DE3228920A1 - Drehzahlgeber - Google Patents
DrehzahlgeberInfo
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
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Description
-
- Drehzah Ig eber
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehzahlgeber mit einer entsprechend der zuerfassenden Drehzahl drehbar antreibbaren, mehrpoligen Magnetscheibe, deren axial gerichtete Pole einen konzentrischen Kreis bildend auf der Magnetscheibe gleichmäßig zerteilt angeordnet sind, und mit einem axial vor der Magnetscheibe fest angeordneten Hall-Element, von dem entsprechend der Drehbewegung der Magnetscheibe eine sinusförmige Spannung erzeugbar ist.
- Derartige Drehzahlgeber sind z.B. als in der Getriebekonstruktion integrierte Seber zur Ansteuerung von elektronischen Tachometern in Kraftfahrzeugen bekannt.
- Um eine relativ hohe Anzahl an Spannungsimpulsen pro Umdrehung zu erzeugen, muß eine entsprechend hohe Anzahl an Polen auf der Magnetscheibe angeordnet sein. Dies bedeutet aber, daß sich mit Erhöhung der Anzahl der Pole auch der Durchmesser der Magnetscheibe und damit die gesamte Baugrße des Drehzahlgebers vergrbßert da eine Erhöhung der Anzahl der Pole bei gleichem Durchmesser der Magnetscheibe zu einer solchen Verringerung der Feldstärke führt, daß eine einwandfreie Erfassung durch das Hall-Element nicht mehr gewährleistet ist.
- Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Drehzahlgeber nach dem Oberbegriff zu schaffen, der bei einwandfreier Funktion eine geringe Baugröße ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine der Magnetscheibe entsprechende zweite Magnetscheibe derart angeordnet ist, daß das Hall-Element etwa mittig zwischen den Magnetscheiben angeordnet ist, daß die Magnetscheiben gemeinsam drehbar antreibbar sind,und daß jeweils einem Pol der einen Magnetscheibe ein entgegengesetzter Pol der anderen MagnessrheibE gegenüberliegt. Damit wird eine Konzentration der Feldlinien und damit eine UergrBßerung der Induktion im Berelh des Hall-Elements erreicht. Streuverluste am radial äußeren Bereich der Magnetscheibelwie sie bei den seither bekannten Drehzahlgebern vorhanden waren, werden erheblich verri:\:rt. Die auf die erfindungsgemäße Weise erreichte Vergrößerung der Induktion ermöglicht es, den Durchmesser der Magnetscheiben relativ gering zu halten.
- Sind die Magnetscheiben auf ihrer dem Hall-Element abgewandten Seite mit einer Rückschlußscheihe versehen, so wird eine Erhöhung der-magnetischen Induktion erreicht.
- In einer einfachen Ausbildung können die Magnetscheiben auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sein. Leicht und rationell montierbar wird es dabei, wenn die Magnetscheiben eine zentrische Bohrung besitzen, mit der sie auf die Welle aufgeschoben sind.
- Zur Sicherstellung des exakten Abstands dar beiden Mlagnetscheiben voneinander, kann zwischen den Magnetscheiben ein Distanzstück aus nichtmagnetischem material angeordnet sein. Dazu ist vorzugsweise das Distanzstück eine auf die Welle aufgeschobene Hülse, die aus Kunststoff bestehen kann.
- Vorzugsweise bestehen die Magnetscheiben aus einem Hartferritmaterial, wobei die Magnete durch axiales Aufmagnetisieren hergestellt sind.
- Ist das Hall-Element innerhalb eines Bauteils mit einem integrierten Schaltkreis angeordnet, durch den als Ausgangssignal ein Impuls mit einer der sinusförmiyen Spannung entsprechenden Frequenz erzeugbar ist, so kann eine weitere VerkleinErung des Drehzahlgebers erreicht werden, da die Aufbereitung von verwertbaren Frequenzimpulsen innerhalb des mit dem Hall-Element versehenen Bauteils erfolgt.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darges@ellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäße.n Drehzahlgebers Figur 2 eine Magnetscheihe nach Figur 1 in der Draufsicht Figur 3 einen Schaltplan eines erfindungsgemäBen Drehzahlgebers Der dargestellte Drehzahlgreber besitzt zwei identische Magnetscheiben 1 und 2, die mit ihrer zentrischen Ausnehmung 3 auf den Endzapfen 4 reduzierten Durct-lmessers einer drehbar antreibbarren Welle 5 aufgeschoben sind.
- Zwischen den beiden Magnetscheiben 1 und 2 ist eine Hülse 6 aus Kunststoff ebenfalls auf den Endzapfen 4 aufgeschoben, so daß die Magnetscheiben 1 und 2 auf einem definierten Abstand zueinander gehalten werden.
- Jeweils auf der tier anderen Magnetscheibe 1 bzw. 2 atJgewandten Seite liegt an jeder Magnetscheibe 1 und 2 eine Rückschlußscheibe 7 und 8 an, die auf die gleiche Weise wie die Magnetscheiben 1 und 2 mit einer Ausnehmung 9 versehen und auf den Endzapfen 4 aufgeschoben sind.
- Da die Ausnehmungen 3 und 9 als Bohrungen mit einer Tangentialfläche 10 und der Endzapfen 4 entsprechend zylindrisch mit einer Tangentialfläche 11 ausgebildet sind, sind die Magnetscheiben 1 und 2 sowie die Rückschlußscheiben 7 und 8 gegen relative Verdrehung zueinander sichert.
- Die t-,agnetscheiben 1 und 2 sind mit zweiunddrei8ig axial ausgerichteten aufmagnetisierten Polen 12 ausgebildet, die sektorartig nebeneinander liegen, wobei jeweils neben einem Nordpol ein Südpol liegt.
- Weiterhin sind die sich gegenüberlieuenden Pole 12 der Magnetscheiben 1 und 2 einander entgegen gesetzt, so daß einem Südpol immer ein nordpol gegenüber liegt.
- Die Montage der Pagnetsotleiben 1 und 2,dr Pückschlußscheiben 7 und 8 sowie der Hülse 6 kann auf einfache Weise auf einem Automaten erfolgen, indem zuerst die Rückschlußscheibe 7,dann die Magnetscheibe 1, die Hülse 6, die Magnetscheibe 2 und die Ruckschlußscheibe 8 auf den Endzapfen 4 aufgeschoben werden.
- Anschließend wird das freie Ende des Endzapfens 4 vernietet, so daß die gesamte Anordnung in richtiger Einbaulage gesichert ist.
- In radialer Richtung gesehen an der Stelle, an der die größte Feldstärke ist, ist zwischen den Magnetscheiben 1 und 2 ein Bauteil 13 mit einem integrierten Schaltkreis 15 entsprechend Figur 3 angeordnet, der ein Hall-Element 14 enthält.
- Dieses Rauteil 13 ist ortsfest und über nicht dargestellte Leitungen mit z.B. einem elektronisctien Tachometer verbunden.
- Der Schaltkreis 15 besteht aus dem Hall-Element 14, das min einem Stromkreis 16 angeordnet ist, der auch ein Stabilisierungselement 21 aufweist. An dem Hall-Element 14 wird durch die sich vorbei bewegenden Nord- und Südpole der Magentscheiben 1 und 2 eine sinusförmige Spannung erzeugt, die am Hall-Element 14 abgegriffen und einem Komparator 17 zugeleitet wird. Der Ausgang des Komparators 17 ist über einen Schmitt-Trigger 18 und essen Ausgang mit der Basis eines NPN-Transistors 19 verbundden.
- Vom Kollektor 20 des Transistors 19 ist dann das Ausgangssignal für das elektronische Tachometer abgreifbar.
- Erreicht die im Hall-Element 14 erzeugte sinusförmige Spannung einen bestimmten Schwellwert, schaltet der Komparator 17 durch, während er bei Unterschreiten dieser Schwelle abschaltet.
- Da nur Spannungen mit glcicem Vorzeichen ausgewertet werden, findet bei Unrzeichenl,lechrìel eine Zluanycabschaltung statt. Somit ergibt sich als Ausgangssignal des Schaltkreises 15 ein Rechteckimpuls mit einer von der Drehzahl der Welle 5 abhängigen Frequenz.
- In einer nicht dargestellten Ausführungsform der Magnetscheiben kann ohne Nachteil für die magnetische Induktion auf die RückschluBscheibEn verzichtet werden. Dies ist der Fall, wenn die Magnetscheiben aus einem rnehrpoliy lateral aufmagnetisierten isotopen Magnetmaterial bestehen.
Claims (2)
- Patentansprüche Drehzahlgeber mit einer entsprechend der zuerfassenden Drehzahl drehbar antreibbaren, mehrpoligen Magnetscheibe, deren axial gerichtete Pole einen konzentrischen Kreis bildend auf der Magnetscheibe gleichmäBig verteilt angeordnet sind, und mit einem axial vor der Magnetscheibe fest angeordneten Hall-Element, von dem entsprechend der Drehbewegung der Magnetscheibe eine sinusförmige Spannung erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Magnetscheibe (1) entsprechende zweite Magnetscheibe (2) derart angeordnet ist, daß das Hall-Element (14) etwa mittig zwischen den beiden Magnetscheiben (i und 2) angeordnet ist, daß die Magnetscheiben (1 und 2 ) gemeinsam drehbar antreibbar sind,und daß jeweils einem Pol (12 ) der einen Magnetscheibe (1 bzw. 2) ein entgegengesetzter Pol (12) der anderen Magnetscheibe (2 bzw. 1) gegenüberliegt.
- 2. Drehzahlgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetscheiben (1 und 2) auf ihrer dem Hall-Element (14) abgewandten Seite mit einer Rückschlußscheibe (7 bzw.8) versehen sind.3. Drehzahlgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetscheiben (1, 2) auf einer gemeinsamen Welle t5) angeordnet sind.4. Drehzahlgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetscheiben (1 und 2) eine zentrische Bohrung besitzen, mit der sie auf die Welle (5) aufgeschoben sind.5. Drehzahlgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Magnetscheiben (1 und 2) ein Distanzstück aus nicht magnetischem Material angeordnet ist.6. Drehzahlgeber nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück eine auf die Welle (5) aufgeschDbene Hülse (6) ist.J Drehzahlgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück aus Kunststoff besteht.9. Drehzahlgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetscheiben (1 und 2) aus einem Hartferritmaterial bestehen und die Pole (12) durch axiales Aufmagnetisieren hergestellt sind.10. Drehzahlgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hall-Element (14) innerhalb eines Bauteils (13) mit einem integrierten Schaltkreis (15) angeordnet ist, durch den als Ausgangssignal ein Impuls mit einer der sinusförmigen Spannung entsprechenden Frequenz erzeugbar ist.11. Drehzahlgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetscheiben aus einem mehrpolig lateral aufmagnetisierten isotopen Magnetmaterial bestehen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US32699981A | 1981-12-03 | 1981-12-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3228920A1 true DE3228920A1 (de) | 1983-06-16 |
Family
ID=23274694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19823228920 Withdrawn DE3228920A1 (de) | 1981-12-03 | 1982-08-03 | Drehzahlgeber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3228920A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1985002077A1 (en) * | 1983-11-01 | 1985-05-09 | Prutec Limited | Positional encoding of rotating members |
-
1982
- 1982-08-03 DE DE19823228920 patent/DE3228920A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1985002077A1 (en) * | 1983-11-01 | 1985-05-09 | Prutec Limited | Positional encoding of rotating members |
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