DE2240794A1 - Bewegungsmessvorrichtung - Google Patents
BewegungsmessvorrichtungInfo
- Publication number
- DE2240794A1 DE2240794A1 DE19722240794 DE2240794A DE2240794A1 DE 2240794 A1 DE2240794 A1 DE 2240794A1 DE 19722240794 DE19722240794 DE 19722240794 DE 2240794 A DE2240794 A DE 2240794A DE 2240794 A1 DE2240794 A1 DE 2240794A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- permanent magnet
- hall
- hall generator
- generators
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
25 163/lU
IR. August 1972
j ' Medcraft Incorporated, Skippack (Pennsylvania, USA)
Bewegungsmeßvorrichtung
Es sind zahlreiche Vorrichtungen zum Messen von Bewegungen mit Hilfe von Hall-Generatoren bekannt. Diese bekannten
Bewegungsmeßvorrichtungen haben jedoch gewöhnlich den Nachteil, daß auf sie einwirkende magnetische Streu-I
felder zu einer Veränderung des die Bewegung anzeigenden I Signals führen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Beseitigung
' dieses Nachteils.
Die erfindungsgemäße Bewegungsmeßvorrichtung besitzt
zwei Hall-Generatoren, die einander so zugeordnet sind, daß ■- die Wirkungen magnetischer Slieufeider neutralisiert werden
. und das bewegungsanzeigende Signal in keiner Weise beein-[ flüssen. Zum Messen der Bewegung genügt schon ein einziger
Hall-Generator. Der zweite Hall-Generator gewährleistet die Unempfindlichkeit gegenüber magnetischen Streufeldern. Die
; beiden Hall-Generatoren sind in derselben Ebene im Abstand
: voneinander angeordnet, und. ihre Ausgänge sind gegenpolig
paralleJgeschaltet. Die beiden Hall-Generatoren liegen
• parallel zu den Polen eines Dauermagneten, der gegenüber den
• 309809/0853
ORIGINAL INSPECTED
Hall-Generatoren beweglich ist und ein zu ihnen senkrechtes
Nagnetfeld erzeugt.
Die Hall-Generatoren sind relativ zu dem beweglichen
Dauermagneten so angeordnet, dan die Vorrichtung in einer Stellung des Magneten ein Nullsignal erzeugt. Wenn sich der
Dauermagnet aus seiner Nullstellung bewegt, erzeugt die Vorrichtung
ein Signal, dessen Größe den Betrag der Bewegung aus der Nullstellung und dessen Polarität die Richtung der
Bewegung aus der Nullstellung anzeigt.
Die Ausgänge der Hall-Generatoren sind gegenpolig
parallelgeschaltet, so daß die Einwirkung von magnetischen Streufeldern zu gegengleichen Ausgängen der beiden Hall-Generatoren
führt und diese Ausgänge einander aufheben. Das auf die Einwirkuna von magnetischen Streufeldern zurückzuführende
Ausgangssignal der erfindungsgemäßen Bewegurgsmeßvorrichtung ist daher gleich Null, und am Ausgang der Vorrichtung
erscheint nur das hewegungsanzeigende Signal. Auf diese Weise wird eine hohe Genauigkeit der erfindungsgemäßen
Bewegungsmeßvorrichtung gewährleistet.
Im Betrieb einer zum Messen von Drehbewegungen dienenden Ausfuhrungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird der
Dauermagnet um eine gegenüber den beiden Hall-Generatoren zentrierte Achse gedreht. Die auf die beiden Ha11-Generatoren
einwirkenden Magnetfelder des Dauermagneten sind daher im Betrag gleich und in der Polarität einander entgegengesetzt.
Wenn der eine Hall-Generator der Einwirkung eines Nordpols ausgesetzt wird, wirkt auf den anderen Hall-Generator ein
Südpol ein. Da die Ausgänge der beiden Hall-Generatoren jedoch gegenpolig parallelgeschaltet sind, haben die von den beiden
309809/0853
Hall-Generatoren erzeugten Signale dieselbe Polarität und dieselbe Größe. Die beiden parallelgeschalteten Hall-Generatoren
wirken daher ähnlich wie zwei parallelgeschaltete Batterien. Da das von den beiden parallelgeschalteten Hall-Generatoren
erzeugte Signal in jeder Hinsicht gleich dem von jedem einzelnen Hall-Generator erzeugten Signal ist.
Bei fortschreitender Bewegung des Dauermagneten aus seiner
Nullstellung nimmt die Größe des Ausgangssignals zu; seine Polarität ist von der Richtung abhängig, in welcher der Magnet
aus seiner Nullstellung bewegt wird. Wie vorstehend angegeben wurde, gewährleisten die beiden einander gegenpolig
parallelgeschalteten Ha11-Generatoren, daß die infolge der
EinwMuing von magnetischen Streufeldern erzeigten Signale
einander aufheben, ehe sie den Ausgang der erfindungsgemäßen Bewegungsmeßvorrichtung erreichen.
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht daher in der
Schaffung einer Bewegungsmeßvorrichtung, deren Funktion von magnetischen Vorgängen abhängig ist und deren Genauigkeit
durch magnetische Streufelder nicht beeinträchtigt wird.
Diese und weitere Aufgaben der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen
hervor. In diesen zeigt
Fig. 1 in einer Draufsicht die erfindungsgemäße Bewegungsmeßvorrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. und
Fig. 3 ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Bewegungslfvor
richtung
309809/0853
Anhand der Figuren 1 und 2 wird der Aufbau einer Äusführungsform
der erfindungsgemäßen Bewegungsmeßvorrichtung beschrieben. Die erfindungsgemäße Vorrichtunq 5 besitzt ein
Gehäuse Io, das von einer Längsbohrung 12 durchsetzt wird. Ein Dauermagnet 14 mit einem "ordpoi 16 und einem Südpol IQ
wird von einer Welle 2o getragen und ist um die Längsachse
der Bohrung 12 drehbar. Die Drehung des Dauermagneten 14 wird von einem Läufer 22 gesteuert, welcher der Einrichtung zugeordnet
ist, deren Bewegung erfaßt werden soll. Beispielsweise
kann man den Läufer 22 einem Teil einer Servoeinrichtung zuordnen, die zum Messen und Steuern von kleinen
Winkelbewegungen dient.
In der Bohrung 12 ist ein Tragrohr 3o satt passend angeordnet, das eine Leiterplatte 32 trägt, die am Ende des
Tragrohrs 3o im Bereich der Pole 16 und lfi des Dauermagneten
14 starr befestigt ist. An seinem von der Leiterplatte 32 entfernten
Ende ist dag Tragrohr 3ö offen.
Auf dtr Well* 2o ist ein Laqetrinq 34 befestigt, der
die Bewegung des Tragfohrs 3o in der Bohrung 12 begrenzt und
damit den Abstand «wischen dem Magneten 14 und der Leiterplatte
32 steuert. Auf der Unterseite der Leiterplatte 32 sind zwei Hall-Generatoren 35 im Abstand voneinander auf entcföcfengesetfcten
Selten des Maoneten 14 angeordnet. Die Hall-Generatoren
sind elektrisch mit ßin^r Schaltung virbttnrfen,. άί&
sich auf der Leiterplatte 32 befindet und nachstehfenrf Anhand
der Fig. 3 genauer beschrieben wird.
in den Figuren 1 und 2 sind die HaIl-Generatoren 3 S und
der DauerlBÄgnet 14 in jener Stellung relativ aufeinander gezeigt,
die def Hollstellung der erfin^unfTsgem<ißen fteweguntTsmeßvorrichtun«!
5 entspricht. Wrcnn jedoch der Läufer 22 in der
einen odpf anderen Richtung bewegt und daher der Maanei 14
relativ t\i den Hai !-Generatoren 35 qedreht wird, erzeugen diese
30 9 809/08 5
elektrische Signale. Da sich einer der Hall-Generatoren 35 näher bei dem Nordpol 16 und der andere Hall-Generator
näher bei dem Südpol IR befindet, haben die von den Hall-Generatoren
35 erzeugten Signale dieselbe Größe, weil die Abstände der Hall-Generatoren von den entsprechenden Polen
gleich sind, aber entgegengesetzte Polaritäten, weil die beiden Hall-Generatoren durch entgegengesetzte Magnetpole erregt werden. Da jedoch die Hall-Generatoren 35 einander
gegenpolig geschaltet sind, wird das eine der beiden erzeugten elektrischen Signale effektiv invertiert, so daß
an den Ausgangsklemmen der erfindungsgemäßen Schaltung Signale gleicher Polarität erscheinen. Wenn der Läufer 22 den Dauermagneten
14 aus seiner Nullstellung verdreht, nimmt die Größe des von der erfindungsgemäSen Bewegungsmeßvorrichtung
erzeugten, resultierenden Signals zu.
Die Polarität des resultierenden Signals ist von der Richtung der Bewegung des Dauermagneten aus seiner Nullstellung
abhängig.
Anhand der Fig. 3 wird jetzt die elektrische Schaltung der erfindungsaemäßen Bewegungsmeßvorrichtung beschrieben.
Dabei ist der eine Hall-Generator mit 35 und der andere mit 35* bezeichnet.
Wie deutlich aus der Fig. 3 hervorgeht, sind die Ausgänge der beiden Hall-Generatoren 3Π und 35' aegenpolig
parallelgeschaltet. Dies ist durch die Anordnung der Buchstaben A, B, C und η rJaraestellt.
Finanzer entsprechende ^lenente ^er beiden Fall-Generatoren
35 und 35' sind mit gleichen ^ezugszeichen bezeichnet.
Dabei sind die Bczugizeichen der Elenente'des Hall-Generators
309809/0853 BAD ORIGINAL
35' mit einem Strich (') versehen. Wenn auf die beiden
Hall-Generatoren 35 und 35' dasselbe Magnetfeld einwirkt, hat das an der Klemme C des Hall-Generators 35 erscheinende
Signal dieselbe Größe wie das an der Klemme D' des Hall-Generators 35' erscheinende Signal, aber die entgeqengesetzte
Polarität. Dasselbe gilt für die Klemmen D und C.
über die Klemme 36 und die Widerstände 3« und 4o wird
an jeden der Hall-Generatoren 35 und 35' ein Potential anaelegt.
Man erkennt, daß der Widerstand 4o ein veränderbarer Widerstand mit einem Mittelabgriff ist und zum Abgleichen der
Ausgangssignale der Hall-Generatoren 35 und 35' verwendet
werden kann. Der Ausgang der Bewegungsmeßvorrichtung wird von Klemmen 42 und 44 abgenommen, die mit den Klemmen D, C
bzw. C, D1 der Hall-Generatoren 35 und 35' über ein Widerstandnetzwerk
verbunden sind, das aus symmetrischen Widerstandspaaren 46 und 4R besteht.
Vorstehend wurde eine Ausftthrungsform der Erfindung in
Form einer Bewegungsmeßvorrichtung beschrieben, die zum Messen einer Drehbewegung aus einer gegebenen Nullstellung
dient. Die Vorrichtung ist im Aufbau einfach; sie kann zum Messen des Betrages und der Richtuna der Bewegung aus #er
Null-Stelluna dienen, und sie ist qeaeniiber mannetJ sehen
Streufeldern unempfindlich, ^ie vor! ieaen^e Ausführunasforrn
dient zum Messen von Drehbewegungen, doch kann nan r'ie T.ehro
der Erfinduno auch auf die Messunq von anderen als Drehbewegungen
anwenden. Die beschriebene Bewenunqsmeßvorrir'it.unq
besitzt zv/ei zweipolige Fall -Generatoren, aber man kann i*i
Rahmen des Erfindunqsqedankens auch Hall-Generatoren mit einer
anderen Anzahl al? "wei Mannfst.nolon verwenden. Diο Frfi.ndnr-v
ist daher auf das vorstehen' beschriebene
nicht eingeschränkt.
3C9309/08fe3
BAD
Claims (7)
- PatentansprücheBewegungsmeßvorrichtung, gekennzeichnet durch einen be- \ j weglichen Dauermagneten mit zwei einander diametral entgegengesetzten Polen, von einander entgegengesetzter Polarität, einen ersten und einen zweiten Hall-Generator, die relativ zueinander ortsfest und in Bezug auf den Dauermagneten so angeordnet sind, daß in einer .vorherbestimmten Stellung des Dauermagneten Magnetfelder von gleicher Stärke und entgegen™ gesetzter Polarität auf den ersten und den zweiten Hall-Generator wirken, eine Ausgangseinrichtung zur Abgabe von elektrischen Signalen, die von den Hai!-Generatoren erzeugt worden sind, sowie eine Schaltung, in welcher der erste und der zweite Hall-Generator in Reihe gegeneinandergeschaltet sind, so daß unter der Einwirkung von Magnetfeldern derselben Stärke und derselben Polarität der erste und der zweite Hall-Generator elektrische Signale erzeugen, die sich unabhängig von der Stellung des beweglichen Dauermagneten zu Null addieren.
- 2. Bewegungsrneßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Hall-Generator in derselben Ebene liegen und auf der Bewegungsachse des Dauermagneten zentriert sind.
- 3. Beweguncismeßvorrichtung nach Anspruch 1, daduröh gekennzeiehnet, daß der Dauermagnet um eine Achse drehbar ist, die zentral zwischen-, seinem magnetischen Nord- und Südpol angeordnet ist, und die Hall-Generatoren in einer zu der Achse senkrechten Ebene in gleichen Abständen von der Achse angeordnet sind.3 0 9 8 0 9 / 0 8 S 322ΑΠ794-P-
- 4. Bewequngsmeßvorrichtunq nach Anspruch 3, ,gekennzeichnet durch ein Gehäuse zum Drehen des Dauermagneten und eine Einrichtung zum Befestigen des ersten und des zweiten Hall-Generators an dem Gehäuse.
- 5. Bewequngsmeßvorrichtunq nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die starr an dem Dauermagneten befestigt ist und dazu dient, ihn mit einem Glied zu verbinden, dessen Bewegung gemessen werden soll.
- 6. Bewegungsmeßvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Aufrechterhalten der Abstände zwischen dem Dauermagneten und dem ersten und zweiten Hall-Generator.
- 7. Bewegungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anlegen einer Vorspannung an den ersten und den zweiten Hall-Generator und eine Einrichtung zum Abgleichen ^er an den ersten und den zweiten Hall-Generator angelegten Vorspannungen.9/IR !.. ?
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17337671A | 1971-08-20 | 1971-08-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2240794A1 true DE2240794A1 (de) | 1973-03-01 |
Family
ID=22631722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722240794 Pending DE2240794A1 (de) | 1971-08-20 | 1972-08-18 | Bewegungsmessvorrichtung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS4830450A (de) |
DE (1) | DE2240794A1 (de) |
FR (1) | FR2151336A5 (de) |
NL (1) | NL7211279A (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49129746U (de) * | 1973-03-05 | 1974-11-07 | ||
FR2544496B1 (fr) * | 1983-04-15 | 1985-10-11 | Services Sa Ste Fse | Viscosimetre a tige vibrante |
CH662649A5 (de) * | 1983-12-15 | 1987-10-15 | Maag Zahnraeder & Maschinen Ag | Zahnmesstaster. |
DE3765010D1 (de) * | 1986-05-28 | 1990-10-25 | Siemens Ag | Absolute winkelmessvorrichtung. |
DE102007013042A1 (de) * | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Karl Dr. Behr | Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Aufnahmekörpers zu einem Grundkörper |
-
1972
- 1972-08-17 NL NL7211279A patent/NL7211279A/xx unknown
- 1972-08-18 DE DE19722240794 patent/DE2240794A1/de active Pending
- 1972-08-21 FR FR7229856A patent/FR2151336A5/fr not_active Expired
- 1972-08-21 JP JP8356672A patent/JPS4830450A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS4830450A (de) | 1973-04-21 |
FR2151336A5 (de) | 1973-04-13 |
NL7211279A (de) | 1973-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0175831B1 (de) | Zahnmesstaster | |
DE69000943T2 (de) | Einrichtung zur messung einer relativen verlagerung. | |
EP0012282B1 (de) | Gerät zur Messung und Registrierung des Ortes, der Lage und/oder der Orts- bzw. Lageänderung eines starren Körpers im Raum | |
EP1462770A2 (de) | Offset-reduzierter Hall-Sensor | |
DE1261936B (de) | Steuerknueppel, insbesondere fuer Flugzeugsteuerungen | |
DE10158052A1 (de) | Anordnung zum Bestimmen der Position eines Bewegungsgeberelements | |
DE3206400A1 (de) | Strom/impuls-wandler | |
DE3722890A1 (de) | Manuell zu betaetigender positionsgeber | |
DE1279389B (de) | Vorrichtung zum Erzeugen eines in Abhaengigkeit von der Winkelstellung eines verdrehbaren Teils veraenderbaren elektrischen Ausgangssignals | |
DE3033730C2 (de) | Vorrichtung zum Feststellen chemischer Substanzen | |
DE2329845C3 (de) | Meßanordnung zur Umformung mechanischer Verschiebungen in proportionale elektrische Größen | |
DE2240794A1 (de) | Bewegungsmessvorrichtung | |
DE3406059A1 (de) | Mehrkomponentenkraft- und -momentenmesskoerper mit dehnungsmessstreifen | |
DE60023379T2 (de) | Drehsensor | |
DE19632656A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum berührungslosen Erfassen der Lage oder der Drehstellung eines Gegenstandes | |
DE2435709A1 (de) | Einrichtung zur ueberpruefung und justierung von beruehrungslos arbeitenden drehmomentmesseinrichtungen | |
DE102017109531B3 (de) | Sensoranordnung und Verfahren zum Erzeugen einer Positionswechselsignalfolge | |
DE4407759A1 (de) | Magnetsensor | |
DE2015513A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Mes sung der Relativversetzung zweier dreh barer Korper | |
DE10008537A1 (de) | Messvorrichtung zur berührungslosen Erfassung eines Drehwinkels | |
DE2826608A1 (de) | Einrichtung zur abgabe von impulsen bei der vorbeibewegung von zwei relativ zueinander bewegbaren teilen | |
DE4032717A1 (de) | Bewegungsgroessensensor mit detektoreinrichtung fuer magnetische felder | |
DE662516C (de) | Vorrichtung zur Messung der Wasserstoffionenkonzentration | |
DE3621529A1 (de) | Vorrichtung zur messung der drehzahl des fluegelrades eines fluegelraddurchflussmessers fuer elektrolytische fluessigkeiten | |
CH684609A5 (de) | Anordnung zur Messung des Durchflusses in teilgefüllten Rohren. |