DE2753738A1

DE2753738A1 - Winkelgeschwindigkeitsmesser

Info

Publication number: DE2753738A1
Application number: DE2753738A
Authority: DE
Inventors: Ruediger Hohlfeld; Gerd Wallenfang
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1977-12-02
Filing date: 1977-12-02
Publication date: 1979-06-07
Also published as: ATA753478A; AT385853B

Description

Winkelgeschwindigkeltsinesser
Die Erfindung betrifft einen Winkelgeschwindigkeitsmesser, bei den eine Anzahl von Geberelementcn auf einem Kreis an einem rorotierenden Teil angeordnet sind, die mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Sensoren zusammenarbeiten.
Ein derarti-;er Winlielgeschwindigkeitsmesser ist belvannt tDE-oS 24 46 132). Die Geberelemente sind Zähne, die auf dem Umfang eines nicht magnetisierten Rades aus ferromagnetischem Material angeordnet sind. Die Sensoren werden von zwei in der Nähe des Umfanges deu Rades angeordneten Nagnetkernen gebildet, auf denen jeweils eine Wicklung vorgesehen ist, und einem ersten Wechselstromorregungsgenerator, der so angeschlossen ist, daß er ein Trägersignal einer ersten Phase zu einer der Wicklungen leitet, einem zweiten Wechselstromgenerator, der so angeschlosserl ist, daß er ein zweites Trägersignal einer zweiten Phase der anderen Wicklung zuführt, wobei die zweite Phase 180 ° gegenüber der ersten Phase verschoben ist, und einer abgeglichenen Ausgangsschaltung mit einem Ausgangsanschluß, an dem ein zusammengesetztes Signal vorliegt, das sich aus den Trägersignalen und dwr Rotatio- des Rades ergibt. Durch die Anordnung von zwei Sensoren in der beschriebenen Weise ist es möglich, den Nulldurchgang als definierte Lage eines jeden Zahnes auszuwerten. Dadurch wird zwar der Impuls eines jeden Zahns stets in der gleichen Stellung zum Sensor gemessen, jedoch bleiben die Ungenauigkeiten weiter bestehen, die durch eine fehlerhafte Teilung des Zahnrades entstehen. Diese Teilungsfehler verfälschen das Meßergebnis.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln, einen WinkeRgeschwindigkeitsmesser großer Genauigkeit zu schaffen, bei. dem Änderungen der Winkelgeschwindigkeit exakt feststellbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Maß für die Winkelgeschwindigkeit die Dauer eines Impulses dient, dessen Anfang bzw. Ende von einem und demselben Geber während des passierens des ersten bzw. zweiten Sensors bestimmt wird.
Da bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Meßstrecke durch den Abstand der Sensoren gegeben ist und stets konstant bleibt, gehen Teilungsfehler bei der Geberanordnung nicht in das Meßergebnis ein.
In den Ansprüchen 2 bis 4 sind zweckmäßige Sensoren und Geber vorgeschlagen. Die Ausführung nach Anspruch 2 eignet sich infolge der geringen Luftreibungsverluste für Systeme mit geringer Leistung. Die Sensoren nach Anspruch 3 können leicht aus marktüblichen Teilen hergestellt werden. Schließlich können die Sensoren nach Anspruch 4 auch mit nicht magnetisierbaren Gebern zusammenarbeiten. Im übrigen sind noch zahlreiche weitere Sensoren und Geber denkbar, die in dem erfindungsgemäßen Winkelgeschwindigkeitsmesser angewendet werden können.
Mit bekannten elektronischen Hilfsmitteln ist es möglich, zur präzisen Erfassung des Signalintervalls aus dem Signal des ersten Sensors die vordere Flanke und aus dem Signal des zweiten Sensors die rückwartige Flanke eines Impulses zu bilden, dessen Dauer ein Maß für die Winkelgeschwindigkeit darstellt. Der Abstand der beiden Sensoren wird zweckmäßigerweise etwas kleiner gewählt als der Abstand der Zähne. Eine besondere Aufbereitungselektronik läßt jedoch auch einen größeren Sensorabstand zu.
Die Änderung der Impulsdauer ist ein Maß für die Winkelgeschwindigkeitsänderung und diese wiederum gibt in bes timmten Fällen Auskunft über das Vorhandensein und Ausmaß von Drc h.r,chwingungen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Winkelgeschwindigkeitsmessers, Abb. 2 zeigt in einem Schaubild die Aufbereitung der Signale.
In einem Träger 3 sind Sensoren 1 und 2 in einem festen Abstand a voneinander angeordnet. Geberelemente 4, die auf einer in Drehrichtung 6 rotierenden Scheibe 5 angeordnet sind, bewegen sich in geringem Abstand an den Sensoren 1 und 2 vorbei. Der Abstand zwischen den Sensoren 4 kann beliebig gewählt werden, da einem Meßwert nur ein Geberelement zugeordnet ist. Sollen aber schnelle Winkelgeschwindigkeitsänderungen festgestellt werden, ist für eine angemessene Auflösung eine enge, jedoch nicht notwendigerweise gleichmäßige Geberteilung erforderlich.
In Abbildung 2 sind die Signalfolgen des ersten und zweiten Sensors 1, 2 übereinander aufgetragen. Im unteren Teil des Schaubilds ist das aufbereitete Ausgangssignal über der Zeit dargestellt, dessen vordere Flanke 7 von einem Signal 8 des Sensors 1 und dessen rückwärtige Flanke 9 von einem Signal 10 des Sensors 2 gebildet wird Dabei werden beide Signale von demselben Geber bewirkt.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Winkelgeschwindigkeitsmesser, bei dem eine Anzahl von eberelernenten auf einem Kreis an einem rotierenden Teil angeordnet sind, die mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Sensoren zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß als Maß für die Winkelgeschwindigkeit die Dauer eines Impulses dient, dessen Anfang bzw. Ende von einem und demselben Geber (4) während des Passierens des ersten bzw. zweiten Sensors (1, 2) bestimmt wird.
2. Winkelgeschwindigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (1, 2) aus lnduktionsspulen bestehen und die Geber (4) von einem rotierenden vielpoligen Magneten gebildet werden, der aus einer glatten, örtlich magnetisierten Scheibe besteht.
3. Winkelgeschwindigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (1, 2) aus magnetisch steuerbaren Halbleitern bestehen und die Geber (4) von einem rotierenden, vielpoligen Magneten gebildet werden.
4. Winkelgeschwindigkeitsmesser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Sensoren (1, 2), die aus zwei durch eine Hochfrequenzspannung erregten Spulen bestehen.