stromsteuerschaltung
70 auf, welche auf ein Ausgangssignal des
Erfassungskreises 60 zur Steuerung der Amplitude der von
der Ausgabeschaltung 50 gelieferten Stromimpulse reagiert.
In Fig. 8 entsprechen gleiche Bezugszeichen den in Fig. 4
dargestellten gleichen Schaltungskomponenten. So
bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Sensor zur Erfassung
einer Variablen, wie beispielsweise der
Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Rotordrehzahl, sowie zur
Erzeugung eines Impulssignals, deren Frequenz der erfaßten
Variablen entspricht. Weiter kennzeichnen die
Bezugszeichen: 30 - eine Nutzarbeitsberechnungsschaltung,
40 - eine Nutzarbeitsimpulserzeugungsschaltung, L₁ und
L₂ - Kreuzspulen und Mg - einen Magnetrotor.
In Betrieb wird vom Sensor 10 in Übereinstimmung mit der
erfaßten Variablen ein Impulssignal erzeugt und an den
F/V-Wandler 20 geliefert. Das Impulssignal wird durch den
F/V-Konverter 20 in eine Gleichspannung umgewandelt, wobei
die Ausgabe des Wandlers einerseits an die
Erfassungsschaltung 60, und andererseits an die
Nutzarbeitsberechungsschaltung 30 geliefert wird. Die
Erfassungsschaltung 60 stellt fest, ob die als Antwort auf
die erfaßte Variable auftretenden Drehwinkel des Zeigers
in einen vorbestimmten Winkelbereich fallen,
beispielsweise zwischen 0° und 10°, innerhalb dessen der
Zeiger A des Gerätes die Möglichkeit hat, mit dem
Anschlagstift P in Berührung zu kommen, wie das in einem
unteren Winkelbereich des Zeigers möglich ist, wenn die
Antriebsströme anfänglich an die Kreuzspulen L₁ und L₂
gelangen.
Wenn das Ausgangssignal des F/V-Wandlers 20 nicht in den
vorbestimmten Winkelbereich fällt, d. h. in den Winkel
R₁, werden Impulsströme mit Nutzarbeitsverhältnissen,
welche durch die Nutzarbeitsberechnungsschaltung 30
berechnet wurden, von der
Nutzarbeitsimpulserzeugungsschaltung 40 erzeugt, und die
Ausgabe des Erfassungskreises 60 löst den Betrieb der
Stromsteuerschaltung 70 aus. Als Ergebnis wird der von der
Ausgabeschaltung 50 erzeugte und an die Spulen L₁ und
L₂ anzulegende Strom verringert.
Fig. 9 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem
Drehwinkel R des Zeigers und dem Zeigerdrehmoment. Wie aus
Fig. 9 hervorgeht, wird die Amplitude der an die Spulen
L₁ und L₂ zu liefernden Ströme verringert, wenn der
Drehwinkel O des Zeigers A in den Bereich des Winkels R₁
fällt, innerhalb dessen der Zeiger mit dem Anschlagstift P
in Berührung kommen kann. Als Ergebnis wird das Drehmoment
des Zeigers A so verkleinert, daß die mechanische Kraft
des Zeigers A, die den Zeiger A mit dem Anschlagstift P in
Berührung bringen soll, ebenfalls geschwächt wird, so daß
das Entstehen von Störgeräuschen verhindert wird. Da die
Niedriganzeigezone in der Nähe der Nullanzeige im
allgemeinen eine geringe Genauigkeit besitzt, verursacht
die Abnahme des Drehmomentes kein Problem.
Fig. 10 zeigt eine andere Ausführungsform des
Kreuzspul-Anzeigegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform werden eine CPU
(Zentraleinheit), ein RAM und ein ROM anstelle des
F/V-Konverters 20 der Nutzarbeitsberechnungsschaltung 30
und der Erfassungsschaltung 60 der Fig. 7 verwendet.
Entsprechend wird vom Sensor 10 das Impulssignal direkt an
den Mikroprozessor 80 angelegt.
Fig. 11 veranschaulicht ein Flußdiagramm eines in der CPU
des Mikroprozessors 80 durchzuführenden Steuerablaufes.
Der Betrieb der CPU des Mikroprozessors 80 sei nunmehr
unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 11
beschrieben.
In Schritt S₁ wird die Frequenz des Impulssignals des
Sensors 10 berechnet, und das Programm geht nach Schritt
S₂ über, in welchem der Drehwinkel R in Übereinstimmung
mit der Frequenz berechnet wird. Dann geht das Programm
nach Schritt S₃, in welchem die Nutzarbeitsverhältnisse
der Impulsströme in Übereinstimmung mit den Werten von sin
R und cos R des Drehwinkels R berechnet werden, wonach das
Programm nach Schritt S₄ übergeht.
In Schritt S₄ wird eine Entscheidung darüber gefällt, ob
die so berechneten Nutzarbeitsverhältnisse innerhalb eines
vorherbestimmten Winkelbereiches R₁ liegen. Falls die
Antwort JA lautet, d. h., wenn die Nutzarbeitsverhältnisse
oberhalb des Winkelbereiches R liegen, geht das Programm
nach Schritt S₅ über, in welchem die Nutzarbeitsimpulse
von der Nutzarbeitsimpulserzeugungsschaltung 30 erzeugt
und an die Ausgabeschaltung 50 geliefert werden.
Andererseits geht das Programm, wenn das
Entscheidungsergebnis in Schritt S₄ NEIN lautet, d. h.,
wenn die Nutzarbeitsverhältnisse innerhalb des
Winkelbereiches R₁ liegen, nach Schritt S₆ über, in
welchem die Stromsteuerschaltung 70 durch ein
Ausgangssignal des Erfassungskreises 60 aktiviert wird und
die Amplitude jedes von der Ausgabeschaltung 50 zu
liefernden Impulsstromes verringert wird. Demgemäß wird
das Drehmoment des Zeigers A ebenfalls verringert. Es sei
bemerkt, daß in diesem Falle die Vorspannkraft der
Spiralfeder C des Zeigers A (vgl. Fig. 1) in Rechnung zu
stellen ist, wenn die Nutzarbeitsverhältnisse entsprechend
dem Drehwinkel des Zeigers A berechnet werden.
Fig. 12 veranschaulicht einen detaillierten Aufbau der in
den Fig. 8 bzw. 10 dargestellten Ausgabeschaltung 50 bzw.
Stromsteuerschaltung 70 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der Aufbau der Ausgabeschaltung 50 ist der gleiche wie der
in Fig. 6 dargestellte. Deshalb ist eine detaillierte
Beschreibung der Wirkungsweise der Ausgabeschaltung 50
nicht erforderlich.
In Fig. 12 weist die Stromsteuerschaltung 70 einen
Transistor Q₁ und einen Widerstand R₁ auf, die
parallel zwischen die Versorgungsquelle +Vcc und den
Eingang der Ausgabeschaltung 30 geschaltet sind, wobei die
Basis des Transistors Q₁ an den Ausgang der
Erfassungsschaltung 60 in Fig. 8 oder an den Ausgang des
Mikroprozessors 80 in Fig. 10 angeschlossen ist, mit
beiden Transistoren am Widerstand R₁.
In Betrieb wird das Ausgangssignal entweder des
Erfassungskreises 60 oder des Mikroprozessors 80 an die
Basis des Transistors Q₁ gelegt, wenn der Drehwinkel des
Zeigers A größer als der vorausbestimmte Winkel R₁ ist.
Dann wird der Transistor Q₁ leitend gemacht und die
Versorgungsquelle +Vcc wird direkt an den Ausgabekreis 50
geschaltet. Dementsprechend ist der Schaltungsaufbau in
diesem Falle dem in Fig. 6 dargestellten Aufbau
äquivalent, und die mit Nutzarbeitsverhältnissen
entsprechend dem Drehwinkel des Zeigers A behafteten
Impulsströme fließen durch die Spulen L₁ und L₂.
Andererseits wird das Ausgangssignal entweder des
Erfassungskreises 60 oder des Mikroprozessors 80 nicht an
die Basis des Transistors Q₁ gelegt, wenn der Drehwinkel
des Zeigers A innerhalb des vorherbestimmten Winkels R₁
liegt. Entsprechend wird der Transistor Q₁ nicht leitend
gemacht, so daß der Widerstand R₁ zwischen die
Versorgungsquelle +Vcc und den Eingang der
Ausgangsschaltung 50 gelangt. Infolgedessen wird die
Amplitude der an die Spulen L₁ und L₂ zu liefernden
Impulsströme i₁ und i₂ verringert, im Vergleich zum
früheren Fall, bei dem der Widerstand R₁ kurzgeschlossen
oder durch den Transistor Q₁ überbrückt wird, so daß das
Drehmoment des Zeigers A verringert und die Entstehung von
Störgeräuschen vermieden wird.
Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform des
Kreuzspul-Anzeigegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform werden die
Nutzarbeitsverhältnisse der an die Spulen L₁ und L₂ zu
liefernden Impulsströme verringert, wenn der Drehwinkel
des Anzeigers A in den vorherbestimmten Bereich des Winkels
R fällt.
Gemäß Fig. 13 weist das Kreuzspul-Anzeigegerät eine
Erfassungsschaltung 60 und eine Kompensationsschaltung 70
auf. Die übrigen Schaltungskomponenten wie der Sensor 10,
der F/V-Wandler 20, die Nutzarbeitsberechnungsschaltung
30, der Nutzarbeitsimpulserzeugungskreis 40 und der
Ausgabekreis 50 entsprechen denjenigen der Fig. 8 und
tragen die gleichen Bezugszeichen.
Der Eingang der Erfassungsschaltung 60 ist an den Ausgang
des F/V-Wandlers 20 angeschlossen, während der Ausgang der
Erfassungsschaltung 60 mit dem Eingang der
Kompensationsschaltung 70 verbunden ist, so daß die
Nutzarbeitsverhältnisse der an die Spulen L₁ und L₂ in
Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal der
Erfassungsschaltung 60 zu liefernden Impulsströme
kompensiert werden.
In Betrieb nimmt die Erfassungsschaltung 60 das
Ausgangssignal des F/V-Wandlers 20 auf, d. h., eine
Gleichspannung als Antwort auf eine gemessene Variable,
und sie stellt fest, ob der Drehwinkel des Zeigers A
innerhalb des vorherbestimmten Bereiches des Winkels R
liegt, in welchem der Zeiger A die Möglichkeit hat, mit
dem Anschlagstift B in Berührung zu kommen (vgl. Fig. 1).
Wenn der Drehwinkel oberhalb des vorherbestimmten
Bereiches des Winkels R₁ liegt, wird vom Erfassungskreis
60 kein Ausgangssignal erzeugt, und ebenso findet durch
die Kompensationsschaltung 70 keine Kompensation der
Nutzarbeitsverhältnisse der an die Spulen L₁ und L₂ zu
liefernden Impulsströme statt. Die von der
Nutzarbeitsberechnungsschaltung 30 berechneten
Nutzarbeitsverhältnisse werden nämlich direkt an die
Nutzarbeitsimpulserzeugungsschaltung 40 ohne Kompensation
geliefert, und die von der Schaltung 40 mit
Nutzarbeitsverhältnissen ohne Kompensation erzeugten
Impulsströme werden durch die Ausgabeschaltung 50 an die
Spulen L₁ und L₂ geliefert.
Andererseits wird, wenn der Drehwinkel des Zeigers A
innerhalb des vorherbestimmten Bereiches des Winkels R₁
liegt, von der Erfassungsschaltung 60 ein Ausgangssignal
erzeugt und an die Kompensationsschaltung 70 geliefert.
Die von der Nutzarbeitsberechnungsschaltung 30 berechneten
Nutzarbeitsverhältnisse werden mit einem vorherbestimmten
Koeffizienten β (0<β<1) multipliziert, und die so
multiplizierten, geänderten Nutzarbeitsverhältnisse werden
an die Nutzarbeitsimpulserzeugungsschaltung 40 angelegt.
Als Ergebnis werden von der Schaltung 40 die mit den
geänderten Nutzarbeitsverhältnissen behafteten
Impulsströme erzeugt und durch die Ausgabeschaltung 50 an
die Spulen L₁ und L₂ geliefert. Dies bedeutet, daß das
Drehmoment des Zeigers A verringert und die Erzeugung von
Störgeräuschen verhindert wird, weil die Kraft, welche den
Zeiger A mit dem Anschlagstift P in Berührung bringen
will, durch das verringerte Drehmoment geschwächt ist.
In diesem Falle fällt, da der gleiche Koeffizient β mit
den Nutzarbeitsverhältnissen der an die Spulen L₁ und
L₂ zu liefernden Impulsströme multipliziert wird, die
Richtung des resultierenden magnetischen Feldes der Spulen
L₁ und L₂ mit der Richtung der resultierenden
Magnetfelder ohne Kompensation zusammen, so daß zwischen
den beiden Fällen kein Anzeigefehler auftritt.
Fig. 15 zeigt die Beziehung zwischen dem Drehwinkel O des
Zeigers A und den Nutzarbeitsverhältnissen der an die
Spulen L₁ und L₂ ohne Kompensation zu liefernden
Impulsströme, während Fig. 16 die kompensierten oder
modifizierten Nutzarbeitsverhältnisse der Impulsströme
wiedergibt.
In Fig. 14 ist eine weitere Ausführungsform des
Kreuzspul-Anzeigegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung
dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Mikroprozessor 80 mit
einer CPU, ein RAM und ein ROM anstelle des F/V-Wandlers
20, der Erfassungsschaltung 60 und der
Kompensationsschaltung 70 gemäß Fig. 13 verwendet. In Fig.
14 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen der Fig. 13 die
gleichen Schaltungskomponenten.
Die Betriebsweise des in Fig. 14 dargestellten Gerätes sei
nun unter Bezugnahme auf das Steuer-Flußdiagramm gemäß Fig.
17 beschrieben.
In Schritt S₁ wird die Frequenz des vom Sensor 10
gelieferten Impulssignals berechnet und das Programm geht
nach Schritt S₂ über, in welchem der Drehwinkel R in
Übereinstimmung mit der so berechneten Frequenz ermittelt
wird.
Dann werden die Nutzarbeitsverhältnisse in Übereinstimmung
mit den Werten von sin R und cos R des Drehwinkels R in
Schritt S₃ berechnet, und das Programm geht nach Schritt
S₄ über, wo eine Entscheidung darüber gefällt wird, ob
die so berechneten Nutzarbeitsverhältnisse oberhalb eines
vorherbestimmten Winkels R₁ liegen. Wenn das Ergebnis
der Entscheidung JA ist, d. h., wenn der Drehwinkel R größer
als der vorherbestimmte Winkel R₁ ist, geht das Programm
nach Schritt S₅ über, wo Nutzarbeitsimpulse mit nicht
kompensierten Nutzarbeitsverhältnissen durch die
Nutzarbeitsimpulserzeugungsschaltung 30 erzeugt und dann
durch die Ausgabeschaltung 50 an die Spulen L₁ und L₂
geliefert werden.
Andererseits geht das Programm, wenn das
Entscheidungsergebnis in Schritt S₄ NEIN lautet, d. h.,
wenn der Drehwinkel R des Zeigers A in den
vorausbestimmten Bereich des Winkels R₁ fällt, nach
Schritt S6 über, in welchem die so berechneten
Nutzarbeitsverhältnisse mit dem Koeffizienten β
multipliziert werden, während in Schritt S5 Impulsströme
mit modifizierten oder kompensierten
Nutzarbeitsverhältnissen durch die
Nutzarbeitsimpulserzeugungsschaltung 30 erzeugt und dann
durch die Ausgabeschaltung 50 an die Spulen L₁ und L₂
geliefert werden.
Es sei jedoch bemerkt, daß in diesem Falle die
Vorspannkraft der Spiralfeder C des Zeigers A (vgl. Fig.
1) bei der Berechnung der Nutzarbeitsverhältnisse
berücksichtigt werden muß.
Wie bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele gezeigt
wurde, wird bei dem Kreuzspul-Anzeigegerät gemäß der
vorliegenden Erfindung eine Entscheidung darüber
getroffen, ob der Drehwinkel des Zeigers innerhalb eines
vorherbestimmten Bereiches des Winkels R₁ liegt; und
wenn der Drehwinkel des Zeigers größer als der
vorherbestimmte Winkel R₁ ist, werden Impulsströme mit
unkompensierten Nutzarbeitsverhältnissen erzeugt und an
die Spulen L₁ und L₂ geliefert.
Andererseits werden, wenn die Drehwinkel des Zeigers
innerhalb des vorausbestimmten Bereiches des Winkels R₁
liegen, Impulsströme mit kompensierten oder modifizierten
Nutzarbeitsverhältnissen erzeugt und an die Kreuzspulen
L₁ und L₂ geliefert, wodurch das Drehmoment des
Zeigers verringert wird. Im Ergebnis wird das durch die
Anschläge zwischen dem Zeiger A und dem Anschlagstift P
verursachte Störgeräusch verringert.
Bei dem in den Fig. 8, 9, 13 und 14 dargestellten
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die
Berechnungen der Nutzarbeitsverhältnisse entweder in der
Nutzarbeitsberechnungsschaltung 30 oder dem Mikroprozessor
80 durchgeführt. Es versteht sich für Fachleute von
selbst, daß digitale, den Winkeln R entsprechende Daten
und mindestens die sin R-Werte in einem ROM der
Nutzarbeitsberechnungsschaltung 30 oder im ROM des
Mikroprozessors 80 gespeichert werden können, und daß
jegliche digitale, dem Drehwinkel des Zeigers A und
seinen sin R-Werten entsprechenden Daten aus dem ROM
ausgelesen werden können. Die dem cos R-Wert
entsprechenden Daten können ebenfalls aus den sin R-Daten
durch Zugriff zu jedem Speicherplatz (R+90°) des ROM
gewonnen werden, also ohne Speichern von cos R-Daten,
ähnlich dem in Fig. 7 dargestellten Fall.
Es sei weiter bemerkt, daß die Antriebsschaltung zum
Antreiben der Kreuzspulen gemäß Fig. 7 auch bei anderen
Kreuzspul-Anzeigegeräten als den in den Fig. 8, 9, 13 und
14 dargestellten angewendet werden kann.
Die Erfindung wurde anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen beschrieben, jedoch ist davon
auszugehen, daß die verwendeten Ausdrücke nur Worte zum
Zwecke der Beschreibung sind und keine Beschränkungen
bedeuten, und daß verschiedene Abänderungen und Varianten
im Rahmen der beigefügten Patentansprüche möglich sind,
ohne von Geist und Umfang der Erfindung in ihren
umfassenderen Aspekten abzuweichen.
Claims (7)
1. Kreuzspul-Anzeigegerät mit einem Paar von in Quadratur
geschalteten Kreuzspulen und mit einem Magnetrotor mit
Zeiger in der Mitte, wobei der Rotor innerhalb der
Spulen in einem resultierenden magnetischen Feld drehbar
angeordnet und in der Lage ist, eine erfaßte Variable
durch in den Spulen in Übereinstimmung mit der erfaßten
Variablen fließende Impulsströme anzuzeigen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät
weiter umfaßt:
- - Datenerzeugungsmittel zum Erzeugen von sin R- und cos R-Daten in Übereinstimmung mit dem auftretenden Drehwinkel R des Zeigers als Antwort auf die erfaßte Variable, wobei die Datenerzeugungsmittel aus einem ROM (random access memory bzw. Festwertspeicher) bestehen;
- - Impulserzeugungsmittel zum Erzeugen von an die Kreuzspulen zu liefernden Impulsströmen mit Nutzarbeitsverhältnissen, die als Antwort auf die so erzeugten sin R- und cos R-Daten auftreten; und
- - Ausgabeschaltungsmittel zum Antreiben der Spulen in Übereinstimmung mit den so erzeugten Impulsströmen.
2. Anzeigegerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die den
cos R entsprechenden Daten aus den sin R-Daten durch
Zugriff auf jeden Speicherplatz von sin (90°±R) des
ROM erhalten werden.
3. Kreuzspul-Anzeigegerät mit einem Paar von in Quadratur
geschalteten Kreuzspulen und mit einem Magnetrotor mit
Zeiger in der Mitte, wobei der Rotor innerhalb der
Spulen in einem resultierenden magnetischen Feld
drehbar angeordnet und in der Lage ist, eine erfaßte
Variable durch in den Spulen in Übereinstimmung mit der
erfaßten Variablen fließende Impulsströme anzuzeigen,
und mit einem Anschlagstift zur Begrenzung der
Zeigerbewegung bei einem kleinen Drehwinkel,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Anzeigegerät weiter aufweist:
- - Erfassungsmittel zur Feststellung, ob der Drehwinkel des Zeigers in einen vorausbestimmten Winkelbereich R₁ fällt oder nicht, in welchem der Zeiger die Möglichkeit der Berührung mit dem Anschlagstift hat; und zur Lieferung eines Ausgangssignals in Übereinstimmung mit dem Feststellungsergebnis; und
- - Stromsteuerschaltungsmittel, deren Eingang mit dem Ausgang der Erfassungsmittel und deren Ausgang mit den Ausgabeschaltungsmitteln zum Antreiben der Kreuzspulen durch Stromimpulse verbunden ist, deren Nutzarbeitsverhältnisse durch Schaltungsmittel zur Berechnung des Nutzarbeitsverhältnisses ermittelt werden, wobei nur dann, wenn der auftretende Drehwinkel des Zeigers innerhalb des vorausbestimmten Winkelbereiches R₁ liegt, die Amplitude der von den Ausgabeschaltungsmitteln erzeugten Impulsströme durch ein Ausgangssignal der Stromsteuerschaltungsmittel verkleinert wird.
4. Kreuzspul-Anzeigegerät mit einem Paar von in Quadratur
geschalteten Kreuzspulen und mit einem Magnetrotor mit
Zeiger in der Mitte, wobei der Rotor innerhalb der
Spulen in einem resultierenden magnetischen Feld
drehbar angeordnet und in der Lage ist, eine erfaßte
Variable durch in den Spulen in Übereinstimmung mit der
erfaßten Variablen fließende Impulsströme anzuzeigen,
und mit einem Anschlagstift zur Begrenzung der
Zeigerbewegung bei einem kleinen Drehwinkel,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Anzeigegerät weiter aufweist:
- - Erfassungsmittel zur Feststellung, ob der Drehwinkel des Zeigers in einen vorausbestimmten Winkelbereich R₁ fällt oder nicht, in welchem der Zeiger eine Berührungsmöglichkeit mit dem Anschlagstift hat; und zur Lieferung eines Ausgangssignals in Übereinstimmung mit dem Feststellungsergebnis;
- - Stromsteuerschaltungsmittel, deren Eingang mit dem Ausgang der Erfassungsmittel und deren Ausgang mit den Ausgabeschaltungsmitteln zum Antreiben der Kreuzspulen durch Stromimpulse verbunden ist, deren Nutzarbeitsverhältnisse zuvor berechnet wurden; und
- - einen Mikroprozessor mit einer CPU (central processing unit bzw. Zentraleinheit), einem RAM und einem ROM (read only memory bzw. Festwertspeicher), der zwischen die Erfassungsmittel und die Ausgabeschaltungsmittel geschaltet ist, wobei die den Winkeln von sin R und cos R zur Berechnung der Nutzarbeitsverhältnisse entsprechenden digitalen Daten zuvor im ROM gespeichert wurden, wodurch nur dann, wenn der auftretende Drehwinkel des Zeigers in den vorausbestimmten Winkelbereich R₁ fällt, die Amplituden der Stromimpulse der Ausgabeschaltungsmittel durch ein Ausgangssignal der Stromsteuerschaltungsmittel verkleinert werden.
5. Kreuzspul-Anzeigegerät mit einem Paar von in Quadratur
geschalteten Kreuzspulen und mit einem Magnetrotor mit
Zeiger in der Mitte, wobei der Rotor innerhalb der
Spulen in einem resultierenden magnetischen Feld
drehbar angeordnet und in der Lage ist, eine erfaßte
Variable anzuzeigen, und mit einem Anschlagstift zur
Beschränkung der Zeigerbewegung bei einem kleinen
Drehwinkel,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Anzeigegerät weiter aufweist:
- - Sensormittel zur Erfassung der Variablen;
- - Kompensationsmittel zum Ausgleichen der Nutzarbeitsimpulse der Impulsströme, die durch Mittel zur Erzeugung von Nutzarbeitsimpulsen nur dann erzeugt werden, wenn der auftretende Drehwinkel des Zeigers in einen vorausbestimmten Winkelbereich R₁ fällt; und
- - Ausgabeschaltungsmittel, deren Eingang mit dem Ausgang der Mittel zur Erzeugung von Nutzarbeitsimpulsen und deren Ausgang mit den Kreuzspulen verbunden ist, wodurch dann, wenn der auftretende Drehwinkel des Zeigers in den vorausbestimmten Winkelbereich fällt, die Impulsströme mit den kompensierten Nutzarbeitsverhältnissen durch die Ausgabeschaltungsmittel erzeugt werden, während wenn der vorherige Winkel größer als der letztere Winkel ist, die Impulsströme ohne kompensierte Nutzarbeitsverhältnisse durch die Ausgabeschaltung erzeugt und an die Kreuzspulen geliefert werden.
6. Anzeigegerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß es weiter
Erfassungsmittel zum Zwecke der Feststellung aufweist,
ob der auftretende Drehwinkel des Zeigers in den
vorausbestimmten Winkelbereich fällt oder nicht, und
zur Erzeugung eines Steuersignals an die
Kompensationsmittel in Übereinstimmung mit dem
Feststellungsergebnis.
7. Anzeigegerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kompensationsmittel aus einem Mikroprozessor mit einer
CPU, einem RAM und einem ROM bestehen, und daß die
Entscheidung darüber, ob der auftretende Drehwinkel des
Zeigers in den vorausbestimmten Winkelbereich fällt
oder nicht, in der CPU in Übereinstimmung mit der von
den Sensormitteln gemessenen Variablen erfolgt, wobei
die den Winkeln sin R und cos R entsprechenden
digitalen Daten zuvor im ROM gespeichert wurden.
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