DE4233226C2 - Filterschaltkreis für einen elektromagnetischen Aufnehmer - Google Patents

Filterschaltkreis für einen elektromagnetischen Aufnehmer

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Description

Die Erfindung betrifft eine Filterschaltung zum Filtern von Rauschkomponenten, welche einem Ausgangssignal eines elektromagnetischen Aufnehmers überlagert sind, der die Drehzahl einer rotierenden Welle erfaßt.
Aus der Druckschrift DE 31 37 177 A1 ist eine Vorrichtung zum Erfassen der Drehzahl einer Welle mit einem als Ringmagnet oder Zahnkranz ausgebildeten Geberrad und mit einem diesem gegenüberstehenden induktiven Sensor, der an seinem Ausgang eine Wechselspannung abgibt, bekannt. Die Wechselspannung wird über einen Hochpaß geführt und hierdurch von etwaigen Niederfrequenz-Anteilen befreit.
In DE 32 26 073 A1 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen einer drehzahlabhängigen Signalfolge für eine Zündanlage einer Brennkraftmaschine beschrieben. In Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines Gebers, insbesondere eines induktiven Drehzahlgebers, wird eine Schwellwertstufe angesteuert, deren Schwellwert wiederum abhängig von der Signalamplitude des Gebers verschiebbar ist.
Aus JP-Abstr. 63-207210 ist bekannt, die Filtercharakteristik eines RC-Filters dadurch schrittweise umzuschalten, daß parallel zu einem ersten Widerstand eine Reihenschaltung eines zweiten Widerstands und entgegengesetzt orientierter Diodenketten vorgesehen ist.
In US-A-4 468 740 wird vorgeschlagen, mittels eines externen Signals die Grenzfrequenzen eines Hochpasses dadurch zu verändern, daß mit einem Schalter ein zusätzlicher Widerstand zu- bzw. abgeschaltet wird.
Hierzu ist ein elektromagnetischer Sensor zum Erfassen des Rotations- oder Kurbelwinkels der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine gegenüber einem Ringzahnrad angeordnet, das sich zusammen mit der Kurbelwelle dreht, so daß es ein elektrisches Ausgangssignal in Form eines sinusförmigen Impulses immer dann erzeugt, wenn er einem der am Außenumfang des Ringzahnrads gegenüberliegenden Zähne gegenübersteht.
Das so gebildete sinusförmige Ausgangssignal wird mit Hilfe einer Signalform-Gestaltungsvorrichtung in eine gewünschte fächerförmige Signalform umgesetzt. Hierbei besteht die Gefahr, daß hoch- und niederfrequentes Rauschen dem Ausgangssignal des elektromagnetischen Aufnehmers aufgrund von Vibrationen des Ringzahnrads und dgl. überlagert werden kann. Somit ist es notwendig, Rauschkomponenten von dem Ausgangssignal des elektromagnetischen Aufnehmers durch einen Tief- und Hochpaßfilter während der Signalformung zu entfernen.
Die Fig. 2 zeigt ein Schaltbild eines bekannten Filterschaltkreises mit einer Signalform- Gestaltungsvorrichtung für einen elektromagnetischen Aufnehmer. In dieser Figur enthält der dargestellte Filterschaltkreis einen Eingangsanschluß 1, an dem ein Ausgangssignal Vi eines nicht gezeigten elektromagnetischen Aufnehmers anliegt, sowie einen Tiefpaßfilter 2 zum Filtern hochfrequenter Anteile in dem Ausgangssignal Vi des elektromagnetischen Aufnehmers und einen in Serie zu dem Tiefpaßfilter 2 geschalteten Hochpaßfilter 3 zum Filtern niederfrequenter Komponenten in dem Ausgangssignal Vi. Der Tiefpaßfilter 2 enthält einen Widerstand 21, der an einem Ende mit dem Eingangsanschluß 1 angeschlossen ist, und einem Kondensator 22, der zwischen dem anderen Ende des Widerstands 21 und Masse angeschlossen ist. Der Hochpaßfilter 3 enthält einen Kondensator 31, der an einem Ende an einem Verbindungspunkt des Widerstands 21 und des Kondensators 22 angeschlossen ist, sowie einen Widerstand 32, der zwischen dem anderen Ende des Kondensators 31 und Masse liegt.
Die Signalform-Gestaltungsvorrichtung enthält einen Komparator 4 mit einem negativen Eingangsanschluß, der mit einer Verbindung zwischen dem Kondensator 31 und dem Widerstand 32 verbunden ist, um so ein gefiltertes Ausgangssignal Vf des Hochpaßfilters 3 zu empfangen, sowie einen positiven Eingangsanschluß, an dem eine Referenzspannung Vr einer Referenzspannungsquelle anliegt und einen Ausgangsanschluß 6 zum Ausheben eines in der Signalform umgesetzten Signals Vo als Ausgangssignal des elektromagnetischen Aufnehmers.
Unter Bezug auf das Signal von Diagramm der Fig. 3 wird nun der Betrieb des oben erläuterten bekannten Filterschaltkreises genau beschrieben. Dreht sich die Motorkurbelwelle zusammen mit dem fest daran montierten Ringzahnrad, so erzeugt der nicht gezeigte elektrische Aufnehmer ein Ausgangssignal Vi mit einer sinusförmigen Signalform synchron zu der Kurbelwellenrotation. Das Ausgangssignal Vi des elektromagnetischen Aufnehmers enthält allgemein niederfrequente und hochfrequente Rauschkomponenten, die diesem überlagert sind. Die niederfrequenten Rauschkomponenten werden hauptsächlich durch die Kurbelwellenrotation erzeugt und weisen niedrige Frequenzen auf, entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit oder Anzahl von Umdrehungen/Minute der Kurbelwelle, wohingegen die hochfrequenten Rauschkomponenten durch andere elektrische oder elektronische Vorrichtungen erzeugt werden, die in der Nähe des elektromagnetischen Aufnehmers angeordnet sind. Zum Entfernen dieser Rauschkomponenten wird das Ausgangssignal Vi des elektromagnetischen Aufnehmers am Eingangsanschluß 1 des Filterschaltkreises mit dem Tiefpaßfilter 2 und dem Hochpaßfilter 3 eingespeist. Der Tiefpaßfilter dient zum Dämpfen von Signalanteilen, die Frequenzen aufweisen, die höher als eine erste vorbestimmte obere Grenzfrequenz f1 sind, die durch eine Schaltkreiskonstante entsprechend dem Widerstand 21 und dem Kondensator 22 bestimmt wird, um so in dem Ausgangssignal Vi enthaltene hochfrequente Signalanteile zu entfernen. Das derart gefilterte Signal wird dann zu dem Hochpaßfilter 3 weitergeleitet, durch den Signalanteile abgetrennt werden, die Frequenzen aufweisen, die niedriger als eine zweite vorbestimmte untere Grenzfrequenz f0 sind, die durch eine Schaltkreiskonstante entsprechend dem Kondensator 31 und dem Widerstand 32 bestimmt wird. Diese zweite untere Grenzfrequenz f0 ist durch folgende Gleichung bestimmt:
f0 = 1/(2πCR) (1)
wobei C die Kapazität des Kondensators 31 und R der Widerstandswert des Widerstands 32 ist.
Durch dieses Filtern des Ausgangssignals Vi des elektromagnetischen Aufnehmers werden darin enthaltene hoch- und niederfrequente Rauschkomponenten entfernt, um so ein gefiltertes Ausgangssignal Vf zu bilden, das lediglich Signalkomponenten enthält, die erwünschte mittlere Frequenzen zwischen der unteren und oberen Grenzfrequenz aufweisen.
Das so gefilterte Signal Vf wird an den negativen Eingangsanschluß des Komparators 4 weitergeleitet, indem es mit dem Referenzpegel Vr am positiven Eingangsanschluß verglichen wird, um ein signalformgestaltetes Signal Vo in Form eines Impulses zu erzeugen, welcher durch die Komponenten des Signals Vf gebildet wird, die niedriger sind als das Referenzniveau Vr. Das signalformgestaltete Signal Vo wird dann an den Ausgangsanschluß 6 des Komparators 4 ausgegeben, so daß es letztendlich zum Erfassen des Rotationswinkels oder der Position der Kurbelwelle benützt wird.
Bei dem bekannten Filterschaltkreis steigt die Frequenz und Spannung des Ausgangssignals Vi, das durch den elektromagnetischen Aufnehmer erzeugt wird, jedoch entsprechend dem Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit oder der Anzahl von Umdrehungen/Minute des Motors an, so daß gleichzeitig die Frequenz und Spannung der dem Ausgangssignal Vi überlagerten niederfrequenten Rauschkomponenten ansteigt, und zwar ebenfalls gemäß der ansteigenden Rotationsgeschwindigkeit des Motors.
Obwohl durch den Hochpaßfilter 3 die niederfrequenten Rauschkomponenten entsprechend der Anzahl von Umdrehungen/Minute des Motors im allgemeinen gefiltert und entfernt werden, unterbleibt in dem Fall, in dem die Frequenz der niederfrequenten Signalanteile über die untere Grenzfrequenz ansteigt, die auf einen konstanten Wert unabhängig von der Motorrotationsgeschwindigkeit eingestellt ist, das Filtern der dem Ausgangssignal Vi überlagerten niederfrequenten Rauschanteile, so daß diese an den Komparator 4 weitergeleitet werden.
Im Ergebnis verändert sich das Niveau des gefilterten Ausgangssignals Vf, entsprechend der Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit des Motors, wie in Fig. 3 eindeutig gezeigt ist, und in einem Extremfall kann das niedrigste Niveau des von dem Hochpaßfilter 3 gefilterten Signals Vf das Bezugsniveau Vr überschreiten. In diesem Fall tritt ein Impulsverlust P′ im signalformgeschalteten Ausgangssignal Vo des Komparators 4 auf, so daß eine nichtgewünschte oder erforderliche Impulsform erhalten wird, was beispielsweise zu einem Fehler beim erfaßten Kurbelwellenwinkel oder der erfaßten Kurbelwellenposition führt.
Zusammenfassend ist bei dem oben beschriebenen bekannten Filterschaltkreis die untere Grenzfrequenz f0 unabhängig von der Motordrehzahl konstant, so daß dann, wenn die Frequenz der niederfrequenten Rauschkomponenten aufgrund der Motorrotation auf einen oberhalb der unteren Grenzfrequenz f0 liegenden Wert ansteigt, entsprechend der ansteigenden Frequenz des Ausgangssignals Vi des elektromagnetischen Aufnehmers es unmöglich wird, die niederfrequenten Rauschkomponenten zu filtern oder zu entfernen, wodurch es sehr schwierig wird, einen gewünschten oder erforderlichen S/N-(Signal/Rausch)-Abstand zu erhalten, insbesondere in einem im unteren Teil des mittleren Frequenzbereichs, in dem das Ausgangssignal Vi liegt.
Demnach besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines neuen und verbesserten Filterschaltkreises für einen elektromagnetischen Aufnehmer, mit dem sich der S/N- (Signal/Rausch)-Abstand verbessern läßt, insbesondere dann, wenn die Frequenz der niederfrequenten Rauschkomponenten entsprechend der ansteigenden Frequenz eines Ausgangssignals des elektromagnetischen Aufnehmers ansteigt, und der in der Lage ist, ein rauschgefiltertes Ausgangssignal zu bilden, das zu jedem Zeitpunkt eine hohe Auflösung über den gesamten Betriebsfrequenzbereich des elektromagnetischen Aufnehmers aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Filterschaltung der eingangs genannten Art gelöst, die folgende Bestandteile enthält:
einen Tiefpaßfilter, der so verbunden ist, daß er das Ausgangssignal des elektromagnetischen Aufnehmers erfaßt, zum Ausfiltern von Hochfrequenz-Rauschkomponenten mit Frequenzen höher als ein erster vorbestimmter Wert; und einen Hochpaßfilter, der mit dem Tiefpaßfilter in Reihe verbunden ist, zum Filtern von Niederfrequenz-Rauschkomponenten, welche in dem Ausgangssignal des elektromagnetischen Aufnehmers enthalten sind und welche Frequenzen haben, die niedriger sind als ein zweiter vorbestimmter Wert, der niedriger ist als der erste vorbestimmte Wert; wobei der Hochpaßfilter eine Vorrichtung zum automatischen Schalten des zweiten vorbestimmten Werts umfaßt, durch die der zweite vorbestimmte Wert auch während einer einzigen Umdrehung der Welle in einer schrittweisen Art erhöht wird in Abhängigkeit von einem Anstieg der Signalamplitude des tiefpaßgefilterten Ausgangssignals des elektromagnetischen Aufnehmers über mindestens einen vorbestimmten Wert.
Mit der erfindungsgemäßen Filterschaltung läßt sich ein Niederfrequenzrauschen im wesentlichen ohne Auswahl durch den Hochpaßfilter filtern oder entfernen. Durch das automatische Schalten des zweiten vorbestimmten Wertes des Hochpaßfilters wird hierbei ein hohes Maß an Zuverlässigkeit erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform enthält die Vorrichtung zum Steuern des zweiten vorbestimmten Werts mehrere Schaltkreiselemente, die parallel miteinander verbunden sind, mindestens eine Schaltvorrichtung, die in Reihe mit einem der Schaltkreiselemente verbunden ist zum selektiven Ein- und Ausschalten einer elektrischen Verbindung von dem Schaltkreiselement zu den anderen Schaltkreiselementen in Abhängigkeit von der tiefpaßgefilterten Ausgangsspannung des elektromagnetischen Aufnehmers derart, daß dann, wenn die tiefpaßgefilterte Ausgangsspannung des elektromagnetischen Aufnehmers größer als eine vorbestimmte Spannung ist, das mindestens eine Schaltkreiselement mit den anderen Schaltkreiselementen elektrisch verbunden ist, um den zweiten fortbestimmten Wert zu erhöhen.
Somit ist auch bei ansteigender Spannung des Ausgangssignals des elektromagnetischen Aufnehmers ein Entfernen der niederfrequenten Rauschkomponenten in diesem Ausgangssignal gewährleistet. Der S/N-Abstand des gefilterten Ausgangssignals kann auf einen hohen Auflösungswert geschalten werden.
Vorzugsweise enthält der Hochpaßfilter ferner eine Signalleitung, von der ein Ende mit dem ersten Tiefpaßfilter und ein anderes Ende mit einem Ausgangsanschluß verbunden ist, sowie einen in die Signalleitung eingesetzten Kondensator, und die Schaltelemente sind Widerstände, die zwischen der Signalleitung und Masse parallel zueinander angeschlossen sind.
Hierdurch ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau des Hochpaßfilters. Zudem kann die untere Grenzfrequenz dieses Filters einfach verändert werden.
Vorzugsweise enthält die Schaltvorrichtung mehrere Dioden, die jeweils in Reihe mit einem der Widerstände verbunden sind, wobei die Dioden sequentiell bei Ansteigen der tiefpaßgefilterten Ausgangsspannung des elektromagnetischen Aufnehmers so eingeschaltet werden, daß der zweite vorbestimmte Wert schrittweise in Abhängigkeit von der ansteigenden tiefpaßgefilterten Ausgangsspannung des elektromagnetischen Aufnehmers geändert wird.
Somit kann die Anzahl der Parallelwiderstände zum Einstellen der unteren Grenzfrequenz durch die zugeordneten Schalter frei geändert werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung; die Figuren zeigen im einzelnen:
Fig. 1 Ein schematisches Schaltbild eines Hochpaßfilters eines Filterschaltkreises für einen elektromagnetischen Aufnehmer in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 Ein schematisches Schaltbild eines bekannten Filterschaltkreises für einen elektromagnetischen Aufnehmer, und
Fig. 3 Ein Signalformdiagramm, das Signalformen eines gefilterten Ausgangssignals Vf und eines Signals Vo mit veränderter Signalform des bekannten Filterschaltkreises zeigt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird detailliert unter Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Hochpaßfilter 130 eines Filterschaltkreises für einen elektromagnetischen Aufnehmer, der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Obwohl nicht gezeigt, enthält der Filterschaltkreis der Erfindung zusätzlich zu dem Hochpaßfilter 130 einen Tiefpaßfilter mit einem Eingangsanschluß und eine Signalform-Gestaltungsvorrichtung in Form eines Komparators mit einer Referenzspannungsquelle und einem Ausgangsanschluß; die im Vergleich zu Fig. 2 gleichen Elemente, beispielsweise die Elemente 2, 3, 4, 5 und 6 des oben erwähnten bekannten Filterschaltkreises, sind und daher mit denselben Bezugszeichen in der folgenden Beschreibung bezeichnet.
Nach Fig. 1 enthält der Hochpaßfilter 130 eine Signalleitung 140, die an ihrem einen Ende mit einem Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters 2 verbunden ist (Fig. 2), d. h. mit der Verbindung zwischen dem Widerstand 21 und dem Kondensator 22 des Tiefpaßfilters 2, und dessen anderes Ende mit dem Komparator 4 verbunden ist (siehe Fig. 2), d. h. mit dessen negativen Eingangsanschluß. Ein Kondensator 131 ist in der Reihe zu der Signalleitung 140 geschaltet.
Mehrere (3 in der illustrierten Ausführungsform) Schaltkreiselemente in Form von Widerständen 132, 133 und 134, sind jeweils zwischen der Signalleitung 140 und Masse parallel zueinander an Punkten zwischen dem Kondensator 131 und dem Komparator 4 angeschlossen. Mit dem Widerstand 133 ist ein erster Schalter SW1 verbunden der ein Paar von Dioden 135 und 136 enthält, welche zwischen dem Widerstand 133 und Masse parallel zueinander mit entgegengesetzt orientierten Polaritäten angeschlossen sind. Auch mit dem Widerstand 134 ist ein zweiter Schalter SW2 verbunden, mit einem Paar erster hintereinandergeschalteter Dioden 137, 137 und zweiter hintereinandergeschalteter Dioden 138, 138, die zwischen dem Widerstand 134 und Masse parallel zueinander angeschlossen sind mit den Polaritäten der ersten hintereinandergeschalteten Dioden 137, 137 in entgegengesetzter Beziehung zu denen der zweiten hintereinandergeschalteten Dioden 138, 138. In diesem Zusammenhang ist die Schaltspannung der Dioden 137, 138 des zweiten Schalter SW2, bei der sie eingeschaltet werden, auf ein Niveau 2Vf gesetzt, das zweimal größer ist, als die Schaltspannung Vf der Dioden 135, 136, des ersten Schalters SW1.
Der Betrieb dieser Ausführungsform wird im folgenden im Bezug auf die Fig. 1 beschrieben. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit oder Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Motors relativ niedrig ist, ist die Frequenz und Spannung eines Ausgangssignals Vi, das durch den nicht gezeigten elektromagnetischen Aufnehmer erzeugt wird, ebenfalls niedrig. In diesem Fall, falls die Spannung des tiefpaßgefilterten Ausgangsignals Vi des Tiefpaßfilters 2 niedriger als die Schaltspannung Vf des ersten Schalters SW1 ist, sind der erste und zweite Schalter SW1 und SW2 ausgeschaltet. Dementsprechend wird in diesem Fall (d. h. Vi < (Vf) die untere Grenzfrequenz f0 des Hochpaßfilters 3 unter Anwendung der Gleichung (1) berechnet, wie bei dem oben beschriebenen bekannten Filterschaltkreis. Das heißt, die untere Grenzfrequenz f0 ist gleich 1/2 (2 π CR).
Unter dieser Voraussetzung ist die Frequenz des Niederfrequenzrauschens, das dem Ausgangssignal Vi des elektromagnetischen Aufnehmers überlagert ist, hinreichend niedrig, und daher kann das Niederfrequenzrauschen im wesentlichen ohne Ausfall durch den Hochpaßfilter 3 gefiltert oder entfernt werden.
Wenn andererseits die Rotationsgeschwindigkeit des Motors ansteigt, wobei sich die Spannung des Ausgangssignals Vi des elektromagnetischen Aufnehmers oberhalb die Schaltung Vf des ersten Schalters SW1 erhöht, wird der erste Schalter SW1 eingeschaltet, so daß der Widerstand 133 elektrisch zwischen der Signalleitung 140 und Masse parallel zu dem Widerstand 132 verbunden ist. Dementsprechend wird in diesem Fall (d. h., Vf Vi < 2Vf) die untere Grenzfrequenz f01 wie folgt ausgedrückt:
f01 = 1/[2πC(R · R1/(R + R1)] < f0 (2)
wobei R1 der Widerstandswert des Widerstandes 133 ist.
Auf diese Art und Weise wird durch Einschalten des ersten Schalters SW1, um den Widerstand 133 mit dem Kondensator 131 zusätzlich zu dem Widerstand 132, der immer mit diesem verbunden ist, elektrisch zu verbinden, der gesamte oder kombinierte Widerstandswert des Widerstands 132 und des zusätzlichen Widerstands 133 niedriger als der Widerstand R des Widerstands 132, wodurch die Grenzfrequenz f01 gleichzeitig höher wird als der Wert von f0. Daraus resultierend wird dann, wenn die Frequenz des Niederfrequenzrauschens in Übereinstimmung mit der steigenden Frequenz des Ausgangssignals Vi des elektromagnetischen Aufnehmers steigt die zweite untere Grenzfrequenz entsprechend geändert, und zwar von dem niedrigeren Wert f0 auf den höheren Wert f01, wodurch Niederfrequenzrauschkomponenten des Ausgangssignals Vi im wesentlichen mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit entfernt werden können.
Wenn die Spannung des Ausgangssignals Vi des elektromagnetischen Aufnehmers weiter über die zweite Schaltspannung 2Vf des zweiten Schalters SW2 ansteigt, wird der zweite Schalter SW2 zusätzlich zum ersten Schalter SW1 eingeschaltet, um den Widerstand 134 sowie den Widerstand 133 elektrisch mit dem Kondensator 131 zu verbinden. Daraus resultiert in diesem Zeitpunkt die Grenzfrequenz fo2 (d. h. bei 2 Vf Vi) wie folgt:
fo2 = 1/[2 πC((R · R1 + R1 · R2 + R · R2)/(R + R1 + R2))] < fo1 (3)
wobei R2 der Widerstandswert des Widerstands 134 ist.
Auf diese Art und Weise, also durch Einschalten des zweiten Schalters SW2, um den Widerstand 134 zu dem Widerstand 133 mit dem Kondensator 131 elektrisch zu verbinden, kann der aktuelle gesamte oder kombinierte Widerstandswert der Widerstände 132, 133, 134 weiter reduziert werden, wodurch die Grenzfrequenz höher als der Wert f01 wird. Dementsprechend wird auch dann, wenn die Frequenz des Ausgangssignal Vi des elektromagnetischen Aufnehmers mit ansteigender Spannung ansteigt , gewährleistet, daß die darin enthaltenen Niederfrequenzrauschkomponenten im wesentlichen entfernt werden können, wobei der S/N-(Signal/Rausch)-Abstand des gefilterten Ausgangssignals für Vf auf einem hohen Auflösungswert gehalten wird.
Die Schaltoperationen des ersten und zweiten Schalters SW1 und SW2 werden automatisch ausgeführt in Abhängigkeit von einer Veränderung der Spannung des Ausgangssignals Vi des elektromagnetischen Aufnehmers. Somit ist es durch Vorsetzen mehrerer paralleler Widerstände 133 und 134 und mehrerer Schalter SW1, SW2 mit Dioden 133 bis 138, die in Reihe zu diesen geschaltet sind, möglich, die zweite untere Grenzfrequenz einfach mit dem sehr einfachen Aufbau zu ändern.
Die Widerstandswerte R1, R2 der Parallelwiderstände 133 und 134 sind so gewählt, daß sie eine Änderung in den Rauschfrequenzen abdecken, die auf eine Änderung der Spannung des Ausgangssignals Vi des elektromagnetischen Aufnehmers zurückzuführen ist. Zusätzlich kann die Anzahl von Parallelwiderständen und der ihnen zugeordneten Schaltern zum Verbinden mit dem Kondensator 131 frei geändert werden, je nach Erfordernis.
Obwohl bei der obigen Ausführungsform die Schalter SW1, SW2 aus einer Vielzahl von Dioden 135 bis 138 aufgebaut sind, welche mit ihren Polaritäten in verschiedene Richtungen weisend parallel verbunden sind, können sie durch Transistorschalter aufgebaut werden, welche im allgemeinen nach dem Stand der Technik benutzt werden. In diesem Fall ist es notwendig, Steuerschaltkreise zum Ein- und Ausschalten der Transistoren vorzusehen, die auf Spannung oder Frequenz des Ausgangssignals Vi des elektromagnetischen Aufnehmers ansprechen.

Claims (5)

1. Filterschaltung zum Filtern von Rauschkomponenten, welche einem Ausgangssignal (Vi) eines elektromagnetischen Aufnehmers überlagert sind, der die Drehzahl einer rotierenden Welle erfaßt, umfassend:
  • a) einen Tiefpaßfilter (2), der so verbunden ist, daß er das Ausgangssignal (Vi) des elektromagnetischen Aufnehmers erfaßt, zum Ausfiltern von Hochfrequenz- Rauschkomponenten mit Frequenzen höher als ein erster vorbestimmter Wert (f1); und
  • b) einen Hochpaßfilter (130), der mit dem Tiefpaßfilter (2) in Reihe verbunden ist, zum Filtern von Niederfrequenz-Rauschkomponenten, welche in dem Ausgangssignal (Vi) des elektromagnetischen Aufnehmers enthalten sind und welche Frequenzen haben, die niedriger sind als ein zweiter vorbestimmter Wert (fo), der niedriger ist als der erste vorbestimmte Wert (f1);
  • c) wobei der Hochpaßfilter (130) eine Vorrichtung (131- 138) zum automatischen Schalten des zweiten vorbestimmten Werts (fo) umfaßt, durch die der zweite vorbestimmte Wert auch während einer einzigen Umdrehung der Welle in einer schrittweisen Art erhöht wird in Abhängigkeit von einem Anstieg der Signalamplitude des tiefpaßgefilterten Ausgangssignals (Vi) des elektromagnetischen Aufnehmers über mindestens einen vorbestimmten Wert.
2. Filterschaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (133-138) zum automatischen Schalten des zweiten vorbestimmten Werts (fo) enthält:
  • a) mehrere Schaltkreiselemente (132-134), die parallel miteinander verbunden sind,
  • b) mindestens eine Schaltvorrichtung (SW1, SW2), die in Reihe mit einem der Schaltkreiselemente (133) verbunden ist, zum selektiven Ein- und Ausschalten einer elektrischen Verbindung von dem Schaltkreiselement (133) zu den anderen Schaltkreiselementen in Abhängigkeit von der tiefpaßgefilterten Ausgangsspannung (Vi) des elektromagnetischen Aufnehmers derart, daß dann, wenn die tiefpaßgefilterte Ausgangsspannung (Vi) des elektromagnetischen Aufnehmers größer als eine vorbestimmte Spannung ist, das Schaltkreiselement (133) mit den anderen Schaltkreiselementen elektrisch verbunden ist, um den zweiten vorbestimmten Wert (fo) zu erhöhen.
3. Filterschaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochpaßfilter (130) ferner
  • a) eine Signalleitung (140) enthält, von der ein Ende mit dem ersten Tiefpaßfilter (2) und ein anderes Ende mit einem Ausgangsanschluß verbunden ist, sowie
  • b) einen in die Signalleitung (140) eingesetzten Kondensator (131), und
  • c) die Schaltelemente (132-134) Widerstände sind, die zwischen der Signalleitung (140) und Masse parallel zueinander angeschlossen sind.
4. Filterschaltkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die Schaltvorrichtung (SW1, SW2) mehrere Dioden (135-138) enthält, die jeweils in Reihe mit einem der Widerstände (133, 134) verbunden sind, wobei
  • b) die Dioden (135-138) sequentiell bei Ansteigen tiefpaßgefilterter Ausgangsspannung (Vi) des elektromagnetischen Aufnehmers so eingeschaltet werden, daß der zweite vorbestimmte Wert (fo) schrittweise in Abhängigkeit von der ansteigenden tiefpaßgefilterten Ausgangsspannung (Vi) des elektromagnetischen Aufnehmers geändert wird.
5. Filterschaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (135-138) parallel zueinander mit entgegengesetzten Polaritäten verbunden sind.
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