DE4110397C1 - Evaluating arrangement for parameters measured on rotating shaft - has rotation angle detector rotatable w.r.t. rotation angle indicator which derives measurement parameter - Google Patents
Evaluating arrangement for parameters measured on rotating shaft - has rotation angle detector rotatable w.r.t. rotation angle indicator which derives measurement parameterInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auswertungseinrich tung für eine auf einer drehbaren Welle erfaßte Meßgröße mit einer Drehwinkelanzeigeeinrichtung zur Umformung der erfaß ten Meßgröße in eine von dieser abhängige Drehwinkelgröße und mit einer Erfassungseinrichtung für die Drehwinkelgröße, die eine erste Zählerschaltung und eine relativ zu der Dreh winkelanzeigeeinrichtung drehbare Sensoreinrichtung erfaßt, die die Drehwinkelgröße erfaßt und die aus dieser die Meß größe ableitet, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to an evaluation device device for a measured variable recorded on a rotatable shaft a rotation angle display device for reshaping the detected th measured variable in a dependent on this angle of rotation size and with a detection device for the angle of rotation size, which is a first counter circuit and one relative to the rotation angle display device detects rotatable sensor device, which detects the size of the angle of rotation and from which the measurement derives size, according to the preamble of claim 1.
Aus der DE 31 42 603 A1 ist eine gattungsgemäße Auswertungs einrichtung bekannt, bei der die an der drehbaren Welle er faßte Meßgröße das auf die Welle einwirkende Drehmoment ist. Die bekannte Drehmomenterfassungseinrichtung hat eine ela stische Verbindungsvorrichtung zwischen einem eingangssei tigen und einem ausgangsseitigen Wellenelement, die eine von dem übertragenen Drehmoment abhängige relative Winkelauslen kung der Wellenelemente gestattet, wobei die Drehwinkelan zeigeeinrichtung durch zwei gegeneinander verdrehbare Schei ben mit jeweils einer Vielzahl von Ausschnitten gebildet ist, die an einem ersten und zweiten Radiusbereich der Scheiben vorgesehen sind. Die Erfassungseinrichtung umfaßt zwei Leuchtdioden zur ständigen Abgabe von Licht, die auf einer Seite der beiden Scheiben angeordnet sind, sowie zwei Phototransistoren, die auf der anderen Seite der beiden Scheiben angeordnet sind. Die Anzahl der Lichtpulse, die von der ersten Leuchtdiode durch Ausschnitte der beiden Scheiben zu dem ersten Phototransistor während einer Umdrehung der Welle übertragen werden, hängt von der Überdeckungsstellung der jeweiligen Ausschnitte der beiden Scheiben ab, wobei die Lage der Ausschnitte so bestimmt ist, daß die Anzahl der übertragenen Lichtpulse pro Umdrehung von der Winkelauslen kung der Wellenelement abhängt. Das zweite Leuchtdioden-Pho totransistor-Paar dient zur Erzeugung von Referenzpulsen. Die erzeugten Pulssignale werden einem Zähler zugeführt, der von den Ausgangssignalen des ersten Leuchtdioden-Phototran sistor-Paares hochgezählt wird und von dem Ausgangssignal des anderen Leuchtdioden-Phototransistor-Paares rückgesetzt wird. Die mit einer derartigen Drehmomentmeßeinrichtung er faßbare Meßgenauigkeit bzw. Auflösung ist durch die Anzahl und Fertigungsgenauigkeit der Vielzahl von Fensteröffnungen in den beiden Scheiben beschränkt. Für genaue Drehmoment messungen ist diese bekannte Drehmomenterfassungseinrichtung bei noch hinnehmbarer Größe der beiden Scheiben und hin nehmbarer Anzahl der erforderlichen Fenster somit nicht verwendbar. Zur Erfassung anderer Größen auf sich drehenden Wellen als des Drehmomentes ist die bekannte Auswertungs einrichtung gleichfalls nicht geeignet.DE 31 42 603 A1 is a generic evaluation device known in which he on the rotatable shaft measured variable is the torque acting on the shaft. The known torque detection device has an ela tical connecting device between an input egg term and an output-side shaft element, which one of relative angular deflections dependent on the transmitted torque Kung the shaft elements allowed, the angle of rotation pointing device by two mutually rotatable Schei ben each formed with a variety of cutouts is that at a first and second radius region of the Disks are provided. The detection device comprises two light-emitting diodes for the constant emission of light that is on one side of the two discs are arranged, as well as two Phototransistors on the other side of the two Disks are arranged. The number of light pulses from the first LED by cutting out the two panes to the first phototransistor during one revolution of the Shaft transmitted depends on the overlap position of the respective cutouts of the two disks, the Location of the cutouts is determined so that the number of transmitted light pulses per revolution from the angular deflection kung depends on the shaft element. The second LED pho dead transistor pair is used to generate reference pulses. The pulse signals generated are fed to a counter that from the output signals of the first light-emitting diode phototrans sistor pair is counted up and from the output signal reset the other pair of light emitting diodes and phototransistors becomes. He with such a torque measuring device measurable measuring accuracy or resolution is due to the number and manufacturing accuracy of the variety of window openings limited in the two discs. For accurate torque measurements is this known torque detection device with an acceptable size of the two panes and back not an acceptable number of required windows usable. To capture other sizes on rotating Waves as the torque is the well-known evaluation furnishings are also unsuitable.
Allgemein besteht jedoch in vielen technischen Anwendungs fällen ein Bedarf, eine auf einer drehbaren Welle erfaßte Meßgröße, die beispielsweise eine Temperatur, ein Druck, eine Kraft oder jede andere interessierende Größe sein kann, auf einfache und dennoch genaue Weise zu erfassen und durch eine üblicherweise stillstehende Auswertungseinrichtung zu messen oder auszuwerten.In general, however, there are many technical applications meet a need, one captured on a rotatable shaft Measured variable, for example a temperature, a pressure, can be a force or any other quantity of interest in a simple, yet precise way, and through a normally stationary evaluation device measure or evaluate.
Nur beispielsweise wird darauf hingewiesen, daß es im Kfz- Bereich wünschenswert wäre, mit niedrigem Aufwand den Luft druck in den Reifen eines Fahrzeuges zu erfassen und dem Fahrer im Armaturenbrettbereich zur Anzeige zu bringen. Bis lang sind derartige Systeme zur Auswertung von auf einer drehbaren Welle erfaßten Meßgröße außerordentlich aufwendig und daher in aller Regel nur für Prototypen geeignet. Typi sche Systeme umfassen auf der drehbaren Welle angeordnete optische oder elektronische Sendesysteme, mit denen Signale über die erfaßte Meßgröße an ein stillstehendes Empfangs system übertragen werden.For example, it is pointed out that in the automotive Area would be desirable with little effort to air pressure in the tires of a vehicle and the To display drivers in the dashboard area. See you Such systems for evaluating on one are long Measured variable rotatable shaft extremely expensive and therefore generally only suitable for prototypes. Typi cal systems include those located on the rotatable shaft optical or electronic transmission systems with which signals about the measured variable to a stationary reception system can be transferred.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen den Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Auswertungseinrich tung für eine auf einer drehbaren Welle erfaßte Meßgröße zu schaffen, die trotz einfacher Struktur eine hohe Auflösung bei vollständig digitaler Meßtechnik erreicht.Based on this state of the art, the present the invention has the object of an evaluation device for a measured variable recorded on a rotatable shaft create a high resolution despite the simple structure achieved with completely digital measuring technology.
Diese Aufgabe wird durch eine Auswertungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This task is performed by an evaluation device Claim 1 solved.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben.Preferred developments of the invention are in the sub claims specified.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der vor liegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Below are with reference to the accompanying Drawings two preferred embodiments of the front lying invention explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahr zeugrades mit einem tangential angeordneten Druck meßkolben für den Reifenluftdruck als ein erster möglicher Bestandteil einer erfindungsgemäßen Aus wertungseinrichtung; Fig. 1 is a schematic side view of a motor vehicle wheel with a tangentially arranged pressure measuring piston for the tire air pressure as a first possible component of an evaluation device according to the invention;
Fig. 2 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Auswer tungseinrichtung; und Fig. 2 is a block diagram of the evaluation device according to the invention; and
Fig. 3 eine Bimetall-Temperaturmeßvorrichtung für eine Bremstrommel als ein zweiter möglicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Auswertungseinrichtung. Fig. 3 shows a bimetallic temperature measuring device for a brake drum as a second possible component of the evaluation device according to the invention.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auswertungsein richtung für eine auf einer drehbaren Welle erfaßte Meßgröße erläutert, welche in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. A first embodiment of the evaluation device according to the invention for a measured variable detected on a rotatable shaft is explained below with reference to FIGS . 1 and 2, which in its entirety is designated by reference number 1 .
Ein erster wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Auswertungseinrichtung 1 besteht in einer Drehwinkelanzei geeinrichtung zur Umformung der erfaßten Meßgröße in eine Drehwinkelgröße, die von der erfaßten Meßgröße abhängig ist. Bei dem Anwendungsbeispiel gemäß Fig. 1, bei dem es um die Luftdruckmessung bei Kraftfahrzeugreifen geht, hat die Dreh winkelanzeigeeinrichtung die Gestalt eines Druckmeßkolbens 2, der an einem Fahrzeugrad 3 im wesentlichen tangential zu einem Reifen 4 in einem zylindrischen Schauglas 5 angeordnet ist. Der Hub des Druckmeßkolbens 2 ist abhängig vom Reifen druck. Durch den vom Kolben eingenommenen Bereich bzw. des sen Hub wird aufgrund der tangentialen Ausrichtung des Druckmeßkolbens 2 ein Meßwinkel αM festgelegt, der in erster Linie proportional zum Reifendruck ist.A first essential component of the evaluation device 1 according to the invention consists in a device for rotating the angle display for converting the measured variable into a rotary angle variable which is dependent on the measured variable. In the application example according to Fig. 1, in which it comes to measuring air pressure in vehicle tires, the rotation has angle display device the shape of a Druckmeßkolbens 2, which is arranged on a vehicle wheel 3 is substantially tangential to a tire 4 in a cylindrical spectacle lens 5. The stroke of the pressure measuring piston 2 is dependent on the tire pressure. Due to the area occupied by the piston or the stroke, a measuring angle α M is determined based on the tangential orientation of the pressure measuring piston 2 , which is primarily proportional to the tire pressure.
Ein Referenzwinkel αR, der bei dem gezeigten Beispielsfall durch den Tangentialabstand von Gehäusebefestigungsteilen 6 des Druckmeßkolbens 2 festgelegt ist, kann in Abweichung von dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch jede andere Refe renzwinkelgröße ersetzt sein, wobei hierzu auch eine einzige Marke am Kreisumfang in Betracht kommt, wenn der Referenz winkel 360 Grad betragen soll.A reference angle α R , which is determined in the example shown by the tangential distance from housing fastening parts 6 of the pressure measuring piston 2 , can be replaced by any other reference angle size in deviation from the exemplary embodiment shown, with a single mark on the circumference also being considered if the reference angle should be 360 degrees.
Ein Infrarot-Sendeelement 10 mit einem zugeordneten Em pfangselement 11 sind derart drehfest gegenüber dem Fahr zeugrad 3 angeordnet, daß durch das Sende- und Empfangsele ment 10, 11 der Meßwinkel αM und der Referenzwinkel αR de tektierbar sind.An infrared transmitter element 10 with an associated Em pfangselement 11 are rotatably arranged with respect to the driving wheel 3 that element 10 , 11 of the measuring angle α M and the reference angle α R can be detected by the transmitting and receiving element.
In Abweichung zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 können als Sende- und Empfangselement 10, 11 auch optisch oder magnetisch arbeitende Elemente verwendet wer den.In deviation from the exemplary embodiment shown in FIG. 1, optically or magnetically operating elements can also be used as the transmitting and receiving element 10 , 11 .
Vorzugsweise wird man jedoch für den in Fig. 1 gezeigten An wendungsfall Infrarotlicht einsetzen, wobei hier das Sende element 10 und das Empfangselement 11 entweder in Axialrich tung beidseitig des Druckmeßkolbens 2 zur Winkelerfassung durch Lichtunterbrechung oder gleichseitig bezüglich des Druckmeßkolbens 2 zur Winkelerfassung durch Lichtreflektion angeordnet sind.However, it is preferred to use infrared light for the application shown in FIG. 1, here the transmitting element 10 and the receiving element 11 are arranged either in the axial direction on both sides of the pressure measuring piston 2 for angle detection by light interruption or equally with respect to the pressure measuring piston 2 for angle detection by light reflection .
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Auswertungseinrichtung eine an das Sendeelement 10 sowie an das Empfangselement 11 angeschlossene Erfassungseinrichtung 12, die eine erste Pulssignalquelle 13 umfaßt.As shown in FIG. 2, the evaluation device comprises a detection device 12 , which is connected to the transmitting element 10 and to the receiving element 11 and which comprises a first pulse signal source 13 .
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung dient diese Pulssignalquelle 13 zur Ansteuerung des Sendeelementes 10, so daß das Sendeelement 10 ein Pulssignal in Form eines ge pulsten Infrarotlichtes abgibt. Ferner umfaßt die Erfas sungseinrichtung 12 einen ersten Zähler 14, der dem Em pfangselement 11 nachgeschaltet ist. Bei dieser Ausgestal tung der Erfindung, bei der das Sendeelement 10 mit einem Pulssignal beaufschlagt wird, zählt also die erste Zähler schaltung 14 die Anzahl der von dem Empfangselement 11 em pfangenen Pulse.In a first embodiment of the invention, this pulse signal source 13 is used to control the transmission element 10 , so that the transmission element 10 emits a pulse signal in the form of a pulsed infrared light. Furthermore, the detection device 12 comprises a first counter 14 which is connected downstream of the receiving element 11 . In this embodiment of the invention, in which the transmitting element 10 is acted upon by a pulse signal, the first counter circuit 14 counts the number of pulses received by the receiving element 11 .
Ferner umfaßt die Erfassungseinrichtung 12 eine zweite Zäh lerschaltung 15, die die während des Durchlaufes eines Refe renzwinkels s1 von der ersten Pulssignalquelle 13 abgegebe nen Pulse zählt. Wie erwähnt, kann der Referenzwinkel αR eine frei wählbare Größe haben. Der Referenzwinkel αR wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 dadurch er faßt, daß der zweite Zähler jeweils den Zählwert abgibt, der bei einem Zyklus des von dem Empfangselement 11 erfaßten pe riodischen Pulssignales in der zweiten Zählerschaltung 15 vorliegt. Das Zählerauslesen und das Rücksetzen der Zähler schaltung kann beispielsweise jeweils mit dem ersten Puls einer Pulssequenz des empfangenen Pulssignales erfolgen.Furthermore, the detection device 12 comprises a second counter circuit 15 which counts the pulses emitted during the passage of a reference angle s 1 from the first pulse signal source 13 . As mentioned, the reference angle α R can have a freely selectable size. The reference angle α R is in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 characterized by the fact that the second counter in each case emits the count value that is present in the second counter circuit 15 during a cycle of the pe-periodic pulse signals detected by the receiving element 11 . The counter reading and the resetting of the counter circuit can be carried out, for example, with the first pulse of a pulse sequence of the received pulse signal.
In Abweichung von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Durchlaufzeit des Referenzwinkels αR durch die zweite Zählerschaltung 15 auch dadurch erfaßt werden, daß diese von einer zweiten Pulssignalquelle mit Zählpulsen versorgt wird. In deviation from the exemplary embodiment described, the throughput time of the reference angle α R through the second counter circuit 15 can also be detected by supplying it with counting pulses from a second pulse signal source.
Den beiden Zählerschaltungen 14, 15 ist eine Quotientenbil dungseinheit 16 nachgeschaltet, die aus dem Quotienten des ersten Zählerstandes der ersten Zählerschaltung 14 zu dem zweiten Zählerstand der zweiten Zählerschaltung 15 die Meß größe, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 dem Luftdruck entspricht, errechnet.The two counter circuits 14 , 15 is connected to a quotient formation unit 16 which calculates the measurement quantity from the quotient of the first counter reading of the first counter circuit 14 to the second counter reading of the second counter circuit 15 , which corresponds to the air pressure in the embodiment according to FIG. 1.
Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß die beiden Zäh lerschaltungen 14, 15 sowie die Quotientenbildungseinheit 16 durch einen Mikroprozessor implementiert werden können.It is obvious to a person skilled in the art that the two counter circuits 14 , 15 and the quotient formation unit 16 can be implemented by a microprocessor.
Der Quotientenbildungseinheit 16 ist eine Anzeigeeinheit 17 nachgeschaltet, auf der die erfaßte Meßgröße, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 der Reifenluftdruck ist, zur Anzeige gebracht wird.The quotient formation unit 16 is followed by a display unit 17 , on which the measured variable which is the tire air pressure in the exemplary embodiment according to FIG. 1 is displayed.
Aus der obigen Beschreibung ist es ersichtlich, daß das er findungsgemäße Konzept der Meßgrößenerfassung zunächst die Umsetzung einer beliebigen physikalischen Größe in einem mit einem Sensor erfaßbare Drehwinkelgröße erfordert, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch die Hubstellung des Druckmeßkolbens 2 gebildet wird. Diese Drehwinkelgröße wird in ein erstes Zeitsignal transformiert, das bei dem gezeig ten Ausführungsbeispiel abhängig von der Drehzahl und dem Meßwinkel αM ist. Ein zweites Zeitsignal stellt die Zeit dauer dar, während der eine Relativdrehung αR zwischen der Welle und der Sensoreinrichtung 10, 11 über einen Referenz winkel stattfindet. Dieses zweite Zeitsignal entspricht dem zweiten Zählerstand. Die Quotientenbildung dieser beiden di gital erfaßten Größen ergibt einen Wert, der die Meßgröße darstellt.From the above description it can be seen that the inventive concept of the measured variable detection first requires the implementation of any physical variable in a rotational angle variable that can be detected by a sensor, which is formed in the exemplary embodiment shown by the stroke position of the pressure measuring piston 2 . This angle of rotation size is transformed into a first time signal, which is dependent on the speed and the measuring angle α M in the exemplary embodiment shown. A second time signal represents the time during which a relative rotation α R between the shaft and the sensor device 10 , 11 takes place over a reference angle. This second time signal corresponds to the second counter reading. The quotient formation of these two digitally recorded variables gives a value which represents the measured variable.
Für die Bildung des ersten Zählerstandes ist es nicht zwin gend, daß das Sendeelement 10 mit dem von der ersten Puls signalquelle erzeugten Pulssignal beaufschlagt wird. Eben falls ist es denkbar, das erste Sendeelement 10 kontinuier lich senden zu lassen, so daß das Empfangselement 11 bei Er fassung des Meßwinkels αM ein "Hoch"-Signal kontinuierlich abgibt, mit dem ein (nicht dargestelltes) Tor auf- und zu gesteuert wird, über das das Pulssignal von der ersten Puls signalquelle 13 direkt der ersten Zählerschaltung 14 zuge führt wird.For the formation of the first counter reading, it is not compulsory that the transmitting element 10 is acted upon by the pulse signal generated by the first pulse source. Just in case, it is conceivable to have the first transmitting element 10 continuously send, so that the receiving element 11 continuously outputs a "high" signal upon detection of the measuring angle α M with which a gate (not shown) opens and closes is, via which the pulse signal from the first pulse signal source 13 leads directly to the first counter circuit 14 .
Die in Fig. 1 gezeigte Anwendung des erfindungsgemäßen Prin zipes zur Auswertung von auf einer drehbaren Welle erfaßten Meßgröße bei der Luftdruckmessung an einem Fahrzeugrad 3 ist, wie es für den Fachmann offenkundig ist, keineswegs be schränkend. Das erfindungsgemäße Prinzip ist für die Auswer tung jeder auf einer drehbaren Welle erfaßten Meßgröße ge eignet, die sich in eine Drehwinkelgröße αM umformen läßt.The application of the principle according to the invention shown in FIG. 1 for evaluating a measured variable detected on a rotatable shaft in the air pressure measurement on a vehicle wheel 3 is, as is obvious to the person skilled in the art, in no way restrictive. The principle according to the invention is suitable for the evaluation of each measurement variable detected on a rotatable shaft, which can be converted into a rotation angle quantity α M.
Ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Prinzipes, bei dem eine andere Meßgröße auf einer drehbaren Welle erfaßt wird, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrie ben. Hier ist schematisch ein Teil einer Fahrzeugbremstrom mel 20 gezeigt, die um die Achse ihrer Nabe 21 drehbar an geordnet ist. Die hier interessierende Meßgröße ist die Tem peratur der Fahrzeugbremstrommel 20, die mittels einer Bime tallfeder 21 in eine Drehwinkelgröße umgesetzt wird. Die Bi metallfeder 21 ist mit einer durchgezogenen Linie in einer ersten Lage dargestellt, die einer ersten Bremstrommeltempe ratur entspricht, und mittels einer gestrichelten Linie in einer zweiten Lage dargestellt, die einer zweiten Bremstrom meltemperatur entspricht. In ihrer zweiten Lage ist die Bi metallfeder mit dem Bezugszeichen 21′ bezeichnet.An application example of the principle according to the invention, in which another measured variable is detected on a rotatable shaft, is described below with reference to FIG. 3. Here is shown schematically part of a vehicle brake current mel 20 , which is arranged rotatable about the axis of its hub 21 . The measurement parameter of interest here is the temperature of the vehicle brake drum 20 , which is converted into an angle of rotation size by means of a tall spring 21 . The bi metal spring 21 is shown with a solid line in a first position, which corresponds to a first brake drum temperature, and is shown by a dashed line in a second position, which corresponds to a second brake current melt temperature. In its second position, the bi metal spring is designated by the reference numeral 21 '.
An der Bremstrommel sind ferner optisch erfaßbare Marken 22, 23 angebracht. Mittels eines Sende- und Empfangselementes 10, 11 kann nun ein der ersten Temperatur entsprechender er ster Meßwinkel αM1 zwischen der erstem Marke 22 und der Bi metallfeder 21 in ihrer ersten Lage, ein der zweiten Tempe ratur entsprechender Meßwinkel αM2 zwischen der ersten Marke 22 und der Bimetallfeder 21′ in ihrer zweiten Lage sowie ein Referenzwinkel αR zwischen den beiden Marken 22, 23 erfaßt werden. Visually detectable marks 22 , 23 are also attached to the brake drum. By means of a transmitting and receiving element 10 , 11 can now be the first temperature corresponding to the first measurement angle α M1 between the first mark 22 and the bimetal spring 21 in its first position, a measurement temperature α M2 corresponding to the second temperature between the first mark 22nd and the bimetallic spring 21 'in its second position and a reference angle α R between the two marks 22 , 23 are detected.
Die Auswertungseinrichtung kann auch in diesem Fall die in Fig. 2 gezeigte Struktur haben.The evaluation device can also have the structure shown in FIG. 2 in this case.
Die erfindungsgemäße Auswertungseinrichtung für eine auf einer drehbaren Welle erfaßte Meßgröße ermöglicht eine Mes sung mit einer Auflösung, die je nach der Frequenz der Erstpulssignalquelle und der Zählkapazität der verwendeten Zählerschaltungen praktisch beliebig hoch gewählt werden kann. Die erfindungsgemäße Auswertungseinrichtung arbeitet berührungslos und somit vollständig verschleißfrei.The evaluation device according to the invention for a A measured variable detected by a rotatable shaft enables a measurement solution with a resolution that depends on the frequency of the First pulse signal source and the counting capacity of the used Counter circuits can be chosen practically arbitrarily high can. The evaluation device according to the invention works non-contact and therefore completely wear-free.
Ferner arbeitet die erfindungsgemäße Auswertungseinrichtung gleichermaßen gut bei praktisch beliebig hohen oder niedri gen Drehzahlen der drehbaren Welle.Furthermore, the evaluation device according to the invention works equally good at practically any high or low speed of the rotatable shaft.
Unter den in der vorliegenden Anmeldung verwendeten Begriff "drehbare Welle" sollen sämtliche Strukturen fallen, die eine Relativdrehung des Ortes der zu erfassenden Meßgröße gegenüber dem Ort der Auswertungseinrichtung ermöglichen.The term used in the present application "rotatable shaft" are supposed to drop all structures that a relative rotation of the location of the measured variable to be recorded towards the location of the evaluation facility.
Claims (7)
mit einer Drehwinkelanzeigeeinrichtung (2-6; 21-23) zur Umformung der erfaßten Meßgröße in eine von dieser abhängige Drehwinkelgröße (αM), und
mit einer Erfassungseinrichtung (12) für die Dreh winkelgröße, die eine erste Zählerschaltung (14) und eine relativ zu der Drehwinkelanzeigeeinrichtung (2-6; 21-23) drehbare Sensoreinrichtung (10, 11) um faßt, die die Drehwinkelgröße erfaßt und die aus die ser die Meßgröße ableitet, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erfassungseinrichtung eine erste Pulssignal quelle (13) umfaßt,
daß die Sensoreinrichtung (10, 11) derart ausgebildet ist, daß sie die erste Zählerschaltung (14) zum Zählen der von der ersten Pulssignalquelle 13 abgegebenen Pulse während einer Zeitdauer veranlaßt, während der sie im Laufe ihrer Relativbewegung zu der Drehwinkel anzeigeeinrichtung (2-6; 21-23) die Drehwinkel größe (αM) erfaßt,
daß die Erfassungseinrichtung eine zweite Zählerschal tung (15) aufweist, die die von der ersten oder einer zweiten Pulssignalquelle (13) während einer Referenz zeit abgegebenen Pulse zählt, wobei die Referenzzeit diejenige Zeit ist, während der eine Relativdrehung der Sensoreinrichtung (10, 11) zu der Drehwinkelan zeigeeinrichtung (2-6; 21-23) über einen Referenz winkel (αR) stattfindet, und
daß die Erfassungseinrichtung die Meßgröße aus dem Quotienten des ersten Zählerstandes zu dem zweiten Zählerstand ableitet.1. evaluation device for a measured variable recorded on a rotatable shaft,
with a rotation angle display device ( 2-6 ; 21-23 ) for converting the measured variable into a rotation angle quantity (α M ) dependent thereon, and
with a detection device ( 12 ) for the angle of rotation size, which comprises a first counter circuit ( 14 ) and a relative to the angle of rotation display device ( 2-6 ; 21-23 ) rotatable sensor device ( 10 , 11 ), which detects the angle of rotation size and from which derives the measured variable, characterized in that
that the detection device comprises a first pulse signal source ( 13 ),
that the sensor device ( 10 , 11 ) is designed such that it causes the first counter circuit ( 14 ) to count the pulses emitted by the first pulse signal source 13 for a period of time during which they display device ( 2-6 ; 21-23 ) the angle of rotation size (α M ) detected,
that the detection device has a second counter circuit ( 15 ) which counts the pulses emitted by the first or a second pulse signal source ( 13 ) during a reference time, the reference time being the time during which a relative rotation of the sensor device ( 10 , 11 ) to the rotation angle display device ( 2-6 ; 21-23 ) takes place via a reference angle (α R ), and
that the detection device derives the measured variable from the quotient of the first counter reading to the second counter reading.
daß die erste Pulssignalquelle (13) mit einem Sende element (10) der Sensoreinrichtung (10, 11) verbunden ist,
daß die Sensoreinrichtung (10, 11) ferner ein Em pfangselement (11) umfaßt,
daß die erste Zählerschaltung (14) dem Empfangselement (11) nachgeschaltet ist, und
daß das Sendeelement (10), das Empfangselement (11) und die Drehwinkelanzeigeeinrichtung (2-6; 21-23) derart angeordnet sind, daß eine Pulsübertragung von dem Sendeelement (10) zu dem Empfangselement (11) nur stattfinden kann, wenn die momentane relative Drehlage des Empfangselementes (11) bezüglich der Drehwinkelan zeigeeinrichtung (2-6; 21-23) innerhalb der Dreh winkelgröße (αM) liegt.2. Evaluation device according to claim 1, characterized in
that the first pulse signal source ( 13 ) is connected to a transmitting element ( 10 ) of the sensor device ( 10 , 11 ),
that the sensor device ( 10 , 11 ) further comprises a receiving element ( 11 ),
that the first counter circuit ( 14 ) is connected downstream of the receiving element ( 11 ), and
that the transmitting element ( 10 ), the receiving element ( 11 ) and the rotation angle display device ( 2-6 ; 21-23 ) are arranged such that a pulse transmission from the transmitting element ( 10 ) to the receiving element ( 11 ) can only take place if the current relative rotational position of the receiving element ( 11 ) with respect to the rotation angle display device ( 2-6 ; 21-23 ) is within the rotation angle size (α M ).
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914110397 DE4110397C1 (en) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | Evaluating arrangement for parameters measured on rotating shaft - has rotation angle detector rotatable w.r.t. rotation angle indicator which derives measurement parameter |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103424089A (en) * | 2013-08-14 | 2013-12-04 | 佛山市顺德区三合工业自动化设备有限公司 | Motor rotor chute angle measuring device and measuring method |
Citations (1)
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| DE3142603A1 (en) * | 1980-10-29 | 1982-07-01 | Brother Kogyo K.K., Nagoya, Aichi | Torque detector device |
-
1991
- 1991-03-28 DE DE19914110397 patent/DE4110397C1/en not_active Expired - Lifetime
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| CN103424089B (en) * | 2013-08-14 | 2016-12-07 | 广东顺德三合工业自动化设备股份有限公司 | A kind of motor rotor chute angle measurement apparatus and measuring method thereof |
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