DK164413B - Foeler til omsaetning af en mekanisk indgangsstoerrelse til en elektrisk udgangsstoerrelse - Google Patents

Description

i

DK 164413 B

Opfindelsen angår en føler af den i krav 1' s indledning angivne art.

En sådan føler - ganske vist ikke i forbindelse med en 5 vingehj ul-gennemstrømningsmåler - er beskrevet i US-A-3 812 429. Kontinuerlig elektromagnetisk stråling bliver afgivet over en svingningskreds på sendersiden, som er forsynet med en sinusoscillators udgangssignal. Et modulationslegeme er tandet udformet og skal forhindre modta-10 gelsen af de udsendte elektromagnetiske bølger i en modtagerkreds, når en tand befinder sig i en spalte imellem senderspolen og modtagerspolen. Ifølge US-A-3 812 429 skal senderkredsens og modtagerkredsens resonansfrekvenser fortrinsvis være indbyrdes forskellige og kan også 15 være ens til frembringelse af en skarp afstemning. Den derværende oscillators sinusfrekvens adskiller sig i hvert tilfælde fra resonansfrekvensen. Hensigten med denne foranstaltning er at opnå en uafhængighed af ledningslængden. Men hermed kræves en forøget energi for oscilla-20 toren for overhovedet at muliggøre en svingning af svingningskredsen på sendersiden. Da sender- og modtagerspolerne ligger over for hinanden, kan der opstå direkte (kapacitive) koblinger.

25 En sådan føler er kendt fra EP-A1-0121734 i forbindelse med en vingehjul-gennemstrømningsmåler. Vingehjulet understøtter her et med omdrejningsaksen koncentrisk delcylindrisk modulationslegeme, og indenfor den af sidstnævnte gennemløbne bane er der anbragt en senderspole, som af 30 en fødekreds påtrykkes korte impulser. Det af spolen frembragte magnetfelt kan forplante sig til to udenfor blænderlegemets bane anbragte modtagerspoler, som er forsynet med en registreringskobling. Hver gang magnetfeltet gennem modtagerspolerne afbrydes, forøges talværdien i en 35 med registreringskoblingen forbundet tæller med én.

Fra DE-OS 32 41 222 kendes en lignende føler, hvor modu-

DK 164413 B

2 lationslegemet består af et elektrisk ledende materialestykke, der løber forbi en spole, som udgør en del af en svingningskreds. Når materialestykket befinder sig overfor spolen, har svingningskredsen en anden egenfrekvens, 5 end når materialestykket ikke befinder sig overfor spolen. Denne forstemning af svingningskredsen, som indeholder spolen, kan ved hjælp af en passende registreringskobling igen omdannes til impulser til fremføring af en tæller.

10

Fra DE-OS 3 310 239 kendes en berøringsfri arbejdende føler til anvendelse i forbindelse med en vingehjul-gennemstrømningsmåler, der har en ultralydomsætter og registrerer fra vingehjulet tilbagekastede ultralyd-ekkoer.

15

De ovennævnte følere har det til fælles, at de har et forholdsmæssigt stort strømforbrug, fordi modtagerspolerne eller det ekkoerne optagende svingende kvartslegeme skal forbindes med en forstærker til ud fra signalerne 20 med en megen lille amplitude at kunne frembringe signaler med så store amplituder som nødvendigt til at kunne bearbejde signalerne i markedsførte digitale koblingskredse.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en føler af 25 den indledningsvis angivne art, som er mindre støjpåvirkelig, fordi det samlede energiforbrug ikke desto mindre kan holdes meget lavt.

Dette opnås ifølge opfindelsen for en føler, der er op-30 bygget som angivet i krav 1.

En sådan føler har to LC-svingningskredse, der er afstemt til den samme frekvens, og hvor senderspolen og modtagerspolen i én af modulationslegemets stillinger er så 35 stærkt som muligt magnetisk frakoblet. Denne magnetiske frakobling kan enten være indstillet således, at modulationslegemet befinder sig overfor spoleopbygningen, eller

DK 164413 B

3 således, at modulationslegemet er i afstand fra spoleopbygningen. I begge tilfælde vil den magnetiske kraftli-niestrøms geometri, når modulationslegemet bevæges bort fra den nævnte stilling, ændres således, at der opstår en 5 magnetisk kobling mellem senderspolen og modtagerspolen.

Denne magnetiske kobling er ganske vist lille, absolut set, men den relative ændring af spolernes kobling er stor, fordi der i modulationslegemets ovennævnte første stilling består slet ingen eller kun en meget lille kob-10 ling mellem spolerne.

Opfindelsen gør brug af, at den absolutte værdi af den magnetiske kobling mellem to LC-svingningskredse kun har indflydelse under det tidsrum, der kræves til overføring 15 af svingningsenergi fra den ene til den anden svingningskreds, medens amplituden af den i den aktiverede svingningskreds opbyggede spænding er uafhængig af den magnetiske koblingsstørrelse. Såfremt fødekredsen påtrykker sendersvingningskredsen sådanne impulser, hvis amplitude 20 svarer til amplituden for digitale signaler, opnås så ved modtagersvingningskredsens udgang en svingning med en sammenlignelig amplitude, som efter ensretning kan anvendes direkte i konventionelle digitale koblingskredse. Da sådanne digitale koblingskredse på indgangssiden af huset 25 indeholder et ensretterelement, kan modtagersvingnings-kredsen sluttes direkte til en sådan digital koblingskreds uden at skulle anvende en særskilt forstærker. Både af denne grund og fordi der til aktivering af sendersvingningskredsen kun kræves impulser af en meget kort 30 varighed, bliver en sådan følers energiforbrug meget lille: i praksis kan der opnås et middel-strømforbrug på 100 nA - 1000 nA, når koblingskredsen tilvejebringes ved hjælp af CMOS-koblinger. Dette betyder, at en føler ifølge opfindelsen kan drives med markedsførte langtidsbatte-35 rier i over 6 år, altså længere end det lovkrævede efter-justeringsinterval for gennemstrømningsmålere i varmeaf-regningsanlæg.

DK 164413 B

4

Konventionelle følere, hvor dæmpningen af en induktiv oscillator måles ved hjælp af en forbi oscillatorspolen bevæget ledende metalflade, har derimod et højt strømforbrug på mindst 100 ^uA.

5

En anden fordel ved føleren ifølge opfindelsen er, at den arbejder praktisk taget temperaturuafhængigt, fordi mulige temperaturforårsagede indvirkninger på senderspolens og modtagerspolens kobling er meget mindre end den af mo-10 dulationslegemet forårsagede koblingsændring.

Endvidere er føleren ifølge opfindelsen fordelagtig ved ikke at indeholde analoge koblingskredse, der skal afbalanceres, idet signalforarbejdningen sker ved direkte 15 tilslutning af et digitalt element til svingningskredsen på modtagersiden.

I modsætning til følere, hvor en spoles induktivitetsæn-dring måles ved en forbipasserende elektrisk ledende fa-20 ne, er føleren ifølge opfindelsen ufølsom over for eksterne magnetiske spredningsfelter.

Da modulationslegemet kun modulerer den magnetiske kobling og ikke består af permamagnetisk materiale, og da 25 der i føleren ikke anvendes stærke magnetfelter, kan den også anvendes i forbindelse med varmtvands-gennemstrøm-ningsmålere, uden at der i disse udskilles i det varme vand værende magnetiske forureninger.

30 Da der via koblings-modulationslegemet også sker en forstemning af svingningskredsen, opnås der en ekstra dis-kriminatorvirkning, der tilføjes modulation fra den magnetiske kobling mellem senderspolen og modtagerspolen. 1 Føleren ifølge opfindelsen kan hensigtsmæssigt udformes nærmere som angivet i underkravene:

DK 164413 B

5

Ved udformningen ifølge krav 4 og 5 opnås der et størst muligt maksimum af den magnetiske kobling mellem senderspolen og modtagerspolen.

5 Ved udformningen ifølge krav 8 opnås, at modulationslegemet har en homogen massefordeling i bevægelsesretningen.

Ved udformningen ifølge krav 9 opnås, at det elektrisk ledende lag kan udformes meget tyndt og dog også gennem 10 lange tidsrum kan bevare sine elektriske egenskaber konstant, da der ingen korrosion kan finde sted.

Ved udformningen ifølge krav 10 opnås en så stor ændring som muligt af den magnetiske kobling mellem senderspolen 15 og modtagerspolen ved modulationslegemets forbipassage.

Ved den i krav 15 angivne udformning muliggøres også en bestemmelse af modulationslegemets bevægelsesretning og ved anvendelse af særligt udformede digitale filterkredse 20 at fjerne indvirkningen af modulationslegemets oscillationer på måleresultatet.

Ved den i krav 17 og 18 angivne udformning er det muligt at frakoble senderspolen og modtagerspolen på normal vis, 25 eksempelvis ved en forholdsvis stor rummelig adskillelse.

Via det fladt udstrakte modulationslegeme kan der i dette tilfælde dannes en "bro" mellem modtagerspolen og senderspolen. Her er det ved en føler ifølge krav 18 fordelagtigt, at der ikke kræves nogen opmagnetisering af et mag-30 netisk materiale, så at energibehovet er lille.

Opfindelsen forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor: 1 fig. 1 er et aksialt snit gennem en vingehjul-gennemstrømningsmåler ifølge opfindelsen,

DK 164413 B

6 fig. 2 er en afbildning fra oven af gennemstrømningsmåleren på fig. 1 med visse partier fjernet, fig. 3 er et blokdiagram for den på vingehjulets bevægel-5 ser reagerende føler i gennemstrømningsmåleren på fig. 1, fig. 4 er en grafisk fremstilling af modtagerspolens in-duktivitet og den magnetiske kobling mellem senderspolen og modtagerspolen i gennemstrømningsmåleren på fig. 1-3 10 som funktion af vingehjulets drejningsvinkel, og fig. 5 er en skematisk afbildning af senderspolen, modtagerspolen og en koblingsspole i en ændret udførelsesform for gennemstrømningsmåleren.

15

Den på fig. 1 og 2 viste gennemstrømningsmåler har et hus 10 med en indløbsstuds 12 og en udløbsstuds 14, som begge excentrisk udmunder i et målekammer 16, i hvilket der roterer et vingehjul 18. Vingehjulet 18 er lejret i bunden 20 af huset 10 og et målekammerdæksel 20, som er indsat tætsluttende i huset 10, eksempelvis påklæbet eller på-svej st.

Målekammerdækselet 20 bærer på sin overside en senderspo-25 le 22, der er anbragt således i forhold til vingehjulets 18 drejningsakse i den på fig. 2 viste øverste halvdel af målekammerdækselet, at spolens symmetriplan skærer vinge-hj ulets omdrej ningsakse.

30 På hver sin side af senderspolen 22 er der anbragt henholdsvis en første modtagerspole 24 og en anden modtagerspole 26, hvis midterplaner forløber parallelt med måler-kammerdækselet 20, og hvis spoleakser sammen med senderspolens spoleakse danner et fælles plan.

Senderspolen 22 og modtagerspolerne 24 og 26 har ens geometriske og elektriske opbygninger. På en viklingskerne 35

DK 164413 B

7 er der opviklet retvinklede vindinger af kobbertråde. Spolernes axiale udstrækning er lille i sammenligning med deres tværsnitsdimension.

5 Som vist på tegningen er spolerne anbragt tæt ved siden af hinanden og således, at radierne fra.vingehjulets om-drejningsakse til modtagerspolernes midtpunkter indeslut-ter en vinkel på 90°.

10 Da modtagerspolernes 24, 26 akser står vinkelret på senderspolens 22 akse, er den magnetiske kobling mellem senderspolen og modtagerspolerne i nærfeltet stor.

Vingehjulet 18 har et skiveformet endeparti 28, hvis 15 oversides halvdel er betrukket med et tyndt kobberlag 30, hvis tykkelse er overdrevet gengivet på tegningen. I praksis kan kobberlaget 30 fremstilles ved ætsning af en kobberhinde, som oprindeligt dækker hele oversiden af endepartiet 28, som sædvanligt ved fremstilling af ledende 20 flader.

Kobberlaget 30 er fuldstændigt dækket med en tynd, på tegningen ikke gengivet beskytte].seshinde.

25 På fig. 1 er en bæreformet afskærmning 32 ovenfra ind-bertlet i den af senderspolen 22 og modtagerspolerne 24 og 26 dannede spoleopbygning og hviler med sin frie underkant i en not, der er afgrænset af en skulder på må-lerkammerdækselet 20 og en cylindrisk periferivæg 34 på 30 huset 10. Et gennemsigtigt dæksel 36 aflukker periferi væggen 34.

Målerkanunerdækselet 20 bærer endvidere en elektronikenhed 38, som er forbundet med senderspolen 22 via et kabel 40 35 og med modtagerspolerne 24, 26 over kabler henholdsvis 42 og 44. Elektronikenheden 38 rummer foruden et langtidsbatteri og de nedenfor i forbindelse med fig. 3 nærmere

DK 164413 B

8 omtalte koblingskredse et udlæsefelt 46 med lysende segmenter, som kan aflæses gennem et vindue 48 i afskærmningen 32 og gennem dækselet 36.

5 Når der efter indbygningen af gennemstrømningsmåleren strømmer vand fra indløbsstudsen 12 til udløbsstudsen 14, vil vandet medføre vingehjulet 18. For en gennemstrømning på 1 liter opnås der normalt 30 omdrejninger af vingehju-let 18.

10

Ved rotationen af vingehjulet 18 medføres det halvcirkelformede kobberlag 30 tilsvarende. Betegnes kobberlagets drejningsvinkel w, hvilken vinkel da skal være nul, når den kobberlaget afgrænsende diameter falder sammen med 15 studsenes 12, 14, akser og kobberlaget 30 på fig. 2 ligger under de sammenfaldende akser, opnår kobberlaget 30 efter en drejning på 90° den på fig. 2 gengivne stilling, hvor det overdækker oversiden af den første modtagerspole 24. Efter en yderligere drejning på 90° overdækker kob-20 berlaget 30 undersiderne af begge modtagerspolerne 24 og 26. Efter en samlet drejning på 270° ligger kobberlaget 30 kun under den anden modtager spole 26, og efter en fortsat drejning på 90° ligger der ikke mere noget elektrisk ledende materiale under nogen af modtagerspolerne 25 24 og 26.

Når en spole påtrykkes et vekselspændingssignal, bevirker tilstedeværelsen af et elektrisk ledende materiale i spolens umiddelbare nærhed, at der til spolens induktiv!tet 30 parallelkobles en ekstra kortslutningsvinding. Ved rota tionen af vingehjulet 18 opnår man dermed en modulation af begge modtagerspolernes induktivitet, hvilket for modtagerspolen 24 er skematisk angivet på fig. 4 ved kurven 50. Det ses, at den procentvise ændring af induktiviteten 35 L eller henholdsvis modulationsgraden er forholdsvis lille.

DK 164413 B

9

Fig. 4 viser også ændringen af den magnetiske kobling K mellem senderspolen 22 og modtagerspolen 24 som funktion af vingehjulets 18 drejningsvinkel. Det ses, at den magnetiske kobling K har et stort maksimum p.g.a. den valgte 5 retning af spoleakserne. Ved kobberlagets 30 passage forbi spoleopbygningen bliver det af senderspolen 30 ved påtrykning af et vekselsignal frembragt vekselfelt kortsluttet, så at modtagerspolen 24 ikke mere modtager noget magnetfelt, dvs., at den magnetiske kobling mellem sen-10 derspolen 22 og modtagerspolen 24 forsvinder. Derved opnås der en stor procentvis ændring af den magnetiske kobling mellem senderspolen 22 og modtagerspolen 24.

Kurverne på fig. 4 gælder også modtagerspolen 26, idet 15 vinkelværdien w der skal forhøjes med 90°.

Som vist på fig. 3 er senderspolen 22 og modtagerspolerne 24 og 26 via en tilslutningsklemme forbundet med en jordledning 54. Senderspolens 22 anden klemme er over en kon-20 densator 56 forbundet med udgangsklemmen for en koblelig forsyningskreds 58, hvis styreklemme er forbundet med udgangsklemmen på en taktgiver 60.

Taktgiveren 60 fremkalder enkelte impulser, hvis længde 25 er lig med fjerdedel af perioden for den svingningskreds, som dannes af senderspolen 22 og kondensatoren 56.

Impulsfølgefrekvensen for taktgiveren 60 er således indstillet, at den er større end eller lig med fire gange 30 det maksimale omdrejningstal for vingehjulet 18. I praksis andrager taktgiverens 60 arbejdsfrekvens 300 Hz, så at gennemstrømningsmåleren kan befordre en gennemstrømning på 2 L/s. 1

Ved hver af taktgiveren 60 afgivet impuls påtrykkes der i den af senderspolen 22 og kondensatoren 56 dannede LC-kreds svingninger, som frembringer et tilsvarende magne-

DK 164413 B

10 tisk vekselfelt. Senderspolens 22 induktivitet og kondensatorens 56 kapacitet er typisk valgt således, at der fås en egenfrekvens for svingningskredsen på 1 - 2 MHz. Bredden af den af taktgiveren 60 afgivne impuls kan da andra-5 ge ca. 200 ns, når strømstyrken indstilles på 20 - 50 mA.

Er koblingen mellem senderspolen 22 og modtagerspolerne 24 og 26 "lille", udklinger det fra en impuls af taktgiveren 60 fremkaldte magnetiske vekselfelt, uden at der i 10 modtagerspoleme opbygges en nævneværdig spænding. Er derimod den magnetiske kobling mellem senderspolen og modtagerspolerne "stor" (vinkelområde mellem 270° og 30° på fig. 4), bliver svingningsenergien i den sendersidige svingningskreds 22, 56 overført til en på samme frekvens 15 indstillet modtagersidig svingningskreds, som dannes af en modtagerspole og en med denne parallelkoblet kondensator. De tilsvarende kondensatorer for henholdsvis den første og den anden modtagerspole er angivet ved henholdsvis 62 og 64.

20

Denne overføring af svingningenergi finder også sted for en lille absolut værdi af den magnetiske kobling mellem senderspolen og modtagerspolerne. Typisk fås en fuldstændig overføring af svingningsenergien inden for et tidsrum 25 på ca. 100 perioder (ca. 100 ^us), når man udgår fra en typisk godhedsværdi på 100 for den modtagersidige svingningskreds og den sendersidige svingningskreds.

Takket være den ovennævnte særlige giverudformning opnås 30 for en "stor" kobling mellem senderspoler og modtagerspolerne i den modtagersidige svingningskreds umiddelbart signaler, hvis amplitude kan sammenlignes med amplituderne for logiske signaler til styring af digitale koblingselementer. En ekstra forstærkning af disse signaler er 35 altså ikke nødvendig.

Udgangen fra den af den første modtagerspole 24 og kon-

DK 164413 B

11 densatoren 62 dannede første modtagersidige svingningskreds er forbundet med sætte-indgangen til en flip/flop-kreds 66. Da markedsførte flip/flop-kredse på indgangssiden rummer en ensretterkreds, omsættes vekselspændingen 5 ved udgangen fra svingningskredsen automatisk til et jævnspændingssignal med en tilsvarende amplitude, så at man ved udgangen fra flip/flop-kredsen 66 får et signal, når vingehjulet 18 har drejet sig mellem 270° og 360°. På samme måde får man ved udgangen fra en flip/flop-kreds 10 68, der er tilsluttet ved udgangen fra .den af den anden modtagerspole 26 og kondendsatoren 64 dannede anden modtagersidige svingningskreds, et signal, når vingehjulet 18 har drejet sig fra 0° til 90°. Tilbagestillingen af flip/flop-kredsene sker via taktgiveren 60.

15

Betragtes udgangssignalerne for de to flip/flop-kredse 66 og 68 som to-cifrede binære tal, fås nedenstående stillingskodningsangivelse for vingehjulet 18: 20 Drej ningsvinkel__Stillingskode 90° "01" 180° "00" 270° "10" 25 360° "11"

Udgangene fra de to flip/flop-kredse 66, 68 er forbundet 30 med de to indgange til en digital regnekreds 70, der har til opgave at eliminere signalkomponenter, der stammer fra vingehjulets 18 oscillationer, at neddividere de ved udgangene fra kredsene 66, 68 afgivne impulsfølger for tilpasning til gennemstrømningsmåleren målerområde, eller 35 at genføre andre signalbearbejdninger, for hvilke der ved de konventionelle gennemstrømningsmålere skulle foretages mekaniske afbalanceringsarbej der.

DK 164413 B

12

Regnekredsen 70 arbejder i takt med udgangssignat fra taktgiveren 60 og afgiver, groft sagt, for hver ændring af de ovenfor angivne stillingskoder og for et foreskre-5 vet antal af sådanne ændringer ved udgangen en tællerimpuls, såfremt det ikke er fastslået, at disse ændringer modsvarer oscillationer. Til den sidstnævnte analyse indeholder regnekredsen 70 et lager for et foregivet antal af tidligere tilvejebragte stillingskoder.

10

Regnekredsens 70 udgang er forbundet med en tællerklemme Z på en digi tal tæller 72, hvis stand således svarer til den totalt gennem måleren gennemstrømmende vandmængde. Tælleren 72 styrer segmentudlæsningsfeltet 46.

15 På fig. 3 er de vinkelafhængige koblingsfaktorer mellem sender spolen 22 og modtagerspolerne 24 og 26 angivet ved pile.

20 I det praktiske udførelseseksempel er huset 10 sprøjtestøbt ud fra et fiber forstærket formstof. Huset 10 kan også på konventionel måde være fremstillet af messing.

Blot skal målekammerdækselet 20 i alle tilfælde bestå af et elektrisk ikke-ledende materiale.

25

Sender spolen 22 og modtagerspolene 24 og 26 har for en diameter af målekammeret 16 på ca. 90 mm, set i plan, et tværsnit på 10 x 15 mm og en axial byggehøjde på 3 mm.

Hver af spolerne rummer 85 vindinger af en kobbertråd med 30 en diameter på 0,1 mm.

Det er vigtigt, at spolerne har den samme geometri og vindingstal, og at også de tilknyttede kondensatorer har den samme kvalitet. Temperaturafhængige ændringer af in-35 duktivitet og kapacitet er uden betydning for gennemstrømningsmåleren ifølge opfindelsen, da det ikke drejer sig om absolutværdien for svingningskredsenes egenfre-

DK 164413 B

13 kvenser, men kun om deres jævnbyrdighed.

Fig. 5 er en skematisk afbildning af de vigtigste elek-tromekaniske dele af en ændret udførelsesform for gennem-5 strømningsmåleren ifølge opfindelsen. Sénderspolen 22 og to symmetrisk i forhold til denne anbragte modtagerspoler 24 og 26 understøttes også her af en ikke nærmere betegnet stationær husdel, medens der på endepartiet 28 er anbragt en i det væsentlige halvcirkulær, fladt udstrakt 10 koblingsspole 74. Enderne af den koblingsspolen 74 dannende elektriske leder er forbundet med klemmerne på en lagerkondensator 76, så at koblingsspolen 74 og lagerkondensatoren 76 tilsammen danner en spændingskreds.

15 Som vist på fig. 5 er modtagerspolerne 24 og 26 anbragt på radier, som indeslutter en vinkel på 90° med den til senderspolen 22 hørende radius. På grund af denne spolegeometri er den magnetiske kobling mellem senderspolen og modtagerspolerne lille. Ved en stilling af koblingsspolen 20 74, der roterer sammen med gennemstrømningsmålerens vin- gehjul, som vist på fig. 5, består der derimod både en god magnetisk kobling mellem senderspolen 22 og koblingsspolen 74 på den ene side og imellem koblingsspolen 74 og modtagerspolen 26 på den anden side. Værdien af lagerkon-25 densatoren 76 er valgt således, at den af koblingsspolen 74 og lagerkondensatoren 76 dannede svingningskreds har den samme egenfrekvens som den af senderspolen 22 og kondensatoren 56 dannede svingningskreds og de af modtagerspolerne 24, 26 og kondensatorerne 62, 64 dannede sving-30 ningskredse. Dermed bliver den fra forsyningskredsen 58 i sendersvingningskredsen indmadede energi først overført til den af koblingsspolen 74 og lagerkondensatoren 76 dannede koblingssvingningskreds og sendes derfra videre til de ligeledes afstemte modtagersvingningskredse, når 35 man har den på fig. 5 viste geometriske overlapning mellem senderspolen 22, koblingsspolen 74 og modtagerspolerne 24, 26. Foreligger sådanne geometriske betingelser ik-

DK 164413 B

14 ke for en anden vinkelstilling af vingehjulet, fås intet signal ved udgangen fra modtagersvingningskredsene.

I en ændret udførelsesform af eksemplet på fig. 5 kan man 5 i stedet for koblingssvingningskredsen anvende en lukket koblingsspole og altså erstatte kondensatoren 76 med en kortslutningsstrækning.

10 15 20 25 30 35

Claims (19)

1. Føler til omsætning af en mekanisk indgangsstørrelse 5 til elektrisk udgangsstørrelse, især til anvendelse i en vingehjul-gennemstrømningsmåler, omfattende en stationær senderspole (22) og en kondensator (56), som på sendersiden danner en svingningskreds (22, 56), en fødekreds (58) for svingningskredsen (22, 56) på sendersiden, en statio-10 nær modtagerspole (24) og en kondensator (62), som danner svingningskreds (24, 62) på modtagersiden, hvor indukti-viteterne og kapaciteterne tilsammen er valgt således, at svingningskredsen (22, 56) på sendersiden og svingningskredsen (24, 62) på modtagersiden har i. det væsentlige 15 samme egenfrekvens, et modulationslegeme (30) til ændring af den magnetiske kraftliniestrøm fra senderspolen (22) til modtagerspolen (24), hvilket modulationslegeme (30) er koblet til en mekanisk transducerindgangsdel, og en evalueringskreds er koblet til et mekanisk følerindgangs-20 led, og en evalueringskreds, som forsynes med udgangssignalet fra modtagerspolen (24), kendetegnet ved, at fødekredsen (58) afgiver strømimpulser med en forudbestemt amplitude, hvilke strømimpulsers længde svarer til en brøkdel af perioden af sendersidens sving-25 ningskreds (22, 58), og at senderspolen (22), modtagerspolen (24) og modulationslegemet (30) er orienteret således i rummet, at den magnetiske kobling imellem begge spolerne (22, 24) i det væsentlige er nul, enten når modulationslegemet er i en drejningsposition, som samtidig 30 vender imod begge spolerne (22, 24), eller hvis modulationslegemet (30) er i afstand fra begge spolerne (22, 24), og en magnetisk kobling er tilvejebragt i de andre positioner af modulationslegemet, og at senderspolen (22) og modtagerspolen (24) er anbragt efter hinanden i modu-35 lationslegemets (30) drejningsretning og udenfor et plan, hvis normal falder sammen med modulationslegemets (30) rotationsakse og som forløber gennem modulationslegemet (30). DK 164413 B

2. Føler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den foreskrevne amplitude er valgt således, at, der - når der 5 foreligger en magnetisk kobling fra svingningskredsen (24 og 62) på modtagersiden - kan afgives et digitalt signal med en tilsvarende amplitude.

3. Føler ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet 10 ved, at svingningskredsen (24 og 62) på modtagersiden er således afstemt, at dens parallelresonansfrekvens så vidt muligt nøjagtigt modsvarer serieresonansfrekvensen af svingningskredsen (22 og 56) på sendersiden. 15

4. Føler ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at senderspolens (22) og modtagerspolens (24) akser danner en i det væsentlige ret vinkel.

5. Føler ifølge krav 4, kendetegnet ved, at 20 senderspolens (22) akse ligger i afstand fra modtagerspolens (24) midtpunkt.

6. Føler ifølge krav 1 -5, kendetegnet ved, at de af spolerne (22 og 24) og disses tilknyttede kondensa- 25 torer (56 og 62) dannede svingningskredse har en godhed-faktor af størrelsesordenen 100.

7. Føler ifølge krav 1-6, kendetegnet ved, at senderspolen (22) og modtagerspolen (24) har viklinger 30 med en lille axial udstrækning i forhold til spoletværsnittet og især er udformet rektangulært.

8. Føler ifølge krav 1-7, kendetegnet ved, at modulationslegemet (30) består af et lag af et elektrisk 35 ledende materiale, som er udlagt på et elektrisk isolerende bærelegeme (28). DK 164413 B

9. Føler Ifølge krav 8, kendetegnet ved, at det elektrisk ledende lag (30) er tyndt og er overtrukket med et ikke-ledende beskyttelseslag. 5 10. Føler ifølge krav 1-9, kendetegnet ved, at senderspolen (22) og modtagerspolen (24) er beliggende tæt ved hinanden, og at modulationslegemet (30) samtidigt kan overdække begge spolerne.

10

11. Føler ifølge krav 1 - 10, kendetegnet ved, at udgangssignalet fra svingningskredsen (24 og 62) på modtagersiden direkte tilføres indgangen til et digitalt koblingselement (66), hvis udgangssignal anvendes til frembringelse af tællerimpulser til en digital tæller 16 (72).

12. Føler ifølge krav 1 - 11, kendetegnet ved, at fødekredsen (58) afgiver strømimpulser, hvis længde svarer til en brøkdel, fortrinsvis en kvart periode af 20 svingningskredsen (22 og 56) på sendersiden.

13. Føler ifølge krav 1 - 12, kendetegnet ved en afskærmning (32), der omslutter den fra modulationslegemets (30) bevægelsesplan bortvendende side af spoleop- 25 bygningen (22 - 24).

14. Føler ifølge krav 1 - 13, kendetegnet ved, at modulationslegemet (30) roterer omkring en fast akse og er udformet som en med omdrejningsaksen koncentrisk 30 cirkelsektor, og at senderspolen (22) er anbragt i et plan gennem omdrejningsaksen i afstand fra denne, samt at modtagerspolen (24) tilsvarende ligger på en sekant i den cirkelflade, der dannes af modulationslegemets (30) bane. 1

15. Føler ifølge krav 1 - 14, kendetegnet ved en med modtagerspolen (24) i forhold til senderspolens (22) midterplan symmetrisk anbragt hjælpemodtagerspole DK 164413 B (26) og en med denne forbundet kondensator (64) samt en med udgangssignalerne fra begge modtagersvingningskredse (24, 62; 26, 64) påtrykt regnekobling (70) til bestemmelse af modulationslegemets (30) bevægelsesretning 5 og/eller detekteringen af modulationslegemets (30) oscillationer og/eller skalaværdiansættelse af følerudgangssignalet.

16. Føler ifølge krav 15, kendetegnet ved, at 10 hjælpemodtagerspolen (26) er udformet ens med modtagerspolen (24), og at den med hjælpemodtagerspolen forbundne kondensator (64) modsvarer den over modtagerspolen (24) koblede kondensator (62). 15

17. Føler ifølge krav 1-7 eller 10 - 16, kende tegnet ved, at senderspolen (22) og modtagerspolen (24) normalt er magnetisk frakoblede, og at modulationslegemet (30) består af et fladt udstrakt lag af et magnetiserbart materiale, der kan slutte en magnetisk strømvej 20 mellem senderspolen (22) og modtagerspolen (24).

18. Føler ifølge krav 1-7 eller 10-16, kendetegnet ved, at senderspolen (22) og modtagerspolen (24) normalt er magnetisk frakoblede, og at modulations- 25 legemet (30) har en flad koblingsspole (74), hvis tværsnitsflade er således dimensioneret, at den kan frembringe en indirekte kobling mellem senderspolen (22) og modtagerspolen (24), og hvilken koblingsspple (74) er forbundet med en lagerkondensator (76). 30

19. Føler ifølge krav 4 - 18, kendetegnet ved, at modtagerspolens (24) akse står vinkelret på modulationslegemets bevægelsesplan. 35