DE60109797T2 - Einstellen eines Einganssignals ( magnetostriktiver Verschiebungswandler ) mit veränderbarer Verstärkung und einer einzigen Referenz - Google Patents

Einstellen eines Einganssignals ( magnetostriktiver Verschiebungswandler ) mit veränderbarer Verstärkung und einer einzigen Referenz Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abstimmen eines Eingangssignals
  • US 5 923 164 beschreibt eine Signalabstimmvorrichtung mit einem Verstärkungselement, einer variablen Impedanz und einer Steuervorrichtung. Das Verstärkungselement ist ein Operationsverstärker mit einem Eingang zum Empfangen eines abzustimmenden Eingangssignals und einem Ausgang mit einem Ausgangssignal. Ein Rückkoppelweg erstreckt sich vom Ausgang zum Eingang. Die variable Impedanz ist in dem Rückkopplungsweg zum Variieren der Verstärkung des Operationsverstärkers vorgesehen. Die variable Impedanz umfasst eine Mehrzahl von Widerständen und eine Mehrzahl von Schaltern. Die Widerstände sind in dem Rückkoppelweg in Reihe geschaltet. Jeder der Widerstände hat einen parallelen Schalter zum Schalten des Widerstandes in den oder aus dem Rückkoppelweg. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers ist als ein Eingangssignal an die Steuervorrichtung angeschlossen. Basierend auf diesem Eingangssignal erzeugt die Steuervorrichtung eine Mehrzahl von Schaltsignalen, die an die Schalter der variablen Impedanz angelegt werden. Ferner empfängt die Steuervorrichtung eine Minimal-Bezugsspannung und eine Maximal-Bezugsspannung, die eine Bandbreite für das Ausgangssignal des Operationsverstärkers darstellen.
  • Im Betrieb vergleicht die Signalabstimmvorrichtung von US 5 923 164 das Ausgangssignal des Operationsverstärkers mit der Minimal- und der Maximal-Bezugsspannung. Wenn das Ausgangssig nal kleiner als die Minimal-Bezugsspannung oder größer als die Maximal-Bezugsspannung ist, wird die Verstärkung des Operationsverstärkers erhöht oder verringert durch Schalten von geeigneten Widerständen in den oder aus dem Rückkoppelweg des Operationsverstärkers. Wenn das Ausgangssignal größer als die Minimal-Bezugsspannung und kleiner als die Maximal-Bezugsspannung ist, wird die Verstärkung des Operationsverstärkers nicht verändert. So wird das Ausgangssignal des Operationsverstärkers in der durch die Minimal- und die Maximal-Bezugsspannung definierten Bandbreite gehalten.
  • ZIEL UND VORTEILE DER ERFINDUNG
  • Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abstimmen eines Eingangssignals zu schaffen, die genauer ist und weniger Aufwand erfordert.
  • Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 3. Ferner wird das Ziel erreicht durch einen magnetostriktiven Verschiebungswandler nach Anspruch 10.
  • Erfindungsgemäß wird das Eingangssignal in Abhängigkeit von einer einzigen Bezugsspannung abgestimmt. Daher variiert das Eingangssignal nicht zwischen zwei Spannungspegeln, sondern schaltet nur um die einzige Bezugsspannung hin und her. Im Ergebnis bleibt das Eingangssignal genauer am Spannungspegel der Bezugsspannung.
  • Da außerdem nur eine einzige Bezugsspannung vorhanden ist, ist auch nur ein einziger Komparator erforderlich, um das Abstimmen des Eingangssignals durchzuführen.
  • Die Erfindung ist besser zu verstehen anhand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSGESTALTUNGEN DER ERFINDUNG
  • 1 ist ein schematisches Diagramm einer Signalabstimmvorrichtung gemäß der Erfindung,
  • 1a ist ein schematisches Diagramm einer in der Abstimmvorrichtung von 1 enthaltenen Steuervorrichtung,
  • 2 ist ein schematisches Diagramm eines magnetostriktiven Verschiebungswandlers, der die Signalabstimmvorrichtung von 1 enthält, und
  • 3 ist ein schematisches Diagramm des mit der Signalabstimmvorrichtung von 1 abzustimmenden Signals.
  • 1 zeigt eine Signalabstimmvorrichtung 12 mit einem Verstärkungselement 14, einer variablen Impedanz 22 und einer Steuervorrichtung 30.
  • Das Verstärkungselement 14 ist ein Operationsverstärker, der mit wenigstens einem Eingang 16 und einem Ausgang 18 versehen ist. Der Eingang 16 des Operationsverstärkers empfängt ein Eingangssignal S, welches das abzustimmende Signal ist. Am Ausgang 18 des Operationsverstärkers ist ein Ausgangssignal C verfügbar, welches das abgestimmte Signal ist.
  • Der Ausgang 18 des Verstärkungselementes 14 ist mit dessen Eingang 16 über einen Rückkoppelweg 20 verbunden, der die variable Impedanz 22 enthält.
  • Die variable Impedanz 22 umfasst n + 1 Widerstände 26 und n + 1 Schalter 24. Die Widerstände 26 sind mit den Abkürzungen R0, R1, R2, ..., Rn bezeichnet, und die Schalter 24 sind mit den Abkürzungen S0, S1, S2, ..., Sn bezeichnet, wobei n eine beliebige Zahl größer als 0 ist. Die Widerstände 26 sind in dem Rückkoppelweg 20 in Reihe geschaltet. Parallel zu jedem der Widerstände 26 ist einer der Schalter 24 vorgesehen. Wenn einer der Schalter 24 geschlossen ist, ist der entsprechende Widerstand 26 aus dem Rückkoppelweg 20 herausgeschaltet. Wenn jedoch einer der Schalter 24 offen ist, ist der entsprechende Widerstand 26 in dem Rückkoppelweg 20 wirksam.
  • Das Ausgangssignal C wird als ein Eingangssignal für die Steuervorrichtung 30 bereitgestellt. Ferner empfängt die Steuervorrichtung 30 eine Bezugsspannung V und ein Taktsignal CLOCK als andere Eingangssignale. Die Steuervorrichtung 30 erzeugt n + 1 binäre Schaltsignale 32, die mit den Abkürzungen O0, 01, O2, ..., On bezeichnet sind. Jedes einzelne der Schaltsignale 32 ist einem der Schalter 24 zugeordnet. Je nach Binärzustand des Schaltsignals 32 ist der entsprechende Schalter 24 offen oder geschlossen.
  • Die Widerstände haben einen von R0 bis Rn binär zunehmenden Widerstandswert. So hat R1 einen Widerstandswert von 21 mal R0, R2 hat einen Widerstandswert von 22 mal R0, usw.
  • In 1 ist beispielsweise eine Anzahl von acht Widerständen 26, das heißt R0 bis R7, mit einer entsprechenden Anzahl von acht Schaltern 24, das heißt S0 bis S7, und acht Schaltsignalen 32, das heißt O0 bis O7, vorgesehen. Die acht Schaltsignale 32 können als ein Digitalwert zwischen der Binärzahl "0000 0000" und der Binärzahl "1111 1111" angesehen werden, die den Dezi malzahlen "0" und "256" entsprechen. So kann jeder Widerstandswert zwischen R0 und 256mal R0 je nach dem Digitalwert der Schaltsignale 32 erzeugt werden.
  • Im Betrieb vergleicht die Steuervorrichtung 30 das Ausgangssignal C, das heißt das abgestimmte Signal, mit der Bezugsspannung V. Dieser Vergleich wird bei jedem Taktsignal CLOCK durchgeführt.
  • Wenn das Ausgangssignal C größer als die Bezugsspannung ist, wird der Digitalwert der Schaltsignale 32 um 1, das heißt um die Binärzahl "0000 0001", verringert. Wenn das Ausgangssignal C nicht größer als die Bezugsspannung V ist, dann wird der Digitalwert der Schaltsignale 32 um 1, das heißt um die Binärzahl "0000 0001", erhöht.
  • Wenn also das Ausgangssignal C größer als die Bezugsspannung V ist, wird der Widerstand des Rückkopplungsweges 20 verringert und dadurch die Verstärkung des Verstärkungselementes 14 verringert, und wenn das Ausgangssignal C nicht größer als die Bezugsspannung V ist, wird der Widerstand des Rückkopplungsweges 20 erhöht und dadurch die Verstärkung des Verstärkungselementes 14 erhöht.
  • Im Ergebnis wird eine solche Erhöhung oder Verringerung der Verstärkung des Verstärkungselementes 14 bei jedem Taktsignal CLOCK durchgeführt. Wenn das Ausgangssignal C gleich der Bezugsspannung V ist, ist es möglich, dass das Ausgangssignal C mit jedem Taktsignal CLOCK abwechselnd verringert und erhöht wird.
  • 1a zeigt die Steuervorrichtung 30 von 1 detaillierter. Die Steuervorrichtung 30 umfasst ein Spannungsbewertungselement 42 und eine Signalerzeugungsschaltung 34. Das Span nungsbewertungselement 42 umfasst einen Komparator 36, der mit dem Ausgangssignal C des Verstärkungselementes 14 an einem ersten Eingang 38 und mit der Bezugsspannung V an einem zweiten Eingang 40 beschaltet ist. Der Komparator 35 erzeugt ein Ausgangssignal, das der Signalerzeugungsschaltung 34 zugeführt wird. Die Signalerzeugungsschaltung 34 erzeugt die acht Schaltsignale 32, das heißt O0 bis O7, die den acht Schaltern 24, das heißt S0 bis S7, zugeführt werden. Die Erzeugung der acht Schaltsignale 32 wird in Abhängigkeit von dem vom Komparator 36 erzeugten und der Signalerzeugungsschaltung 34 zugeführten Ausgangssignal durchgeführt.
  • 2 zeigt einen magnetostriktiven Linearverschiebungswandler 58, der die Signalabstimmvorrichtung 12 von 1 enthält. Der Wandler 58 umfasst Gehäuseelemente 60, einen Wellenleiter 64, eine Spule 71 und einen Magneten 72.
  • Der Wellenleiter 64 besteht aus magnetostriktivem Material und ist röhrenförmig. Die Spule 71 ist benachbart zu einem der zwei Enden des Wellenleiters 64 angeordnet. Das andere der zwei Enden des Wellenleiters 64 ist mit Dämpfungsmaterial 66 versehen. Zusätzlich kann auch das Ende des Wellenleiters 64, das nahe der Spule 71 angeordnet ist, Dämpfungsmaterial 66 aufweisen.
  • Die Spule 71 umgibt den Wellenleiter 64, ohne ihn zu berühren. Der Magnet 72 ist linear entlang dem Wellenleiter 64 angeordnet und mit einem Gegenstand 73 verbunden, so dass die Position des Magneten 72 entlang des Wellenleiters 64 der Position des Gegenstandes 73 entspricht.
  • Ein leitfähiger Draht 68 ist an einen Impulsgenerator 70 angeschlossen. Der leitfähige Draht 68 erstreckt sich durch das Innere der gesamten Länge des Wellenleiters 64 und kehrt außerhalb des Wellenleiters 64 zu dem Impulsgenerator 70 zurück. Der Wellenleiter 64, der leitfähige Draht 68, die Spule 71 und der Magnet 72 sind in einem äußeren Rohr 74 enthalten.
  • Alternativ ist es möglich, dass der Wellenleiter 64 und der leitfähige Draht 68 zu einem einzigen Draht kombiniert sind.
  • Die Spule 71 ist mit der Signalabstimmvorrichtung 12 verbunden, in der das von der Signalabstimmvorrichtung 12 empfangene Signal das abzustimmende Eingangssignal S ist. Die Signalabstimmvorrichtung 12 ist verbunden mit einer Verschiebungsbestimmungsvorrichtung 76, bei der das von der Signalabstimmvorrichtung 12 gelieferte Ausgangssignal C das abgestimmte Signal ist. Außerdem ist die Verschiebungsbestimmungsvorrichtung 76 mit dem Impulsgenerator 70 verbunden.
  • Im Betrieb erzeugt der Impulsgenerator 70 periodisch einen einzelnen Erregungsimpuls 78 auf dem leitfähigen Draht 68 genau alle z. B. 2 ms. Der Erregungsimpuls 78 durchläuft den leitfähigen Draht 68 und kombiniert mit dem Magnetfeld des Magneten 72. So wird in dem Wellenleiter 64 eine Torsionswelle 80 erzeugt, die sich von dem Magneten 72 fort und zurück zu der Spule 71 ausbreitet. Wenn die Torsionswelle 80 die Spule 71 erreicht, wird sie in das Signal S umgewandelt.
  • Die Erzeugung des Erregungsimpulses wird auch an die Verschiebungsbestimmungsvorrichtung 76 übertragen.
  • Das Signal S von der Spule 71 wird weitergegeben an die Signalabstimmvorrichtung 12, wo es auf die Bezugsspannung V abgestimmt wird, wie in Verbindung mit 1 beschrieben. Dann empfängt die Verschiebungsbestimmungsvorrichtung 76 das abgestimmte Signal C und misst das Zeitintervall zwischen der Erzeugung des Erregungsimpulses 78 und dem Empfang des abge stimmten Signals C. Unter Verwendung des Zeitintervalls und der bekannten Geschwindigkeit der Torsionswelle 80 in dem Wellenleiter 64 ist die Verschiebungsbestimmungsvorrichtung 76 in der Lage, die Position des Gegenstandes 73 zu bestimmen.
  • 3 zeigt das von der Signalabstimmvorrichtung 12 der 2 abzustimmende Eingangssignal S. Außerdem zeigt 3 den Erregungsimpuls 78 und die Bezugsspannung V. Alle in 3 gezeigten Signale und Impulse sind über der Zeit t aufgetragen.
  • Wie in Verbindung mit 2 beschrieben, wird der Erregungsimpuls 78 erzeugt und durch den Wellenleiter 64 übertragen. Auf seinem Weg entlang des Wellenleiters 64 durchläuft der Erregungsimpuls 78 die Spule 71. Dort erzeugt der Erregungsimpuls 78 einige Störungen des Signals S, die in 3 mit dem Bezugszeichen 90 bezeichnet sind. Diese Störungen werden weder von der Signalabstimmvorrichtung 12 noch von der Verschiebungsbestimmungsvorrichtung 76 berücksichtigt.
  • Wie in Verbindung mit 2 beschrieben, wird die Torsionswelle 80 erzeugt und in das Signal S umgewandelt. Dies führt zu einer Ablenkung des Signals S, die in 3 mit dem Bezugszeichen 91 bezeichnet ist. Diese Ablenkung wird von der Signalabstimmvorrichtung 12 und der Verschiebungsbestimmungsvorrichtung 76 erkannt, wie nachfolgend beschrieben.
  • Die Signalabstimmvorrichtung 12 empfängt das Signal S und führt die Abstimmung des Signals S aus, wie in Verbindung mit 1 beschrieben. Allerdings wird diese Abstimmung des Signals S nicht sofort durchgeführt, sondern zu einem späteren Zeitpunkt, wie nachfolgend beschrieben.
  • Die Verschiebungserfassungsvorrichtung 76 empfängt das abgestimmte Signal C und führt die Bewertung der Position des Gegenstandes 73 aus, wie in Verbindung mit 2 beschrieben.
  • Zu diesem Zweck erfasst in einem ersten Schritt die Verschiebungserfassungsvorrichtung 76 denjenigen Zeitpunkt, zu dem das Signal S größer als eine Erfassungsspannung D wird. Dieser Zeitpunkt ist in 3 mit dem Bezugszeichen 94 bezeichnet. Die Erfassungsspannung D dient zum Erkennen der von der Torsionswelle 80 erzeugten Ablenkung des Signals S, wie in Verbindung mit 2 beschrieben.
  • Wie in 3 gezeigt, ist die Erfassungsspannung D kleiner als die Bezugsspannung V, aber größer als eine Null-Spannung Z. Die Null-Spannung Z ist diejenige Spannung, die als das Eingangssignal S vorliegt, wenn keine Erregungsimpulse 78 oder andere Signale den leitfähigen Draht 68 durchlaufen.
  • Dann erfasst in einem zweiten Schritt die Verschiebungsbestimmungsvorrichtung 76 denjenigen Zeitpunkt, an dem das Signal S gleich der Null-Spannung Z wird. In 3 ist dieser Zeitpunkt mit dem Bezugszeichen 95 bezeichnet. Es soll betont werden, dass die beschriebene Erfassung anschließend durchgeführt wird, nachdem das Signal S größer als die Erfassungsspannung D wird, so dass der Zeitpunkt 95 derjenige Zeitpunkt ist, an dem das Signal S zum ersten Mal nach dem Zeitpunkt 94 gleich der Null-Spannung Z wird.
  • Die Verschiebungsbestimmungsvorrichtung 76 erzeugt einen Antwortimpuls 79 in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt 95. Wie in 3 gezeigt, entspricht die abfallende Flanke des Antwortimpulses 79 dem Zeitpunkt 95. Das Zeitintervall zwischen dem Erregungsimpuls 78 und dem Antwortimpuls 79 wird dann von der Verschiebungsbestimmungsvorrichtung 76 verwendet, um die Posi tion des Gegenstandes 73 zu bewerten, wie in Verbindung mit 2 beschrieben.
  • Die Signalabstimmvorrichtung 12 empfängt das Signal S. Ähnlich der obigen Beschreibung erfasst die Signalabstimmvorrichtung 12 den Zeitpunkt 94. Anschließend prüft die Signalabstimmvorrichtung 12, ob das Signal S größer als die Bezugsspannung V wird. Im Fall des Signals S, wie in 3 gezeigt, erkennt die Signalabstimmvorrichtung 12, dass das Signal S nicht größer als die Bezugsspannung V wird. Deshalb erhöht die Signalabstimmvorrichtung 12 die Verstärkung des Verstärkungselementes 14 um "+1", das heißt um R0, wie in Verbindung mit 1 beschrieben.
  • Wie bereits erwähnt, wird die Abstimmung des Signals S nicht sofort, sondern zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt. Wie in 3 gezeigt, wird die Abstimmung des Signals S, das heißt die Erhöhung der Verstärkung des Verstärkungselementes 14 um "+1", zu einem Zeitpunkt durchgeführt, der mit dem Bezugszeichen 97 bezeichnet ist. Dieser Zeitpunkt 97 liegt nach dem Antwortimpuls 79 und vor dem nächsten Erregungsimpuls 78'.
  • Insbesondere wird die Abstimmung des Signals S nicht zwischen dem Erregungsimpuls 78 und dem Antwortimpuls 79, das heißt während des Zeitintervalls, das von der Verschiebungserfassungsvorrichtung 76 zum Bewerten der Position des Gegenstandes 73 genutzt wird, durchgeführt. Deshalb kann diese Bewertung der Position des Gegenstandes 73 nicht durch die Abstimmung des Signals S negativ beeinflusst werden. Außerdem wird die Abstimmung des Signals S nicht kurz vor dem nächsten Erregungssignal 78' durchgeführt. Deshalb kann die Abstimmung des Signals S keinen negativen Einfluss auf den nächsten Erre gungsimpuls 78' und die resultierende Torsionswelle 80 haben.
  • Statt dessen wird die Abstimmung des Signals S an dem Zeitpunkt 97 durchgeführt, so dass jegliche resultierende Veränderung der Verstärkung des Verstärkungselementes 14 keinen Einfluss auf die Bewertung der Position des Gegenstandes 73 hat. Insbesondere wird der Zeitpunkt 97 so gewählt, dass jegliche Oszillation des Signals S aufgrund der Änderung der Verstärkung des Verstärkungselementes 14 vor dem nächsten Erregungssignal 78' beendet ist.
  • Wie in Verbindung mit 2 beschrieben, wird der Erregungsimpuls 78 exakt alle beispielsweise 2 ms erzeugt. Das Zeitintervall zwischen dem Erregungsimpuls 78 und dem Antwortimpuls 79 ist kleiner als 2 ms. Daher ist es aufgrund der festperiodischen Erzeugung des Erregungsimpulses 78 möglich, einen festen Zeitpunkt 79 für die Abstimmung des Signals S zu wählen, der außerhalb des Zeitintervalls zwischen dem Erregungsimpuls 78 und dem Antwortimpuls 79 liegt. Insbesondere ist es möglich, den Zeitpunkt 97 als ein festes Zeitintervall vor dem Erregungsimpuls 78 zu definieren.
  • Infolgedessen kann das Taktsignal CLOCK, wie in Verbindung mit 1 beschrieben, mit der gleichen periodischen Wiederkehr wie der Erregungsimpuls 78 gewählt werden, aber mit einem festen Versatz in Bezug auf den Erregungsimpuls 78, der gleich dem oben erwähnten festen Zeitintervall vor dem Erregungsimpuls 78 ist.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Abstimmen eines Eingangssignals (S) mit den Schritten des Verstärkens des Eingangssignals (S) durch ein Verstärkungselement (14), dem eine variable Impedanz (22) zugeordnet ist, und dadurch Erzeugen eines Ausgangssignals (C), Vergleichen des Ausgangssignals (C) mit einer Bezugsspannung (V), Abstimmen der variablen Impedanz (22), so dass die Impedanz erhöht wird, wenn die Amplitude des Ausgangssignals (C) kleiner als die Bezugsspannung (V) ist, und dass die Impedanz verringert wird, wenn die Amplitude des Ausgangssignals (C) größer als die Bezugsspannung (V) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 mit den weiteren Schritten des Erzeugens eines Erregungsimpulses (78), des Führens des Erregungsimpulses (78) durch einen leitfähigen Draht (68), des Erzeugens einer Torsionswelle (80) durch Hindurchleiten des Erregungsimpulses (78) durch ein Magnetfeld eines entlang des leitfähigen Drahtes (68) angeordneten Magneten (72), des Umwandelns der Torsionswelle (80) und dadurch Erzeugen des Eingangssignals (S).
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit den Schritten des Messens eines Zeitintervalls zwischen der Erzeugung des Erregungsimpulses (78) und der Umwandlung des Eingangssignals (S) und des Bewertens der Position des Magneten (72) entlang des leitfähigen Drahts (68) basierend auf diesem Zeitintervall.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt des Abstimmens des Eingangssignals (S) nach der Umwandlung des Eingangssignals (S) und vor der Erzeugung eines nächsten Erregungsimpulses (78) durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt des Abstimmens des Eingangssignals (S) nicht zwischen der Erzeugung des Erregungsimpulses (78) und der Umwandlung des Eingangssignals (S) durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Abstimmens des Eingangssignals (S) nicht kurz vor der Erzeugung des nächsten Erregungsimpulses (78) durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Abstimmens des Eingangssignals (S) in einem festgelegten Zeitabstand vor der Erzeugung des nächsten Erregungsimpulses (78) durchgeführt wird.
  8. Signalabstimmvorrichtung (12) mit einem Verstärkungselement (14) zum Verstärken eines Eingangssignals (S) und zum Erzeugen eines Ausgangssignals (C), wobei dem Verstärkungselement (14) eine variable Impedanz (22) zugeordnet ist, und einer Steuervorrichtung (30) zum Vergleichen des Ausgangssignals (C) mit einer Bezugsspannung (V) und zum Abstimmen der variablen Impedanz (22) so, dass die Impedanz erhöht wird, wenn die Amplitude des Ausgangssignals (C) kleiner als die Bezugsspannung (V) ist, und dass die Impedanz verringert wird, wenn die Amplitude des Ausgangssignals (C) größer als die Bezugsspannung (V) ist.
  9. Signalabstimmvorrichtung (12) nach Anspruch 8, bei der die Steuervorrichtung (3) einen Komparator (36) zum Vergleichen des Ausgangssignals (C) mit der Bezugsspannung (V) und eine Signalerzeugungsschaltung (34) zum Erzeugen von Schaltsignalen (32) zum Beeinflussen des Impedanzwertes der variablen Impedanz (22) umfasst.
  10. Magnetostriktiver Verschiebungswandler (58) mit einem Impulsgenerator (70) zum Erzeugen eines Erregungsimpulses (78), einem leitfähigen Draht (68), der an den Impulsgenerator (70) gekoppelt ist, der den Erregungsimpuls (78) durch den leitfähigen Draht (68) führt, einem Magneten (72), der entlang des leitfähigen Drahts (68) angeordnet ist, um eine Torsionswelle (80) zu erzeugen, wenn der Erregungsimpuls (78) das Magnetfeld des Magneten (72) passiert, einer Spule (71) zum Umwandeln der Torsionswelle (80) und dadurch Erzeugen eines Eingangssignals (S), und einer Signalabstimmvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 8 oder 9.
  11. Magnetostriktiver Verschiebungswandler (58) nach Anspruch 10, ferner mit einer Verschiebungsbestimmungsvorrichtung (76) zum Messen eines Zeitintervalls zwischen der Erzeugung des Erregungsimpulses (78) und der Umwandlung des Eingangssignals (S) und zum Bewerten der Position des Magneten (72) entlang des leitfähigen Drahtes (68) basierend auf diesem Zeitintervall.
  12. Magnetostriktiver Verschiebungswandler (58) nach Anspruch 11, bei dem das Abstimmen des Eingangssignals (S) nach der Umwandlung des Eingangssignals (S) und vor der Erzeugung eines nächsten Erregungsimpulses (78) durchgeführt wird.
  13. Magnetostriktiver Verschiebungswandler (58) nach Anspruch 11, bei dem die Abstimmung des Eingangssignals (S) nicht zwischen der Erzeugung des Erregungsimpulses (78) und der Umwandlung des Eingangssignals (S) durchgeführt wird.
  14. Magnetostriktiver Verschiebungswandler (58) nach Anspruch 12, bei dem der Schritt des Abstimmens des Eingangssignals (S) nicht kurz vor der Erzeugung des nächsten Erregungsimpulses (78) durchgeführt wird.
  15. Magnetostriktiver Verschiebungswandler (58) nach Anspruch 12, bei dem der Schritt des Abstimmens des Eingangssignals (S) in einem festen Zeitintervall vor der Erzeugung des nächsten Erregungsimpulses (78) durchgeführt wird.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113008338B (zh) * 2021-03-10 2023-10-24 国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司 一种超长量程磁致伸缩液位计dac补偿方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4943773A (en) * 1987-09-24 1990-07-24 Magnetek Controls Magnetostrictive linear displacement transducer having preselected zero crossing detector
US5334933A (en) * 1991-09-09 1994-08-02 Mts Systems Corporation Variable rejection method for improved signal discrimination in a magnetostrictive position transducer
US5923164A (en) * 1996-10-15 1999-07-13 Balluff, Inc. Apparatus and method for automatically tuning the gain of an amplifier
DE19936970C2 (de) * 1999-08-05 2001-07-05 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Sensoreinrichtung zur Erfassung der Laufzeit eines akustischen Torsionsimpulses sowie Verfahren zur Funktionsprüfung der Sensoreinrichtung

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