DE9017167U1

DE9017167U1 - Winkelmeßeinrichtung

Info

Publication number: DE9017167U1
Application number: DE9017167U
Authority: DE
Original assignee: Technische Universitaet Chemnitz
Current assignee: Technische Universitaet Chemnitz
Priority date: 1990-12-15
Filing date: 1990-12-15
Publication date: 1991-04-04
Anticipated expiration: 2000-12-16

Description

Beschreibung

Winkelmeßeinrichtung mit hoher Auflösung Stand der Technik

Drehwinkel- und Drehzahlmej3einrichtungen, bei denen auf Scheiben angebrachte Kodierungen abgetastet, werden, sind bekannt. Insbesondere sind hier optische Abtastverfahren zu nennen, bei denen die Kodierung in Form von Löschern oder Markierungen mit verschiedenen Oberflächenkontrasten verwendet werden.

Es sind auch Einrichtungen bekannt,, bei denen die Kodierung durch entsprechende Gestaltung der Oberfläche oder der Peripherie der Scheibe erfolgt, die dann induktiv oder kapazitiv arbeitende Meßköpfe beeinflussen.

In dem Patent DD - 143953 erfolgt beispielsweise die optische Abtastung einer mit Strichen versehenen Scheibe.

Eine hohe Auflösung wird hier bei sehr hohem mechanischem Aufwand bis zu einer Drehzahl von 100 Umdrehungen pro Minute erreicht.

Bei einem weiteren Patent DD - 230084 werden zur Erhöhung der Auflösung zusätzliche Winkelinformationen zwischen zwei Ausgangswerten gewonnen, was aber neben dem hohen mechanischen einen sehr hohen schaltungstechnischen Aufwand bedeutet.

Nachteilig bei diesen Lösungen ist der erforderliche präzise mechanische Aufwand sowie bei sehr hoher Auflösung die durch die Grenzfrequenz der Bauelemente bedingte niedrige Drehzahl.

Auf dem Gebiet der Informationstechnik ist die Speicherung von Daten auf magnetischen, kreisförmigen Datenträgern bekannt, wobei die Daten hierbei in entsprechenden Spuren und Sektoren aufgebracht sind, die durch induktiv oder magnetoresistiv arbeitende Leseköpfe abgetastet werden.

Problem

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Winkelmeßeinrichtung hoher Auflösung in einem Drehzahlbereich von Null bis zu hohen Drehzahlen bei relativ geringem mechanischen Aufwand zu schaffen.

Erfindung

Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß auf eine Scheibe, die eine nach dem Prinzip eines Magnetfolien- ader Festplattenspeichers aufgebauter Datenträger ist, ein- oder mehrspurig auf in sich als Kreis geschlossene Spuren in regelmäßigen Abständen einem jeweiligen Winkelwert entsprechende Daten aufgetragen sind und daß ein Meßkopf, ein die auf der Scheibe aufgebrachten Daten als magnetische Flußänderung auch bei einer Winkelgeschwindigkeit von 5TuIl erfassender magnetoresistiv arbeitender ein- oder mehrspuriger Meßkopf ist, wobei dieser in ein- oder mehrfacher Ausführung über der Kreisfläche der Scheibe angeordnet ist.

Vorteilhafte Wirkung der Erfindung

Mit der Erfindung werden im angegebenen Anwendungsfall, wie bei der Drehwinkel- und Drehzahlmessung rotierender Teile, hohe Auflösungen von Winkel- und Drehzahlwerten bei Drehzahlen von HuLl ab bis zu hohen Werten erreicht, die mit bekannten Lösungen nicht erreichbar sind. Die Auflösung kann

je Spur 5 &khgr; 10 ^Gmm und mehr betragen. Bei mehrspuriger

Ausführung erhöht sich die Auflösung im Verhälnis der Anzahl der Spuren. Der mechanische Aufwand ist im Verhältnis bekannter Lösungen hinsichtlich der erreichbaren Auflösung relativ gering.

Darstellung der Erfindung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur erläutert.

Figur: Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung

Kernstück der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Scheibe 1 und der über ihrer Kreisfläche angeordnete Meßkopf 3.1.

Die Scheibe 1 ist mit dem in seiner Drehzahl oder seinem Drehwinkel zu messenden rotierenden Teil direkt gekoppelt.

Dabei ist die Scheibe 1 wie ein Magnetfalien- oder Festplattenspeicher aufgebaut. Auf die Scheibe 1 sind auf in sich als Kreis geschlossenen Spuren 2.1 bis 2.&eegr; in gleichmäßigen Abständen Daten in Form von Flußwechseln aufgebracht. Diese Flußwechsel werden durch den Meßkopf 3.1, der magnetoresistiv arbeitet, erfaßt. Dabei kommt es auf Grund des magnetoresistiven Wirkprinzipes bei jeder auf dem Datenträger und damit auf der Scheibe 1 magnetisch aufgebrachten Information, unabhängig von . der Drehgeschwindigkeit der Scheibe 1, zur Änderung des Widerstands des magnetoresistiven Elementes im Meßkopf 3. 1 in Abhängigkeit von der magnetischen Feldstärke.-

Die Änderung des Widerstandes wird von einer nachgeschaldeten, nicht weiter ausgeführten Auswerteschaltung 4 in Spannungsimpulse gewandelt, die am Ausgang der Auswerteschaltung 4 zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung stehen.

Im Beispiel können vorteilhafterweise auf der Scheibe / bis zu 40 Spuren 2.1,...,2.4O aufgebracht sein.

Der Meßkopf 3.1 kann mehrspurig ausgeführt sein, in dem er mehrere raagnetoresistive Elemente und damit mehrere Ausgänge besitzt.

In einer Ausführung können zwei ein-, mehrspurige oder in ihrer Spurzahl verschiedene Meßköpfe 3.1, 3.2 angeordnet

Claims

Schutzanspruch

Winkelmeßeinrichtung mit hoher Auflösung, bestehend aus einer, eine magnetische Kodierung besitzende und mit einer zu messenden Einrichtung fest verbundene, vorzugsweise kreisförmige .Scheibe und einem, die magnetische Kodierung erfassenden Meßkopf, dadurch gekennzeinet,

- daß die Scheibe <1) ein nach dem Prinzip eines Magnetfolien- oder Festplattenspeichers aufgebauter Datenträger ist, auf dem ein- oder mehrspurig auf in sich als Kreis geschlossene endlose Spuren (2.1,...,2.n) in regelmäßigen Abständen einem jeweiligen Vinkelwert entsprechende . Daten aufgetragen sind sowie

- der Meßkopf <3.1) ein, die auf der Scheibe <1>
aufgebrachten Daten als magnetische Flußänderung auch bei einer Winkelgeschwindigkeit von Null erfassender magnetoresistiv arbeitender ein- oder mehrspuriger Meßkopf <3. 1) ist und

- daß mindestens ein weiterer ein- oder mehrspuriger Meßkapf <3.2) gleichfalls über der Kreisfläche der Scheibe Cl) angeordnet sein kann.