SE467375B - Avstoerningsanordning foer en induktiv signalupptagningsanordning - Google Patents

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Funktionen hos den kända, magnetoakustiska läges- givaren enligt fig. 2 kan sammanfattas enligt följande.

En pulsanordning 5 sänder ut en magnetoakustisk puls B i en signalbana 6 av ett magnetostriktivt 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.

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.

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.

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.

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.

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.

Istället för en passiv komponent 4 vore det tänkbart att använda en inte visad, aktiv komponent, exempelvis en switchad kapacitans eller liknande.

Uppfinningen får inte anses begränsad till det visade och beskrivna utförandet, utan kan modifieras pá flera sätt inom ramen för det begärda patentskyddet.

Claims (7)

467 575 10 15 20 25 30 35 _n e t e c k n a d av, att signalupptagningsspolen (2), PATENTKRAV

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.