DE2827348C2 - Verfahren und Anordnung zur Störungsunterdrückung bei der Impulserfassung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruches bzw. einer Anordnung nach der Gattung des Anspruches 4.

Das Unterdrücken von Störimpulsen durch Anwendung von Schwellen ist allgemein bekannt Ändert sich jedoch das Impulsamplitudenniveau generell, also sowohl von Stör- als auch von Nutzimpulsen, wie vorliegend aufgrund der sehr starken Drehzahlvariationen und der Verwendung eines induktiven, also geschwindigkeitsabhängigen Gebers, so versagt diese bekannte Methode. Es ist schon versucht worden, das Problem dadurch zu lösen, daß bei konstanter Schwelle eine mit zunehmender Impulsamplitude zunehmende Belastung des Gebers vorgesehen wurde. Zu diesem Zweck wurde der Geber durch einen parallel geschalteten Transistor belastet, der als regelbarer Widerstand geschaltet war und den einen relativ hohen Innenwiderstand aufweisenden Geber belastete. Die Phasenlage, also die Winkelbeziehung zwischen elektrischem Phasenwinkel und räumlichen Drehwinkel des die Impulse auslösenden mechanischen Teiles ändert sich jedoch bei Belastung des Gebers, so daß eine derartige Anordnung beispielsweise nicht zur Bestimmung von OT bei Kraftfahrzeugmotoren verwendbar ist. Auch ist damit eine derartige Anordnung nicht mehr für Anlagen zur Kraftstoffzumessung an Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschinen geeignet.

Das Prinzip einer amplitudenabhängigen Gewinnung eines Schwellwertes im Zusammenhang mit einer mäanderförmigen Impulsfolge, wie sie insbesondere in der Fernsehtechnik auftritt, ist in der DE-AS 15 37 116 beschrieben. Ein Schwellwertschalter mit variablen Schaltschwellen ist in der US-PS 39 42 038 offenbart. Dieser Schwellwertschalter umfaßt dabei zwei Komparatoren, deren Schaltschwellen jeweils in Abhängigkeit von dem auszuwertenden Signal verändert werden. Schließlich zeigt die DE-OS 26 14 947 eine Schaltungsanordnung zur Lage-Erkennung eines rotierenden Teiles, bei der ein induktiver Geber infolge des Vorbeilau-

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fes eines ferromagnetischeh Körpers elektrische-lmpül- ~ ■ Bei- emefJ wekeren;^; besonders bevorzugten Ausbin

se abgibt, die mit Hilfe einer imp Schaltschwelie äüMel- dung^der Erfindung ist der Geber an einem Bezugspo-

senden Schaltstufe dahingehend^ überprüft weriieni ob teritial Jänggschlosseii, das -durch meinen Abgriff eines

einer der Impulse^die Schältschwelle üterschreitet und Spannungsteilers der Versorgungsspannung der Schalt-

damit als Nutzimpuls zur Weiterverarbeitung bereitgeT 5 stufe-gebilsäetöst.'Dadurch ist ein minieres Bezugspo-

stellt werden muß, wobei zwischen dein Geber ürid der tentialigesöhaffeh,< gegenüber dem idie Jmpulse positiv

Schaltstufe angeordnet ist, &e die Schdtsctiwelle in Ab- ündsnegativjälsbspannungserhöhend oder spannungs-

härigigkeit von den Amplituden der Ini pulse verändert] mindernd'wirken: Es können dadurch positive ebenso

Sämtliche aus dem Stand derTechnik bekannten Ah^ wie negative Impulse !eicht verarbeitet werden;

Ordnungen weisen jedoch den Nachteil auf/daß insbe- io V-. Beieiner weiteren Ausführurigsform der Erfindung ist

sondere dann; wenn Störimpülse auf treten, die zeitlich die Schaltstufe mit einer Rückkopplung vom Ausgang

nahe neben Nutzimpulsen liegen und in ihrer Scheitel- zum Eingang versehen, die zur Vergrößerung der Hy-

höhenicht vielTdefoer sind als Nutzimpulse.^inesichere sterese dient-Dabei ist dem Rückkopplungswiderstand

Erkennung der Nutzimpulse nicht mehr gewährleistet zusätzlich ein Kondensator parallel geschaltet der eine

ist Gleichzeitig treten bei den Anordnungen des Stan- 15 dynamische Rückkopplung ergibt, wodurch bei niedri-

des der Technik oft Phasenverschiebungen auf; die sich gen Drehzahlen die Störunterdrückung wesentlich ver-

in Abhängigkeit von der Frequenz des auszuwertenden bessert wird.

Signals auch noch ändern. Insgesamt erfüllen daher die Als Schaltstufe können Komparatoren, Schmitt-Trig-

bekannten Anordnungen nicht sämtliche der Änforde- ger und sonstige Transistorschaltstufen verwendet wer-

rungen, die ariGeberauswerteschältbngeri von Kraft- 20 den. '- ■ . ' ' ■_ ■ ■ _:. ■ ,-.

fahrzeugen gestellt werden. - Es ist auch möglich und bei einer bevorzugten Aus-

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfin- führungsform vorgesehen, bei der der Geber symme-

dungsgemäße Anordnung mit den jeweiligen kenn- trisch ziim Bezugspotential geschaltet ist, die Schaltung

zeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 3 hat die zur impulsamplitudenniveauabhängigen Schaltschwel-

Aufgabe, die aus dem Stand der Technik bekannten 25 lenveränderung doppelt mit jeweils unterschiedlicher

Verfahren bzw. Anordnungen derart zu verbessern, daß Polung vorzusehen und je einer Schaltstufe vorzuschal-

sie im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugen eingesetzt ten. Es ist dadurch möglich, verschiedenartige Nutzim-

werden können. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Ver- pulse zu erfassen. So können beispielsweise von einem

fahrens bzw. der erfindungsgemäßeri Anordnung ist es Zahnkranz die von den einzelnen Zähnen verursachten

daher möglich, eine Geberaüswerteschaltung zur Verfü- 30 Impulse für die Drehzahlmessung verwendet werden,

gung zu stellen, die den Ansprüchen, die im Zusammen- wogegen ein durch eine zusätzliche Eisenmasse vergrö-

hang mit Kraftfahrzeugen gestellt werden, gerecht wird. ßerter Zahn einen Impuls zur Erkennung von OT abgibt.

Insbesondere genügt eine derartige Schaltungsanord- Dabei werden die Impulse der einen Art von der einen

nung den Ansprüchen, die an eine Bezugsmarkenerfas- Anordnung erfaßt, wogegen der andere Impuls zur Er-

sung für induktive Geber in Kraftfahrzeugen gestellt 35 fassung von OT mit der anderen Schaltstufe verarbeitet

werden, die mit Anlagen versehen sind, die diese Be- wird.

zugsmarken zusammen mit anderen Meßgrößen, wie Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform

Drehzahl, Drosselklappenstellung, Fahrgeschwindigkeit sind an dem Geber ebenfalls zwei Schaltungen 2ur im-

und dgl. verarbeiten und zur Steuerung, beispielsweise pulsamplitudenniveauabhängigen Schaltschwellenver-

zur Kraftstoffeinspritzung in die Brennkraftmaschine, 40 änderung mit unterschiedlicher Polung angeschlossen

verwerten. und es ist zwischen diesen Schaltungen und dem Ein-

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten gang der Schaltstufe je ein Schaltglied vorgesehen, von Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und denen jeweils eines in Abhängigkeit vom Ausgangssi-Ausgestaltungen des im Anspruch 1 angegebenen Ver- gnal der Schaltstufe durchlässig oder gesperrt ist. Dies fahrens bzw. der im Anspruch 3 angegebenen Anord- 45 hat den Vorteil, daß eine relativ zum Bezugspotential nung möglich. symmetrische Schaltschwellenveränderung und damit

So wird beispielsweise dadurch, daß die Schwellen- Hystereseverbreiterung erzielt wird, wodurch sich die

verschiebung in bezug auf ein vorgegebenes Bezugspo- Möglichkeit eröffnet, einen aus einer positiven und ei-

tential nach oben und nach unten vorgenommen wird ner negativen Halbwelle bestehenden Impuls sowohl

unter anderem die Belastung des Gebers während der 50 während des positiven als auch während des negativen

Nutzimpulserfassung mit sehr wenig Aufwand niedrig Bereiches zu nutzen,
gehalten und die gewünschte und weitgehend konstante
Phasenbeziehung erzielt.

Die Anordnung gemäß den Ansprüchen 3 bis 11 Zeichnung
zeichnet sich durch geringen Aufwand aus und arbeitet 55

nur mit Bauelemente, die erfahrungsgemäß einen hohen Ein Prinzipbild der Meßanordnung und des Aus-Zuverlässigkeitsstandard bei geringen Abmessungen gangssignales des Gebers sowie drei Ausführungsforcrreicht haben, verwendet also beispielsweise keine men erfindungsgemäßer Schaltungsanordnungen sind Elektrolytkondensatoren. in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden

In einer bevorzugten Ausführungsform ist zur impuls- 60 Beschreibung näher erläutert Es zeigt

amplitudenabhängigen Änderung eine Diode vorgese- F i g. 1 eine schematische Prinzipanordnung einer

hen und einem Teil eines an den Ladekondensator ange- Schwungscheibe einer Kraftfahrzeug-Brennkraftma-

schlossenen Entladewiderstandes parallel geschaltet. schine mit Geber,

Dadurch wird erreicht, daß bei höheren Drehzahlen und F i g. 2 den prinzipiellen Verlauf des Ausgangssignadaher kurzen zeitlichen Abständen zwischen den Impul- 65 les des unbelasteten Gebers und die
sen durch das Spiel von Aufladung und Entladung des Fig.3 bis 5 verschiedene erfindungsgemäße Schal-Kondensators die gewünschte Schaltschwellenverschie- tungsausführungen.
bung eingehalten wird.

Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung

Beim Erfassen von Bewegungsvorgängen mittels Gebern, insbesondere mittels induktiver Geber, ist die Signalamplitude nicht nur von Geometrie und Material 5 des am Geber vorbeibewegten Körpers, beispielsweise einer Nut in einer Welle oder eines vorstehenden Stiftes in einer rotierenden Scheibe, abhängig, sondern auch von der Relativgeschwindigkeit, also der Drehzahl der Welle bzw. Scheibe. Insbesondere in Kraftfahrzeugen, bei denen eine vorhandene Scheibe für die Messung mitverwendet werden muß, vorzugsweise die Schwungscheibe der Brennkraftmaschine, hat das erzeugte Nutzsignal nicht die gewünschte Form und es werden außerdem zusätzliche Störsigp.ale vom Geber erzeugt. Auch ist die Phasenlage des erzeugten Signales, also die zeitliche Zuordnung des elektrischen Signales zur räumlichen Winkellage des sich bewegenden Teiles von der Belastung des Gebers abhängig. Um die vom Geber erzeugten Nutzsignale verwerten zu können ist es daher erforderlich, alle Störsignale, deren Amplitude sich in derselben Art wie die des Nutzsignales drehzahlabhängig ändert, zuverlässig zu eliminieren und einen Ausgangsimpuls abzugeben, der eine eindeutige Zuordnung zur Drehposition des rotierenden Teiles aufweist Ein solches Signal läßt sich für die unterschiedlichsten Meß- und Steuerungsaufgaben verwenden. Dabei ist ein sehr großer Drehzahlvariationsbereich von beispielsweise etwa 15 U/min bis etwa 7000 U/min zu beherrschen.

In F i g. 1 ist eine Schwungscheibe einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine mit radial außerhalb befindlichem Geber schematisch dargestellt Eine Schwungscheibe 1 weist die Gestalt einer Kreisscheibe mit an einer Stelle des Umfangs vorgesehener Abflachung 2 auf, in deren mittleren Bereich ein radial vorstehender Stift 3 vorgesehen ist Im radialen Abstand zur Mantelfläche der Schwungscheibe 1 bzw. zur Stirnseite des Stiftes 3 ist ein Geber 4 fest angeordnet, der im allgemeinen als induktiver Geber ausgebildet ist

Das von dieser Anordnung bei rotierender Schwungscheibe 1 erzeugte Signal am Ausgang des Gebers 4 weist den Verlauf nach F i g. 2 auf. Dabei ist die Spannung L/über die Zeit / aufgetragen. Solange die Scheibe sich mit ihrer Zylinderoberfläche am Geber 4 entlangbewegt werden keine oder nur durch Scheibeninhomogenitäten oder kleine Bearbeitungsstellen bedingte kleinere Störimpulse erzeugt Steht der Beginn der Abflachung 2 dem Geber 4 gegenüber, so wird ein negativer Impuls Ul erzeugt der in einen wesentlich größeren positiven Impuls UU übergeht, wenn sich der Stift 3 dem Geber 4 nähert- Beim Passieren des Stiftes 3 fällt die Spannung wieder ab und geht über in einen großen negativen Impuls U HI, wenn sich der Stift 3 vom Geber 4 entfernt Es schließt dann, wenn das Ende der Abflachung sich dem Geber 4 nähert, ein kleinerer positiver Impuls UIV an. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Darstellung gemäß Fi g. 2 einen idealisierten Verlauf zeigt, dem weitere Spannungsspitzen überlagert sein können. Auch können die Amplitudenunterschiede, also die Unterschiede der Scheitelspannungen zwischen den Impulsen Ul und UlU bzw. UU und UTV bedeutend geringer sein als gemäß der Darstellung. Wesentlich ist nun, daß dafür gesorgt ist daß einer der beiden Impulse UU oder UUl zuverlässig als Nutzsignal ausgewertet wird und die anderen Impulse UTV oder t/I unterdrückt werden- Bevorzugt wird die Flanke im Obergang von UU zu i/III als Bezugsflanke für die Auswerteschaltung verwendet Die Amplituden der Impulse sind abhängig von der Drehzahl und dem Luftspalt zwischen Geber 4 und Scheibe 1 bzw. Abflachung 2 bzw. Stift 3. Das Verhältnis der Amplituden von UII zu UTV bzw. von UIII zu Ul hängt ab von der radialen Stifthöhe und dem Abstand des Gebers von der Stiftstirnseite bzw. der Scheibenmantelfläche sowie von der Drehzahl.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeigt die Schaltung gemäß F i g. 3. Dabei ist als Schaltstufe ein Komparator 5 verwendet, der zwei Eingangsanschlüsse U₊ und U-, einen Ausgangsanschluß UA sowie zwei nicht näher bezeichnete Speisespannungsanschlüsse umfaßt, die mit einer Masseleitung 6 einerseits sowie einer Plusleitung 7 andererseits verbunden sind, die mit entsprechenden Polen einer nicht dargestellten Stromversorgung verbunden sind, die eine stabilisierte Speisespannung liefert Zur Schaffung eines mittleren Bezugspotentiales verbindet die Serienschaltung zweier relativ niederohmiger Widerstände RSX und RS 2 die Plusleitung 7 mit der Masseleitung 6. An die Verbindung der Serienschaltung dieser beiden Widerstände ist der Minuspol einer Spule LS des Gebers 4 angeschlossen, an der die in F i g. 2 dargestellten Impulsspannungen entstehen. An den Verbindungspunkt der Widerstände RSi und RS 2 ist ferner ein Hystereseteilerwiderstand ÄTangeschlossen, dessen anderes Ende an den ^-Eingang des Komparators 5 gelegt ist, an den außerdem ein Hysteresewiderstand RH angeschlossen ist der andererseits mit dem Ausgang UA des Komparators 5 verbunden ist. Parallel zum Widerstand RH liegt ein Rückkopplungskondensator CH. Vom Mittelabgriff der Serienschaltung der Widerstände RSi und RS 2 führt ein Entladewiderstand RN zum L/_-Eingang des Komparators 5. Dem Widerstand RN ist die Antiparallelschaltung zweier Dioden Di und D 2 parallel geschaltet Ferner ist an dem Plus-Anschluß der Spule LS des Gebers 4 ein relativ hochohmiger Widerstand RE angeschlossen, der andererseits mit dem U--Anschluß des Komparators 5 verbunden ist. Der Spule LS ist ferner ein Belastungswiderstand RB sowie ein Störspitzendämpfender Kondensator Ci parallel geschaltet Außerdem ist eine Wechselspannungsverbindung vom Minusanschluß der Spule LS des Gebers 4 zur Masseleitung 6 durch einen Kondensator CS hergestellt.

Zwischen den Plus-Anschluß der Spule LS des Gebers 4 und die Masseleitung 6 ist die Serienschaltung eines Ladekondensators CL, eines Ladewiderstandes RL und zweier Dioden D 4 und D 5 geschaltet wobei der Ladewiderstand CL einpolig an die Masseleitung 6 angeschlossen ist und die Kathode der Diode D 4 an dem Plus-Anschluß der Spule LS und die Anode der Diode D 5 an dem Widerstand RL angeschlossen ist. An die Verbindung zwischen dem Ladewiderstand RL und dem Ladekondensator CL ist ein Kopplungswiderstand RK angeschlossen, der andererseits mit dem L/_-Eingang des Komparators 5 verbunden ist Schließlich ist an die Verbindung zwischen Ladewiderstand RL und Ladekondensator CL noch die Serienschaltung eines Rückkopplungswiderstandes RR und einer Diode D 3 angeschlossen, die mit ihrem Kathodenanschluß mit dem Ausgang UA des Komparators 5 verbunden ist der außerdem noch über einen Arbeitswiderstand RA mit der Pulsleitung 7 verbunden ist Ein kleiner Entstörkondensator CE ist ferner zwischen den L/_-Eingang des Komparators 5 und die Masseleitung 6 geschältet

Durch den Spannungsteiler RSi, RS2 wird der Minus-Anschluß der Spule LS des Gebers 4 niederohmig auf ein Bezugspotential angehoben, das der halben Versorgungsspannung entspricht, um eine symmetrische

Hysterese und den vollen Komparatoraussteuerungsbereich zu erhalten. Dasselbe Potential liegt auch, um eine Zusatzhysterese durch die Widerstände RT, RH etwas verschoben, am U₊ -Eingang des Komparator 5. Der Widerstand RB ergibt eine etwa konstante Belastung der Spule LS während der in der vorliegenden Schaltung benutzten positiven Spannungsimpulse, weil der Eingangswiderstand RE sehr viel größer ist und während der positiven Spannungsimpulse die Dioden D 4 und D 5 sperren. Während der negativen, von der Schallung nicht als Nutzimpulse ausgewerteten Impulse ist die Belastung der Spule LS höher, weil dann die Dioden D 4 und D5 leiten und eine Aufladung des Kondensators CL über den Widerstand RL erfolgt. Die Aufladung des Kondensators CL erfolgt dann, wenn die Spannung UC am Ladekondensator größer ist als die Geberspannung US zuzüglich der doppelten Durchlaßspannung der beiden Dioden D 4 und D 5. Die Ladezeitkonstante ist dabei außer vom Innenwiderstand der Geberspule von dem Ladewiderstand RL bestimmt. Außerdem wird der Kondensator CL über den Widerstand RR negativ gegenüber dem Bezugspotential UR aufgeladen, wenn UC größer ist als UA zuzüglich der Durchlaßspannung der Diode D 3. Eine negative Aufladung des Kondensators CL erfolgt also bei niederen Drehzahlen während eines Teiles der Zeitdauer des Impulses UU, solange der Komparatorausgang UA niedrig liegt. Außerdem erfolgt eine negative Aufladung während eines erheblichen Teiles der Zeitdauer des Anliegens von Ulli. Ul wirkt sich wegen zu geringer Amplitude nicht aus. Es ist daher die Ladespannung des Kondensators CL zur Unterdrückung des Impulses UYV bei niederen Drehzahlen bestimmt durch den Widerstand RR und die Zeitdauer der Umschaltung des Komparatorausganges UA durch den Impuls UU sowie durch die Aufladung aufgrund von Ulli. Während einer Umdrehung erfolgt die Entladung des Kondensators, weil die Entladezeitkonstante sehr viel kleiner ist als die Periodendauer (bei niedrigen Drehzahlen). Die Störunempfindlichkeit, also die Unterdrückung des Impulses UYV, wird bei vorge- 4C gebener Hysterese (RH, RT) durch die Aufladung über RR wesentlich erhöht

Um den Komparator 5 umzuschalten, dessen Ausgang sich zunächst auf Versorgungsspannungspegel befindet, muß die vom Geber erzeugte Spannung US die Spannung UC um einen Ansprechwert übersteigen. UC ist während der maßgebenden Zeit, an der UIV vorhanden ist, bestimmt durch die vorhergehende Aufladung während der Komparatorumschaltung durch Uli und die danach folgende Aufladung durch Ulli (bei kleinen Drehzahlen). Bei hohen Drehzahlen ist die Amplitude von U i so hoch, daß auch UI einen Beitrag zur negativen Aufladung des Kondensators CL liefert Eine weitere Aufladung des Kondensators CL während der Komparatorumschaltung erfolgt dann aufgrund der gegebenen Spannungsverhältnisse nicht, dagegen erfolgt eine erhebliche Aufladung während des Anliegens des bei höheren Drehzahlen ebenfalls stark vergrößerten Impulses Ulli. Diese Aufladung ist so groß, daß die Schaltschwelle durch UC so weit angehoben ist, daß UIV mit Sicherheit nicht den Komparator 5 umschaltet Die Serienschaltung der Dioden D 4 und D 5 hebt die Kondensatorladungsschwelle etwas an. Die Dioden D1 und D 2 schützen den Komparator. Bei hohen Drehzahlen und daher hohen Spannungen US verhindert RL eine zu rasche und damit zu hohe negative Aufladung des Kondensators CLdurch i/I.

Die Entladezeitkonstante des Kondensators CL ergibt sich für den Bereich hoher Drehzahlen aus der Kondensatorgröße und der Größe des Widerstandes RK. Dabei dient die Diode D 1 zusätzlich zur Entladung, weil sie den Widerstand RN kurzschließt und der Widerstand RS2 ohnedies sehr niederohmig ist. Im Bereich niedriger Drehzahlen, wenn die Spannung am Widerstand RN kleiner ist als die Durchlaßspannung der Diode D1, ist die Entladezeitkonstante gegeben durch die Größe des Kondensators CL und die Summe der Widerstände RN und RK. Die Widerstände RE und RK bzw. deren Verhältnis bestimmt den zulässigen Wert bzw. das zulässige Amplitudenverhältnis von UIV und LMI in der Weise, daß der Komparator bei UYV nicht anspricht. Die Aufladungszeitkonstante, die durch RR vorgegeben ist, muß so groß sein, daß nicht der Komparator 5 mehrmals umschaltet, wenn das Signal UII rasch ansteigt.

Durch den Kondensator CH wird eine zusätzliche dynamische Rückkopplung eingeführt, die die Impulsbreite des Ausgangsimpulses des Komparators 5 vergrößert, wodurch auch bei niederen Drehzahlen die Aufladezeit des Kondensators CL während des Impulses UII etwas vergrößert und damit die Störsicherheit zusätzlich erhöht wird.

In F i g. 4 ist eine der F i g. 3 entsprechende Schaltung jedoch in doppelter Ausführung vorgesehen, wobei die Elemente der zweiten Ausführung mit den gleichen, durch einen Apostroph ergänzten Bezugszeichen versehen sind. Dabei sind die Schaltungen zur Schwellwertverschiebung einerseits mit dem Plus-Anschluß und andererseits mit dem Minus-Anschluß der Spule LS des Gebers 4 verbunden. Auch ist für die Schwellwertverschiebung ein gemeinsamer Kondensator CL vorgesehen, ebenso wie ein gemeinsamer Spannungsteiler RS1, RS 2 zur Erzeugung des mittleren Bezugspotentiales. Die Masseleitung 6 ist in F i g. 4 nicht gesondert dargestellt sondern es sind die Masseanschlüsse jeweils durch einen die Leitung abschließenden Querstrich in üblicher Weise bezeichnet. Die grundsätzliche Wirkungsweise der Schaltung ist unverändert und entspricht der zuvor gegebenen Beschreibung. Die Diode D 2 kann jeweils entfallen; die Serienschaltung der Dioden D 4, D 5 ist ersetzt durch eine einzelne Diode D 4. Die dynamische Rückkopplung für niedere Drehzahlen durch den Widerstand RR ist ebenfalls für beide Komparatoren 5 und 5' gemeinsam, allerdings über zwei Dioden D 3 bzw. D 3'.

Die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 4 gestattet die Erfassung eines Drehzahlsignales über den Umfang der Scheibe 1 hinweg und zugleich die Erfassung eines OT-Signales an einer einzigen Stelle der Schwungscheibe 1. Der Ladekondensator CL wird durch sämtliche Impulse aufgeladen, was den Vorteil kleinerer Zeitkonstanten ergibt Eine Flankenselektion ist möglich. Das OT-Signal unterscheidet sich von den Drehzahlsignalen durch eine andere Impulsform, was durch entsprechende Gestaltung des Scheibenumfanges erreicht wird. Der Widerstand R W dient dazu, die Spule LS hochohmig von Masse zu trennen, da RS1 und RS 2 niederohmig sind.

Die in Fig.5 dargestellte Schaltung, bei der für gleichartige Schaltelemente jeweils wieder dasselbe Bezugszeichen verwendet wurde, dient zu einer beidseitigen Hystereseverbreitung bzw. Schaltschwellenverschiebung relativ zum Bezugspotential. Es können dadurch gemäß der Impulsform von F i g. 2 sowohl der Impuls Uli als auch der Impuls Ulli genutzt werden, wodurch die Störsicherheit aufgrund der vergrößerten Schalthysterese zusätzlich erhöht wird. Eine Erläute-

rung der Fig.5 wird auf diejenigen Teile beschränkt, die sich von der Schaltung nach F i g. 3 unterscheiden.

Um die symmetrische Hystereseverbreitung bzw. Schaltschwellenverschiebung relativ zum Bezugspotential zu erreichen sind (bei Verwendung eines einzigen !Comparators 5) dem U₊ -Eingang des !Comparators 5 zwei Schaltglieder in Gestalt zweier Transistoren Π und T2 vorgeschaltet. Die Basisanschlüsse der beiden Transistoren sind über Basiswiderstände RB1 bzw. RB 2 mit dem Ausgang UA des !Comparators 5 verbunden. Die beiden Emitteranschlüsse der beiden Transistoren, von denen 7"I ein pnp- und T2 ein npn-Transistor ist, sind mit dem {/+-Eingang des !Comparators 5 verbunden. Am Kollektoranschluß der beiden Transistoren T1 und T2 sind einmal die Widerstände RN1 und RN 2 angeschlossen, die andererseits mit dem U--Anschluß des !Comparators 5 verbunden sind, und es sind andererseits an die Kollektoranschlüsse die Kopplungswiderstände RK1 und RK 2 angeschlossen, die andererseits an die Ladekondensatoren CL 1 und CL 2 geführt sind. Die einseitig mit der Masseleitung 6 verbundenen Ladekondensatoren CL 1 und CL 2 sind über Ladewiderstände RL 1 und RL 2 sowie entgegengesetzt gepolte Dioden D 41 und D 42 mit einem Ende der Spule LS verbunden, deren anderes Ende mit dem {/--Eingang verbunden ist. Der Kondensator CE dient wieder der Entstörung, wogegen die beiden antiparallel geschalteten Dioden D1 und D 2, die die beiden Eingänge des !Comparators 5 überbrücken, dem Schutz des Komparator 5 dienen.

Die Schaltglieder in Form der Transistoren Ti und T2 werden jeweils durch das anliegende Ausgangssignal UA des Komparators 5 geöffnet oder gesperrt, wobei jeweils einer der beiden geöffnet und der andere gesperrt ist Dadurch gelangen abwechselnd die Vorspannungen, die durch die Ladekondensatoren CL 1 und CL 2 in der bereits zuvor beschriebenen Weise erzeugt werden, über die Kopplungswiderstände RKi bzw. RK 2 an den Eingang des Komparators. 1st UA = 0, so ist Tl eingeschaltet und es erfolgt eine Umschaltung, wenn die Signalspannung US größer ist als die negative Vorspannung von CL 1. Ist UA gleich der Speisespannung, so ist T2 eingeschaltet und es erfolgt eine Umschaltung, wenn die Signalspannung US größer ist als die positive Vorspannung des Kondensators CL 2.

Es ist dadurch möglich, sowohl den Impuls UU als auch den Impuls UlU auszunutzen. Die Umschaltung erfolgt dabei einmal bei der ansteigenden Flanke von UII (Vorderflanke) und andererseits bei der ansteigenden Flanke (Rückflanke) von UUl mit so ausreichendem Abstand Vöiii Bezügspüieniial, daß sowohl Ul ais auch UIV zuverlässig unterdrückt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erfassen von elektrischen Impulsen, mit einem induktiven Geber, der infolge des Vorbeilaufes eines ferromagnetischen Körpers elektrische Impulse abgibt, mit einer Schwelle, mit deren Hilfe ein Impuls bei Überschreiten der Schwelle als Nutzimpuls erkannt und zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird, wobei die Schwelle in Abhängigkeit von den Amplituden der Impulse verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der einen Polarität zur Schwellenveränderung und die Impulse der anderen Polarität zur Nutzimpulserkennung verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenveränderung in bezug auf ein vorgegebenes Bezugspotential nach oben und nach unten vorgenommen wird.

3. Anordnung zum Erfassen von elektrischen Impulsen, mit einem induktiven Geber, der infolge des Vorbeilaufes eines ferromagnetischen Körpers elektrische Impulse abgibt, mit einer eine Schaltschwelle aufweisenden Schaltstufe, mit deren Hilfe ein Impuls bei Überschreiten der Schaltschwelle als Nutzimpuls erkannt und am Ausgang der Schaltstufe zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird, sowie mit einer zwischen Geber und Schaltstufe angeordneten Schaltung zur impulsamplitudenabhängigen Änderung der Schaltschwelle der Schaltstufe, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen Geber (LS) und Schaltstufe (5) befindliche Schaltung einen Ladekondensator (CL) umfaßt, der über wenigstens eine Diode (D 4) mit dem Geber (LS) verbunden ist, wobei des weiteren der Ladekondensator (CL) und der Geber (LS) jeweils über Widerstände (RK, RE) an denselben Eingang (U-) der Schaltstufe (5) angeschlossen sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur impulsamplitudenabhängigen Veränderung eine Diode (D 1) vorgesehen und einem Teil (RN) eines an den Ladekondensator (CL) angeschlossenen Entladewiderstandes (RK, RN) parallel geschaltet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladekondensator (CL) über die Serienschaltung eines Widerstandes (RR) und einer Diode (D 3) mit dem Schaltstufenausgang (UA) verbunden ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (LS) an ein Bezugspotential angeschlossen ist, das durch einen Abgriff eines Spannungsteilers (RS 1, RS 2) der Versorgungsspannung (7,6) der Schaltstufe (5) gebildet ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufe (5) mit einer Rückkopplung vom Ausgang (UA) zum Eingang (U+) zur Hysteresevergrößerung versehen ist, und daß dem Rückkopplungswiderstand (RH) ein Kondensator (CH) zur dynamischen Rückkopplung parallel geschaltet ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltstufe ein Komparator (5) verwendet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (LS) symmetrisch zum Bezugspotential geschaltet ist und die Schaltung zur

impulsamplitudenabhängigen Schaltschwellenveränderung doppelt mit jeweils unterschiedlicher Polung vorgesehen und je einem Eingang des Konnparators vorgeschaltet ist

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur impulsamplitudenabhängigen Schaltschwellenveränderung mit beiden Anschlüssen des Gebers (LS) über unterschiedlich gepolte Dioden (D 4 bzw. D 4') verbunden und zwei Schaltstufen (5 und 5') vorgeschaltet ist

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Geber (LS) zwei Schaltungen zur impulsamplitudenabhängigen Schaltschwellenveränderung mit unterschiedlicher Polung über entgegengesetzt gepolte Dioden (DAX bzw. D 42) angeschlossen sind, und daß zwischen diesen Schaltungen und einem Eingang (U+) einer Schaitstufe (5) je ein Schaltglied (Ti bzw. T2) vorgesehen ist, von denen jeweils eines in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Schaltstufe (5) durchlässig und gesperrt ist