DE8633341U1 - Optischer Modulator für ein Strahlungspyrometer - Google Patents
Optischer Modulator für ein StrahlungspyrometerInfo
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Description
86 P 511 6OE
ft ' * («it
■ &igr;« &kgr;&igr;.. '((lift lirtfir It 4·
Die Erfindung betrifft einen optischen Modulator für ein Strahlungspyrometer
mit einer von einem Elektromotor mit einem dauermagnetischen Rotor angetriebenen Unterbrecherscheibe zur Modulation
der Infrarotstrahlung zwischen einem Meßobjekt und einem pyroelektrischen Detektor und einer Lichtschranke zur
Signalaufbereitung. Die Unterbrscherscheibs unterbricht debsi
den Strahlengang zwischen dem MeOobjekt und einem pyroelektrischen
Strahlendetektor sowie zur Aufbereitung des Detektorsi- C gnales den Strahlengang einer Lichtschranke periodisch.
An den zum Antrieb der Unterbrecherscheibe dienenden Elektromotor werden folgende Forderungen gestellt:
Eine möglichst große Unterbrecherscheibe soll mit einer hohen und stabilen Drehzahl angetrieben werden. Der Modulator muß
mechanisch und elektronisch an die Gerätebedingungen anpaßbar sein und eine hohe Lebensdauer besitzen. Die Modulationsfrequenz
und damit die Drehzahl des Motors sollen leicht veränderbar sein. Ein exakter Rundlauf muß gewährleistet sein, so
daß Jltter-Effekte vermieden sind. Das Tastverhältnis muß exakt
. eingehalten werden. Es müssen Rechtecksignale zur elektroniv sehen Signalaufbereitung erzeugbar sein, die phasenstarr zur
Modulation der Infrarotstrahlung liegen. Der Modulator muß in einer Richtung immer sicher anlaufen und bei geringem Leistungsbedarf
mit Gleichspannung betreibbar sein. Bei geringem Platzbedarf und hoher Lebensdauer müssen die Herstellungskosten
gering sein. Er muß im Gerät leicht befestigbar sein und soll an verschiedene Spannungen angepaßt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Modulator
der eingangs genannten Art hinsichtlich des Antriebsmotors für die Unterbrecherscheibe optimal an die gestellten
Forderungen anzupassen.
Tp 2 Ler / 03.12.1986
P 5 1 1 6 K
t a · ·
f ) Diese Aufgabe 1st'er'fTnduh'gsgeina'B*'dadurch gelöst, daß der Rotor
von einem Ring gebildet ist, der aus einzelnen Magneten zusammengesetzt
ist, die mit gleichen Polen aneinander angrenzen und daß das Signal zur Kommutierung der Statorspannung vom Ausgangssignal
der Lichtschranke, die von der Unterbrecherscheibe mitmoduliert wird, gewonnen ist. Bei dem erfindungsgemäßen Modulator
ist ein Elektromotor vorgesehen, bei dem durch einen magnetischen Nebenschluß eine solche Ruhelage erzielt werden
kann, daß der Rotor immer in einer Richtung anläuft. Das Signal zur Kommutierung der Statorspannung wird vom Ausgangssignal der
Lichtschranke gsvicrinsn. Die Uritsrbrschsrsch.eibe erfüllt daher
durch periodische Unterbrechung der Infrarotstrahlung und der Lichtschranke mehrere Aufgaben, nämlich die Modulierung des
( Detektorsignales und durch Unterbrechung einer Lichtschranke die Signalaufbereitung und die Kommutierung der Statorspannung
des Elektromotors. Das Lichtschrankensignal, welches zur phasenempfindlichen Gleichrichtung des Detektorsignales dient,
kann ferner auch noch in einem Drehzahlregelkreis als Istwertsignal für die Motordrehzahl benutzt werden, denn seine Frequenz
hängt von dieser Drehzahl ab.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zwei einander gegenüberliegende Statorteile mit je
einem U-förmigen, zum Rotor offenen Kern mit einer Wicklung vorhanden sind, die derart angeordnet sind, daß die die Wicklungen
tragenden Schenkel auf einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Achse liegen und der andere Schenkel des einen
Statorteiles oberhalb und des anderen Statorteiles unterhalb dieser Achse liegt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 und 2 eine schematische Darstellung eines Elektromotors nach der Erfindung im stromlosen und eingeschal
teten Zustand,
P 5 1 1 &bgr; «
&Ggr; } Fig. 3 eine Variarfte'ties eibKtromolois genieß den Fig. 1 und 2
im Ruhezustand,
Fig. 4 eine andere AusfUhiungsform eines Elektromotors nach der
Erfindung,
Fig. 5 den Elektromotor gemäß Fig. 4 in einem optischen Modulator,
und
Fig. 6 ein Schaltbild zur Erläuterung der Wirkungsweise des Modulators
gemäß Fig. 5.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Elektromotor mit einem ringförmigen { ) Rotor 1 dargestellt, bei dem der Rotor 1 aus einzelnen Magneten
2, 3, 4, 5 zusammengesetzt ist, die mit gleichen Poien aneinander angrenzen. Der Statorkern 1st so angeordnet, daß seine Achse
senkrecht zur Drehachse steht. Die Statorwicklung 7 wird von einem Wechselstrom gespeist, der z.B. durch Kommutierung eines
Gleichstromes gewonnen wird.
Im stromlosen Ruhezustand gemäß Fig. 1 nimmt der Rotor 1 die in der Fig. 1 dargestellte Stellung ein, in der die beiden linken
Nordpole des Rotors 1 etwas oberhalb der Achse des Kernes 6 liegen. Dies ist durch einen magnetischen Nebenschlu3 8 erreicht.
Wird die Spule 7 für den Motoranlauf von einem Stromimpuls durchflossen, der die in Fig. 2 gezeigten Magnetpole des
' ' Kernes 6 zur Folge hat, so läuft der Rotor 1 in Richtung des
Pfeiles 9, also in einer definierten Richtung an. Durch eine Lichtschranke kann dafür gesorgt werden, daß der Strom in der
Wicklung 7 jeweils so umgepolt wird, daß die Drehrichtung (Pfeil 9) beibehalten wird.
Bei dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist ein magnetischer Nebenschluß 10 vorgesehen, der am Ende des Kernes 6 aufgesetzt
ist. Auch dadurch kann eine solche Lage der Pole des Rotors 1 im Ruhezustand erreicht werden, daß der Rotor 1 in einer definierten
Richtung anläuft.
«P5118H
A ,
t &igr;
Die Tig. 4 zeigt 6&idigr;&eegr;*'Alis fUWiiuffgsbe'i spiel mit zwei Stetorteilen
11, 12, die jeweils einen zum Rotor 1 offenen, u-förmigen Kern
13, 14 aufweisen. Die die Wicklungen 15, 16 tragender» Schenkel der Kerne 13, 14 sind so angeordnet, daß sie eint gemeinsame
Achse besitzen, die senkrecht durch die Drehachse verlluft. Zur
Bildung eines magnetischen Nebenschlusses und damit einer definierten Anlaufrichtung liegt der Jeweils wicklungslose Schenkel
der Statorteile 11, 12 einmal unterhalb und einmal oberhalb der Drehachse.
In der Fig. 5 ist die Anwendung des Motors gemäß Fig. 4 in einem
optischen Modulator eines Strahlungspyrometers dargestellt. Hierzu ist mit dem Rotor 1 eine Untorbrecherscheibe 17 verbunden,
welche die Infrarotstrahlung eines Meßobjektes 28 (Fig. 5) und eine Lichtschranke 1&THgr; mit einem Detektor 18a periodisch
unterbricht.
Gemäß dem Schaltbild in Fig. 6 wird von der Unterbrecherscheibe 17 die vom Meßobjekt 2&THgr; ausgehende und von der Linse 27 gebündelte
Infrarotstrahlung moduliert. Der pyroelektrische Detektor 29 liefert somit eine Wechselspannung. Die Unterbrecherscheibe
17 erzeugt phasenstarr zu dieser Wechselspannung durch die Lichtschranke 18 eine Rechteckspannung, die in einem Komparator
19 verstärkt wird und Ober die Leitung 20 die Steuerung des phasenempfindlichen Gleichrichters 26 Obernimmt. Andererseits
-, bewirkt das Rechtecksignal nach Invertierung in e?nem Inverter
' 21 die Steuerung einer Brückenschaltung 22 zur Kommutierung des
Elektromotors 1 bis 5, 11, 12. Ein Frequenz-Spannungswandler 24 erzeugt eine der Drehzahl entsprechende Spannung als Istwertsignal,
die einem Regler 25 zugeführt wird, der dieses Istwertsignal
mit einer vorgegebenen Führungsgrööe vergleicht und dem
Treiber 22 ein der Regelabweichung entsprechendes Signal im Sinne einer Nachfuhrung des Istwertes an den durch die FGhrungsgröße
vorgegebenen Sollwert liefert.
5 4
6 Figuren
• > ■!·
Claims (5)
1. Optischer Modulator fur ein Strahlungspyrometer mit einer
von einem Elektromotor mit einem dauermagnetischen Rotor (1) angetriebenen Unterbrecherscheibe (17) zur Modulation der Infrarotstrahlung
zwischen einem Meßobjekt (28) und einem pyroelektrischen
Detektor (29) und einer Lichtschranke (18) zur Signalaufbereitung, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (1) von e*nem Ring gebildet ist, der aus einzelnen Magneten (2 bis 5) zusammengesetzt ist, die mit
gleichen Polen aneinander angrenzen und daß das Signal zur Kommutierung der Statorspannung vom Ausgangssignal der von der
Unterbrecherscheibe (17) mitmoduliexten Lichtschranke (18) ge-
&Ggr;\ wonnen ist.
2. Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Stator (6, 7, 8, 11, 12) einen magnetischen
Nebenschluß (8, 13, 14) für das Rotorfeld aufweist, derart, Uaß ein Anlauf in einer vorgegebenen Richtung (9) er-
20 folgt.
3. Modulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator mindestens einen U-förmlgen
Statorkern (13, 14) aufweist, der nur auf einem Schenkel eine
Statorwicklung (15, 16) trägt und mit seinen Stirnseiten gegen
den Rotor (1) gerichtet 1st.
( )
( )
4. Modulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Statorteile
(11, 12) mit je einem U-furmigen, zum Rotor (1) offenen Kern (13, 14) mit einer Wicklung (15, 16) vorhanden sind, die
derart angeordnet sind, daß die Jeweils eine Wicklung tragenden Schenkel auf einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Achse
liegen und der andere Schenkel des einen Statorteiles (11) unterhalb und der des anderen Statorteiles (12) oberhalb dieser
Achse liegt.
86 P 51 1 6 K
jl 1·····
5. Modulator nach einem de'r'Ansprüche' 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet , daß das Ausgangssignal des Detektors
(ISa) der Lichtschranke (18) auch das Istwertsignal in
einem Regelkreis (19, 20, 24, 25) für die Drehzahl des Elektro motors (I, 11, 12) ist.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8633341U DE8633341U1 (de) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Optischer Modulator für ein Strahlungspyrometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8633341U DE8633341U1 (de) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Optischer Modulator für ein Strahlungspyrometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8633341U1 true DE8633341U1 (de) | 1988-05-19 |
Family
ID=6801097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8633341U Expired DE8633341U1 (de) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Optischer Modulator für ein Strahlungspyrometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8633341U1 (de) |
-
1986
- 1986-12-12 DE DE8633341U patent/DE8633341U1/de not_active Expired
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