DE2939665A1

DE2939665A1 - Auswerteschaltung fuer einen halbdifferential-kurzschluss-geber

Info

Publication number: DE2939665A1
Application number: DE19792939665
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 7143 Vaihingen Drews; Hermann Dipl.-Ing. 7141 Schwieberdingen Gässler; Peter Dipl.-Ing. 7135 Wiernsheim Werner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-09-29
Filing date: 1979-09-29
Publication date: 1981-04-16
Also published as: IT1132796B; GB2059604B; FR2466752B3; FR2466752A1; GB2059604A; IT8024980A0

Description

κ. 5 74 3

13-9-1979 Lr/Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart

Auswerteschaltung für einen Halbdifferential-Kur ζ Schluß- Geber

Die Erfindung bezieht sich auf eine Auswerteschaltung
gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache Schaltung anzugeben, mit der die Auswertung des Signals eines induktiven Weggebers unter möglichst weitgehender Elimination störender Eigenschaften des Magnetkerns, wie z. B. einer Temperaturabhängigkeit der Permeabilität erfolgen kann.

Es ist bekannt, daß diese Einflüsse durch eine Vergleichsspule erfaßt und zusammen mit dem Signal der wegstellungsabhängigen Spule verarbeitet werden können.

Die Umsetzung soll eine stellungsabhängige Gleichspannung ergeben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert.

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. .12

(l· Lr/Sm

In dem dargestellten Schaltplan einer erfindungsgemäßen Auswerteschaltung ist die stellungsabhängige Induktivität einer zu einem Halbdifferential-Weg- oder Winkelgeber gehörenden Spule mit Ll und die auf einen konstanten Induktivitätswert eingestellte Vergleichsspule mit L2 bezeichnet. Beide Spulen sind hintereinander geschaltet und in Reihe mit einem Widerstand R7 im Kollektorkreis eines NPN-Transistors T angeordnet, welcher mit seiner Basis an einen zwischen dem Ausgang des als Operationsverstärker ausgebildeten Komparators K und der gemeinsamen Minusleitung 10 angeordneten Spannungsteiler aus zwei Widerständen R5 und Ro angeschlossen ist, der seinerseits über einen Widerstand R4 mit einer an einer positiven Betriebsspannung U_R liegenden Plusleitung 11 verbunden ist. Der Minuseingang A des Komparators ist an einen aus dem Widerstand Rl und dem Widerstand R2 bestehenden Spannungsteiler angeschlossen und über einen Widerstand R3 sowie eine Diode Dl mit dem Kollektor C des Transistors verbunden. Der positive Eingang des Komparators K liegt an dem Verbindungspunkt B zwischen der Vergleichsspule L2 und dem dort vorgesehenen Vorwiderstand R7· Am Verbindungspunkt D der beiden Induktivitäten Ll und L2 ist über einen Widerstand R8 der positive Eingang eines Operationsverstärkers 0 angeschlossen, der als Spitzenwertgleichrichter arbeitet und mit seinem Ausgang über eine Diode D3 an einen Speicherkondensator Cl angeschlossen ist, welchem ein hochohmiger Entladewiderstand R9 parallel geschaltet ist.

Es sei zunächst angenommen, daß der Strom durch den Widerstand R7 nur einen sehr geringen Wert hat. Der nicht invertierende Eingang des Komparators liegt daher nahezu auf dem Potential der vollen Versorgungsspannung, während der invertierende Eingang auf einem niedrigeren Potential liegt. Daher schaltet der Transistor T durch und über den Widerstand R7 und die beiden Induktivitäten beginnt ein steigender

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ζ Lr/

Strom zu fließen. Über den Mitkoppelpfad Dl, R3 wird das Potential am invertierenden Eingang zusätzlich erniedrigt. Dieser Zustand bleibt bestehen bis der Strom durch R7, Ll, L2 und den leitenden Transistor T einen solchen Wert erreicht hat, daß infolge des Spannungsabfalles an R7 das Potential am nicht invertierenden Eingang des Komparators unter dasjenige des invertierenden Eingangs gefallen ist. Nun sperrt der Transistor T und der Strom der Induktivitäten fließt'im Freilaufkreis, d. h. im Kreis R7, L2, Ll, D2 weiter, wobei er zeitabhängig abklingt. Da der Transistor sperrt, springt das Potential des invertierenden Eingangs auf einen höheren Wert, der durch die Widerstände Rl und R2 gegeben ist. Dieser Zustand bleibt bestehen, bis der Strom im Freilaufkreis und damit der Spannungsabfall am Widerstand R7 auf einen solchen Wert gefallen ist, daß das Potential des nicht invertierenden Eingangs des Komparators dasjenige des invertierenden Eingangs übersteigt. Dann wird der Transistor wieder leitend und der Vorgang wiederholt sich.

Während der Sperrzeit des Transistors sinkt der Spannungsabfall am Widerstand R7 infolge des abklingenden Spulenstromes. Die Induktivitäten Ll und L2 bilden einen induktiven Spannungsteiler für diese Spannung. Während also das Potential des Punktes B.auf den durch den Spannungsteiler Rl, R2 gegebenen Wert a » U_R läuft, erreicht das Potential des Verbindungspunktes D einen hierdurch und durch den Quotienten der Induktivitäten gegebenen Scheitelwert U„. Bei Vernachlässigung des Spannungsabfalles an der Diode D2 gilt

U_c = U₁₃ . (1-

^{3 B} rf

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-ί-

R.

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Lr/Sm

wobei U_R die Versorgungsspannung und a das Verhältnis R2 : (Rl + R2) bezeichnet. Diese Scheitelspannung wird im nachfolgenden Spitzengleichrichter dem Kondensator Cl zugeführt und liegt an Klemme E als Gleichspannung an. Dort kann auch ein Anpaßverstärker angeschlossen werden, der die Anpassung an weniger hochohmige Auswerteschaltungen erlaubt. Da in die Spannung U₂ nur der Quotient der Induktivitäten eingeht, werden alle Toleranzeinflüsse, die beide Induktivitäten in gleicher Weise betreffen eliminiert, wie beispielsweise Eigenschaften des Magnetkerns.

Der Vorteil dieser (nach dem Sperrschwingerprinzip arbeitenden) Schaltung gegenüber anderen bekannten Lösungen, die beispielsweise einen induktiven Spannungsteiler in Verbindung mit einem Sinusoszillator verwenden, liegt in dem geringen Bedarf an Schaltelementen.

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Claims

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13-9-1979 Lr/Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart

Patentansprüche

Γ ij Auswerteschaltung für einen Halbdifferential-Kurzschlußring-Geber, der eine Spule mit einer in Abhängigkeit von der Stellung des Kurzschlußringes veränderbaren Induktivität sowie eine zweite Spule mit unabhängiger (Vergleichs-) Induktivität hat, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spulen (Ll/L2) miteinander und mit einem Festwiderstand (R7) in Reihe geschaltet im Kollektorkreis eines Transistors (T) liegen, der mit seiner Basis an den Ausgang einer Vergleichseinrichtung angeschlossen ist, deren einer Eingang an dem Festwiderstand (R7) liegt und deren anderer Eingang wirkungsmäßig mit dem Kollektor (C) des Transistors (T) und mit einem Wicklungsende einer der beiden Spulen verbunden ist, und daß ferner an den Verbindungspunkt (D) der beiden Spulen ein Spitzenspannungsmesser (0) angeschlossen ist.

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2. Auswerteschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung einen Spannungsteiler (RIj R2, R3) enthält, dessen Teilerverhältnis durch den Transistor umschaltbar ist.
3. Auswerteschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung über eine Diode (Dl)
erfolgt.

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