SE467375B - Interference-suppression arrangement for an inductive signal-receiving arrangement - Google Patents

Interference-suppression arrangement for an inductive signal-receiving arrangement

Info

Publication number
SE467375B
SE467375B SE9102147A SE9102147A SE467375B SE 467375 B SE467375 B SE 467375B SE 9102147 A SE9102147 A SE 9102147A SE 9102147 A SE9102147 A SE 9102147A SE 467375 B SE467375 B SE 467375B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
coil
interference
signal
passive
active component
Prior art date
Application number
SE9102147A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9102147D0 (en
SE9102147L (en
Inventor
J Frilund
Original Assignee
Ema Instr Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ema Instr Ab filed Critical Ema Instr Ab
Priority to SE9102147A priority Critical patent/SE9102147L/en
Publication of SE9102147D0 publication Critical patent/SE9102147D0/en
Publication of SE467375B publication Critical patent/SE467375B/en
Publication of SE9102147L publication Critical patent/SE9102147L/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

In the inductive measurement of signals at a defined frequency or in a defined frequency range, the external electromagnetic interference can be stronger than the signal A to be measured. This problem has been solved by an interference-suppression coil 3 being wound around or parallel to and essentially along the entire length of a signal-receiving coil 2, the coils 2, 3 surrounding the same signal source. One end of the interference- suppression coil 3 is electrically connected to the opposite end of the signal-receiving coil 2, while the other end of the interference-suppression coil is connected to earth, suitably via an electrically passive component 4, for example in the form of a capacitor. The passive component 4 is selected according to the properties of the two coils 2, 3 so that the system has a resonant frequency which corresponds to the frequency content of the signal A. The interference-suppression arrangement will thus damp out all frequencies apart from the signal frequency. <IMAGE>

Description

467 375 10 15 20 25 30 35 2 mätning av nivåer med en lång, magnetoakustisk nivågivare, och dämpning av oönskade signaler genom induktiv och kapacitiv avstörning. 467 375 10 15 20 25 30 35 2 measurement of levels with a long, magnetoacoustic level sensor, and attenuation of unwanted signals by inductive and capacitive interference.

Uppgiften och ändamålen ovan uppnås genom att avstör- ningsanordningen har en avstörningsspole, vilken är lindad kring eller parallellt med och väsentligen längs hela längden av signalupptagningsspolen, att avstörnings- och signalupptagningsspolarna omsluter samma signalkälla, att avstörningsspolens ena ände är kopplad till signalupptag- ningsspolens motsatta ände och att avstörningsspolens andra ände är fri.The object and objects above are achieved in that the interference suppression device has an interference coil which is wound around or parallel to and substantially along the entire length of the signal pickup coil, that the interference and signal pickup coils enclose the same signal source, that one end of the interference coil signal coil end is and that the other end of the interfering coil is free.

Därvid är signalupptagningsspolen och avstörnigns- spolen så anordnade, att lågfrekventa elektromagnetiska störningar, som kommer in i signalupptagningsspolen, är utdämpbara av avstörningsspolen genom att avstörningsspo- lens och signalupptagningsspolens ömsesidiga kapacitans och ömsesidiga induktans, vilken är negativ på grund av att de båda spolarnas motsatta ändar är hopkopplade, sam- verkar med varandra, varigenom signalupptagningsspolen verkar som en kortslutning för störningarna.In this case, the signal pick-up coil and the interference coil are arranged such that low-frequency electromagnetic interference entering the signal pick-up coil is attenuated by the interference coil by the mutual capacitance of the interference coil and the signal pick-up coil, which are mutually opposite inductors. are interconnected, interact with each other, whereby the signal recording coil acts as a short circuit for the disturbances.

Vidare är signalupptagningsspolen och avstörningsspo- len så anordnade, att högfrekventa elektromagnetiska stör- ningar, som kommer in i signalupptagnignsspolen, är ut- dämpbara av avstörningsspolen genom att avstörningsspolen- är påverkbar på ett kortslutningsliknande sätt, varigenom signalupptagningsspolen också är pàverkbar pà ett kort- slutningsliknande sätt på grund av spolarnas ömsesidiga induktans och kapacitans.Furthermore, the signal pick-up coil and the interference coil are arranged such that high-frequency electromagnetic interference entering the signal pick-up coil is attenuated by the interference coil in that the interference coil can be actuated in a short-circuit-like manner, whereby also a signal-receiving terminating coil due to the mutual inductance and capacitance of the coils.

Slutligen är signalupptagningsspolen och avstörnings- spolen så anordnade, att deras totala impedans har en resonansfrekvens, som i huvudsak sammanfaller med den in- duktiva signalens frekvens.Finally, the signal pickup coil and the interference coil are arranged so that their total impedance has a resonant frequency which substantially coincides with the frequency of the inductive signal.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hän- visning till de bifogade ritnignarna, på vilka fig. 1 visar ett elektriskt kopplingsschema över en linjär läges- givare med en avstörningsanordning enligt uppfinnignen, 10 15 20 25 30 35 467 375 3 fig. 2 schematiskt visar ett utförande av en magneto- akustisk lägesgivare av känt utförande enligt US-A- 4 634 973 och fig. 3 likaså schematiskt och som ett av flera möjliga utföranden visar en magnetoakustisk läges- givare, i vilken avstörningsanordningen enligt uppfin- ningen ingår.The invention is described in more detail in the following with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows an electrical circuit diagram of a linear position sensor with a jamming device according to the invention, Fig. 2 schematically shows an embodiment of a magnetoacoustic position sensor of known design according to US-A-4 634 973 and Fig. 3 is also shown diagrammatically and as one of several possible embodiments a magnetoacoustic position sensor, in which the interference device according to the invention is included.

Den linjära lägesgivaren 1 enligt fig. 1 har en signalupptagningsspole 2, vilken kan vara flera meter lång och sträcker sig över hela den aktuella mätsträckan. Mät- ning av läget görs genom att en magnetiseringförändring sker i ett kort stycke av det magnetostriktiva material som befinner sig i signalupptagningsspolen 2. Därigenom induceras en elektrisk puls A över signalupptagnings- spolen 2.The linear position sensor 1 according to Fig. 1 has a signal pickup coil 2, which can be several meters long and extends over the entire current measuring distance. Measurement of the position is made by a change in the magnetization taking place in a short section of the magnetostrictive material which is located in the signal recording coil 2. Thereby an electrical pulse A is induced over the signal recording coil 2.

Magnetiseringsförändringen kan ses som en lokal, mag- netisk störning i signalupptagningsspolen. Utöver denna lokala störning kommer, såsom nämnts, även yttre elektro- magnetiska störningar in i signalupptagningsspolen 2.The magnetization change can be seen as a local, magnetic disturbance in the signal recording coil. In addition to this local interference, as mentioned, external electromagnetic interference also enters the signal recording coil 2.

Genom att linda en avstörningsspole 3, som i det visade fallet, parallellt med och väsentligen längs hela längden av signalupptagningsspolen 2 och koppla avstörningsspolens 3 ena ände till signalupptagningsspolens 2 motsatta ände, varvid avstörningspolens 3 andra ände är fri eller kopplas till dess nämnda ena ände, exempelvis via en passiv kompo- nent 4, kommer de elektromagnetiska störningarna att däm-- pas ut. Den elektriska pulsen A, som i sig är en elektro- magnetisk störning i båda spolarna 2 och 3 och som upp- träder lokalt inom ett litet område, dämpas litet eller inte alls.By winding a jamming coil 3, as in the case shown, parallel to and substantially along the entire length of the signal recording coil 2 and coupling one end of the jamming coil 3 to the opposite end of the signal recording coil 2, the other end of the jamming coil 3 being free or connected to its said one end for example via a passive component 4, the electromagnetic interference will be attenuated. The electrical pulse A, which in itself is an electromagnetic disturbance in both coils 2 and 3 and which occurs locally within a small area, is attenuated little or not at all.

Funktionen hos den kända, magnetoakustiska läges- givaren enligt fig. 2 kan sammanfattas enligt följande.The function of the known magnetoacoustic position sensor according to Fig. 2 can be summarized as follows.

En pulsanordning 5 sänder ut en magnetoakustisk puls B i en signalbana 6 av ett magnetostriktivt material.A pulse device 5 emits a magnetoacoustic pulse B in a signal path 6 of a magnetostrictive material.

Signalbanan 6 är innesluten i en detektionsspole 7, vilken således utgör den ovan beskrivna signalupptagningsspolen 2. När pulsen B når fram till ett magnetfältsgenerande lägesorgan 8 induceras en elektrisk puls C, motsvarande 467 375 10 15 20 25 30 35 4 den ovan beskrivna, elektriska pulsen A i fig. 1, i detek- tionsspolen 7. En mottagare 9 detekterar den elektriska pulsen C och mäter tiden från det att den magnetoakustiska pulsen B har sänts ut till det att mottagaren 9 detekterar den elektriska pulsen C från detektionsspolen 7.The signal path 6 is enclosed in a detection coil 7, which thus constitutes the signal recording coil 2 described above. When the pulse B reaches a magnetic field generating position means 8, an electric pulse C A in Fig. 1, in the detection coil 7. A receiver 9 detects the electrical pulse C and measures the time from the time the magnetoacoustic pulse B is transmitted until the receiver 9 detects the electrical pulse C from the detection coil 7.

När externa eller yttre, elektromagnetiska störningar kommer in i detektionsspolen 7, antingen kapacitivt eller induktivt, kan den elektriska pulsen C inte detekteras av mottagaren 9, om signalbanan 6 och detektionsspolen 7 är någon till ett par meter lång.When external or external electromagnetic interference enters the detection coil 7, either capacitively or inductively, the electrical pulse C cannot be detected by the receiver 9, if the signal path 6 and the detection coil 7 are any to a few meters long.

Genom att, såsom nämnts ovan, parallellt med detek- tionsspolen 7/signalupptagningsspolen 2 linda en avstör- ningsspole 3 enligt efterföljande beskrivning kan dessa störningars inverkan minimeras.By, as mentioned above, winding a interference coil 3 in parallel with the detection coil 7 / signal pickup coil 2 as described below, the effect of these disturbances can be minimized.

Fig. 3 utgör s a s en kombination av fig. 1 och 2 och visar således ett (av flera möjliga) för närvarande speci- ellt föredraget utförande av en magnetoakustisk lägesgiva- re. I detta utförande är signalupptagningsspolen 2 (så- ledes motsvarande detektionsspolen 7 i fig. 2) och avstör- nignsspolen 3 lindade, med koppartråd som är 0,5 mm i dia- meter, parallellt med varandra med l mm stigning på ett rör 10 med 5 mm ytterdiameter. Röret 10 innesluter en signalbana 11, motsvarande signalbanan 6 i fig. 2 och be- stående av ett magnetostriktivt material av exempelvis en 75Bl5Sil0. Den elekt- riska puls eller signal A, motsvarande den elektriska pul- sen C i fig. 2, som skall detekteras eller upptas av signalupptagningsspolen 2, har ett huvudsakligt frekvens- innehåll på 400-600 kHz.Fig. 3 thus constitutes a combination of Figs. 1 and 2 and thus shows a (of several possible) presently particularly preferred embodiment of a magnetoacoustic position sensor. In this embodiment, the signal pickup coil 2 (thus corresponding to the detection coil 7 in Fig. 2) and the interference coil 3 are wound, with copper wire which is 0.5 mm in diameter, parallel to each other with 1 mm pitch on a tube 10 with 5 mm outer diameter. The tube 10 encloses a signal path 11, corresponding to the signal path 6 in Fig. 2 and consisting of a magnetostrictive material of, for example, a 75B15Sil0. The electrical pulse or signal A, corresponding to the electrical pulse C in Fig. 2, to be detected or picked up by the signal pickup coil 2, has a main frequency content of 400-600 kHz.

Den valfritt använda, passiva komponenten 4 utgörs i amorf legering med kompositionen Co detta utförande lämpligen av en kondensator, som avpassas så, att överföringsfunktionen från signal i signalupptag- ningsspolen 2 till en spänning till en mottagare 12, mot- svarande mottagaren 9 i fig. 2, har en resonanstopp vid 400-600 kHz. För en längd på signalupptagningsspolen 2 av 1 meter är ca 50 pF ett lämpligt värde på kondensatorn. 10 15 20 25 30 35 467 375 5 För inkommande lågfrekventa, dvs under 400 kHz, stör- nignar fungerar avstörningsspolen 3 som en induktiv och kapacitiv skärm kring signalupptagningsspolen 2, varvid dessa störningar kopplas till jord pá grund av att avstör- ningsspolens 3 impedens är förhållandevis låg och att de báda spolarna 2 och 3 är jordade i motsatta ändar.The optionally used, passive component 4 is in amorphous alloy with the composition Co this embodiment suitably of a capacitor which is adapted so that the transfer function from signal in the signal recording coil 2 to a voltage to a receiver 12, corresponding to the receiver 9 in fig. 2, has a resonant peak at 400-600 kHz. For a length of the signal recording coil 2 of 1 meter, about 50 pF is a suitable value of the capacitor. 10 15 20 25 30 35 467 375 5 For incoming low frequency, ie below 400 kHz, interference, the interference coil 3 functions as an inductive and capacitive shield around the signal recording coil 2, these interference being connected to ground due to the impedance of the interference coil 3 being relatively low and that the two coils 2 and 3 are grounded at opposite ends.

För inkommande högfrekventa, dvs över 600 kHz, stör- ningar fungerar spolarnas 2 och 3 ömsesidiga kapacitans tillsammans med den passiva komponenta 4 (kondensatorn) som en kortslutning till jord.For incoming high-frequency, ie over 600 kHz, disturbances, the mutual capacitance of the coils 2 and 3 together with the passive component 4 (capacitor) acts as a short circuit to earth.

Istället för en passiv komponent 4 vore det tänkbart att använda en inte visad, aktiv komponent, exempelvis en switchad kapacitans eller liknande.Instead of a passive component 4, it would be conceivable to use an active component, not shown, for example a switched capacitance or the like.

Uppfinningen får inte anses begränsad till det visade och beskrivna utförandet, utan kan modifieras pá flera sätt inom ramen för det begärda patentskyddet.The invention may not be considered limited to the embodiment shown and described, but may be modified in several ways within the scope of the claimed patent protection.

Claims (7)

467 575 10 15 20 25 30 35 _n e t e c k n a d av, att signalupptagningsspolen (2), PATENTKRAV467 575 10 15 20 25 30 35 _n e t e c k n a d of, that the signal recording coil (2), PATENT CLAIMS 1. Avstörningsanordning för en induktiv signalupp- tagningsanordning (l) med en signalupptagningsspole (2) * för mätning av en induktiv signal (A), k ä n_n e t e c k - n a d av, att den har en avstörningsspole (3), vilken är lindad kring eller parallellt med och väsentligen längs hela längden av signalupptagningsspolen (2), att avstör-~ nings- och signalupptagningsspolarna (3, 2) omsluter samma signalkälla, att avstörningsspolens (3) ena ände är kopp- lad till signalupptagnignsspolens (2) motsatta ände och att avstörningsspolens (3) andra ände är fri.Interference suppression device for an inductive signal pickup device (1) with a signal pickup coil (2) * for measuring an inductive signal (A), characterized in that it has a disturbance coil (3) which is wound around or parallel to and substantially along the entire length of the signal pickup coil (2), that the interference and signal pickup coils (3, 2) enclose the same signal source, that one end of the interference coil (3) is connected to the opposite end of the signal pickup coil (2) and that the other end of the interference coil (3) is free. 2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av, att avstörningsspolens (3) andra ände är kopplad till dess nämnda ena ände via en passiv eller aktiv komponent (4).Device according to claim 1, characterized in that the other end of the interference coil (3) is connected to its said one end via a passive or active component (4). 3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av, att signalupptagningsspolen (2), av- störningsspolen (3) och den passiva eller aktiva komponen- ten (4), om sádan finns, är så anordnade, att làgfrekventa elektromagnetiska störningar, som kommer in i signalupp- tagningsspolen (2), är utdämpbara av avstörningsspolen (3) och den passiva eller aktiva komponenten (4) genom att av- störningsspolens (3) och signalupptagningsspolens (2) ömsesidiga kapacitans och ömsesidiga induktans, vilken är negativ på grund av att de båda spolarnas (2, 3) motsatta ändar är hopkopplade, samverkar med varandra, varigenom signalupptagningsspolen (2) verkar som en kortslutning för störningarna.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the signal recording coil (2), the interference coil (3) and the passive or active component (4), if present, are arranged so that low frequencies electromagnetic interference entering the signal-receiving coil (2) is attenuated by the interfering coil (3) and the passive or active component (4) by the mutual capacitance and mutual inductance of the interfering coil (3) and the signal-receiving coil (2), which is negative because the opposite ends of the two coils (2, 3) are interconnected, interact with each other, whereby the signal pickup coil (2) acts as a short circuit for the disturbances. 4. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n - avstörningsspolen (3) och den passiva eller aktiva kompo- nenten (4), om sådan finns, är så anordnade, att högfrek- venta elektromagnetiska störningar, som kommer in i signalupptagningsspolen (2), är utdämpbara av avstörnings- spolen (3) och den passiva eller aktiva komponenten (4) 10 15 20 25 30 35 467 375 7 genom att den passiva eller aktiva komponenten påverkar avstörningsspolen (3) på ett kortslutningsliknande sätt, varigenom signalupptagningsspolen (2) också påverkas på ett kortslutningsliknande sätt på grund av spolarnas (2, 3) ömsesidiga induktans och kapacitans.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the interference coil (3) and the passive or active component (4), if any, are arranged such that high-frequency electromagnetic interference which enters the signal-receiving coil ( 2), are dampable by the interference coil (3) and the passive or active component (4) in that the passive or active component acts on the interference coil (3) in a short-circuit-like manner, whereby the signal-receiving coil (3) 2) is also affected in a short-circuit-like manner due to the mutual inductance and capacitance of the coils (2, 3). 5. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av, att signalupptagningsspolen (2), avstörningsspolen (3) och den passiva eller aktiva kompo- nenten (4), om sådan finnes, är så anordnade, att deras totala impedans har en resonansfrekvens, som i huvudsak sammanfaller med den induktiva signalens (A) frekvens.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the signal recording coil (2), the interference coil (3) and the passive or active component (4), if any, are arranged so that their total impedance has a resonant frequency which substantially coincides with the frequency of the inductive signal (A). 6. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av, att den passiva komponenten (4) är en kondensator.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the passive component (4) is a capacitor. 7. Anordning enligt något av krav 1-6, k ä n n e - t e c k n a d av, att den aktiva komponenten är en switchad kapacitans eller liknande.Device according to any one of claims 1-6, characterized in that the active component is a switched capacitance or the like.
SE9102147A 1991-07-09 1991-07-09 CUTTING DEVICE MAKES AN INDUCTIVE SIGNAL RECORDING DEVICE SE9102147L (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9102147A SE9102147L (en) 1991-07-09 1991-07-09 CUTTING DEVICE MAKES AN INDUCTIVE SIGNAL RECORDING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9102147A SE9102147L (en) 1991-07-09 1991-07-09 CUTTING DEVICE MAKES AN INDUCTIVE SIGNAL RECORDING DEVICE

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9102147D0 SE9102147D0 (en) 1991-07-09
SE467375B true SE467375B (en) 1992-07-06
SE9102147L SE9102147L (en) 1992-07-06

Family

ID=20383306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9102147A SE9102147L (en) 1991-07-09 1991-07-09 CUTTING DEVICE MAKES AN INDUCTIVE SIGNAL RECORDING DEVICE

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE9102147L (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SE9102147D0 (en) 1991-07-09
SE9102147L (en) 1992-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2198628C (en) Debris monitoring
US4914382A (en) High voltage measuring circuit coupled to the capacitive grounding tap bushing of an HV device
US4044299A (en) Concealed structure locating and surveying translator apparatus
SE508160C2 (en) Apparatus for sensing electrical discharges in a test object with two electrical connection conductors
EP1793207B1 (en) Eddy current sensor and sensor coil for the same
EP1340092B1 (en) Current sensor
US5117746A (en) Fume hood sash sensing apparatus
US11686745B2 (en) Rogowski current sensor which is fast and immune to voltage drifts
US3508238A (en) Intrusion detection system
CN113227803B (en) Partial discharge detection device
SE467375B (en) Interference-suppression arrangement for an inductive signal-receiving arrangement
US5485083A (en) Transformer coupled in-line metallic debris sensor
US6433533B1 (en) Giant magneto-impedance(GMI) spin rate sensor
EP1355131A2 (en) Inductive proximity sensor
US7994789B1 (en) Dual field search coil for pulse induction metal detectors
US5883574A (en) Arrangement for preventing disturbances in electronic alarm systems
JP5968305B2 (en) Eddy current sensor
US20230135229A1 (en) Very-wide-bandwidth current sensor
US5210523A (en) Noise suppression system and method
KR102656037B1 (en) Magnetic-field detecting apparatus
RU2292054C1 (en) Alternating magnetic field&#39;s measuring device
RU2564383C1 (en) Variable magnetic field sensor
RU2412487C2 (en) Noise-resistant capacitance device for security alarm
SU1756193A1 (en) Inductive sensor for automatic locomotive signalling
WO2021195140A1 (en) Resonant electromagnetic sensor and system and methods to optimize

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 9102147-7

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed