DE2913895A1 - Analoge auswerteschaltung fuer einen induktiven stellungsgeber, insbesondere fuer einen halbdifferential-kurzschlussringgeber - Google Patents

Analoge auswerteschaltung fuer einen induktiven stellungsgeber, insbesondere fuer einen halbdifferential-kurzschlussringgeber

Info

Publication number
DE2913895A1
DE2913895A1 DE19792913895 DE2913895A DE2913895A1 DE 2913895 A1 DE2913895 A1 DE 2913895A1 DE 19792913895 DE19792913895 DE 19792913895 DE 2913895 A DE2913895 A DE 2913895A DE 2913895 A1 DE2913895 A1 DE 2913895A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
evaluation circuit
coils
operational amplifier
inductance
rectifier
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.)
Granted
Application number
DE19792913895
Other languages
English (en)
Other versions
DE2913895C2 (de
Inventor
Albig Ing Grad Hassler
Hans Dipl Ing Kubach
Johannes Ing Grad Locher
Bernd Dipl Ing Schelling
Albrecht Dipl Ing Sieber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19792913895 priority Critical patent/DE2913895C2/de
Priority to LU81173A priority patent/LU81173A1/de
Priority to FR8006896A priority patent/FR2453393A1/fr
Publication of DE2913895A1 publication Critical patent/DE2913895A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2913895C2 publication Critical patent/DE2913895C2/de
Expired legal-status Critical Current

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
    • G01D5/20—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/22—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils
    • G01D5/2208—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils
    • G01D5/2225—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils by a movable non-ferromagnetic conductive element
    • G01D5/2233—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils by a movable non-ferromagnetic conductive element constituting a short-circuiting element
    • 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
    • G01D5/20—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2611—Measuring inductance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

R. 5^06
4.4,1979 Lr/Sm
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1
Analoge Auswerteschaltung für einen induktiven Stellungsgeber, insbesondere für einen Halbdifferential-Kurzschlußringgeber
Die Erfindung betrifft eine analoge Auswerteschaltung für einen induktiven Stellungsgeber3 mit zwei auf einem gemeinsamen Eisenkern sitzenden Spulen, von denen wenigstens eine in ihrer Induktivität veränderbar ist mit Hilfe eines Kurzschlußringes, der einen der Schenkel des Eisenkerns umschließt und entlang diesem Schenkel in Abhängigkeit von dem zu messenden "Weg verstellbar ist. Bei einem solchen Weggeber ändert sich die Induktivität der Spule, wenn der Kurzschlußring auf dem zu dieser Spule gehörenden Schenkel des Eisenkerns, beispielsweise in Abhängigkeit vom Verstellweg einer den Unterdruck im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine messenden Membrandose oder einer im Ansaugrohr angeordneten Stauklappe zur Messung der Ansaugluftmenge verstellt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfach aufgebaute Auswerteschaltung zu schaffen, mit welcher die sich wegabhängig ändernde Induktivität der Spule in einen analogen elektrischen Wert, insbesondere in eine analoge Spannung umgewandelt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe ist für die Auswerteschaltung die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Merkmalskombination vorgesehen.
030042/0354 .
R. 5406 Lr/Sm
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen Auswerteschaltung in ihrem Schaltbild dargestellt und nachstehend im einzelnen näher erläutert.
Die erfindungsgemäße Auswerteschaltung dient dazu, die in Abhängigkeit von der Bewegung eines Bauteils einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine, beispiels.weise der Drehbewegung einer im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine angeordneten Stauklappe veränderbare Induktivität Ls der Meßspule 3 des Gebers in eine analoge, am Ausgang A der Auswerteschaltung abgreifbare Spannung umzuwandeln und dabei die Induktivität Ls der Meßspule ins Verhältnis zu einer Referenz-Induktivität Ls einer Vergleichsspule 2 zu setzen, welche zur Vermeidung von äußeren Einflüssen auf dem gleichen Eisenkern wie die Heßspule 3 angeordnet ist.
Kernstück der erfindungsgemäßen Auswerteschaltung ist ein amplituden-stabiler Clapposzillator von der Art, wie er im Prinzip in der DE-PS 20 08 902 (H 03 b, 3/02) angegeben ist. Der nur geringfügig abgewandelte, verbesserte Oszillator 1 nach der Zeichnung enthält zwei komplementäre, zueinander in Reihe geschaltete Transistoren, nämlich einen ersten Transistor Tl vom npn-Typ, der mit seinem Kollektor unmittelbar an eine gemeinsame, Pluspotential führende Betriebsstromleitung 4 angeschlossen ist, und einen zweiten Transistor T2 vom pnp-Typ, der mit seinem Kollektor an eine durchgehende Minusleitung 5 angeschlossen ist. Die Emitter der beiden Transistoren sind durch zwei gleichgroße Emitter-Vorwiderstände 6 und 7 verbunden. An den Verbindungspunkt 8 dieser Widerstände sind zwei zur Rückkopplung und Spannungsteilung dienende Kondensatoren 10 und 11 angeschlossen, von denen der Kondensator mit der Minusleitung 5 und der Kondensator 10 mit der Basis des ersten Transistor Tl verbunden ist, welche außerdem über einen Widerstand 12 mit der Plusleitung 4 und über einen weiteren Kondensator 13 mit der Basis des zweiten Transistors T2 ver-
0300A2/0354
—3— R. 5406
Lr/Sm
bunden ist, die über einen Widerstand 14 an der Minusleitung liegt.
Die beiden Spulen 2 und 3 sind zueinander in Reihe geschaltet und bilden zusammen mit einem an die Basis des ersten Transistors Tl angeschlossenen Kondensator 15 einen Reihenschwingkreis , dessen Resonanzfrequenz von der Kapazität dieses Serienkondensators 15 und der Induktivität der beiden Spulen 2 und 3 abhängt.
Zur Erzielung einer hohen Genauigkeit bei der Auswertung der variablen Induktivität Ls ist für den Oszillator 1 eine Amplitudenstabilisierung vorgesehen, welche dadurch erreicht wird, daß die an der Referenzspule 2 entstehende, sinusförmige Teilspannung einem ersten Spitzengleichrichter 16 zugeführt ist, an dessen amplitudenabhängiger Ausgangsspannung ein Regler 17 liegt, welcher einen Operationsverstärker 18 enthält, dessen Ausgangsspannung über einen Widerstand 19 und eine Diode 20 der Basis des zweiten Transistors T2 derart zugeführt ist, daß bei allen vorkommenden Betriebszuständen die an der Referenzspule 2 entstehende Teilspannung unabhängig von der jeweiligen Größe der Meßinduktivität Ls der Meßspule konstant bleibt.
Die an der Referenzspule 2 abgenommene Oszillator-Teilspannung wird dem Plus-Eingang des zum Gleichrichter 16 gehörenden Operationsverstärker 21, der wie die übrigen Operationsverstärker der Auswerteschaltung vom Typ MC 3302 sein kann, über einen Widerstand 22 zugeführt. Damit durch negative Spannungswerte am Plus-Eingang kein Schaden im Operationsverstärker entstehen kann, ist der Pluseingang durch eine Diode 23 geschützt, welcher ein Kondensator 24 parallel liegt. Vom Ausgang des Operationsverstärkers 21 führt eine weitere Diode 25 zu einem Widerstand 26 mit parallelgeschaltetem
0300A2/03SA . /1}
R. 5^06
Lr/Sm
Glättungskondensator 27 und über einen Vorwiderstand 28 zum Plus-Eingang des zum Regler 17 gehörenden zweiten Operationsverstärkers 18, bei welchem der Plus-Eingang durch einen Integrationskondensator 29 mit dessen Ausgang und einem weiteren, an die Minusleitung 5 angeschlossenen Kondensator 30 sowie dem zum Transistor T2 führenden Widerstand 19 verbunden ist.
Die von der jeweiligen Größe der Induktivität Ls der Meßspule 3 abhängige Oszillatorspannung wird unmittelbar hinter dem Serienkondensator 15 über einen von zwei Spannungsteilerwiderständen 31j 32 dem durch eine Diode 35 geschützten Plus-Eingang eines dritten Operationsverstärkers 33 zugeführt, der das Kerntüek eines zweiten Gleichrichters 3^ bildet. An den Ausgang des Operationsverstärkers 33 ist über eine weitere Diode 36 ein Integrierkondensator 37 angeschlossen, an welchem bei parallelgeschaltetem Entladewiderstand 38 die zur Größe der jeweiligen, stellungsabhängigen Induktivität Ls proportionale, am Ausgang A abnehmbare Ausgangsspannung entsteht.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Auswerteschaltung besteht darin, daß die Oszillatorspannung trotz einer geringen Batteriespannung von beispielsweise +5V an der Plusleitung h bis auf Spitzenwerte von etwa 15 V ansteigen kann und demgemäß gegenüber den beim Betrieb auf Kraftfahrzeugen unvermeidbaren Störwellen ein sehr gutes Verhältnis zwischen Nutz- und Störspannungen erzielt werden kann.
030042/0364

Claims (4)

  1. R. 5406
    4.4.1979 Lr/Sm
    ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1
    Ansprüche
    l.\ Analoge Auswerteschaltung für einen induktiven Weggeber mit zwei auf einem gemeinsamen Eisenkern sitzenden Spulen, von denen wenigstens eine in ihrer Induktivität veränderbar ist mit Hilfe eines Kurζschlußringes, der einen der Schenkel des Eisenkerns umschließt und entlang diesem Schenkel in Abhängigkeit von dem zu messenden Weg verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteschaltung ein Clapp-Oszillator (Tl, T2) vorgesehen ist, dessen Schwingkreis wenigstens die beiden in Reihe liegenden Spulen (2, 3) und einen Serien-Kondensator (C3) enthält, und daß ein als Regler (17) arbeitender Operationsverstärker (18) vorgesehen ist, mit dem die Schwingungsamplitude an wenigstens einer der Spulen (2, 3) konstant gehalten wird, und mit einem zweiten, an den Serienkondensator (C3) und die andere der beiden Spulen an-
    ..12.
    030042/0354
    ORIGINAL INSPECTED
    - 2 - R. 5^06
    Lr/Sm
    geschlossenem als Gleichrichter arbeitenden Operationsverstärker (33)j an dessen Ausgang ein Kondensator (37) angeschlossen ist, dessen Spannung (U.) die Information über den Weg liefert.
  2. 2. Auswerteschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Regler (17) eine Gleichrichterstufe (16) vorgeschaltet ist, wobei an dein Eingang dieser Stufe diejenige (2) der beiden Spulen (2, 3) angeschlossen ist, die auf eine feste Referenz-Induktivität (Lr) eingestellt ist.
  3. 3. Auswerteschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterstufe (16) einen Operationsverstärker (21) enthält, an dessen Pluseingang die Referenz-Induktivität (Lr) angeschlossen ist.
  4. 4. Auswerteschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Spule (3) mit veränderlicher Induktivität (Ls) an den Pluseingang des zum Ausgangsgleichrichter (34) gehörenden Operationsverstärkers (33) angeschlossen ist.
    030042/0354
DE19792913895 1979-04-06 1979-04-06 Schaltungsanordnung für einen induktiven Weggeber Expired DE2913895C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792913895 DE2913895C2 (de) 1979-04-06 1979-04-06 Schaltungsanordnung für einen induktiven Weggeber
LU81173A LU81173A1 (de) 1979-04-06 1979-04-20 Analoge auswerteschaltung fuer einen induktiven stellungsgeber,insbesondere fuer einen halbdifferential-kurzschlussringgeber
FR8006896A FR2453393A1 (fr) 1979-04-06 1980-03-27 Montage d'exploitation analogique pour capteur de position inductif, notamment pour capteur semi-differentiel a anneau en court-circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792913895 DE2913895C2 (de) 1979-04-06 1979-04-06 Schaltungsanordnung für einen induktiven Weggeber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2913895A1 true DE2913895A1 (de) 1980-10-16
DE2913895C2 DE2913895C2 (de) 1986-07-10

Family

ID=6067638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792913895 Expired DE2913895C2 (de) 1979-04-06 1979-04-06 Schaltungsanordnung für einen induktiven Weggeber

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE2913895C2 (de)
FR (1) FR2453393A1 (de)
LU (1) LU81173A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4897794A (en) * 1987-07-21 1990-01-30 Egg Co., Ltd. Impulse coil tester
DE3903278A1 (de) * 1989-02-03 1990-08-09 Rexroth Mannesmann Gmbh Speisung induktiver sensoren
DE10031237A1 (de) * 2000-06-27 2002-01-31 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung, insbesondere elektromagnetischer Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2008902C3 (de) * 1970-02-26 1973-09-20 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Amplitudenstabiler Sinus-Oszillator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2008902C3 (de) * 1970-02-26 1973-09-20 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Amplitudenstabiler Sinus-Oszillator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4897794A (en) * 1987-07-21 1990-01-30 Egg Co., Ltd. Impulse coil tester
DE3903278A1 (de) * 1989-02-03 1990-08-09 Rexroth Mannesmann Gmbh Speisung induktiver sensoren
DE10031237A1 (de) * 2000-06-27 2002-01-31 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung, insbesondere elektromagnetischer Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine
DE10031237C2 (de) * 2000-06-27 2003-08-14 Daimler Chrysler Ag Elektromagnetischer Aktuator, insbesondere zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
FR2453393B3 (de) 1982-01-29
DE2913895C2 (de) 1986-07-10
FR2453393A1 (fr) 1980-10-31
LU81173A1 (de) 1979-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3835090C2 (de)
DE3903278C2 (de) Induktive Wegaufnehmeranordnung
DE2910491C2 (de)
DE2940018A1 (de) Induktive messeinrichtung, insbesondere fuer eine brennkraftmaschine
DE3633792C2 (de)
DE2942134A1 (de) Auswerteschaltung fuer einen induktivgeber
DE3639947A1 (de) Impulsformer fuer induktive geber
DE2008902C3 (de) Amplitudenstabiler Sinus-Oszillator
DE2913895A1 (de) Analoge auswerteschaltung fuer einen induktiven stellungsgeber, insbesondere fuer einen halbdifferential-kurzschlussringgeber
DE2509343C3 (de) Einrichtung zur Regelung der Drehzahl von umlaufenden Maschinen
DE3920051A1 (de) Oszillator, insbesondere fuer einen beruehrungslos arbeitenden induktiven naeherungssensor oder naeherungsschalter
DE2944472A1 (de) Induktive, insbesondere fuer eine brennkraftmaschine bestimmte messeinrichtung
EP1490655B1 (de) Schaltungsanordnung zur gleichrichtung der ausgangsspannung eines von einem oszillator gespeisten sensors
DE1762565A1 (de) Elektronischer Naeherungsschalter
DE2351444A1 (de) Annaeherungsfuehler
DE2357791A1 (de) Induktiver weggeber
DE2924093A1 (de) Induktiver differentialweggeber
DE2944502C2 (de)
DE2902157A1 (de) Analoge auswerteschaltung fuer einen induktiven weggeber
DE2944463A1 (de) Induktive messeinrichtung fuer ein steuer- oder regelorgan, insbesondere einer brennkraftmaschine
EP0059770B1 (de) Vorrichtung zum Erfassen eines Magnetfeldes
DE3210890C2 (de)
DE2261218C2 (de) Steuerschaltung zum Ansteuern mindestens einer Windung eines Lagenmeßtransformators
DE4304061B4 (de) Schaltungsanordnung zur Auswertung von Meßreaktanzen
DE3008584A1 (de) Schaltungsanordnung zur erfassung von drehgroessen einer welle

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee