DE19704782C2 - Magnetfelddetektor und Verfahren zum Erkennen eines Magnetfeldes - Google Patents
Magnetfelddetektor und Verfahren zum Erkennen eines MagnetfeldesInfo
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Description
wobei die Fig. 2a bis 2f in dem gleichen Zeitmaßstab gezeichnet sind,
Claims (3)
- a) einem Magnetfeld/Spannungswandler (12, 52, 82)
- b) einem Wandler-Spannungsverstärker (14, 54, 84), der einen mit dem Magnetfeld/Spannungswandler verbundenen Eingang aufweist,
- c) einer Auswerteschaltung (49, 80, 86-96), die an den Wandler-Spannungsverstärker (14, 54, 84) angeschlossen ist und
- d) einer freischwingenden Takteinheit (23, 63, 83), die mit dem Magnetfeld/Spannungswandler (12, 52, 82) zum Zerhacken seines Erregerstromes und mit der Auswerteschaltung (49, 80, 86-96) verbunden ist,
- a) einen Nulldurchgangskomparator (20, 60, 90), der ein binäres Signal mit einem Spannungspegel erzeugt, wenn das Komparatoreingangssignal eine vorgegebene Polarität besitzt,
- b) ein taktbares Flipflop (22, 62), das einen mit dem Ausgang des Nulldurchgangskomparators (20, 60, 90) verbundenen Eingang aufweist, und das das Ausgangssignal des Nulldurchgangskomparators zu einem Zeitpunkt am Ende jeder Periode der Erregung des Magnetfelds/Spannungswandlers erfaßt und speichert,
- c) eine Additionsschaltkreiseinrichtung (16, 18; 56, 58; 86, 88), deren Ausgang mit dem Eingang des Nulldurchgangskomparators (20, 60, 90) verbunden ist, wobei die Additionsschaltkreiseinrichtung einen ersten mit dem Ausgang des Wandler/ Spannungsverstärkers (14, 54, 84) verbundenen Eingang und einen zweiten Eingang aufweist,
- d) eine zwischen den Flip-Flop-Ausgang und den zweiten Eingang der Additionsschalteinrichtung geschaltete positive Rückkopplungseinrichtung (36, 38; 64, 66; 94, 96) zum Erzeugen einer vorbestimmten Vorspannung mit einer vorgegebenen Polarität an dem Eingang der zweiten Additionsschaltkreiseinrichtung nur dann, wenn das in dem Flip-Flop gespeicherte binäre Ausgangssignal des Nulldurchgangskomparators den einen Spannungspegel annimmt, wobei die Additionsschaltkreiseinrichtung der Erzeugung einer Spannung dient, die der Summe der verstärkten Spannung des Magnetfeld/Spannungswandlers und der vorbestimmten Vorspannung entspricht und zum Anlegen der Summenspannung an den Einang des Nulldurchgangskomparators, um die Auswerteschaltung (49, 80, 86-96) in einen Schmitt- Komparator umzuwandeln, der eine Hysterese mit einem Speicher zum Abdecken der Teile der Taktperiode aufweist, in denen der Magnetfeld/Spannungswandler nicht mit Energie versorgt wird.
der Nulldurchgangsverstärker (20) einen mit dem Ausgang des Verstärkers verbundenen Eingang aufweist zum Erzeugen eines binären Ausgangssignals mit einem bestimmten Zustand, wenn die Spannung an dem Komparatoreingang die eine Polarität hat und zum Erzeugen eines Ausgangssignals mit einem anderen Zustand, wenn die Spannung an dem Komparatoreingang die andere Polarität hat,
die freischwingende Takteinheit (23) zum Erzeugen eines binären Ausgangstaktsignals dient, das zwischen einem Pegel und einem anderen Pegel hin und her wechselt und den Wandler mit Energie versorgt, wenn das Taktsignal den einen Pegel hat und zum Abschalten der Energieversorgung für den Wandler, wenn das Taktsignal den anderen Pegel hat,
das taktbare Flipflop (22) mit dem Taktgeber (23) verbunden ist, zum Erzeugen eines binären Signals mit einem bestimmten Zustand an dem Q-Ausgang nur zu einem Zeitpunkt, wenn das binäre Komparatorausgangssignal den einen Zustand angenommen hat und wenn gleichzeitig das Taktsignal von dem einen Pegel zu dem anderen Pegel wechselt, und
eine zwischen den Ausgang des Flipflops und den Wandler- Spannungsverstärker geschaltete Hystereseschalteinrichtung (49) mit positiver Rückkopplung angeordnet ist zum Addieren einer Vorspannung zu dem Verstärkerausgangssignal an dem Komparatoreingang nur dann, wenn der Ausgang des Flipflops den einen Zustand angenommen hat und zum Umwandeln des Nulldurchgangskomparators in einen Komparator, der eine Hysterese mit Speicher aufweist, wobei die Stärke der Vorspannung die vorbestimmte magnetische Feldstärke festlegt, oberhalb der das Feld erkannt wird.
- a) Vorsehen eines Magnetfeld/Spannungs-Wandlers,
- b) Vorsehen eines Nulldurchgangskomparators mit einem binären Ausgangssignal, das aus einem und einem anderen Spannungspegel zusammengesetzt ist, die einem positiven bzw. einem negativen Komparatoreingangssignal entsprechen,
- c) periodisches Takten und Aktivieren des Wandlers für nur einen ersten Teil jeder Taktperiode,
- d) Speichern des binären Spannungspegels des Komparatorausgangssignals, das in einem Intervall in dem ersten Teil der Taktperiode vorliegt,
- e) Addieren einer positiven vorbestimmten Vorspannung zu dem Wandlerausgangssignal nur dann, wenn der gespeicherte binäre Komparatorausgangsspannungspegel den einen Pegel hat, um ein Summensignal zu erzeugen, und
- f) Anlegen des Summensignals an den Eingang des Komparators, wodurch der gespeicherte binäre Spannungspegel dazu herangezogen wird, um anzuzeigen, ob ein magnetisches Umgebungsfeld existiert oder nicht, das größer als eine vorbestimmte Feldstärke ist, wobei die vorbestimmte Feldstärke eine feste Funktion der Vorspannung ist.
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