DE1448793C - Transmitter - Google Patents

Description

1 21 2

Die Erfindung bezieht sich auf einen Meßumfor- nähme dient jedoch einer anderen Aufgabe, als sie mer mit einem Transistoroszillator, der zwei bei Ab- der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt.
Wesenheit des Meßobjekts aufeinander abgestimmte In einer vorteilhaften Ausführungsform des Meß-Schwingkreise und ein vom Meßobjekt unbeeinfiuß- Umformers nach der Erfindung liegen die beiden erbares Mitkopplungselement aufweist und dessen 5 wähnten Dioden im Emitterkreis, der eine Schwing-Gegenkopplung bei Annäherung des Meßobjekts an kreis im Basiskreis und der andere Schwingkreis im eine Reaktanz des einen Schwingkreises so weit Kollektorkreis des Transistors, und der zweckmäßierhöht wird, daß die Schwingung des Oszillators gerweise durch ein flexibles Kabel mit der in einem abreißen. Gehäuse untergebrachten Transistorschaltung ver-The invention relates to a measuring transducer, but serves a different task than it does with a transistor oscillator, on which two of the present invention are based.
In an advantageous embodiment of the measuring oscillating circuit and an unbeeinfiuß- converter according to the invention, the two possible positive feedback elements are located and its 5 mentioned diodes in the emitter circuit, which creates a negative oscillatory feedback when the measuring object approaches the circle in the base circle and the other resonant circuit in a reactance of the one resonant circuit so far collector circuit of the transistor, and which is expediently increased that the oscillation of the oscillator is torn off by a flexible cable with the one. Transistor circuit housed in the housing

Außer Meßumformern, bei denen der Schwin- ίο bundene Meßumformerkopf enthält lediglich alsExcept for transmitters, where the Schwin- ίο bound transmitter head only contains as

. gungszustand eines Oszillators durch die Verände- durch das Meßobjekt veränderbares Reaktanzglied. condition of an oscillator due to the reactance element that can be changed by the test object

rung der Kopplung zwischen zwei im Eingangskreis die Spule des einen Schwingkreises. Dieser Meßum-tion of the coupling between two in the input circuit, the coil of one resonant circuit. This measurement

und im Ausgangs.kreis eines Transistors liegenden formerkopf kann daher sehr klein und handlich aus-and the forming head located in the output circuit of a transistor can therefore be very small and easy to handle.

Spulen, beispielsweise durch eine zwischen diese Spu- gebildet werden und ist nur mit einem Leitungspaar,Coils, for example, can be formed by a between these coils and is only available with one line pair,

len bewegbare Fahne, veränderbar ist, ist auch bereits- 15 das vollständig unabhängig vom Rückkopplungskreislen movable flag, is changeable, is already completely independent of the feedback loop

ein kontaktgebendes Meßgerät mit einem selbsterreg- des Transistors ist, an die eigentliche Oszillatorschal-a contact-making measuring device with a self-exciting transistor, to which the actual oscillator

ten Transistoroszillator der eingangs beschriebenen tun« angeschlossen.th transistor oscillator of the tun «described at the beginning.

Art bekannt, der einen im Kollektorkreis liegenden Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung anKind of known, the one lying in the collector circuit The invention is based on the drawing

Schwingkreis, eine im Emitterkreis angeordnete, aus einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigtResonant circuit, one arranged in the emitter circuit, explained in more detail from an exemplary embodiment. It shows

zwei Teilwicklungen bestehende Induktivität sowie 30 Fig. 1 ein allgemeines Blockschaltbild des Meß-two partial windings existing inductance and 30 Fig. 1 a general block diagram of the measuring

zur Rückkopplung Kondensatoren zwischen Emitter- Umformers nach der Erfindung,for feedback capacitors between emitter converter according to the invention,

und Kollektorkreis aufweist. Die Induktivität ist so F i g. 2 das Schaltschema einer Ausführungsform,and collector circuit. The inductance is so F i g. 2 the circuit diagram of an embodiment,

bemessen, daß die an ihr auftretende Rückkopp- bei welcher der Meßumformerkopf die Spule des i\ dimensioned so that the feedback occurring on it, in which the transmitter head the coil of the i \

lungsspannung ausreicht, um den Schwingungszu- einen Schwingkreises enthält,voltage is sufficient to contain the oscillation to an oscillating circuit,

stand aufrechtzuerhalten, solange die beiden Teil- 35 Fig. 3 eine schematische, perspektivische Ansichtstand to be maintained as long as the two parts- 35 Fig. 3 is a schematic, perspective view

wicklungen miteinander verkoppelt sind. Sobald sich des Meßumformerkopfes,windings are coupled to one another. As soon as the transmitter head

jedoch das Fähnchen eines Zeigers zwischen die bei- Fig.4 eine Draufsicht auf den Meßumformerkopfhowever, the flag of a pointer between the two Fig.4 is a plan view of the transmitter head

den Teilwicklungen schiebt, sinkt die Induktivität nach F i g. 3 im Schnitt,pushes the partial windings, the inductance decreases according to FIG. 3 in section,

und damit die Rückkopplungsspannung so weit ab, Fig. 5 ein Diagramm, das die Ein- und Ausschalt-and thus the feedback voltage so far, Fig. 5 is a diagram showing the switch-on and switch-off

daß die Schwingungen des Oszillators abreißen. ₃„ charakteristik des Oszillators veranschaulicht.that the oscillations of the oscillator stop. ₃ “characteristic of the oscillator illustrated.

Nun ist es jedoch bei Meßumformern der beschrie- Das Prinzip des Meßumformers nach der Erfinbenen Art wünschenswert, daß sie praktisch im dung ist aus dem Blockschaltbild nach F i g. 1 ersicht-Schaltbetrieb arbeiten und auch bei einer nur sehr Hch. Der Oszillator 30 umfaßt die beiden gekoppellangsamen Annäherung des Meßobjekts, also bei ten, aufeinander abgestimmten Schwingkreise 31 und einer nur sehr langsamen zeitlichen Änderung der ₃₅ 32 sowie einen Meßumformerkopf 3, der Teil des Reaktanz des einen Schwingkreises, ihren Betriebs- Schwingkreises 31 ist und entweder einen Teil der zustand sprungartig ändern, wenn das Meßobjekt Induktivität oder der Kapazität dieses Schwingkreieinen genau vorgebbaren Abstand zum Detektor er- ses 31 bildet. Insbesondere kann der Meßumformerreicht hat. Auch ist eine gewisse Hysterese der Schalt- kopf 3 auf die Spule bzw. den Kondensator selber Charakteristik des Meßumformers derart wünschens- ₄„ des Schwingkreises 31 enthalten,
wert, daß das Wiedereinsetzen der Schwingungen bei Solange die Induktivität bzw. die Kapazität des einer Entfernung des Meßobjekts vom Meßumformer Meßumformerkopfes 3 nicht durch die Annäherung bei einem etwas größeren Abstand erfolgt als das Ab- oder die Gegenwart des zu überwachenden Objekts reißen der Schwingungen bei der Annäherung des verändert wird, bleibt die Abstimmung der beiden Meßobjekts. · ₄₅ Kreise 31 und 32 erhalten, und der Oszillator 30However, in the case of measuring transducers of the type described, it is desirable that it be practically in the form of the block diagram according to FIG. 1 ersicht-Schaltbetrieb work and also with one only very high. The oscillator 30 includes the two slow-coupling approaches of the test object, so with th, mutually coordinated oscillating circuits 31 and an only very slow temporal change of ₃₅ 32 and a transducer head 3, which is part of the reactance of one oscillating circuit, its operating oscillating circuit 31 and either Change part of the state abruptly when the test object's inductance or the capacitance of this oscillating circuit forms a precisely predeterminable distance from the detector 31. In particular, the transmitter may have reached. Also, a certain hysteresis of the shift head 3 onto the coil or the capacitor itself characteristics of the transducer such desirable ₄ "of the resonant circuit 31 includes,
worth that the resumption of the vibrations for as long as the inductance or the capacitance of a distance of the object to be measured from the transducer transducer head 3 does not take place by approaching a slightly greater distance than the absence or the presence of the object to be monitored tearing of the vibrations Approach of the is changed, the coordination of the two test objects remains. · ₄₅ channels 31 and 32 received, and the oscillator 30

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei kann frei schwingen. Über eine Ausgangsstufe 33The invention is based on the object can swing freely. Via an output stage 33

einem Meßumformer des eingangs beschriebenen wird das Ausgangssignal auf eine Leitung 34 gege-a transducer of the type described above, the output signal is sent to a line 34

Typs diese vorteilhaften Eigenschaften mit einem nur ben, über die es entweder einem Anzeigeorgan oderType these advantageous properties with one only ben, via which there is either an indicator or

geringen, zusätzlichen Schaltungsaufwand zu reali- aber einer logischen Schaltung zur weiteren Daten-little, additional circuit effort for real - but a logical circuit for further data

sieren, der weder den Raumbedarf noch die Kosten ₅„ verarbeitung zugeführt wird. Die Ausgangsstufe 33Sieren, neither the dimensions nor the cost is applied to ₅ "processing. The output stage 33

des Gerätes praktisch erhöht. ist im Schaltschema nach F i g. 1 symbolisch als dieof the device practically increased. is in the circuit diagram of FIG. 1 symbolic as the

Ausgehend von einem Meßumformer der eingangs Kombination aus einem Nein-Element und einemStarting from a transmitter with the combination of a no element and a

beschriebenen Art ist die Erfindung zur Lösung die- Verstärker dargestellt. Da man nämlich in der Regeldescribed type, the invention is shown to solve the amplifier. Because you usually

ser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß zur sprung- bei Abwesenheit des zu überwachenden Objekts dasThis task characterized in that the jump in the absence of the object to be monitored

haften Änderung der Gegenkopplung und zur Erzeu- ₅₅ Ausgangssignal »0« und bei Gegenwart dieses Or>change the negative feedback and generate ₅₅ output signal "0" and in the presence of this Or>

gung einer Hysterese der Ein- und Ausschaltcharak- jekts das Ausgangssignal »1« erhalten, möchte, wirdIf there is a hysteresis of the switch-on and switch-off character, would like to receive the output signal »1«

teristik des Oszillators im Eingangskreis des Tran- man zweckmäßigerweise dem Oszillator zunächst einteristics of the oscillator in the input circuit of the Transman expediently the oscillator first

sistors zwei antiparallele Dioden einem Widerstand Nein-Element nachschalten, das bei Vorhandenseinsistors two anti-parallel diodes after a resistance No-element, which if present

parallel geschaltet sind. eines Oszillatorausgangs, wenn dieser also freiare connected in parallel. an oscillator output, if this is free

Bisher ist die Anwendung einer Diode bei einem 60 schwingt, das Signal »0« liefert, während es bei Ab-So far, a diode has been used when a 60 oscillates, which supplies the signal "0", while it is

Transistoroszillator mit induktiver Rückkopplung nur Wesenheit einer Oszillatorschwingung das Signal »1«Transistor oscillator with inductive feedback only the essence of an oscillator oscillation the signal "1"

zu dem Zweck bekannt, um das Verhältnis des Stro- abgibt. Der Verstärker der Ausgangsstufe kanngleich-known for the purpose of determining the ratio of the strobe emits. The amplifier of the output stage can be

mes bei Gegenwart von Oszillationen zu dem im zeitig für eine Gleichrichtung des Oszillatorausgangsmes in the presence of oscillations to the im in time for a rectification of the oscillator output

oszillationslosen Zustand zu vergrößern. Dazu ist sorgen.oscillationless state to enlarge. This is to be taken care of.

zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 63 In F i g. 2 ist eine Ausführungsform des Blockeine Diode vorgesehen, die umgekehrt polarisiert ist Schaltbildes nach Fig. 1 dargestellt, bei welcher der wie die zwischen dem Emitter und der Basis des Meßumformerkopf 3 die Spule 2 des Schwingkreises Transistors wirksame Diodenstrecke. Diese Maß- 21 enthält. Dieser Meßumformer ist also zur Über-between the base and emitter of transistor 63 in FIG. Figure 2 is one embodiment of the block one Diode provided, which is polarized reversely, is shown in the circuit diagram of Fig. 1, in which the like that between the emitter and the base of the transducer head 3, the coil 2 of the resonant circuit Effective transistor diode path. This measure 21 contains. This transmitter is therefore used for

wachung von Objekten aus einem ferromagnetischen Material bestimmt, das die Induktivität der Spule 2 durch seine Anwesenheit zu verändern erlaubt.monitoring of objects made of a ferromagnetic material determines the inductance of the coil 2 allowed to change by his presence.

Die in F i g. 2 dargestellte Schaltung ist mit Ausnahme des gestrichelt umrandeten Meßumformerkopfes 3, dessen Aufbau in den F i g. 3 und 4 näher gezeigt ist, als komplette Baueinheit in einem leicht transportablen Gehäuse untergebracht. Diese Einheit ist mittels eines flexiblen Kabels '28 mit den Anschlüssen a, b bzw. a, b', vorzugsweise mittels eines Koaxialkabels, mit dem Meßumformerkopf 3 verbunden (vgl. F i g. 4). Der Meßumformerkopf 3 wird in der Nähe der Stelle montiert, an welcher man den Durchgang bzw. die Gegenwart eines Objekts zu überwachen wünscht, während die erwähnte Bauein- * heit mit dem Oszillator selber in einem gewissen Abstand, beispielsweise auf einem Schaltpult oder in einem Schaltschrank untergebracht sein kann, wo gleichzeitig die Gleichstromspeisung des Oszillators erfolgt und das vom Oszillator gelieferte Ausgangssignal in Form einer Gleichspannung zur Betätigung eines Relais bzw. zur Speisung weiterer elektronischer Schaltungen abgenommen wird. The in F i g. 2, with the exception of the measuring transducer head 3 outlined in dashed lines, the structure of which is shown in FIGS. 3 and 4 is shown in more detail, housed as a complete unit in an easily transportable housing. This unit is connected to the transmitter head 3 by means of a flexible cable 28 with the connections a, b and a, b ', preferably by means of a coaxial cable (see FIG. 4). The transducer head 3 is mounted near the point at which one wishes to monitor the passage or the presence of an object, while the mentioned structural unit with the oscillator itself is at a certain distance, for example on a control panel or in a control cabinet can be accommodated, where at the same time the direct current feed of the oscillator takes place and the output signal supplied by the oscillator is taken in the form of a direct voltage for actuating a relay or for feeding further electronic circuits.

Nach Fig. 2 arbeitet der Oszillator mit einem Transistor 8 als aktivem Element sowie mit den beiden Schwingkreisen, die aus dem Kondensator 1 und der Spule 2 bzw. aus dem Kondensator 6 und der Spule 7 gebildet werden. Der erstgenannte Schwingkreis, dessen Spule 2, wie erwähnt, im Meßumformerkopf 3 untergebracht ist und eine durch das zu überwachende Objekt veränderbare Induktivität hat, liegt im Basiskreis des Transistors 8, während der zweite Schwingkreis mit einer fest eingestellten Kapazität und Induktivität im Kollektorkreis des Transistors 8 angeordnet ist. .According to FIG. 2, the oscillator operates with a transistor 8 as the active element and with the two Resonant circuits, which consist of the capacitor 1 and the coil 2 or from the capacitor 6 and the Coil 7 are formed. The first-mentioned resonant circuit, the coil 2 of which, as mentioned, is in the transducer head 3 is housed and has an inductance that can be changed by the object to be monitored, lies in the base circuit of transistor 8, while the second resonant circuit has a fixed capacitance and inductance is arranged in the collector circuit of the transistor 8. .

Der parallel zur Basis-Kollektor-Strecke des Transistors 8 geschaltete Kondensator 9 bildet eine Mitkopplung zwischen den beiden Schwingkreisen. Die beiden Widerstände 17 und 18, die in Reihe liegend an die Plus-Klemme 14 bzw. die Minus-Klemme 16 einer Gleichspannungsquelle angeschlossen sind, bilden einen Spannungsteiler, der .für eine geeignete negative Basisvorspannung des Transistors 8 sorgt. Der parallel zum Widerstand 17 liegende Kondensator 22 sorgt für eine Entkopplung dieses Widerstandes im Schwingungszustand des Oszillators.The one parallel to the base-collector path of the transistor 8 connected capacitor 9 forms positive feedback between the two resonant circuits. the two resistors 17 and 18, which are connected in series to the plus terminal 14 and the minus terminal 16, respectively a DC voltage source are connected to form a voltage divider, the .For a suitable negative base bias of transistor 8 provides. The capacitor lying parallel to the resistor 17 22 ensures a decoupling of this resistor in the oscillation state of the oscillator.

Der Emitter des Transistors 8 ist über die beiden Widerstände 19 und 20 sowie über die antiparallelen Dioden 24 und 25 sowie den Kondensator 23 an die Plus-Klemme 14 der Gleichspannungsquelle angeschlossen; diese Schaltung im Emitterkreis des Transistors 8 bildet eine Gegenkopplung für den Oszillator, welche die Verstärkung des Transistors 8 als Funktion der Schwingungsamplitude verändert.The emitter of transistor 8 is via the two resistors 19 and 20 and via the anti-parallel Diodes 24 and 25 and the capacitor 23 connected to the positive terminal 14 of the DC voltage source; this circuit in the emitter circuit of transistor 8 forms a negative feedback for the oscillator, which changes the gain of the transistor 8 as a function of the oscillation amplitude.

Die Ausgangsspannung des Oszillators wird an der Spule 7 des zweiten Schwingkreises abgenommen und über einen Kondensator 11 an die Basis eines die Ausgangsstufe bildenden Transistors 10 gelegt, wobei der Basiswiderstand 12 dieses Transistors für eine geeignete Basisvorspannung sorgt. Der Transistor 10 wirkt gleichzeitig als Verstärker und als Gleichrichter, indem er im leitenden Zustand, in welchem prafc- $&ch die gesamte angelegte Spannung am Kollektorwiderstand 13 abfällt, an den Ausgangsklemmen 14 und 15 praktisch die Spannung Null liefert, während er im Sperrzustand, in welchem die gesamte angelegte Spannung an der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 10 abfällt, an den Ausgangsklemmen 14 und 15 eine praktisch der Eingangsspannung entsprechende Ausgangsspannung liefert. Der Kondensator 21, welcher zur Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 10 parallel geschaltet ist, dient zur Glät-S tung der Ausgangsspannung. Das Ausgangssignal wird über die Klemmen 14 und 15 zur Betätigung eines Relais bzw. zur Weiterverarbeitung abgenommen. Insbesondere können über die Klemmen 14 und 15 logische Bauelemente gesteuert werden, derenThe output voltage of the oscillator is taken from the coil 7 of the second resonant circuit and placed via a capacitor 11 to the base of a transistor 10 forming the output stage, wherein the base resistor 12 of this transistor provides a suitable base bias. The transistor 10 acts simultaneously as an amplifier and as a rectifier, in that it is in the conductive state, in which prafc- $ & ch is the total voltage applied to the collector resistor 13 drops, at the output terminals 14 and 15 practically supplies the voltage zero, while it is in the blocking state, in which the entire voltage applied to the emitter-collector path of the Transistor 10 drops, at the output terminals 14 and 15 a practically corresponding to the input voltage Output voltage supplies. The capacitor 21, which is to the emitter-collector path of the Transistor 10 is connected in parallel, is used to smooth the output voltage. The output signal is picked up via terminals 14 and 15 to actuate a relay or for further processing. In particular, logical components can be controlled via the terminals 14 and 15, whose

ίο Eingangswiderstand bekanntlich verhältnismäßig hoch ist, so daß der Kondensator 21 zur Glättung der Ausgangssignale vollständig ausreicht.ίο The input resistance is known to be proportionate is high, so that the capacitor 21 is completely sufficient to smooth the output signals.

Der beschriebene Oszillator arbeitet folgendermaßen: Wenn die 'Induktivität 2 des Meßumformerkopfes nicht durch" die Annäherung bzw. Gegenwart eines Objekts aus ferromagnetischem Material verändert wird, dann sind die beiden erwähnten Schwingkreise exakt aufeinander abgestimmt, wozu zweckmäßigerweise die Induktivität 7 bzw. die Kapa-The oscillator described works as follows: If the 'inductance 2 of the transmitter head is not due to' the approach or presence of an object made of ferromagnetic material is changed, then the two mentioned are Resonant circuits exactly matched to one another, for which purpose the inductance 7 or the capacitance

ao zität 6 des zweiten Schwingkreises zur Justierung der fest einzustellenden Frequenz einstellbar ausgebildet sind. In diesem Zustand ist die Mitkopplung über den Kondensator 9 stärker als die erwähnte Gegenkopplung, so daß die Verstärkung des Transistors 8 etwas über dem Wert 1 liegt und der Oszillator frei schwingt. Ein Bruchteil dieser Wechselspannung wird an der Spule 7, wie erwähnt, abgenommen; um die Belastung des zweiten Schwingkreises möglichst gering zu halten, wird man das. Abgriffverhältnis an der Spule 7 beispielsweise zu Ve wählen, was -einerseits ausreicht, um den TransistorlO voll auszusteuern, und was andererseits nur eine kleine, praktisch nicht ins Gewicht fallende Belastung des Oszillators bedeutet. Infolge des leitenden Zustandes des Transistors 10 bricht die Spannung an den Klemmen 14 und 15, wie erwähnt, zusammen, und es existiert das Ausgahgssignal »0«.ao city 6 of the second resonant circuit for adjusting the fixed frequency to be set adjustable are. In this state the positive feedback via the capacitor 9 is stronger than the mentioned negative feedback, so that the gain of transistor 8 is slightly above the value 1 and the oscillator is free swings. A fraction of this alternating voltage is taken from the coil 7, as mentioned; to the To keep the load on the second resonant circuit as low as possible, this becomes the of the coil 7, for example, to Ve, which on the one hand is sufficient to fully control the transistor 10, and on the other hand only a small, practically insignificant load on the oscillator means. As a result of the conductive state of the transistor 10, the voltage at the terminals breaks 14 and 15, as mentioned, together, and the output signal "0" exists.

; Die Annäherung eines ferromagnetischen Objekts an den Meßumformerkopf 3 hat eine Induktivitäts- und damit Frequenzänderung des ersten Schwingkreises zur Folge, wodurch eine Verstimmung des aus der Spule 2 und dem Kondensator 1 bestehenden Schwingkreises gegenüber dem aus der Spule 7 und dem Kondensator 6 gebildeten Schwingkreis eintritt.; The approach of a ferromagnetic object to the transmitter head 3 has an inductance and thus a change in frequency of the first resonant circuit result, whereby a detuning of the consisting of the coil 2 and the capacitor 1 resonant circuit compared to that of the coil 7 and the resonant circuit formed by the capacitor 6 occurs.

.45 Die Gegenwart eines ferromagnetischen Objekts in der Nähe des Meßumformerkopfes 3 bewirkt eine Verringerung der Impedanz des ersterwähnten Schwingkreises, was eine Reduzierung der auf -die Basis des Transistors 8 gegebenen Signalamplitude zur Folge hat. Dadurch verringert sich entsprechend der Wechselstrom durch die antiparallelen Dioden 24 und 25, deren Arbeitspunkt damit in einen Bereich stärkeren dynamischen ^; Widerstandes verschoben wird; die Folge ist eine schlagartige Verstärkung der Gegenkopplung des Transistors 8, dessen Verstärkung unter den Wert 1 sinkt und nicht mehr ausreicht, um die Schwingungen aufrechtzuerhalten. Auf . diese Weise wird der Schwingungszustand des Oszillators schlagartig unterbrochen. In diesem Zustand fließt durch den Transistors lediglich ein Gleichstrom, wobei die Spule 2 im Basiskreis und die Spule 7 im Koljektorkreis nur mit ihrem ohmschen Widerstand wirksam sind. Im Augenblick der Unterbrechung der Schwingung des Oszillators verschwindet wegen der Gegenwart des Kondensators 11 die negative Basisvorspannung am Transistor 10, so daß dieser Transistor schlagartig in den Sperrzustand schaltet. In diesem Moment wird über den Wider-.45 The presence of a ferromagnetic object in the vicinity of the measuring transducer head 3 causes a reduction in the impedance of the first-mentioned resonant circuit, which results in a reduction in the signal amplitude given to the base of the transistor 8. As a result, the alternating current through the anti-parallel diodes 24 and 25, whose operating point is thus in a region with stronger dynamic ^; Resistance is postponed; The result is a sudden increase in the negative feedback of the transistor 8, the gain of which falls below the value 1 and is no longer sufficient to maintain the oscillations. On . in this way the oscillation state of the oscillator is abruptly interrupted. In this state, only a direct current flows through the transistor, the coil 2 in the base circuit and the coil 7 in the capacitor circuit only being effective with their ohmic resistance. At the moment when the oscillation of the oscillator is interrupted, the negative base bias on transistor 10 disappears because of the presence of capacitor 11, so that this transistor suddenly switches to the blocking state. At this moment, the cons

stand 13 das negative Potential der Eingangsklemme 16 an die Ausgangsklemme 15 gelegt.13 the negative potential of the input terminal 16 was applied to the output terminal 15.

Wenn sich das zu überwachende Objekt wieder aus dem Bereich des Meßumformerkopfes 3 entfernt, dann- nähert sich die Resonanzfrequenz des ersten Schwingkreises wieder der des zweiten Schwingkreises, und im Augenblick, an dem die Verstärkung des Transistors 8 infolge der steigenden Mitkopplung den Wert 1 erreicht, setzt die Schwingung des Oszillators ein. Der einsetzende Stromfluß durch die Dioden 24 und 25 hat eine Verminderung der Gegenkopplung zur Folge, so daß die Schwingung des Oszillators schlagartig einsetzt. Ein Teil der Spannung des Schwingkreises wird von der Spule 7 aufgenommen und durch die Kapazität 11 auf die Basis des Transistors 10 gegeben, der daraufhin in den leitenden Zustand schaltet; Das Potential an der Ausgangsstclle 15 sinkt praktisch auf den Wert des Potentials an der Klemme 14.When the object to be monitored moves away from the area of the transducer head 3, then- the resonance frequency of the first resonant circuit again approaches that of the second resonant circuit, and at the moment when the gain of the transistor 8 due to the increasing positive feedback When the value reaches 1, the oscillator begins to oscillate. The onset of current flow through the diodes 24 and 25 has a reduction in negative feedback, so that the oscillation of the oscillator starts suddenly. Part of the voltage of the resonant circuit is absorbed by the coil 7 and given by the capacitance 11 to the base of the transistor 10, which then turns into the conductive State switches; The potential at the output terminal 15 practically drops to the value of the potential at terminal 14.

Durch die Dioden 24 und 25 wird einerseits dem Oszillator praktisch das Verhalten eines^% Schalters derart verliehen, daß die Unterbrechung bzw. das Einsetzen der Schwingungen unabhängig von der Annähcrungs-.bzw, Entfernungsgeschwindigkeit des Objekts praktisch schlagartig erfolgt, und andererseits wird eine Hysterese im Ein- bzw. Abschalteverhalten des Oszillators erzeugt, die später an Hand der F i g. 5 noch näher veranschaulicht wird.The diodes 24 and 25 give the oscillator practically the behavior of a ^% switch in such a way that the interruption or the onset of the oscillations occurs almost suddenly regardless of the speed of approach or removal of the object, and on the other hand there is a hysteresis in the on - or switch-off behavior of the oscillator generated, which will be shown later on the basis of FIG. 5 is illustrated in more detail.

Nach den F i g. 3 und 4 besteht der Meßumformerkopf 3 aus einem U-förmigcn lamelliertcn Kern 4, auf dessen Basis die Spule 2 des ersterwähnten Schwingkreises aufgewickelt ist und dessen Schenkelenden derart aufeinander zugerichtet sind, daß zwischen ihnen ein kleiner Luftspalt 4a gebildet wird. Spule und Kern sind vorzugsweise in ein isolierendes Kunststoffmateriat eingebettet, so daß der Meßumformerkopf 3 ein gegen mechanische Beschädigungen gesichertes Meßorgan darstellt. Der Luftspalt 4 α liegt unmittelbar unterhalb der Vorderseite des den Kopf bildenden Kunststoffblocks und stellt die eigentliche empfindliche Mcßstellc dar. Der Luftspalt kann beispielsweise die Größe von etwa 0,5 mm haben.According to the F i g. 3 and 4, the transducer head 3 consists of a U-shaped lamelliertcn core 4 the base of which the coil 2 of the first-mentioned resonant circuit is wound and its leg ends are aligned so that a small air gap 4a is formed between them. Kitchen sink and core are preferably embedded in an insulating plastic material so that the transmitter head 3 represents a measuring element secured against mechanical damage. The air gap 4 α is located immediately below the front of the plastic block forming the head and represents the actual sensitive Mcßstellc represents. The air gap can, for example, have the size of about 0.5 mm.

In den F i g. 3 und 4 ist das zu überwachende Objekt mit 5 und der Abstand zwischen dem zu überwachenden Objekts und dem Luftspalt4α mit d bezeichnet. In Fig.5 ist die Ein* bzw. Abschaltcharaktcristik des Oszillators in Form der Abhängigkeit der Ausgangsspannung V 15 zwischen den Ausgangsklemmen 14 und 15 nach F i g. 2 als Funktion des erwähnten Abstandes </ veranschaulicht. Wenn sich das Objekt 5 dem Luftspalt Aa nähert, also der Wert rf kleiner wird, dann erscheint an der Stelle rf, praktisch schlagartig die Ausgangsspannung, die bei weiterer Annäherung' des Objekts konstant bleibt. Wenn sich anschließend das zu überwachende Objekt wieder vom Luftspalt 4 a entfernt, der Wert d also ansteigt, dann erfolgt das erneute Einsetzen der Schwingungen des Oszillators, also das Verschwinden der Ausgangsspannung, an einer Stelle rf., die größer als der Wert'rf, ist. Durch die beschriebene Oszillatorschaltung werden ganz exakt reproduzierbare rf,- und rf.-Werte gewährleistet: es lassen sich beispielsweise * diese ÄWerte mit einer Präzision von Ii/ = 0,01 mm erzielen. Der -Wert d_v also diejenige Entfernung, bei welcher der Meßumformer nach der Erfindung anspricht, kann beispielsweise d, = 0.5 bis lmm betragen, während der Wertrf_t —rf, bei 10° ο von rf, liegt. Durch diese Hysterese, welche, wie erwähnt, durch die nichtlinearen Elemente 24 und 25 im Oszillatorkreis erzeugt wird, laßt sich auf einfache Weise ein absolut eindeutiges Ein- bzw. Ausschalten der Oszillatorschwingungen erzielen.In the F i g. 3 and 4, the object to be monitored is denoted by 5 and the distance between the object to be monitored and the air gap 4α is denoted by d. FIG. 5 shows the switch-on and switch-off characteristics of the oscillator in the form of the dependence of the output voltage V 15 between the output terminals 14 and 15 according to FIG. 2 as a function of the mentioned distance </ illustrated. When the object 5 approaches the air gap Aa , that is to say the value rf becomes smaller, the output voltage appears at the point rf, practically suddenly, which remains constant as the object approaches further. If the object to be monitored then moves away from the air gap 4 a again, i.e. the value d increases, the oscillator oscillates again, i.e. the output voltage disappears, at a point rf. Which is greater than the value rf, is. The described oscillator circuit ensures exactly reproducible rf and rf values: for example, these values can be achieved with a precision of Ii / = 0.01 mm. The value d _v, that is, the distance at which the measuring transducer according to the invention responds, can be, for example, d 1 = 0.5 to 1 mm, while the value rf _t -rf is 10 ° ο of rf. This hysteresis, which, as mentioned, is generated by the non-linear elements 24 and 25 in the oscillator circuit, enables the oscillator oscillations to be switched on and off in a simple manner.

S Als Speisespannung wird zweckmäßigerweise ein Wert gewählt, der den mit dem Ausgangssignal zu speisenden, handelsüblichen logischen Bauelementen angepaßt ist, beispielsweise 12 Volt.S A value is expediently selected as the supply voltage that corresponds to that of the output signal feeding, commercially available logic components is adapted, for example 12 volts.

In einer nicht dargestellten Variante kann dieIn a variant not shown, the

ίο Schaltung nach Fig.2 auch derart modifiziert werden, daß die beiden erwähnten Schwingkreise gemeinsam im Kollektorkreis eines Transistors liegen, wobei zweckmäßigerweise in diesem Fall ein npn-Transistor gewählt wird; die Ankopplung der Aus-ίο circuit according to Fig. 2 can also be modified in such a way that that the two mentioned resonant circuits are common in the collector circuit of a transistor, in which case an npn transistor is expediently chosen; the coupling of the output

gangsstufe erfolgt dann im EmitterEreis dieses Transistors. *The output stage then takes place in the emitter circuit of this transistor. *

Selbstverständlich sind auch andere bekannte Oszillatorschalturigen / verwendbar. Insbesondere braucht das aktive Element des Oszillators keinOf course, other known oscillator circuits can also be used. In particular the active element of the oscillator does not need any

»o Transistor zu sein, sondern man kann jedes beliebige^ andere Element mit einem negativen Widerstand dazu verwenden. Auch können die eine Hysterese erzeugenden nichtlinearcn Glieder an einer anderen geeigneten Stelle des Oszillatorkreises angeordnet»O to be a transistor, but you can do any ^ use another element with a negative resistance for this purpose. They can also produce a hysteresis nonlinear members arranged at another suitable point of the oscillator circuit

»5 sein.»Be 5.

Schließlich kann der Meßumformerkopf an Stelle der Spule auch die Kapazität des ersten Schwingkreises enthalten, wobei durch die Annäherung des zu überwachenden Objekts die Kapazität dieses Kondensators, beispielsweise durch Eintritt dieses Objekts zwischen die Kondensatorplatten, verändert wird. In diesem Fall kann das zu überwachende Objekt aus einem beliebigen Material bestehen. Auch die Ausbildung des Meßumformerkopf es läßt im Rahmen der Erfindung zahlreiche Variationen zu und ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere kann die Schaltung des Meßumformerkopfes derart getroffen werden, daß die eine Klemme dieses Kopfeso bzw. ft direkt mit dem einen Pol der Speisespannurtgsquelle verbunden ist und dieser PolFinally, instead of the coil, the transducer head can also use the capacitance of the first resonant circuit included, with the approach of the object to be monitored the capacitance of this capacitor, for example, when this object enters between the capacitor plates, is changed. In In this case, the object to be monitored can consist of any material. The training too of the transducer head it allows numerous variations within the scope of the invention and is not limited to the illustrated embodiment. In particular, the circuit of the transducer head be taken in such a way that one terminal of this head or ft directly with one pole of the Speisespannurtgsquelle is connected and this pole

. an Masse gelegt wird, so daß die eine Klemme des Meßumformerkopfes stets geerdet ist.. is connected to ground, so that one terminal of the Transmitter head is always grounded.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Meßumformer mit einem Transistoroszillator, der zwei bei Abwesenheit des Mcßpbjekts aufeinander abgestimmte Schwingkreise und ein vom Meßobjekt unbeeinflußbarcs Mitkopplungselcmcnt aufweist und dessen Gegenkopplung bei Annäherung des Meßobjekts an eine Reaktanz des einen Schwingkreises so weit erhönt wird, daß die Oszillatorschwingungen abreißen, dadurch gekennzeichnet, daß zur sprunghaften Änderung der Gegenkopplung und zur Erzeugung einer Hysterese der Ein- und Ausschaltcharakteristik des Oszillators im Eingangskreis des Transistors (8) zwei antiparallele Dioden (24. 25) einem Widerstand (19) parallel geschaltet sind.1. Transmitter with a transistor oscillator, the two in the absence of the Mcßpbjekts oscillating circuits that are matched to one another and a positive feedback element that cannot be influenced by the test object and its negative feedback when the DUT approaches a reactance of the one oscillating circuit is increased so much that the oscillator vibrations stop, thereby characterized in that the sudden change in negative feedback and generation a hysteresis of the switch-on and switch-off characteristics of the oscillator in the input circuit of the transistor (8) two anti-parallel diodes (24. 25) are connected in parallel to a resistor (19). 2. Meßumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dioden (24. 25) im Emitterkreis, der eine Schwingkreis (1. 2) im Basiskreis und der andere Schwingkreis (6, 7) im Kollektorkreis des Transistors (8) liegen und das erwähnte Reaktanzglied eine Spule (2) ist. welche als einziges Glied dieses Schwingkreises im Meßumformerkopf (3) untergebracht ist.2. Transmitter according to claim 1, characterized in that the two diodes (24.25) in the emitter circuit, one oscillating circuit (1. 2) in the base circle and the other oscillating circuit (6, 7) in the The collector circuit of the transistor (8) lie and the mentioned reactance element is a coil (2). Which is housed as the only link of this resonant circuit in the transducer head (3). 3. Meßumformer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitkopplungselement ein zwischen die Basis und den Kollektor des Transistors (8) geschalteter Kondensator (9) ist.3. Transmitter according to claim 1 or 2, characterized in that the positive feedback element a capacitor (9) connected between the base and the collector of the transistor (8) is. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings