CH644205A5 - Device for measuring the rotation angle of a machine shaft relative to a reference angle position. - Google Patents
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Description
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PATENTANSPRÜCHE schalteten zusätzlichen Komparators (3) zurückstellt und PATENT CLAIMS switched additional comparators (3) and
1. Einrichtung zur Messung des Drehwinkels einer Welle blockiert oder freigibt und der Ausgang des Integrators mit einer Maschine zwischen einer Bezugswinkelstellung der dem ersten Eingang eines weiteren Komparators und einem Welle und der Winkelstellung zum Zeitpunkt des Eintretens Spitzenwertspeicher verbunden ist, dem ein mit seiner Mitteleiner von der Funktion der Maschine verursachten Erschei- 5 anzapfung mit dem zweiten Eingang des weiteren Kompara-nung, wobei mindestens ein auf die Bezugswinkelstellung an- tors verbundener Spannungsteiler nachgeschaltet ist. sprechender Geber vorgesehen ist und ein weiterer Geber vor- 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch handen ist, welcher bei Eintritt der maschinencharakteristi- gekennzeichnet, dass der Zähleingang des die Auswerteein-schen Erscheinung mehrere Impulse, darunter auch Störim- heit bildenden Zählers (10) mit einem Geber verbunden ist, pulse, aussendet, die einer Auswerteeinheit zuführbar sind, io welcher auf an der Welle der Maschine oder einer sich mit die-welche aus dem Zeitintervall zwischen Bezugswinkelstellung ser in einem konstanten Drehzahlverhältnis drehenden und maschinencharakteristischer Erscheinung ein winkelpro- Scheibe angebrachte Winkelmarke anspricht. 1. Device for measuring the angle of rotation of a shaft blocked or released and the output of the integrator is connected to a machine between a reference angular position of the first input of a further comparator and a shaft and the angular position at the time of entry peak value memory, one of which has a means of the tapping caused by the function of the machine with the second input of the further comparison, at least one voltage divider connected to the reference angle position being connected downstream. Talking encoder is provided and a further encoder is provided. 7. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that when the machine characteristics occur, the counting input of the evaluation phenomenon appears several pulses, including interference Forming counter (10) is connected to an encoder, sends out pulses, which can be fed to an evaluation unit, io which on the shaft of the machine or one which rotates from the time interval between the reference angular position and is characteristic of the machine in a constant speed ratio an angle mark attached to the angle disc responds.
portionales Signal erzeugt, und bei der der von der maschi- 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch nencharakteristischen Erscheinung beeinflusste Geber mit ei- gekennzeichnet, dass der Zähleingang des die Auswerteein-nem Eingang eines Komparators in Verbindung steht, an des- 15 heit bildenden Zählers (10) mit einer Frequenzvervielfachersen zweitem Eingang ein seine Ansprechschwelle definieren- Schaltung verbunden ist, welche ein von einer Bezugswinkel-des Signal ansteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswer- Stellung erhaltenes Signal um den Faktor a. k vervielfacht wo-teeinheit (10) mit einer die Ausgangssignale des einen auch bei k die Winkelauflösung und a den Winkel zwischen zwei von Störsignalen überschreitbaren Schwellwert aufweisenden Bezugswinkelmarken bedeutet. Proportional signal generated, and in which the encoder 8. influenced by the machine according to one of claims 1 to 5, characterized by a non-characteristic appearance, indicates that the counting input of the evaluating input of a comparator is connected to the - 15 unit forming counter (10) is connected to a frequency multiplier with a second input defining its response threshold circuit which is pending from a reference angle of the signal, characterized in that the evaluation position received signal by a factor of a. k multiplies the word unit (10) by means of a reference angle mark which has the output signals of the one, even at k, the angular resolution and a the angle between two threshold values which can be exceeded by interference signals.
Komparators (4) mit jenen einer Erkennungsschaltung (3,6) 20 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch verknüpfenden Logikschaltung (6,7,8,9,11,14) verbunden gekennzeichnet, dass der Zähleingang des die Auswerteein-ist, und dass die Auswerteeinheit (10) von den Ausgangssi- heit bildenden Zählers (10) mit einer konstanten Frequenz be-gnalen des Komparators (4) gesteuert ist, wobei die Zeit- aufschlagt ist und der Zähler (10) mit einem Rechner verbun- Comparator (4) connected to that of a detection circuit (3,6) 20 9. Device according to one of claims 1 to 5, thereby linking logic circuit (6,7,8,9,11,14) characterized in that the counter input of the evaluation and that the evaluation unit (10) is controlled by the counter (10) forming the output unit with a constant frequency on the comparator (4), the time being added and the counter (10) being controlled by a computer connected
spanne vom letzten Überschreiten des Schwellwertes am Ein- den ist, dem als zweite Information eine Drehzahlinforma-gang des Komparators (4) vor dem Auftreten des Ausgangssi- 25 tion, z.B. durch Auszählen der in der Zeit zwischen zwei Be-gnales der Erkennungsschaltung, welches einer maschinen- zugswinkelsignalen mit der gleichen Frequenz einlangenden charakteristischen Erscheinung entspricht, und dem Eintref- Impulse, zuführbar ist und der durch Division der beiden fen des Bezugswinkelsignales für die Bestimmung des Dreh- Werte eine drehwinkelproportionale Grösse ermittelt. span from the last exceeding of the threshold value to the one who receives as second information a speed information input from the comparator (4) before the occurrence of the output position, e.g. by counting the time between two signals from the detection circuit, which corresponds to a characteristic appearance arriving at machine train angle signals with the same frequency, and the arrival impulses, and by dividing the two fen of the reference angle signal for determining the rotation - Values determined a variable proportional to the angle of rotation.
winkels durch die Auswerteeinheit (10) dient. 10. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich- angle by the evaluation unit (10). 10. Device according to claim 2, characterized
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 30 net, dass dem Zähler (10) ein Speicher (12) nachgeschaltet ist, dass die Auswerteeinheit im wesentlichen aus einem Zähler welcher durch ein Bezugswinkelsignal (II) steuerbar ist und (10) besteht, dessen Zähleingang Winkeigrössen zugeordnete den Zählerinhalt nach Empfang dieses oder eines davon abge-Signale zuführbar sind, und der durch ein einem Überschrei- . leiteten Signales vom Zähler (10) übernimmt. 2. Device according to claim 1, characterized in that the counter (10) is followed by a memory (12), that the evaluation unit essentially consists of a counter which can be controlled by a reference angle signal (II) and (10), whose count input associated with angle sizes can be fed to the counter content after receipt of this or one of the signals received, and which by an overwrite. conducted signals from the counter (10) takes over.
ten der Ansprechschwelle entsprechendes Signal des einen ei- 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 th of the threshold corresponding signal of a egg 11. Device according to one of claims 1 to 4 and 7th
nen niedrigen auch von Störsignalen überschreitbaren 35 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungsschal- low to 35 to 10, which can also be exceeded by interference signals, characterized in that the identification switching
Schwellwert aufweisenden Komparators (4) freigebbar und tung durch einen zusätzlichen Komparator (3') dessen einer durch Rücksetzsignale, die vorzugsweise von den einem Un- Eingang mit dem Eingang des einen einen niedrigen Schwell-terschreiten der Ansprechschwelle des Komparators (4) ent- wert aufweisenden Komparator (4) verbunden ist und dessen sprechenden Signalen abgeleitet sind auf Null rücksetzbar ist Ansprechschwelle (A) über jener des letzteren liegt, sowie ei-und dass der Zählvorgang nach Auftreten des Erkennungssi- 40 nen den Ausgang des zusätzlichen Komparators (3) mit dem gnales aufrecht erhalten bleibt und mit dem Auftreten des Be- Ausgang eines dem Komparator (4) mit niedrigem Schwell-zugswinkelsignales bzw. eines von diesem ausgelösten Signa- wert nachgeschalteten Zeitglied, vorzugsweise einen wieder-les endet. • triggerbaren Multivibrator (6') verknüpfenden UND-Glied Comparator (4) having a threshold value can be enabled and activated by an additional comparator (3 '), one of which is reset by reset signals which preferably deviate from the one input with the input of the one having a low threshold of the response threshold of the comparator (4) having the comparator (4) and the speaking signals derived from it can be reset to zero, the response threshold (A) is above that of the latter, and also that the counting process after the detection has occurred also the output of the additional comparator (3) the signal is maintained and ends with the occurrence of the output of a timer connected downstream of the comparator (4) with a low swelling angle signal or a signal value triggered by it, preferably a new one. • triggerable multivibrator (6 ') linking AND gate
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, (15) gebildet ist, welches den die Auswerteeinheit bildenden dass der Ansprechpegel (B) des Komparators (4) einem be- 45 Zähler (10) freigibt und eine Korrekturschaltung vorgesehen stimmten gleichbleibenden prozentualen Teil des Spitzenwer- ist, welche das durch das Zeitglied bedingte verzögerte Starten tes des maschinencharakteristischen Signales entspricht. des Zählers (10) kompensiert und z.B. durch einen zwischen 3. Device according to claim 1, characterized, (15) is formed, which forms the evaluation unit that the response level (B) of the comparator (4) enables a 45 counter (10) and a correction circuit provided a constant percentage of the correct Peak value is which corresponds to the delayed start of the machine-characteristic signal caused by the timing element. of the counter (10) compensated and e.g. by an between
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Bezugswinkelgeber und Auswerteschaltung zwischengeschal-dass der Ansprechpegel (B) des Komparators (4) einem be- teten monostabilen Multivibrator (16) gebildet ist. 4. Device according to claim 1, characterized in that the reference angle transmitter and evaluation circuit are interposed — that the response level (B) of the comparator (4) is formed from a monostable multivibrator (16).
stimmten gleichbleibenden absoluten Wert entspricht. so 12. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- agreed consistent absolute value. 12. Device according to claim 1, characterized
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch net, dass die Funktion der Logikschaltung und der Erken-gekennzeichnet, dass die Erkennungsschaltung durch einen nungsschaltung mit Hilfe eines Mikrocomputers realisiert zusätzlichen Komparator (3), dessen einer Eingang mit dem sind. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the function of the logic circuit and the Erken-characterized in that the detection circuit realized by a voltage circuit using a microcomputer additional comparator (3), one input of which are.
Eingang des den Zähler (10) freigebenden und gegebenenfalls auch zurückstellenden Komparators (4) verbunden ist und ss Input of the comparator (4) releasing and possibly also resetting the counter (10) is connected and ss
dessen Ansprechschwelle (A) über jener des letzteren hegt, sowie einen diesem zusätzlichen Komparator (3) nachgeschalte- Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Mes-ten monostabilen Multivibrator (6) gebildet ist. sung des Drehwinkels einer Welle einer Maschine zwischen ei- whose response threshold (A) lies above that of the latter, and an additional comparator (3) connected downstream thereof. The invention relates to a device for measuring th monostable multivibrator (6). solution of the angle of rotation of a shaft of a machine between
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ner Bezugswinkelstellung der Welle und der Winkelstellung gekennzeichnet, dass die Erkennungsschaltung durch einen 60 zum Zeitpunkt des Eintretens einer von der Funktion der Ma-zusätzlichen Komparator (3), dessen einer Eingang mit dem schine verursachten Erscheinung, wobei mindestens ein auf Eingang des den Zähler (10) freigebenden und gegebenenfalls die Bezugswinkelstellung ansprechender Geber z.B. ein Stro-auch zurückstellenden Komparators (4) mit niedrigem boskop vorgesehen ist und ein weiterer Geber vorhanden ist, Schwellwert verbunden ist und dessen Ansprechschwelle (A) welcher bei Eintritt der maschinencharakteristischen Erschei-über jener des letzteren liegt, sowie einem dem zusätzlichen 65 nung mehrere Impulse, darunter auch Störimpulse, aussen-Komparator (3) nachgeschalteten Schalter eines Konstant- det, die einer Auswerteeinheit zuführbar sind, welche aus dem spannungs-Integrators gebildet ist, welcher Schalter den Kon- Zeitintervall zwischen Bezugswinkelstellung und maschinen-stantspannungs-Integrator je nach Schaltzustand des vorge- charakteristischer Erscheinung ein winkelproportionales Si- 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized ner reference angular position of the shaft and the angular position, characterized in that the detection circuit by a 60 at the time of occurrence of a function of the Ma-additional comparator (3), whose one input with the machine caused phenomenon, wherein at least one on the input of the counter (10) releasing and possibly responding to the reference angle position, for example a current-resetting comparator (4) with a low boscope is provided and a further transmitter is available, the threshold value is connected and its response threshold (A), which is higher than that of the latter when the machine-characteristic phenomena occur, and one additional 65 additional Pulses, including interference pulses, external comparator (3) downstream switch of a constant det, which can be fed to an evaluation unit, which is formed from the voltage integrator, which switch the Kon-time interval between the reference angle position and the machine constant voltage integrator depending on Switching state of the pre-characteristic appearance an angle-proportional Si
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gnal erzeugt, und bei der der von der maschinencharakteristi- Vom Komparatorausgang wird sich jedesmal auch beim sehen Erscheinung beeinflusste Geber mit einem Eingang ei- Auftreten einer Störung beim Überschreiten des Ansprechpe- signal is generated, and in which the encoder is influenced by the machine characteristics. The comparator output also affects the appearance with an input if a fault occurs when the response
nes Komparators in Verbindung steht, an dessen zweitem gels der Ausgangspegel des Komparators z.B. von «low» auf is connected to the comparator, on the second gel of which the output level of the comparator e.g. from «low» to
Eingang ein seine Ansprechschwelle definierendes Signal «high» und beim Unterschreiten des Ansprechpegels von ansteht. 5 «high» auf «low » bewegen. Es ist daher möglich, bei jedem Input a signal «high» that defines its response threshold and is present when the response level falls below. 5 Move "high" to "low". It is therefore possible for everyone
Ein Problem bei derartigen Einrichtungen liegt in der Er- Übergang des Komparatorausgangspegels von «low» auf zeugung des von einem maschinencharakteristischen Ereig- «high» mit Hilfe der nachgeschalteten Logik einen Auswerte- One problem with such devices is the Er transition of the comparator output level from "low" to the generation of an evaluation "machine-characteristic" high with the help of the logic downstream.
nis, wie z.B. dem Druck in der Einspritzleitung, abgeleiteten Vorgang zu starten und bei jedem Übergang des Komparator- nis, e.g. the pressure in the injection line to start the derived process and each time the comparator
Triggersignales, welches zusammen mit einem zweiten Trig- ausgangspegels von «high» auf «low» zu stoppen und zurück- Trigger signals which, together with a second trigger output level, stop and return from "high" to "low".
gersignal, das einer definierten Winkelstellung der Kurbel- 10 zusetzen. Dieser Vorgang kann sich solange wiederholen, bis welle entspricht, zur Bildung des auszuzählenden Torsignales der Pegelübergang am Komparatorausgang von «low» auf herangezogen wird. Das aus der Druckkurve gewonnene «high» nicht mehr durch eine Störung, sondern vom eigent- gersignal that clog a defined angular position of the crank 10. This process can be repeated until wave corresponds to the level transition at the comparator output being used from «low» to form the gate signal to be counted. The “high” obtained from the pressure curve is no longer caused by a fault, but by the actual
Triggersignal sollte im Idealfall zum Zeitpunkt des pro Ar- liehen maschinencharakteristischen Signal z.B. vom Druck- Ideally, the trigger signal should be at the time of the machine-characteristic signal, e.g. from printing
beitszyklus erstmalig auftretenden Druckanstieges in der Ein- anstieg in der Einspritzleitung, verursacht wird, wobei in die- pressure cycle occurring for the first time in the inlet in the injection line is caused, whereby in this
spritzleitung erzeugt werden. Es ist jedoch, um Mehrfachtrig- 15 sem Falle das Ausgangssignal der Erkennungsschaltung über gerungen zu vermeiden, die z.B. durch immer vorhandene die Logikschaltung für die Aufrechterhaltung des Auswerte- spray line are generated. However, in order to avoid multiple triggers, the output signal of the detection circuit is overextended, e.g. due to the always existing logic circuit for maintaining the evaluation
Störsignale vor dem eigentlichen Druckanstieg ausgelöst wer- Vorganges sorgen kann bis das Bezugswinkelsignal diesen den können, notwendig, den Triggerimpuls erst bei Über- beendet. Interference signals can be triggered before the actual pressure rise until the reference angle signal can do so, and the trigger pulse only ends when it is exceeded.
schreiten einer bestimmten Druckschwelle in der Einspritzlei- Durch die erfindungsgemäss vorgesehenen Massnahmen tung zu erzeugen. Dies ist, wie die bisher bekannten Lösungen 20 ist es möglich, den Schwellwert für den Komparator niedrig zeigen, ohne weiteres möglich, indem ein Spannungskompa- zu halten, wodurch der Auswertevorgang bereits unmittelbar rator verwendet wird, welcher vom aufbereiteten Einspritzlei- nach dem Eintreffen eines Signales beginnen kann. Weiters ist tungsdrucksignal angesteuert wird, wobei der Ansprechpegel es durch die Erkennungsschaltung während der Auswertung a certain pressure threshold in the injection line to be generated by the measures provided according to the invention. This, like the previously known solutions 20, makes it possible to show the threshold value for the comparator low, without further ado, by keeping a voltage comparator, as a result of which the evaluation process is already used immediately, which is based on the processed injection line after the arrival of one Signal can begin. Furthermore, the pressure signal is activated, the response level being detected by the detection circuit during the evaluation
über dem Pegel der vor dem Druckanstieg vorhandenen Stö- möglich, festzustellen, ob es sich um ein Störsignal handelt rungen liegt. Sind die Störungen vor dem Druckanstieg je- 25 oder nicht, wobei in ersterem Falle der Vorgang entweder doch gross, so muss der Ansprechpegel des Komparators wieder zurückgesetzt wird oder aber erst gar nicht gestartet gross gewählt werden, wodurch man sich aber sehr weit von wird. In letzterem Falle ist es möglich, die Auswertung eines der Idealforderung, beim eintretenden Druckanstieg einen einlangenden Signales um eine bestimmte Zeitdauer zu verzö- Above the level of the disturbances before the pressure rise, it is possible to determine whether there is a disturbance signal. If the disturbances before the pressure increase are either 25 or not, and in the first case the process is either large, the response level of the comparator must be reset again or selected not to start at all, which makes one very far from. In the latter case, it is possible to delay the evaluation of one of the ideal requirements, an incoming signal when the pressure increases, by a certain period of time.
Triggerimpuls zu erzeugen, entfernt. Eine Störung ist defini- gern, während der eine Überprüfung, ob es sich um ein Nutz- Generate trigger pulse removed. A fault is defined during which a check is carried out to determine whether it is a useful
tionsgemäss dann vorhanden, wenn eine bestimmte Schwelle, 30 signal handelt oder nicht, möglich ist und das Bezugswinkel- According to the present, if a certain threshold, 30 signal acts or not, is possible and the reference angle
z.B. ein Druckwert, überschritten wird und vor dem eigent- signal um die gleiche Zeitdauer zu verzögern. Damit ist si- e.g. a pressure value that is exceeded and delayed by the same amount of time before the actual signal. So that’s
lichen Eintritt des maschinencharakteristischen Ereignisses, chergestellt, dass bei der Messung die Zeitspanne zwischen z.B. eines Druckanstieges, wieder unterschritten wird. dem Beginn des maschinencharakteristischen Signales und occurrence of the machine-characteristic event, ensured that the time span between e.g. a rise in pressure, again falls below. the beginning of the machine characteristic signal and
Weiters wurde durch die DE-OS 2 347 800 bereits vorge- dem Bezugswinkelsignal, das z.B. durch den oberen Totpunkt schlagen, dem Signalgeber einen Integrator nachzuschalten 35 eines Kolbens eines Motors ausgelöst wird, berücksichtigt und den letzteren mit einem Schwellwertschalter zu verbin- wird. Furthermore, DE-OS 2 347 800 has already given the reference angle signal, which e.g. strike through top dead center, the integrator 35 is triggered after the signal transmitter of a piston of an engine, is taken into account and the latter is connected to a threshold switch.
den. Dadurch lassen sich Störimpulse, deren Spannungs-Zeit- Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Auswerteein-flächen unter einer bestimmten Grösse, eben der Ansprech- heit im wesentlichen aus einem Zähler besteht, dessen Zählschwelle des Schwellwertschalters liegen, unterdrücken. Prak- eingang Winkeigrössen zugeordnete Signale zuführbar sind, tisch eignet sich diese Anordnung jedoch nur für Fälle, in de- 40 und der durch ein einem Überschreiten der Ansprechschwelle nen nur sehr kurzzeitige Störsignale mit hohem Spannungspe- entsprechendes Signal des einen einen niedrigen auch von gel auftreten, z.B. auf längeren Übertragungsleitungen einge- Störsignalen überschreitbaren Schwellwert aufweisenden streute Störsignale. Der Nachteil einer derartigen Schaltungs- Komparators freigebbar und durch Rücksetzsignale,die vor-anordnung liegt auch darin, dass die Auswertung des Nutzsi- zugsweise von den einem Unterschreiten der Ansprech-gnales mit einer Verzögerung erfolgt, die von der gewählten 45 schwelle des Komparators entsprechenden Signalen abgelei-auf die Grösse der Spannungs-Zeitfläche der zu unterdrük- tet sind auf Null rücksetzbar ist und dass der Zählvorgang kenden Signale abgestimmten Ansprechschwelle abhängt. nach Auftreten des Erkennungssignales aufrecht erhalten Dabei ist aber die Verzögerung keineswegs im Hinblick auf bleibt und mit dem Auftreten des Bezugswinkelsignales bzw. ihre Zeitdauer bestimmt, da diese davon abhängt, welche eines von diesem ausgelösten Signales endet. In diesem Falle Kurvenform das einlangende Signal aufweist. so zeichnet sich die Auswerteschaltung durch besondere EinAufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaf- fachheit und Funktionssicherheit aus. the. This can suppress interference pulses, the voltage-time advantages of which result when the evaluation surfaces below a certain size, namely the response, essentially consist of a counter, the counting threshold of the threshold switch are located. Signals assigned to the prak input can be supplied, but this arrangement is only suitable for cases in which only short-term interference signals with a high voltage-corresponding signal from a low and a gel occur when the response threshold is exceeded , e.g. Scattered interference signals on longer transmission lines with interference signals exceeding a threshold value. The disadvantage of such a circuit comparator, which can be released and by means of reset signals, is that the evaluation of the usefulness of the falling below the response signals takes place with a delay which corresponds to the signals corresponding to the selected 45 threshold of the comparator It is dependent on the size of the voltage-time area to be suppressed that it can be reset to zero and that the counting process depends on the coordinated response threshold. Maintained after the detection signal occurs However, the delay is by no means determined with regard to and with the occurrence of the reference angle signal or its duration, since this depends on which one of the signals triggered by it ends. In this case waveform has the incoming signal. So the evaluation circuit is characterized by a special task of the invention is to provide a possibility of simplicity and functional reliability.
fen, die es erlaubt, auch bei grossen Störungen vor dem ei- Weiters ist es auch möglich, dass die Auswerteeinheit aus gentlichen, den Eintritt eines maschinencharakteristischen einem Computer besteht, wobei sich in diesem Falle Vorteile If it allows, even in the event of major disruptions, it is also possible for the evaluation unit to consist of a computer-type entry, which is advantageous in this case
Ereignisses anzeigenden Signales, einen Triggerimpuls zu ge- im Hinblick auf die weitere Auswertung des ermittelten Win- Event-indicating signals, a trigger pulse with regard to the further evaluation of the determined win
nerieren, der den Idealvorstellungen so nahe wie möglich 55 kelwertes ergeben. nerieren, which give the ideal as close as possible 55 kelwert.
kommt. Die Lösung dieses Problèmes wird erfindungsgemäss Eine besonders zweckmässige Ausführungsform der Er-dadurch erreicht, dass die Auswerteeinheit mit einer die Aus- findung zeichnet sich dadurch aus, dass die Erkennungsschal-gangssignale des einen auch von Störsignalen überschreitba- tung durch einen zusätzlichen Komparator, dessen einer Einren Schwellwert aufweisenden Komparators mit jenen einer gang mit dem Eingang des den Zähler freigebenden und gege-Erkennungsschaltung verknüpfenden Logikschaltung ver- «o benenfalls auch zurückstellenden Komparators verbunden ist bunden ist, und dass die Auswerteeinheit von den Ausgangs- und dessen Ansprechschwelle über jener des letzteren liegt, so-signalen des Komparators gesteuert ist, wobei die Zeitspanne wie einen diesem nachgeschalteten monostabilen Multivibra-vom letzten Überschreiten des Schwellwertes am Eingang des tor gebildet ist. Damit ist es auf sehr einfache und zuverlässige Komparators vor dem Auftreten des Ausgangssignales der Weise möglich, das maschinencharakteristische Signal zu er-Erkennungsschaltung, welches einer maschinencharakteristi- « kennen, wobei die Ansprechschwelle relativ hoch gewählt sehen Erscheinung entspricht, und dem Eintreffen des Be- werden kann, sodass die vor dem eigentlichen maschinencha-zugswinkelsignales für die Bestimmung des Drehwinkels rakteristischen Signal auftretenden Störsignale mit Sicherheit durch die Auswerteeinheit dient. zu keiner Änderung des Schaltzustandes des Komparators is coming. The solution to this problem is achieved according to the invention. A particularly expedient embodiment of the Er is achieved in that the evaluation unit is characterized by the fact that the detection switching signal signals of the one are also exceeded by interference signals by an additional comparator, one of which A comparator having a threshold value is connected to that of a comparator, which may or may also be a reset, to the input of the logic circuit enabling the counter and counter-detection circuit, and that the evaluation unit of the output and its response threshold lies above that of the latter , so-signals of the comparator is controlled, the period of time being formed like a monostable multivibra connected downstream from the last exceeding of the threshold value at the input of the gate. It is thus possible in a very simple and reliable comparator before the output signal occurs in such a way that it recognizes the machine-characteristic signal, which knows a machine characteristic, the response threshold being relatively high, and the arrival of being can, so that the interference signal occurring before the actual machine tension angle signal for determining the angle of rotation characteristic signal is certainly used by the evaluation unit. no change in the switching state of the comparator
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der Erkennungsschaltung fuhren. Der nachgeschaltete mono- k die Winkelauflösung und a den Winkel zwischen zwei Bestabile Multivibrator wiederum stellt sicher, dass pro Arbeits- zugswinkelmarken bedeutet. of the detection circuit. The downstream monok in turn means the angular resolution and a the angle between two best-stable multivibrators, which means that per working angle means marks.
Zyklus nur ein Signal zur Logikschaltung abgegeben wird und Für besonders hohe Anforderungen an die Auflösung und nicht durch Reflexionen hervorgerufene nach dem maschi- Messgenauigkeit ist es vorteilhaft, wenn der Zähleingang des nencharakteristischen Signal auftretende Störsignale, die be- 5 die Auswerteeinheit bildenden Zählers mit einer konstanten trächtliche Pegelwerte erreichen können, die Logik beein- Frequenz beaufschlagt ist und der Zähler mit einem Rechner Aussen. verbunden ist, dem als zweite Information eine Drehzahlin- Cycle only one signal is sent to the logic circuit and for particularly high demands on the resolution and not caused by reflections according to the maschi measurement accuracy, it is advantageous if the counting input of the characteristic signal occurs interference signals, the counters forming the evaluation unit with a constant can reach considerable level values, the logic is affected, the frequency is applied and the counter with a computer outside. connected as a second piece of information a speed
Es bestehen aber auch noch weitere Möglichkeiten zur formation, z.B. durch Auszählen der in der Zeit zwischen Ausbildung einer Erkennungsschaltung. So kann diese gege- zwei Bezugswinkelsignalen mit der gleichen Frequenz einlan-benenfalls durch ein Differenzierglied gebildet sein, welches 10 genden Impulse, zuführbar ist und der durch Division der beiein vom Anstieg des Signalpegels abhängiges Signal liefert, den Werte eine drehwinkelproportionale Grösse ermittelt. In das sowohl nach seinem Pegelwert oder nach einer bestimm- diesem Falle ist in maschinenbaulicher Hinsicht ebenfalls mit ten Mindestdauer untersucht werden kann, wodurch es mög- dem die Bezugswinkellage der Welle erfassenden Geber das lieh ist, das maschinencharakteristische Signal von Störsigna- Auslangen zu finden, sodass sich ein sehr einfacher Aufbau len zu unterscheiden und im ersteren Fall ein Signal an die 15 ergibt. There are also other options for formation, e.g. by counting the time between formation of a detection circuit. Thus, these two reference angle signals with the same frequency can also be formed by a differentiating element which can be supplied with 10 pulses and which, by dividing the signal, which is dependent on the increase in the signal level, determines a value proportional to the angle of rotation. In terms of mechanical engineering, it can also be examined with a minimum duration, both according to its level value or according to a specific case, which makes it possible to find the reference angle position of the shaft to find the machine-characteristic signal of disturbance signal failures. so that there is a very simple structure to distinguish len and in the former case a signal to 15 results.
Logikschaltung abzugeben. Ausserdem ist es in manchen Fäl- Um das in der Auswerteschaltung gewonnene winkelpro-len auch möglich, Störsignale allein durch die Tatsache, dass portionale Signal auf einfache Weise weiter verarbeiten zu sie eine bestimmte Mindestdauer unterschreiten, als solche zu können, ist es zweckmässig, wenn dieser ein Speicher nachge-erkennen. schaltet ist, welcher durch ein Bezugswinkelsignal steuerbar To deliver logic circuit. In addition, it is also possible in some cases to be able to reduce interfering signals as a result of the fact that proportional signals can be processed in a simple manner to fall below a certain minimum duration, so that it is advisable if this detects a memory. is switched, which is controllable by a reference angle signal
Eine weitere zweckmässige Ausführungsform zeichnet 20 ist und den ermittelten Wert nach Empfang dieses oder eines sich dadurch aus, dass die Erkennungsschaltung durch einen davon abgeleiteten Signales übernimmt. Another expedient embodiment is 20 and the determined value after receiving this or one is characterized in that the detection circuit takes over by a signal derived therefrom.
zusätzlichen Komparator, dessen einer Eingang mit dem Ein- Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher ergang des den Zähler freigebenden und gegebenenfalls auch läutert. Dabei zeigen: Additional comparator, one input with the input. The invention will now be described in more detail with the aid of the drawing of the counter releasing and possibly also refining. Show:
zurückstellenden Komparators mit niedrigem Schwellwert Fig. 1 die Schaltung eines bevorzugten Ausführungsbei- reset comparator with low threshold Fig. 1 shows the circuit of a preferred embodiment
verbunden ist und dessen Ansprechschwelle über jener des 25 spiels, connected and its response threshold above that of the 25 game,
letzteren liegt, sowie einem dem zusätzlichen Komparator Fig. 2 die Spannungsdiagramme an verschiedenen Punk- the latter lies, as well as the additional comparator FIG. 2, the voltage diagrams at different point
nachgeschalteten Schalter eines Konstantspannungs-Integra- ten der Schaltung gemäss Fig. 1 und tors gebildet ist, welcher Schalter den Konstantspannungs-In- Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, tegrator je nach Schaltzustand des vorgeschalteten zusätz- Das aufbereitete, von dem das maschinencharakteristi- 1 and tors is formed, which switch the constant voltage in- Fig. 3 shows a further embodiment of the invention, tegrator depending on the switching state of the upstream additional- The prepared, of which the machine characteristics -
lichen Komparators zurückstellt und blockiert oder freigibt 30 sehe Ereignis, z.B. den Druckanstieg in der Einspritzleitung, und der Ausgang des Integrators mit dem ersten Eingang ei- erfassenden Geber gelieferte Signal I wird über eine kapazi-nes weiteren Komparators und einem Spitzenwertspeicher tive Ankoppelschaltung 1 einem Spitzenwertspeicher 2 und verbunden ist, dem ein mit seiner Mittelanzapfung mit dem zwei Komparatoren 3 und 4 zugeführt. Die Komparatoren zweiten Eingang des weiteren Komparators verbundener erhalten an ihrem jeweils zweiten Eingang eine Referenzspan-Spannungsteiler nachgeschaltet ist. Das Referenzsignal für 35 nung, die vom Spitzenwert des Signales, z.B. eines Drucksi-den Komparator und gegebenenfalls auch für jenen der Er- gnales, abgeleitet und im Spannungsteiler 5 gebildet wird. Der kennungsschaltung kann sowohl vom Spitzenwert des ma- Komparator 3 erhält eine Referenzspannung A, die z.B. bei schinencharakteristischen Signales als auch von einem abso- 65% und der Komparator 4 eine Referenzspannung B, die luten Wert abgeleitet werden. z.B. bei 17% des Spitzenwertes des Drucksignales liegt. Die comparator resets and blocks or releases 30 see event, e.g. the increase in pressure in the injection line, and the output of the integrator with the first input-detecting encoder signal I is connected via a capacitive further comparator and a peak value memory tive coupling circuit 1 to a peak value memory 2 and one with its center tap with the two comparators 3 and 4 supplied. The comparators connected to the second input of the further comparator receive a reference chip voltage divider at their respective second inputs. The reference signal for 35 voltage which is derived from the peak value of the signal, e.g. of a pressure comparator and, if appropriate, also for that of the results, which is derived and formed in the voltage divider 5. The identification circuit can receive a reference voltage A from the peak value of the mA comparator 3, which e.g. in the case of signals characteristic of the line as well as of an absolute 65% and the comparator 4 a reference voltage B, the loud value being derived. e.g. is 17% of the peak value of the pressure signal. The
Ausserdem kann auch vorgesehen sein, dass die Erken- 40 Ausgangsspannungen der beiden Komparatoren 3 und 4 sind nungsschaltung durch einen zusätzlichen Komparator dessen in Fig. 2 dargestellt. Dem Komparator 3 ist eine monostabile einer Eingang mit dem Eingang des einen einen niedrigen Kippstufe 6 nachgeschaltet, die sicherstellt, dass pro Arbeits-Schwellwert aufweisenden Komparator verbunden ist und zyklus in der Einspritzleitung nur ein Impuls am Ausgang der dessen Ansprechschwelle über jener des letzteren liegt, sowie Kippstufe 6 erhalten wird. Der Komparator 3 und die mono-einem den Ausgang des zusätzlichen Komparators mit dem « stabile Kippstufe 6 bilden gemeinsam die Erkennungsschal-Ausgang eines dem Komparator mit niedrigem Schwellwert tung. Mit dem Ausgangsimpuls der Kippstufe 6 und einem nachgeschalteten Zeitglied, vorzugsweise einen wiedertrigger- aufbereiteten Bezugslagenimpuls II, welcher z.B. zum Zeitbaren Multivibrator verknüpfenden UND-Glied gebildet ist, punkt des oberen Totpunktes eines Kolbens von einem Be-welches den die Auswerteeinheit bildenden Zähler freigibt zugslagen-Geber geliefert wird, wird eine bistabile Kippstufe und eine Korrekturschaltung vorgesehen ist, welche das so 7 angesteuert. In addition, provision can also be made for the detection 40 output voltages of the two comparators 3 and 4 to be connected by an additional comparator thereof in FIG. 2. The comparator 3 is followed by a monostable input with the input of a low flip-flop 6, which ensures that a comparator having a working threshold value is connected and only one pulse in the injection line at the output whose response threshold is above that of the latter is connected, and tilt level 6 is obtained. The comparator 3 and the mono-one the output of the additional comparator with the «stable multivibrator 6 together form the detection circuit output of the comparator with a low threshold value. With the output pulse of flip-flop 6 and a downstream timing element, preferably a re-trigger-processed reference position pulse II, which e.g. a bistable multivibrator-connecting AND gate is formed, a bistable flip-flop and a correction circuit is provided, which controls the 7, is provided at the top dead center of a piston by a loading device which releases the counter forming the evaluation unit.
durch das Zeitglied bedingte verzögerte Starten des Zählers Das Ausgangssignal der bistabilen Kippstufe 7 ist in Fig. Delayed starting of the counter due to the timing element. The output signal of the bistable multivibrator 7 is shown in FIG.
kompensiert und z.B. durch einen zwischen Bezugswinkelge- 2 dargestellt. Dem Komparator 4 ist ebenfalls eine monosta-ber und Auswerteschaltung zwischengeschalteten monostabi- bile Kippstufe 8 nachgeschaltet, welche bei jeder negativen len Multivibrator gebildet ist. Flanke des Komparatorausgangssignales einen kurzen Im- compensated and e.g. represented by a between reference angle 2. The comparator 4 is also followed by a monostable and evaluation circuit interposed monostable multivibrator 8, which is formed with each negative len multivibrator. Edge of the comparator output signal a short im-
Eine sehr einfache Möglichkeit der Umsetzung des durch 55 puls, wie in Fig. 2 dargestellt, erzeugt. Die Ausgangssignale das maschinencharakteristische Signal und des Bezugswinkel- der Kippstufen 7 und 8 werden in einer UND-Stufe 9 ver-signales definierten Torsignales besteht darin, dass der Zähl- knüpft und liefern danach die Nullsetzsignale IV für den Zäheingang des die Auswerteeinheit bildenden Zählers mit einem 1er 10. In einer ODER-Stufe 11 werden die Ausgangssignale Geber verbunden ist, welcher auf an der Welle der Maschine der bistabilen Kippstufe 7 und des Komparators 4 verknüpft, oder einer sich mit dieser in einem konstanten Drehzahlver- <>0 wobei dem mit der bistabilen Kippstufe 7 verbundenen Ein-hältnis drehenden Scheibe od.dgl. angebrachte Winkelmar- gang ein Inverter 14 vorgeschaltet ist. An der ODER-Stufe 11 ken anspricht. erhält man ein Signal V für die Freigabe der Zählung der A very simple way of implementing the pulse generated by 55, as shown in Fig. 2. The output signals, the machine-characteristic signal and the reference angle of the flip-flops 7 and 8 are defined in an AND-stage 9 ver-signaled gate signals, that the counter links and then deliver the zeroing signals IV for the toughness input of the counter forming the evaluation unit with one 1er 10. In an OR stage 11, the output signals are connected, which is linked to the shaft of the machine of the bistable flip-flop 7 and the comparator 4, or one with this in a constant speed change <> 0 with the bistable flip-flop 7 connected one-ratio rotating disc or the like. attached angle range an inverter 14 is connected upstream. At the OR stage 11 ken responds. you get a signal V for releasing the count of
Eine weitere, im Hinblick auf die konstruktive Ausfüh- Winkelmarkenimpulse III, die z.B. in einem Abstand von z.B. rung der Messeinrichtung einfachere Ausgestaltung der Erfin- 0,1 ° der Wellendrehung zum Zähler 10 gelangen, welcher die dung ergibt sich, wenn der Zähleingang des die Auswerteein- 65 Auswerteeinheit bildet. Der dem Zähler 10 nachgeschaltete heit bildenden Zählers mit einer Frequenzvervielfacherschal- Speicher 12 bekommt vom Ausgang einer monostabilen tung verbunden ist, welche ein von einer Bezugswinkelstel- Kippstufe 13, welche vom Ausgang der Kippstufe 7 angesteu-lung erhaltenes Signal um den Faktor a. k vervielfacht, wobei ert wird, und die bei jeder positiven Flanke des Ausgangssi- Another, in view of the constructive execution angle mark pulses III, which e.g. at a distance of e.g. tion of the measuring device simpler configuration of the invented 0.1 ° of the shaft rotation to the counter 10, which results in the dung when the counting input of the evaluation unit forms the evaluation unit. The downstream of the unit forming unit 10 with a frequency multiplier memory 12 is connected from the output of a monostable device which receives a signal obtained by a reference angle position flip-flop 13 which is triggered by the output of flip-flop 7 by a factor of a. k multiplies, where it is ert, and which on each positive edge of the output
5 644 205 5 644 205
gnales der Kippstufe 7 einen kurzen Impuls liefert, den Befehl Der bistabile Multivibrator 17 steuert ausgangsseitig den zur Übernahme des Zählerstandes. Im Speicher 12 bleibt die Zähler 10, dem über ein UND-Glied 19 aufbereitete Winkel-Information, die z.B. dem Förderbeginnwinkel entspricht, bis markenimpulse III zuführbar sind, und dem ein Speicher 12 zur Bildung eines neuen Winkelwertes für das folgende Ar- nachgeschaltet ist, der gesteuert von einer Flanke der vom beitsspiel gespeichert und kann zur weiteren Verarbeitung 5 Multivibrator 16 kommenden Signale den Zählerstand des leicht ausgelesen werden. Es ist natürlich auch möglich, den Zählers 10 übernimmt. gnales the flip-flop 7 delivers a short pulse, the command. The bistable multivibrator 17 controls the output side to take over the counter reading. The counter 10 remains in the memory 12, the angle information processed via an AND gate 19, e.g. corresponds to the start of conveyance angle until mark impulses III can be fed, and which is followed by a memory 12 for forming a new angle value for the following operation, which is controlled by an edge stored by the example and can process 5 signals coming from the multivibrator 16 for further processing can be easily read out. It is of course also possible to take over the counter 10.
Komparator 4 mit einem festen Referenzwert zu beaufschla- Wird der Schwellwert des Komparators 4 überschritten, Comparator 4 with a fixed reference value - If the threshold value of comparator 4 is exceeded,
gen, der z.B. einem Druck von 30 bar entspricht. so wird der Multivibrator 6' getriggert und kippt und liefert z.B. logisch 0 an seinem Ausgang. Wird innerhalb seiner Eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung be- i0 Laufzeit, die bei jedem einem Überschreiten des Schwellwer-steht darin, dass der Zähler 10 nicht Winkelmarkenimpulse, tes entsprechenden Signal des Multivibrators 6' zu laufen besondern Impulse konstanter Frequenz f] zählt und die Binär- ginnt, der Schwellwert des Komparators 3 überschritten, so information VI der gezählten Impulse einem Rechner zuge- nimmt man an, dass die Komparatoren 3,4 bei ihre Schwellführt wird. Als zweite Information wird dem Rechner eine werte überschreitenden Eingangssignalen logisch L liefern; Drehzahlinformation zugeführt, die z.B. durch Auszählung 15 das UND-Glied 15 gibt nach dem Ablauf des Multivibrators der Zeit zwischen zwei Bezugslagen-Signalen mit der gleichen 6' ein Signal ab und schaltet den bistabilen Multivibrator 17 Zählfrequenz f, gebildet wird. Durch eine Division der beiden um und dieser gibt den Zähler 10 frei und ermöglicht gleich-dem Rechner zugeführten Binärinformationen und eine Mul- zeitig die Durchschaltung der Winkelmarkenimpulse III zum tiplikation mit einer bestimmten, die Auflösung festlegenden Zähler 10. gene, e.g. corresponds to a pressure of 30 bar. the multivibrator 6 'is triggered and tilted and delivers e.g. logic 0 at its output. A further embodiment of the invention has a running time, which each time the threshold is exceeded, is that the counter 10 does not run angular mark pulses, the corresponding signal from the multivibrator 6 ', and counts the binary frequency with constant frequency f] - starts, the threshold value of the comparator 3 is exceeded, then information VI of the counted impulses a computer is assumed that the comparators 3, 4 are guided at their threshold. As a second piece of information, the computer will be supplied with a logically L input signal that exceeds values; Speed information supplied, e.g. by counting 15 the AND gate 15 emits a signal after the expiry of the multivibrator between two reference position signals with the same 6 'and switches the bistable multivibrator 17 counting frequency f, is formed. By dividing the two by and this releases the counter 10 and simultaneously enables binary information supplied to the computer and a simultaneous switching of the angle mark pulses III for the duplication with a specific counter 10 which defines the resolution.
Grösse, wird die Winkelinformation erhalten. 20 Trifft nun ein Bezugslagenimpuls II ein, so wird der Mul- Size, the angle information is obtained. 20 If a reference position pulse II arrives, the multi
Bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 3 sind die bei- tivibrator 16 getriggert, der die gleiche Laufzeit wie der Multiden Komparatoren 3,4 ebenfalls über die kapazitive Ankop- vibrator 6' aufweist. Nach Ablauf des Multivibrators 16 wird pelschaltung 1, den Spizenwertspeicher 2 und den Spannungs- durch die durch das Rückkippen bedingte Schaltflanke der teiler 5 eingangsseitig mit den entsprechenden Referenzwerten bistabile Multivibrator 17 umgeschaltet und die weitere bzw. dem aufbereiteten vom Geber gelieferten Signal I ver- 25 Durchschaltung der Winkelmarkenimpulse III zum Zähler 10 sorgt. Dem den niedrigeren Schwellwert aufweisenden Kom- unterbunden und nach der Abiaufzeit des Zeitverzögerungs-parator 4 ist ein wiedertriggerbarer monostabiler Multivibra- gliedes 18 der Zähler 10 auf Null zurückgestellt, tor 6' nachgeschaltet, dessen Ausgang mit einem UND-Glied Die durch das Rückkippen des Multivibrators 16 bedingte 15 verbunden ist, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang Schaltflanke hat bereits vor der Rückstellung des Zählers 10 des zweiten den höheren Schwellwert aufweisenden Kompa- 30 für die Übernahme des Zählerstandes in den Speicher 12 rator 3 verbunden ist. bewirkt. In the embodiment according to FIG. 3, the activator 16 is triggered, which has the same transit time as the multide comparators 3, 4 also via the capacitive coupling vibrator 6 '. After the multivibrator 16 has expired, the pel circuit 1, the spizen value memory 2 and the voltage are switched over on the input side with the corresponding reference values bistable multivibrator 17 by the switching edge of the divider 5 caused by the tipping back, and the further or the processed signal I supplied by the encoder is switched 25 Switching through the angle mark pulses III to the counter 10 ensures. The comm having the lower threshold value and after the expiry time of the time delay parator 4 has a retriggerable monostable multivibrator 18 which resets the counter 10 to gate 6 ', the output of which is connected to an AND gate by the tilting back of the multivibrator 16 conditional 15 is connected, the second input of which is connected to the switching edge output before the counter 10 of the second comparator 30, which has the higher threshold value, is reset for the transfer of the counter reading into the memory 12. causes.
Dieses UND-Glied 15 ist mit einem Eingang eines bistabi- Bei dieser Ausführungsform wird somit der Beginn der len Multivibrators 17 verbunden, dessen zweiter Eingang ei- Auswertung um eine bestimmte und durch die Laufzeit des nem vom Bezugslagenimpuls II gesteuerten monostabilen Multivibrators 6' definierte Zeit verzögert und durch die Ver-Multivibrator 16 verbunden ist und die gleiche Abiaufzeit wie 35 zögerung des Bezugslagenimpulses II um die gleiche Zeit-der Multivibrator 6' aufweist. spanne mittels des Multivibrators 16 ausgeglichen. This AND gate 15 is connected to an input of a bistable. In this embodiment, the start of the len multivibrator 17 is connected, the second input of which is evaluated by a certain time and defined by the running time of the monostable multivibrator 6 ′ controlled by the reference position pulse II is delayed and connected by the Ver multivibrator 16 and has the same expiry time as the 35 delay of the reference position pulse II by the same time — the multivibrator 6 '. span balanced by means of the multivibrator 16.
C C.
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