EP0388792A1 - Übertragungsvorrichtung - Google Patents

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EP0388792A1
EP0388792A1 EP90104899A EP90104899A EP0388792A1 EP 0388792 A1 EP0388792 A1 EP 0388792A1 EP 90104899 A EP90104899 A EP 90104899A EP 90104899 A EP90104899 A EP 90104899A EP 0388792 A1 EP0388792 A1 EP 0388792A1
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EP
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rotor
stator
toroidal coils
transmission
signals
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EP90104899A
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Wilhelm T. Dipl.-Ing. Jahn
Werner Röschlau
Michael Dr.Med.Dr.Rer.Nat. Scherz
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Scherz Michael Drmed Drrernat
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Scherz Michael Drmed Drrernat
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/04—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using magnetically coupled devices

Definitions

  • the invention relates to a device for transmitting signals, which can be broken down into at least one AC voltage component, between a rotor and a stator from a transmitting unit to a receiving unit with the aid of pairs of toroidal coils, the coil turns of which form parts of the transmitting or receiving unit and which, with inductive coupling, coaxial with the axis of rotation of the Rotors are arranged.
  • a particular difficulty in signal transmission generally arises when one or more measuring devices rotate with the rotor, the time-varying measurement or output values of which are to be transmitted to a fixed receiving unit.
  • DE-PS 28 46 583 describes a device for transmitting measurement signals via a transformer from a rotor to a stator side and for transmitting a supply voltage via the same transformer from the stator to the rotor side.
  • a power oscillator with a low output impedance is provided on the stator side to generate the supply voltage, which has a substantially higher frequency than the frequency-modulated measurement signals, the oscillator being coupled to the transformer via a capacitor, and in which between the capacitor and the transmission coil, the measurement signals are decoupled at a point which is high-impedance under the transmission conditions, a rectifier arrangement for the supply voltage and a signal generator for the measurement signals being arranged on the rotor side and the measurement signals being able to be coupled in at one point between the rectifier and the transmission coil.
  • the prior art also includes an arrangement for temperature measurement on rotating shafts from DE-PS 958 600.
  • Two inductive transmitters are provided in connection with a bridge circuit, in one branch of which a resistance thermometer is switched on.
  • the bridge receives its supply voltage via the ring coil system of one transmitter, while the other ring coil system of another transmitter passes the measured value on to the display instrument.
  • the invention is based on the task of designing a device of the type described in the introduction in such a way that a contactless transmission of measured values and energy in connection with a speed-dependent evaluation or further processing can be achieved between a rotor and a stator.
  • the signal transmission should also be made possible with rotors rotating at high speed, for example above 5000 rpm.
  • the solution to this problem is, according to the invention, that at least one ring coil pair is provided for the voltage supply of components on the rotor, that at least one further ring coil pair is available for the transmission of the quantities to be measured on the rotor with a measuring device from the rotor to the stator, that for scanning a sensor element is provided for the rotor speed, and a switching unit is provided with the aid of which the measured values associated with the rotor speed are further processed or displayed.
  • the transmitting or receiving unit arranged on the rotor or on the stator can be designed in various ways. In general, rotor or stator boards equipped with electronic components are used. If only relatively weak electrical signals of low voltage or of low energy can initially be generated on the rotor, it is possible to arrange a preamplifier on the rotor board directly at the point of origin of the signals, for example in the immediate vicinity of a measuring device, and to transmit the already amplified signals to transmit the transmitting unit to the fixed receiving unit.
  • the transmission of signals can take place both from the rotor to the stator and vice versa. It is also possible to transmit signals between parts located in the direction of rotation relative to one another via at least one ring coil pair. The transmission can also be carried out intermittently in both directions.
  • An expedient embodiment of the elementary device described above can consist in that the ring coils lie in the recesses of a partial core, the distance between the two partial cores forming an air gap.
  • the Partial cores can advantageously be designed as circular disc cores that are open on one side towards the gap.
  • a wide variety of coil core materials, for example ferrites, known in transformer technology can be used as the material for the partial cores, the choice of material essentially depending on the frequency ranges to be transmitted.
  • electrical signals for example measured values taken from the rotor, can be transmitted without problems with appropriate preamplification from 4 ⁇ V.
  • the electrical signals to be transmitted can advantageously be transmitted as coding or as modulation of a carrier frequency.
  • measured values can be coded as a digital signal serially with a carrier frequency of approx. 200 kHz and inductively transmitted with an 8 bit data code with start and stop bit and a parity check bit from the rotor board to the stator board via the coupled ring coils.
  • Frequency identification takes place in the stator board and, if appropriate, the signals can advantageously be converted into a standardized computer-readable interface coding.
  • a shielding ring made of electrically conductive material, preferably of highly conductive metallic materials, for example of copper or aluminum, is arranged between two adjacent ring coils on the rotor or stator. This will produce an unwanted signal Transmission between the individual transmission paths avoided.
  • an adjustment potentiometer or the like such a shielding ring can advantageously be used to fine-tune the frequency of the transmitter or receiver unit by changing the damping (center frequency adjustment of the carrier).
  • the features of the invention provide a device for the transmission of electrical signals or voltages, which enables the measurement values specified on the rotor to be displayed or evaluated in conjunction with the rotor speed even at high speeds and rapid signal changes.
  • the rotor contains a circular disc-shaped partial core 1, which is provided with a rotary bearing 2 and which it drives via drive elements not shown in the drawing follows.
  • a further circular disk-shaped fixed partial core 3 is arranged coaxially with the rotatable circular disk-shaped partial core 1.
  • the two partial cores 1 and 3 consist of ferrite.
  • a free air gap 4 (a vacuum gap or a liquid gap would also be possible!) Of approximately 1 mm.
  • annular groove recesses 5, 7, 9 and 11, and 6, 8, 10 and 12 in which inductively coupled coaxial toroidal coils 13, 15, 17 and 19 and 14, 16, 18 and 20 are located.
  • the ring coils of the rotor 13, 15, 17 and 19 are, as indicated, connected to a rotor board 21 containing electronic switching or measuring elements.
  • the ring coils of the stator 14, 16, 18 and 20 are connected to corresponding stationary components 22, 23, 24, 25 for signal display or signal processing. It can be any arrangement for digital or analog signal processing and display, which are optionally at least partially combined in a stator board.
  • shielding rings 26, 27, 28 and 29, 30, 31 are embedded in the material of the partial cores 1.3, which act as short-circuit rings serve and prevent unwanted crosstalk between the individual systems.
  • FIG. 3 shows a functional diagram of a measuring device.
  • the innermost ring coil pair 13, 14 is used for voltage transmission from an alternating voltage source 32 of the stator to a rectifier unit 33 of the rotor, which supplies the operating voltage for a rotor board 21.
  • Another pair of toroidal coils 15, 16 is provided for transmitting an auxiliary voltage from an AC voltage source 34 to a rectifier unit 35.
  • This auxiliary voltage can be switched on using a switch 36.
  • the pair of toroidal coils 17, 18 is used to transmit the quantities to be measured on the rotor in a measuring device.
  • the measuring voltage U M originating from any measuring device is amplified in the rotor board 21 by an amplifier circuit and digitized in the A / D converter 37.
  • the digital signals, optionally modulated onto a carrier frequency, are transmitted to the receiver board 38 via the pair of ring coils 17, 18.
  • an additional pair of ring coils 19, 20 is provided for the transmission of switching commands.
  • a pushbutton 39 sends a switching pulse via a pulse device 40 to a switching device 41 on the rotor side, which, for example, gradually changes the degree of amplification of the measuring amplifier on the rotor board 21.
  • the signals transmitted by the rotor board 21 are forwarded from the stator board 38 to a computer 42 for direct computer processing.
  • a sensor element 43 which is actuated, for example, by a rotor-side permanent magnet, is provided, which inputs signals corresponding to the speed into a display unit 44.
  • the display unit 44 is connected to the stator board 38 and, via a connected plotter 45, enables a graphic representation of the course of the measuring voltage U M as a function of the rotor speed.
  • the device from the exemplary embodiment specified above was specially developed for carrying out an analysis method according to DE-PS 29 43 942.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Übertragung von in wenigstens eine Wechselspannungskomponente zerlegbaren Signalen zwischen einem Rotor und einem Stator von einer Sendeeinheit auf eine Empfangseinheit mit Hilfe von Ringspulenpaaren, deren Spulenwindungen Teile der Sende- bzw. Empfangseinheit bilden und die unter induktiver Kopplung koaxial zur Drehachse des Rotors angeordnet sind, soll hinsichtlich der Erzeugung drehzahlverknüpfter Meßwerte weitergebildet werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß zur Spannungsversorgung von Bauteilen auf dem Rotor mindestens ein Ringspulenpaar (13,14;15,16) vorgesehen ist, daß mindestens ein weiteres Ringspulenpaar (17,18) für die Übertragung der auf dem Rotor mit einer Meßvorrichtung zu messenden Größen vom Rotor zum Stator vorhanden ist, daß zur Abtastung der Rotordrehzahl ein Sensorelement (43) vorgesehen ist, und daß eine Schalteinheit (44) vorgesehen ist, mit deren Hilfe die mit der Rotordrehzahl verknüpften Meßwerte weiterverarbeitet bzw. angezeigt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von in wenigstens eine Wechselspannungskomponente zerleg­baren Signalen zwischen einem Rotor und einem Stator von einer Sendeeinheit auf einer Empfangseinheit mit Hilfe von Ringspulenpaaren, deren Spulenwindungen Teile der Sende- bzw. Empfangseinheit bilden und die unter indukti­ver Kopplung koaxial zur Drehachse des Rotors angeordnet sind.
  • In vielen technischen Aufgabenstellungen, beispielsweise bei dem Analysenverfahren unter Verwendung einer Ultra-­zentrifuge nach der DE-PS 29 43 942 ist es erforderlich, elektrische Signale, die als analoge oder digitale Werte vorliegen, nach entsprechender Zwischenverstärkung von einem Rotor auf einen Stator zu übertragen und dort anzu­zeigen oder weiterzuverarbeiten. In Gegenrichtung wird auch in manchen Fällen die Übertragung von Steuer- oder Schaltbefehlen durch elektrische Signale vom Stator auf den Rotor verlangt.
  • Bekannt ist die Verwendung von Schleifringanordnungen, die jedoch bei relativ geringen Spannungen der zu über­tragenden Signale und insbesondere bei hohen Drehzahlen des Rotors auf prinzipielle Schwierigkeiten stößt. Zum Stande der Technik gehören ferner die in der Elektroaku­stik bekannten verschiedenen magnetischen, elektrostati­schen und Lichtabtastsysteme, mit denen die auf einem be­wegbaren Träger z.B. einer Bildplatte gespeicherten Signale durch Abtastung auf eine feststehende Emp­fangseinheit übertragen werden.
  • Eine besondere Schwierigkeit bei der Signalübertragung liegt im allgemeinen dann vor, wenn mit dem Rotor ein oder mehrere Meßvorrichtungen rotieren, deren zeitlich veränderliche Meß- bzw. Ausgangswerte auf eine festste­hende Empfangseinheit übertragen werden sollen.
  • In der DE-PS- 28 46 583 ist eine Vorrichtung zum Übertra­gen von Meßsignalen über einen Übertrager von einer Ro­tor- auf eine Statorseite und zum Übertragen einer Ver­sorgungsspannung über den gleichen Übertrager von der Stator- auf die Rotorseite beschrieben. Dies erfolgt da­durch, daß auf der Statorseite zum Erzeugen der Versor­gungsspannung ein Leistungsoszillator mit niedriger Aus­gangsimpedanz vorgesehen ist, der eine wesentlich höhere Frequenz als die frequenzmodulierten Meßsignale aufweist, wobei der Oszillator über einen Kondensator an den Über­trager gekoppelt ist, und bei dem zwischen dem Kondensa­tor und der Übertragungsspule die Auskopplung der Meß­signale an einem unter den Übertragungsbedingungen hoch­ohmigen Punkt erfolgt, wobei auf der Rotorseite eine Gleichrichteranordnung für die Versorgungsspannung und ein Signalerzeuger für die Meßsignale angeordnet ist und die Meßsignale in einem Punkt zwischen dem Gleichrichter und der Übertragungsspule einkoppelbar sind. Eine solche Doppelausnutzung der als Ringspulen ausgebildeten Teil­spulen des Übertragers bereitet schaltungstechnische Schwierigkeiten.
  • Zum Stande der Technik gehört ferner eine Anordnung zur Temperaturmessung an umlaufenden Wellen aus der DE-PS 958 600. Dabei sind zwei induktive Übertrager in Verbindung mit einer Brückenschaltung vorgesehen, in de­ren einen Zweig ein Widerstandsthermometer eingeschaltet ist. Die Brücke erhält ihre Speisespannung über das Ringspulensystem des einen Übertragers, während das an­dere Ringspulensystem eines weiteren Übertragers den Meßwert an das Anzeigeinstrument weitergibt.
  • Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubil­den, daß zwischen einem Rotor und einem Stator eine be­rührungslose Übertragung von Meßwerten und Energie in Verbindung mit einer drehzahlabhängigen Auswertung oder Weiterverarbeitung erreicht werden kann. Dabei soll ins­besondere auch die Signalübertragung bei mit hoher Ge­schwindigkeit, beispielsweise oberhalb von 5000 U/min, rotierenden Rotoren ermöglicht werden.
  • Die Lösung dieser Aufgabenstellung besteht erfindungsge­mäß darin, daß zur Spannungsversorgung von Bauteilen auf dem Rotor mindestens ein Ringspulenpaar vorgesehen ist, daß mindestens ein weiteres Ringspulenpaar für die Über­tragung der auf dem Rotor mit einer Meßvorrichtung zu messenden Größen vom Rotor zum Stator vorhanden ist, daß zur Abtastung der Rotordrehzahl ein Sensorelement vorge­sehen ist, und daß eine Schalteinheit vorgesehen ist, mit deren Hilfe die mit der Rotordrehzahl verknüpften Meßwerte weiterverarbeitet bzw. angezeigt werden.
  • Die auf dem Rotor bzw. am Stator angeordnete Sende- bzw. Empfangseinheit kann dabei in verschiedener Weise ausge­bildet sein. Im allgemeinen werden mit elektronischen Bauteilen bestückte Rotor- bzw. Statorplatinen verwendet. Lassen sich auf dem Rotor zunächst nur relativ schwache elektrische Signale geringer Spannung bzw. von geringer Energie erzeugen, so besteht die Möglichkeit, einen Vor­verstärker unmittelbar am Entstehungsort der Signale, beispielsweise in unmittelbarer Nähe einer Meßvorrich­tung, auf der Rotorplatine anzuordnen und die bereits verstärkten Signale über die Sendeeinheit zur feststehen­den Empfangseinheit zu übertragen.
  • Im einzelnen sind die verschiedensten Ausbildungen und Schaltungsmöglichkeiten für die Sende- und Empfangsein­heit je nach der gegebenen Problemstellung möglich. We­sentlich in jedem Falle die Erzeugung eines die Spulen­paare verkettenden drehzahlunabhängigen magnetischen Flusses.
  • Die Übertragung von Signalen kann dabei sowohl vom Rotor auf den Stator, als auch umgekehrt erfolgen. Es ist fer­ner möglich, über mindestens ein Ringspulenpaar Signale zwischen relativ zueinander in Drehrichtung befindlichen Teilen zu übertragen. Die Übertragung kann in beiden Richtungen auch intermittierend ausgeführt werden.
  • In weiterer Ausbildung der Erfindung kann es zweckmäßig sein, mindestens ein weiteres Ringspulenpaar zur Übertra­gung von Schalt- bzw. Steuersignalen vorzusehen, welche bei auf dem Rotor angeordneten Bauteilen Schaltvorgänge auslösen.
  • Eine zweckmäßige Ausführungsform der oben beschriebenen elementaren Vorrichtung kann darin bestehen, daß die Ringspulen den Ausnehmungen eines Teilkerns liegen, wobei der Abstand der beiden Teilkerne einen Luftspalt bildet. Eine solche Ausbildung ist an sich bei magnetischen Spei­chervorrichtungen durch die EP-PS 0 133 802 bekannt. Die Teilkerne können vorteilhaft als zum Spalt hin einseitig offene Kreisscheibenkerne ausgebildet sein. Als Material für die Teilkerne lassen sich die verschiedensten in der Übertragertechnik bekannten Spulenkernmaterialien, z.B. Ferrite verwenden, wobei sich die Materialauswahl im we­sentlichen nach den zu übertragenden Frequenzbereichen richtet.
  • Nach dem beschriebenen Grundprinzip lassen sich elektri­sche Signale, beispielsweise auf dem Rotor abgenommene Meßgrößen, bei entsprechender Vorverstärkung ab 4µV ein­wandfrei übertragen.
  • Im allgemeinen erscheint die Signalübertragung im Hoch­frequenzbereich oberhalb von 30 kHz zweckmäßig. Die zu übertragenden elektrischen Signale können dabei vorteil­haft als Codierung bzw. als Modulation einer Trägerfre­quenz übertragen werden. Dabei lassen sich beispielsweise Meßwerte als digitales Signal seriell mit einer Träger­frequenz von ca. 200 kHz codiert und mit einem 8 bit Da­tencode mit Start- und Stoppbit und einem Paritätsprü­fungsbit von der Rotorplatine auf die Statorplatine über die gekoppelten Ringspulen induktiv übertragen.
  • In der Statorplatine erfolgt eine Frequenzidentifikation, und es kann gegebenenfalls zweckmäßig eine Umwandlung der Signale in eine normierte computerlesbare Schnittstellen­codierung erfolgen.
  • Eine zusätzliche Verbesserung kann gegebenenfalls dadurch erreicht werden, daß zwischen zwei benachbarten Ringspu­len am Rotor bzw. Stator ein Abschirmring aus elektrisch leitfähigem Material, vorzugsweise aus gut leitfähigen metallenen Werkstoffen, z.B. aus Kupfer oder Aluminium angeordnet ist. Dadurch wird eine unerwünschte Signal­ übertragung zwischen den einzelnen Übertragungspfaden vermieden. Durch Zwischenschaltung eines Abgleichpoten­tiometers oder dergleichen läßt sich ein solcher Ab­schirmring über eine Veränderung der Dämpfung vorteilhaft zur Frequenzfeinabstimmung der Sende- bzw. Empfangsein­heit benutzen (Mittenfrequenzabgleich des Trägers).
  • Durch die Merkmale der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Übertragung von elektrischen Signalen bzw. Spannungen geschaffen, welche eine Darstellung bzw. Auswertung der auf dem Rotor vorgegebenen Meßwerte in Verknüpfung mit der Rotordrehzahl auch bei hohen Drehzahlen und raschen Signaländerungen ermöglicht.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegen­standes der Erfindung schematisch dargestellt, aus dem sich weitere Erfindungsmerkmale ergeben; es zeigen:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Übertragungsvor­richtung,
    • Fig. 2 eine Draufsicht auf den als einseitig offener Kreisscheibenkern ausgebildeten Stator aus Fig. 1,
    • Fig. 3 ein Funktionsschema einer Übertragungsvorrich­tung unter Benutzung der in Fig. 1 dargestell­ten Übertragungsvorrichtung.
  • In Figur 1 und 2 ist eine Übertragungsvorrichtung ge­zeigt, welche elektrische Signale zwischen einem Rotor und einem Stator und umgekehrt überträgt. Der Rotor ent­hält einen kreisscheibenförmigen Teilkern 1, welcher mit einer Drehlagerung 2 versehen ist und dessen Antrieb über in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebselemente er­ folgt. Koaxial zu dem drehbaren kreisscheibenförmigen Teilkern 1 ist ein weiterer kreisscheibenförmiger fest­stehender Teilkern 3 angeordnet. Die beiden Teilkerne 1 und 3 bestehen aus Ferrit.
  • Zwischen den Teilkernen 1 und 3 ist ein freier Luft­spalt 4 (es wäre auch ein Vakuumspalt bzw. ein Flüssig­keitsspalt möglich!) von etwa 1 mm vorhanden. In den bei­den Teilkernen 1,3 befinden sich ringförmige Nutenausneh­mungen 5,7,9 und 11 sowie 6,8,10 und 12, in denen induk­tiv gekoppelte koaxiale Ringspulen 13,15,17 und 19 sowie 14,16,18 und 20 liegen.
  • Die Ringspulen des Rotors 13,15,17 und 19 sind wie ange­deutet mit einer elektronische Schalt- bzw. Meßelemente enthaltenden Rotorplatine 21 verbunden.
  • Die Ringspulen des Stators 14,16,18 und 20 stehen mit entsprechenden ortsfesten Bauelementen 22,23,24,25 zur Signalanzeige bzw. Signalverarbeitung in Verbindung. Da­bei kann es sich um beliebige Anordnungen zur digitalen oder analogen Signalverarbeitung und Anzeige handeln, die gegebenenfalls wenigstens teilweise in einer Statorpla­tine zusammengefaßt sind.
  • Zwischen den Ringspulen des Rotors 13,15,17,19 und des Stators 14,16,18,20 sind jeweils in das Material der Teilkerne 1,3 eingebettete Abschirmringe 26,27,28 und 29,30,31 eingelegt, welche als Kurzschlußringe dienen und ein unerwünschtes Übersprechen zwischen den einzelnen Sy­stemen verhindern.
  • In Figur 3 ist ein Funktionsschema einer Meßeinrichtung dargestellt. Dabei dient das innerste Ringspulenpaar 13,14 zur Spannungsübertragung von einer Wechselspan­nungsquelle 32 des Stators auf eine Gleichrichtereinheit 33 des Rotors, welche die Betriebsspannung für eine Ro­torplatine 21 liefert.
  • Ein weiteres Ringspulenpaar 15,16 ist zur Übertragung ei­ner Hilfsspannung aus einer Wechselspannungsquelle 34, auf eine Gleichrichtereinheit 35 vorgesehen. Diese Hilfs­spannung kann mit Hilfe eines Schalters 36 eingeschaltet werden.
  • Für die Übertragung der auf dem Rotor in einer Meßvor­richtung zu messenden Größen wird das Ringspulenpaar 17,18 benutzt. Die von einem beliebigen Meßgerät stam­mende Meßspannung UM wird in der Rotorplatine 21 durch eine Verstärkerschaltung verstärkt und in dem A/D-Umset­zer 37 digitalisiert. Die digitalen gegebenenfalls einer Trägerfrequenz aufmodulierten Signale werden über das Ringspulenpaar 17,18 zur Empfängerplatine 38 übertragen.
  • Damit auf der Rotorplatine 21 entsprechende Schaltvor­gange ausgelöst werden können, -beispielsweise kann eine Umschaltung des Verstärkungsgrades des Meßverstärkers zur Anpassung an unterschiedliche Meßbereiche zweckmäßig sein- ist ein zusätzliches Ringspulenpaar 19,20 zur Über­tragung von Schaltbefehlen vorgesehen. Ein Drucktaster 39 gibt über ein Impulsgerät 40 einen Schaltimpuls in eine rotorseitige Schalteinrichtung 41, welche beispielsweise den Verstärkungsgrad des Meßverstärkers auf der Rotorpla­tine 21 stufenweise verändert.
  • Von der Statorplatine 38 werden die von der Rotorplatine 21 übertragenen Signale zur direkten Computerverarbeitung an einen Computer 42 weitergeleitet.
  • Zur Überwachung der Drehzahl des Rotors ist ein bei­spielsweise durch einen rotorseitigen Permanentmagneten betätigtes Sensorelement 43 vorgesehen, welches der Dreh­zahl entsprechende Signale in eine Anzeigeeinheit 44 ein­gibt. Die Anzeigeeinheit 44 steht mit der Statorplatine 38 in Verbindung und ermöglicht über einen angeschlosse­nen Plotter 45 eine graphische Darstellung des Verlaufs der Meßspannung UM in Abhängigkeit von der Rotordrehzahl.
  • Die Vorrichtung aus dem oben angegebenen Ausführungsbei­spiel wurde speziell für die Durchführung eines Analysen­verfahrens nach DE-PS 29 43 942 entwickelt.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Übertragung von in wenigstens eine Wechselspannungskomponente zerlegbaren Signalen zwi­schen einem Rotor und einem Stator von einer Sende­einheit auf eine Empfangseinheit mit Hilfe von Ringspulen, deren Spulenwindungen Teile der Sende- bzw. Empfangseinheit bilden, und die unter induktiver Kopplung koaxial zur Drehachse des Rotors angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spannungsver­sorgung von Bauteilen auf dem Rotor mindestens ein Ringspulenpaar (13,14;15,16) vorgesehen ist, daß min­destens ein weiteres Ringspulenpaar (17,18) für die Übertragung der auf dem Rotor mit einer Meßvorrich­tung zu messenden Größen von Rotor zum Stator vorhan­den ist, daß zur Abtastung der Rotordrehzahl ein Sen­sorelement (43) vorgesehen ist, und daß eine Schalteinheit (44) vorgesehen ist, mit deren Hilfe die mit der Rotordrehzahl verknüpften Meßwerte wei­terverarbeitet bzw. angezeigt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiteres Ringspulenpaar (19,20) zur Übertragung von Schalt- bzw. Steuersignalen vor­gesehen ist, welche bei auf dem Rotor angeordneten Bauteilen (21) Schaltvorgänge auslösen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspulen in Ausnehmungen (5-12) eines Teil­kerns (1,3) liegen, wobei der Abstand der beiden Teilkerne den Spalt (4) bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkerne (1,3) als zum Spalt (4) hin einsei­tig offene Kreisscheibenkerne ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu übertragenden elektrischen Meßsignale di­gitalisiert sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu übertragenden elektrischen Meßsignale als Codierung bzw. als Modulation einer Trägerfrequenz vorliegen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Ringspulen (z.B. 13,15) ein Abschirmring (26) aus elektrisch leitfähi­gem Material angeordnet ist.
EP90104899A 1989-03-18 1990-03-15 Übertragungsvorrichtung Expired - Lifetime EP0388792B1 (de)

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