DE2518054C2 - Anordnung zur Bestimmung des Drehsinns einer Drehbewegung - Google Patents
Anordnung zur Bestimmung des Drehsinns einer DrehbewegungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Drehsinns einer Drehbewegung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der US-PS 38 46 697 bekannt Bei dieser Schaltungsanordnung
hat das Zahnrad ein Zahn-Lücken-Verhältnis mit einem Wert von etwa 1 :1, so daß auch zwei Feldplatten in den
Wirkungsbereich eines Zahnes gelargen können. Damit ist es nicht möglich, genau definierte Ausgangssignale
zu erhalten und die Schaltstufe beispielsweise in ihrem zuletzt eingenommenen Zustand verharren zu lassen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die
Schaltstufe in ihrem zuletzt eingenommenen Zustand verharren kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Anc-dnung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen
Merkmale gelöst.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert, wobei zur Vereinfachung
der Darstellung zunächst eine Linearbewegung erläutert wird. Es zeigt
F i g. 1 ein Schaltbild einer Brückenschaltung eines an sich bekannten Differentialfühlers;
F i g. 2a ein Signaldiagramm der Ausgangsspannung der Brücke nach F i g. 1 als Funktion des Ortes eines
über Feldplatten in der Brücke bewegten Eisenteils;
Fig.2b ein Signaldiagramm der Ausgangsspannung
einer an den Nullzweig der Brücke nach Fig. 1 angekoppelten hysteresebehafteten Schaltstufc bei dem Verlauf
der Spannung im Brücken-Nullzweig nach Fig. 2a;
F i g. 3a und 3b jeweils ein Signal-Zeit-Diagramm der Ausgangsspannung der Brücke nach Fig. 1;
Fi g. 4a und 4b jeweils ein Signaldiagramm der Ausgangsschaltspannung
der hysteresebehafteten Schaltstufe für eine Linearbewegung;
F i g. 5a und 5b jeweils ein Signaldiagramm der Ausgangsschaltspannung
der hysteresebehafteten Schaltstufe für eine Drehbewegung;
F i g. 6 eine Ausführungsform der Anordnung.
Gemäß F i g. 1 sind zwei Feldplatten FP, und FP2 mit
zwei Ohm'schen Widerständen R, und R2zu einer Brükke
zusammengeschaltet, welche mit einer Versorgungsspannung Ua im Brücken-Nullzweig abgenommen wird.
Die Feldplatten FP, und FP2 sind konstruktiv Teil eines
Differentialfühlers, wie er beispielsweise in der DE-
OS 22 38 525 beschrieben ist
Wird nun bei einer derartigen Anordnung ein (nicht eigens dargestelltes) Eisenteil über die Feldplatten bewegt,
so ändert sich die Ausgangsspannung UA in bezug auf eine Ruhespannung Ua o· Dieser Sachverhalt wird
anhand der Diagramme nach F i g. 2a und 2b sowie 3a und 3b erläutert. Es sei angenommen, daß sich das Eisenteil
in einer Richtung bewegt, in der es zunächst in den Bereich der Feldplatte FPx und sodann in den Bereich
der Feldplatte FPz gelangt
Dabei vergrößert sich zunächst der Widerstandswert der Feldplatte FPi, so daß die Ausgangsspannung Ua
gemäß F i g. 2a über den Wert UA ο ansteigt Gelangt das
Eisenteil sodann in den Bereich der Feldplatte FP2, so
iälltdie Ausgangsspannung UA unter den Wert UAo ab.
Insbesondere hat also die Ausgangsspannung Ua als Funktion der angegebenen Bewegung des Eisenteiles
sowohl in Abhängigkeit vom Ort (F i g. 2a) als auch vor der Zeit /(Fig.3a) einen periodischen Verlauf mit einem
Maximum und einem Minimum.
Wird nun die Bewegungsrichtung des Eisenteiles umgekehrt, so daß es zunächst in den Bereich der Feldplatte
FP1 gelangt, so kehrt sich gemäß F i g. 3b auch die
Reihenfolge des Maximums und des Minimums der Ausgangsspannung Ua um.
Wird nun an den Brücken-Nullzweig nach F i g. 1 eine hysteresebehaftete Schaltstufe angeschaltet, so kann die
Reihenfolge des Maximums und des Minimums zur Erfassung der Bewegungsrichtung und der Lage des Eisenteils
ausgewertet werden.
Diese Schaltstufe verharrt in dem Schaltzustand, der beim Durchlaufen des letzten Extremwertes angenommen
wurde. Die Schaltschwellwerte der Schaltstufe sind in den F i g. 3a und 3b in Form von gestrichelten Linien
eingezeichnet und mit Ua ι bzw. Ua 2 bezeichnet. Bei diesen Schaltschwellwerten ergibt sich eine mit H bezeichnete
Hysterese. F i g. 2b zeigt den Verlauf der Spannung Us als Funktion des Ortes des Eisenteils.
Es sei nun angenommen, daß die mit Us bezeichnete Schaltspannung der Schaltstufe vor dun Maximum der Spannung Ua gemäß F i g. 4a den Wert Null besitzt. Erreicht die Ausgangsspannung Ua in einem Zeitpunkt f| den Schaltschwellwert Ua 1, so springt die Schaltspannung US auf den Wert i/51, den sie bis zu einem Zeitpunkt h beibehält, indem die Spannung Ua gleich dem zweiten Schaltschwellwert Ua 2 annimmt
Es sei nun angenommen, daß die mit Us bezeichnete Schaltspannung der Schaltstufe vor dun Maximum der Spannung Ua gemäß F i g. 4a den Wert Null besitzt. Erreicht die Ausgangsspannung Ua in einem Zeitpunkt f| den Schaltschwellwert Ua 1, so springt die Schaltspannung US auf den Wert i/51, den sie bis zu einem Zeitpunkt h beibehält, indem die Spannung Ua gleich dem zweiten Schaltschwellwert Ua 2 annimmt
Für eine Bewegung in Gegenrichtung (Fig.3b) kehren
sich die Verhältnisse um, d. h., die Schaltspannung Us springt im Zeitpunkt t, vom Wert Us \ auf den Wert
Null und im Zeitpunkt t2 wieder auf den Wert Us\
(F ig. 4b).
Damit ist also die Bewegungsrichtung des Eisenteiles
in bezug auf die Feldplatten FP, und FP2 eindeutig erfaßt, und der Ausgang der Schaltstufe zeigt an, auf weleher
Seite des Differentialfühlers sich das Eisenteil befindet.
In entsprechender Weise kann erfindungsgemäß der Drehsinn einer Drehbewegung durch ein an den Feldplatten
vorbeilaufendes Zahnrad erfaßt werden, wobei das Verhältnis zwischen Zähnen und Zahnlücken ungleich
1 :1 und beispielsweise gleich 1 ; 3 ist. Durch ein derartiges Verhältnis von Zähnen zu Zahnlücken ist gewährleistet,
daß sich immer nur eine Feldplatte FPi bzw.
FP2 im Wirkungsbereich eines Zahnes des Zahnrades
befindet und daß die Schaltstufe in der Lücke im zuletzt eingenommenen Zustand verharren kann.
Entsprechend den anhand der F i g. 3a bis 4b erläuterten Verhältnissen ergeben sich die in den F i g. 5a und 5b
dargestellten Verläufe der Ausgangsschaltspannung Us der hysteresebehafteten Schaltstufe. Wird dabei jeweils
ein Mittelwert M1 (Fig.5a) bzw. M2 (Fig.5b) erfaßt, so
ist damit eine eindeutige Bestimmung des Drehsinns möglich.
F i g. 6, in der gleiche Elemente wie in F i g. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigt eine an den
Brücken-Nullzweig angeschaltete hysteresebehaftete Schaltstufe. Diese Schaltstufe wird durch einen Operationsverstärker
ÜP gebildet, der einen Rückkopplungswiderstand
R3 zwischen seinem Ausgang und seinem nichtinveitierenden Eingang (+) besitzt
Hierzu 2 BIaU Zeichnungen
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Claims (2)
1. Anordnung zur Bestimmung des Drehsinns einer Drehbewegung mit einer einzigen, einer hysteresebehafteten
Schaltstufe vorgeschalteten Differentialstufe unter Verwendung von Feldplatten, deren
Widerstandswert durch Vorbeibewegung eines die Form eines Zahnrades aufweisenden Eisenteils veränderbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad mit einem Zahn-Lücken-Verhältnis
ungleich 1 :1 ausgestattet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahn-Lücken-Verhältnis des Zahnrades
gleich 1 :3 ist.
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DE19752518054 DE2518054C2 (de) | 1975-04-23 | 1975-04-23 | Anordnung zur Bestimmung des Drehsinns einer Drehbewegung |
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