NL194485C - Halfgeleider pulsgenerator. - Google Patents

Halfgeleider pulsgenerator. Download PDF

Info

Publication number
NL194485C
NL194485C NL9401426A NL9401426A NL194485C NL 194485 C NL194485 C NL 194485C NL 9401426 A NL9401426 A NL 9401426A NL 9401426 A NL9401426 A NL 9401426A NL 194485 C NL194485 C NL 194485C
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
switch
sensor
mosfet
pulse
coupled
Prior art date
Application number
NL9401426A
Other languages
English (en)
Other versions
NL9401426A (nl
NL194485B (nl
Inventor
Richard Robert Gerhold
Original Assignee
Dresser Ind
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 Dresser Ind filed Critical Dresser Ind
Publication of NL9401426A publication Critical patent/NL9401426A/nl
Publication of NL194485B publication Critical patent/NL194485B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL194485C publication Critical patent/NL194485C/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/4815Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals using a pulse wire sensor, e.g. Wiegand wire
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/06Indicating or recording devices
    • G01F15/065Indicating or recording devices with transmission devices, e.g. mechanical
    • G01F15/066Indicating or recording devices with transmission devices, e.g. mechanical involving magnetic transmission devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/07Integration to give total flow, e.g. using mechanically-operated integrating mechanism
    • G01F15/075Integration to give total flow, e.g. using mechanically-operated integrating mechanism using electrically-operated integrating means
    • G01F15/0755Integration to give total flow, e.g. using mechanically-operated integrating mechanism using electrically-operated integrating means involving digital counting
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/04Modifications for accelerating switching
    • H03K17/042Modifications for accelerating switching by feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/04206Modifications for accelerating switching by feedback from the output circuit to the control circuit in field-effect transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/689Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors with galvanic isolation between the control circuit and the output circuit
    • H03K17/691Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors with galvanic isolation between the control circuit and the output circuit using transformer coupling

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

1 194485
Halfgeleider pulsgenerator
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een halfgeleider pulsgenerator ten behoeve van een gegevensverzamelketen, omvattende: een sensor voor het detecteren van een verandering in een 5 magnetisch veld en het sequentieel genereren van positieve en negatieve elektrische uitgangssignalen; en een met de sensor gekoppelde eerste bestuurde schakelaar, voorzien van uitgangsaansluitingen, voor het initiëren van een gesloten keten tussen uitgangsaansluitingen wanneer een specifieke van de door de sensor gegenereerde positieve en negatieve signalen ontvangen wordt, welke gesloten keten tussen de uitgangsaansluitingen bestemd is voor een daarmee te koppelen gegevensverzamelketen.
10 Een dergelijke pulsgenerator is bekend uit de Britse octrooiaanvrage GB 2.073.428 en wordt bijvoorbeeld toegepast in volumemeters voor natuurlijk gas en in het bijzonder op een met een volumemeter voor natuurlijk gas gekoppelde vaste-stof pulsgenerator voor het genereren van uitgangssignalen, die representatief zijn voor hoeveelheden van door de volumemeter gemeten gasvolumes.
Het op afstand of automatisch lezen van de natuurlijke-gasmeter brengt doorgaans met zich mee het 15 verzamelen van elektrische pulsen, welke zijn geproduceerd door een op de gasmeter geplaatste inrichting, die mechanische beweging, in het algemeen rotatie van een as, vertaalt naar elektrische pulsen. Elke puls representeert een volume-eenheid van gas. Betrouwbare accumulatie van gasvolumegebruik vereist betrouwbare generatie van elektrische pulsen door de op de gasmeter geplaatste inrichting.
De huidige technologie gebruikt een magneet die, wanneer deze bewogen of geroteerd wordt, door 20 middel van een sensor een elektrische keten opent en sluit. Het openen en sluiten van de keten representeert de pulsvoorwaarden, die door de op afstand gelegen of automatische uitleesapparatuur worden geaccumuleerd.
De schakelactie van de sensor vereist volgens de stand van de techniek geen elektrisch bedienings-vermogen en vereist slechts minimaal elektrisch vermogen om de bediening daarvan te voelen. Dit 25 minimaliseert de elektrische vermogenseisen van de op afstand gelegen of automatische uitleesinrichting en is zeer gewenst aangezien de op afstand gelegen of automatische leesapparatuur doorgaans door een batterij van energie wordt voorzien. De gemakkelijke manier van koppelen en de lage vermogenseisen hebben geresulteerd in toepassing van deze inrichtingen voor het verschaffen van elektrische schakelsluit-pulsen, welke specifieke gasvolumehoeveelheden representeren, die vervolgens door verwijderde of 30 automatische leesapparatuur worden geaccumuleerd.
De verhoging van de natuurlijke gasprijzen en andere vraag naar verhoogde nauwkeurigheid van gasvolumemeting hebben een wens gemotiveerd voor het laten representeren van kleinere gasvolumes per puls en het verbeteren van de pulsopwekking.
De onderhavige uitvinding heeft als doel te voorzien in een verbeterde halfgeleider pulsgenerator.
35 Aldus heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een halfgeleider pulsgenerator van de in de aanhef genoemde soort, gekenmerkt door een tussen de sensor en de eerste bestuurde schakelaar gekoppelde tweede bestuurde schakelaar; en een van genoemde eerste bestuurde schakelaar naar genoemde tweede bestuurde schakelaar gekoppelde spanningsterugvoerketen.
In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat een pulsgenerator volgens de uitvinding een pulsbesturingsketen, 40 die tussen de sensor en de eerste bestuurde schakelaar is gekoppeld en die de tweede bestuurde schakelaar omvat, om de elektrische uitgangspuls van de sensor te ontvangen en de duur daarvan voldoende te verlengen om gebruik daarvan door automatische meteruitleesapparatuur toe te laten.
De uitvinding kan worden gebruikt overal waar een magneet mechanisch wordt bewogen teneinde een sensor een elektrische keten te laten openen en sluiten, en een dergelijk openen en sluiten een ingangs-45 signaal is voor geassocieerde elektrische apparatuur, zodat het specifieke, met de beweging van de magneet geassocieerde fysische gebeurtenissen representeert. Verder kan, in plaats van een magneet en sensor, een pulstransformator worden gebruikt om de ingangspulsen te verschaffen.
Deze en andere kenmerken van de onderhavige uitvinding zullen vollediger worden beschreven in 50 samenhang met de hiernavolgende gedetailleerde beschrijving van de tekeningen, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke elementen representeren en waarin: figuur 1 een schematisch diagram is van een bekende pulsgenererende keten; figuur 2a een grafiek is van een typische door de sensor van figuur 1 gegenereerde positieve puls; figuur 2b een grafiek is van een typische door de sensor van figuur 1 gegenereerde negatieve puls 55 wanneer de magnetische flux op de sensor van figuur 1 wordt omgekeerd; figuur 3 een schematisch blokdiagram is van de onderhavige pulsgenerator; figuur 4 een elektrisch schematisch diagram is van de onderhavige pulsgenerator; 194485 2 figuur 5 een blokdiagram is dat de verbindingen illustreert van de uitgang van de onderhavige pulsgenerator naar een dataverzamelketen die in de techniek bestaat; figuur 6 een grafiek is van de uitgangspuls van de vaste-stof pulsgenerator, welke de schakelsluitpuls toont met een duur van ongeveer 880 milliseconden en optreedt met een vermogensherhalingssnelheid van 5 één puls per 10 seconden; figuur 7 een grafiek is van de uitgangspuls van de vaste-stof pulsgenerator, welke de schakelsluitpuls toont met een duur van ongeveer 400 milliseconden en plaatsvindend met een pulsherhalingssnelheid van ongeveer één puls per 800 milliseconden; en figuur 8 een elektrisch schematisch diagram is van de onderhavige pulsgenerator met een pulstrans-10 formator als de ingangssignaalbron.
De terminologie ’’vaste-stof’ ("solid-state”) heeft enige tweeslachtigheid. De definitie voor vaste-stof die door de gemeenschap van elektrische en elektronische ontwerpers algemeen geaccepteerd is, luidt: ’’een inrichting die gemaakt is van halfgeleidende materialen en werkt door middel van de met het transport van 15 lading in dergelijke materialen geassocieerde kwantummechanische principes". Een keten die in hoofdzaak uit dergelijke inrichtingen bestaat, zou ook als zijnde een vaste-stof keten beschouwd kunnen worden.
Een veelgebruikte, maar minder nauwkeurige, definitie voor "vaste-stof” zou kunnen zijn: "elektrische inrichtingen en ketens die geen bewegende delen hebben". De bij de onderhavige pulsgenerator betrokken sensor heeft geen bewegende delen, maar is niet gemaakt van halfgeleidende materialen. De sensor wordt 20 hier niet aangeduid als vaste-stof, volgens de eerste bovengenoemde definitie. De gehele pulsgenerator, die voornamelijk bestaat uit halfgeleidende inrichtingen en ook verschilt van thans toegepaste techniek, dat wil zeggen elektro-mechanische rietschakelaars, door de afwezigheid van bewegende onderdelen, zal in het hiernavolgende worden aangeduid als een vaste-stof pulsgenerator.
Figuur 1 is een ketendiagram van een bekende pulsgenerator die gebruik maakt van een sensor 12 van 25 het type zoals gebruikt in de onderhavige pulsgenerator. De sensor is beschikbaar in de stand der techniek en wordt geproduceerd door het koud bewerken van een Vicalloy-draad met een diameter van 0,01 inch. Vicalloy, een ferromagnetisch materiaal, bestaat uit ijzer, kobalt en vanadium. De draad is zodanig gevormd dat deze een gradiënt van hogere coërcitiekracht bij het geharde oppervlak naar een lagere coërcitiekracht bij het relatief zachte centrum genereert. De coërcitiekrachtniveaus worden geïdentificeerd wanneer de 30 draad door de diameter wordt verdeeld als twee afzonderlijke gebieden, een buitenste "schaal” en een binnenste "kern”. Magnetisch schakelen vindt plaats in de schaal en kern wanneer de draad zich in de buurt bevindt van een longitudinaal magneetveld dat cycli doorloopt. De resulterende hysterese-lus bevat grote discontinue sprongen die bekend zijn als Barkhausen-discontinuïteiten, welke plaatsvinden tengevolge van polariteitschakeling in de schaal en in de kern. De draad induceert een spanning over de oppikspoel 35 met een duur van ongeveer 20 microseconden, zoals geïllustreerd in figuur 2. Wanneer het magnetische veld wordt omgekeerd, wordt een negatieve spanning geïnduceerd door de oppikspoel met een duur van ongeveer 20 microseconden, zoals geïllustreerd in figuur 2b. De amplitude van de geïnduceerde spanning is afhankelijk van de sterkte en oriëntatie van het excitatieveld. De voor het vormen van de sensor gebruikte draad staat in de techniek bekend als de "Wiegand-effectdraad”. De door sensor 12 gegenereerde puls, 40 zoals getoond door golfvorm 28 in figuur 2a, wordt gekoppeld met de basis van de bipolaire transistor 14, die een 2N2222 of equivalent kan zijn. Een spanningsbron 16 is door een belastingweerstand gekoppeld met de collector 20 van transistor 14, en de emitter 22 van transistor 14 is gekoppeld met massa 24. De uitgang van collector 20 is gekoppeld met aansluiting 26.
Figuur 3 is een blokdiagram van de onderhavige vaste-stof pulsgenerator 30. Magneet 32 is gekoppeld 45 met de as of rotor van de (niet weergegeven) gasmeter. Wanneer de as en magneet 32 roteren, biedt de bewegende magneet magnetische flux van één polariteit aan de sensor 34 aan, en biedt dan in de loop van het maken van een complete cyclus magnetische flux van de tegengestelde polariteit aan dezelfde sensor 34 aan. De magnetische sensor 34 bevindt zich dicht bij de magneet 32, en de magnetische flux-omkeringen veroorzaken, dat de sensor 34 de spanningspulsen zoals geïllustreerd in figuur 2a en figuur 2b, 50 welke een duur hebben van 20 microseconden, produceert. Eén uitgangssluitpuls wordt verschaft voor elke aan de magnetische sensor 34 aangeboden, veranderende magnetische flux-cyclus. De magneet 32 roteert zodanig, dat de snelste rotatiebeweging in een bepaalde toepassing niet resulteert in meer frequente magnetische flux-omkeringen op de magnetische sensor dan de door de bijzondere toepassing vereiste minimale sluitduur van de uitgangsschakelaar.
55 Voor het koppelen met bestaande verre of automatische meteruitleesapparatuur moet de uitgang van de sensor 34 gemodificeerd worden. De duur van het uitgangssignaal op lijn 36 moet aanzienlijk worden vergroot, en het pulscircuit 30 moet gebufferd worden teneinde een openen en een sluiten te representeren 3 194485 van de externe keten die de pulsgenerator 30 verbindt met de in figuur 5 geïllustreerde verre of automatische meteruitleesapparatuur 58.
In de onderhavige pulsgenerator vormen componenten die niet een afzonderlijke vermogensbron behoeven om te werken, een pulsbesturingsketen 38. Deze keten dient om het uitgangssignaal op lijn 36 5 van de magnetische sensor 34 te modificeren. Het gemodificeerde signaal op lijn 40 wordt gekoppeld met een uitgangsinrichting 44 die functioneert als een schakelelement om de externe keten te openen en te sluiten. Anders dan de sensor is geen bron van elektrisch vermogen vereist door de keten 38 om de signaalmodificatie uit te voeren.
Diverse aspecten van de pulsgenerator verschillen van andere pogingen om hetzelfde probleem op te 10 lossen. Kritisch voor de toepassing is een sensor 34 die een spanningssignaal op lijn 36 genereert. Andere pogingen hebben sensoren gebruikt die elektrisch vermogen verbruiken in plaats van het te genereren.
Deze pulsgenerator gebruikt een sensor 34 die een uitgangssignaal genereert zonder een afzonderlijke bron van elektrisch vermogen nodig te hebben. Sommige andere pogingen zijn gedaan om een sensor te gebruiken die vermogen genereert maar waarvan de signaal-amplitude afneemt wanneer de assnelheid 15 afneemt. Aangezien de toepassing vereist dat de assnelheid over het gehele traject tot aan een stilstand wordt gevoeld, gebruikt de onderhavige pulsgenerator een sensor 34 met een uitgang op lijn 36 die consistent is voor alle assnelheden die nuttig zijn voor de hier beschreven toepassing. Zoals vermeld hebben andere pogingen voor het oplossen van hetzelfde probleem actieve inrichtingen in de keten gebruikt om het sensor-uitgangssignaal te modificeren. Deze actieve componenten behoeven elektrisch vermogen 20 om te werken en zouden onacceptabel zijn voor de toepassing. Het bekende voorbeeld in figuur 1 vergroot niet de duur van het actieve uitgangssignaal, en maakt ook geen gebruik van de door de sensor geproduceerde negatieve pulsen. Het is een onderscheid dat de onderhavige pulsgenerator dat wel doet. De keten 38 ontvangt het signaal op lijn 36 van sensor 34, en vergroot de duur van de puls tot meer dan 50 milliseconden, zoals gezien kan worden in de figuren 6 en 7. De puls met verlengde duur wordt gekoppeld 25 op lijn 40 naar een uitgangsinrichting 42, die een eerste MOSFET 44 kan zijn (zie figuur 4). De uitgang van de MOSFET 44 verschijnt op lijn 46 en wordt gekoppeld met een verzamelinrichting 58 (zie figuur 5). De uitgangslijn 48 dient als de signaalterugvoerbaan tussen de verzamelinrichting 58 en de vaste-stof pulsgenerator 30. Zoals uit figuur 3 blijkt, kan de pulsvorminrichting van figuur 3 dus gebruikt worden op plaatsen waar geen extern vermogen beschikbaar is, aangezien de sensor 34 een spanningssignaal 30 genereert van voldoende sterkte voor de pulsbesturingsketen 38 en de MOSFET 44.
Figuur 4 is een schematisch elektrisch diagram van de in figuur 3 getoonde vaste-stof pulsgenerator. De magnetische sensor 34 is in figuur 4 als een spoel getoond. De pulsbesturingsketen 38 omvat een ingangsbelastingweerstand 31 waarover het signaal van de magnetische sensor wordt ontwikkeld. Een tweede MOSFET 52 omvat, zoals bij de meeste MOSFETS, een interne diode tussen de drain- en 35 source-aansluitingen, zodat geleiding zal optreden wanneer de source positief is ten opzichte van de drain.
Deze interne diode geleidt de door de magnetische sensor 34 bij het roteren van de magneet 32 gegenereerde positieve uitgangspuls 28. De aldus geleide positieve uitgangspuls dient om condensator 56 op te laden.
De aldus geladen condensator 56 veroorzaakt een positieve voorspanning van de poort van eerste 40 MOSFET 44, waardoor deze wordt AAN-geschakeld. MOSFET 44 werkt simpelweg als een schakelaar en, wanneer de poort positief is gemaakt ten opzichte van de source, bevindt de schakelaar zich in de AAN of gesloten toestand waarbij de uitgangsaansluitingen op lijnen 46 en 48 met elkaar worden gekoppeld.
Wanneer de magneet 32 in figuur 3 wordt geroteerd, zal dus door de magnetische sensor 34 een negatieve puls gegenereerd worden welke een vooraf bepaald door de gasmeter gemeten gasvolume kan represente-45 ren. Deze in figuur 2b getoonde negatieve puls wordt aangelegd aan de poort van de tweede MOSFET 44 en schakelt deze UIT, de open toestand.
De poort van de tweede MOSFET 52 is verbonden met de positieve uitgangsaansluiting 46 van de eerste MOSFET 44. Dit beïnvloedt een positieve terugkoppeling door toe te laten dat de stijgende spanning op uitgang 46 bij het einde van de uitgangspuls (66 in figuur 6) de drain/source-geleiding op de tweede 50 MOSFET 52 vergroot en daardoor de spanning bij de poort van de tweede MOSFET 44 verlaagt. Dit elimineert de neiging van de tweede MOSFET 44 om te oscilleren wanneer de magneet-rotatie zeer j langzaam is en de temperaturen laag zijn. Bij alle temperaturen resulteert deze positieve terugkoppeling in een snellere stijgtijd bij het eind van de schakelaarsuitgangspuls.
De diode 54 vervult de functie van het, bij de poort van de eerste MOSFET 44, klampen van de 55 negatieve ”reset”-pufs van de magnetische sensor 34 zodat deze niet zal interfereren met de volgende positieve "set”-puls van de magnetische sensor 34 wanneer de magneet snel wordt gedraaid.
Figuur 5 is een diagram dat de vaste-stof pulsgenerator 30 illustreert als een blok waarvan de uitgangen 194485 4 op lijn 46 en 48 gekoppeld zijn met een zich op afstand bevindende, typische gegevensverzamelinrichting 58. Een omkeerinrichting 60 is door een spanningsbron 62 via weerstand 64 voorgespannen. Het sluiten van de eerste MOSFET-schakelaar 44 is in de vaste-stof pulsgenerator 30 verschaft een puls door de omkeerinrichting 60 aan de gegevensverzamelapparatuur, welbekend in de techniek en niet in detail 5 weergegeven, voor tabulatie en meetdoeleinden.
Zoals eerder vermeld, illustreert figuur 6 dat de puls van 20 microseconden in figuur 2 qua duur vergroot wordt tot ongeveer 880 milliseconden door de in figuur 4 getoonde keten 38. De in figuur 5 getoonde spanningsbron 62 is 16 Volt voor het voorbeeld van figuur 5 en figuur 6. Wanneer de positieve puls 28 van de magnetische sensor voor het eerst optreedt, passeert deze door de interne diode van MOSFET 52 en 10 laadt condensator 56 op, waardoor MOSFET 44 wordt AAN-gezet en de in figuur 6 getoonde uitgang op lijn 46 wordt geproduceerd. Bij het begin van de uitgangspuls zoals getoond bij 63, valt de spanning plotseling naar nul wanneer de MOSFET 44 AAN-schakelt en in deze toestand blijft terwijl lading uit de condensator 56 lekt. Wanneer genoeg lading de condensator 56 heeft verlaten om toe te staan dat de uitgangsspanning begint toe te nemen, versnelt de positieve terugkoppeling, zoals verschaft door het koppelen van de uitgang 15 met de poort van MOSFET 52, het uitschakelen van de uitgang zoals getoond bij 66 in figuur 6.
Figuur 6 is een voorbeeld waar de rotatie van magneet 32 langzaam is en de uitgangspuls voltooid is voordat de magnetische sensor een negatieve puls genereert. In figuur 7 is de rotatie van de magneet 32 sneller, waarbij uit de magnetische sensor een positieve puls optreedt ongeveer elke 800 milliseconden. Merk op dat de uitgangspulsduur is verkort tot ongeveer de helft van die tijd omdat de negatieve puls uit de 20 magneetsensor is opgetreden en doorgegeven aan condensator 56 door de MOSFET 52, en een snel uitschakelen van de uitgangspuls tot stand brengt zoals getoond bij 66 in figuur 7.
Hoewel de eerste uitvoeringsvorm betrekking heeft op het verschaffen van een sluiting van een vaste-stof schakelaar in respons op de beweging van een magneet, is een tweede uitvoeringsvorm van dit concept ook mogelijk. Deze alternatieve vorm van de pulsgenerator voorziet in het sluiten van een 25 vaste-stof schakelaar in respons op een aandrijvende uitgang uit een elektronische keten. De tweede uitvoeringsvorm laat elektrische isolatie tussen ingang en uitgang toe, heeft een extreem laag vermogen, en is goedkoop in vergelijking met traditionele benaderingen om hetzelfde te doen. Daar waar de eerste uitvoeringsvorm vergelijkbaar is met een magnetische rietschakelaar, is de tweede uitvoeringsvorm analoog aan een relais.
30 De tweede uitvoeringsvorm van de pulsgenerator is getoond in figuur 8 waar de sensor is vervangen door een kleine pulstransformator 34. De ingang van de pulstransformator wordt dan aangedreven uit een uitgang van een elektronische keten. Wanneer deze aandrijving gedurende ongeveer 30 microseconden een bepaalde polariteit heeft, wordt de vaste-stof schakelaar 44 gesloten gedurende een veel langere tijd, ongeveer 30 milliseconden. Wanneer opeenvolgende aandrijfpulsen van dezelfde polariteit worden 35 aangeboden, kan de uitgang van de schakelaar 44 langer dan 30 milliseconden gesloten blijven. De zich in de gesloten toestand bevindende schakelaar 44 kan op elk willekeurig moment geopend worden door een 30 microseconden durende aandrijfpuls van de tegengestelde polariteit. Op deze manier kan het sluiten van de schakelaar elke gewenste duur krijgen.
Aldus is een vaste-stof pulsketen beschreven, welke een magnetische sensor omvat, een keten voor het 40 verlengen van de duur van de door de magnetische sensor geproduceerde positieve pulsen en ten minste één MOSFET-uitgangstransistor. De magnetische sensor bevindt zich dicht bij een magneet die gemonteerd is op de as van de gasmeter. Wanneer de as en de magneet roteren, veroorzaken magnetische flux-omkeringen dat de sensor spanningspulsen produceert met een lengte van 20 microseconden. Deze pulsen zouden niet direct compatibel zijn in de ingang van bestaande verre of automatische meteruitlees-45 apparatuur.
Voor het koppelen met bestaande verre of automatische meteruitleesapparatuur moet de uitgang van de sensor gemodificeerd worden. De duur van het uitgangssignaal moet aanzienlijk verlengd worden en het signaal moet gebufferd worden voor het representeren van een openen en sluiten van de externe keten die de pulsgenerator verbindt met de verre of automatische meteruitleesapparatuur. In de pulsgenerator worden 50 voor het uitvoeren van de signaalmodificatie componenten gebruikt die geen afzonderlijke vermogensbron behoeven. Een MOSFET-inrichting functioneert als een schakelelement om de externe keten te openen en te sluiten. Geen elektrisch vermogen is vereist door deze pulsgenerator om de signaalmodificatie tot stand te brengen. De onderhavige toepassing gebruikt een sensor die de assnelheid voelt van volle snelheid tot geen rotatie. Aldus heeft de sensor een uitgang die consistent is voor alle assnelheden die nuttig zijn in 55 deze toepassing.

Claims (5)

5 194485
1. Halfgeleider pulsgenerator ten behoeve van een gegevensverzamelketen, omvattende: een sensor voor het detecteren van een verandering in een magnetisch veld en het sequentieel 5 genereren van positieve en negatieve elektrische uitgangssignalen; en een met de sensor gekoppelde eerste bestuurde schakelaar, voorzien van uitgangsaansluitingen, voor het initiëren van een gesloten keten tussen de uitgangsaansluitingen wanneer een specifieke van de door de sensor gegenereerde positieve en negatieve signalen ontvangen wordt, welke gesloten keten tussen de uitgangsaansluitingen bestemd is voor een daarmee te koppelen gegevensverzamelketen; 10 gekenmerkt door: een tussen de sensor en de eerste bestuurde schakelaar gekoppelde tweede bestuurde schakelaar; en een van genoemde eerste bestuurde schakelaar naar genoemde tweede bestuurde schakelaar gekoppelde spanningsterugvoerketen.
2. Pulsgenerator volgens conclusie 1, gekenmerkt door een tussen de sensor en de eerste bestuurde 15 schakelaar gekoppelde pulsbesturingsketen, die de tweede bestuurde schakelaar omvat.
3. Pulsgenerator volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de eerste bestuurde schakelaar een vermeerderings-MOSFET is en dat de pulsbesturingsketen verder omvat: een parallel met de sensor gekoppelde belastingweerstand; een tweede MOSFET als genoemde tweede bestuurde schakelaar, welke tweede MOSFET-schakelaar is 20 gekoppeld met een knooppunt van de sensor en de belastingsweerstand voor het doorgeven van pulsen uit de sensor naar de eerste MOSFET-schakelaar; een condensator, die gekoppeld is tussen de tweede MOSFET-schakelaar en de eerste MOSFET-schakelaar en massa, zodat de condensator wordt opgeladen door een daaraan door de tweede MOSFET-schakelaar aangeboden puls; en 25 waarbij de poort van de eerste MOSFET-schakelaar is gekoppeld met de condensator, zodat de eerste MOSFET-schakelaar wordt AAN-geschakeld wanneer de condensator oplaadt.
4. Pulsgenerator volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat genoemde tweede MOSFET-schakelaar zowel de door genoemde sensor gegenereerde positieve als de door genoemde sensor gegenereerde negatieve pulsen geleidt, waarbij genoemde positieve puls de condensator oplaadt om de eerste MOSFET-schakelaar
30 AAN te schakelen en de negatieve puls genoemde condensator ontlaadt om de eerste MOSFET-schakelaar UIT te schakelen.
5. Pulsgenerator volgens conclusie 4, waarbij de sensor genoemde positieve en negatieve pulsen genereert in respons op een roterende magneet, verder gekenmerkt, door een positief terugkoppelsignaal, dat gekoppeld wordt uit een uitgangsaansluiting van de eerste MOSFET-schakelaar naar de poort van de 35 tweede MOSFET-schakelaar om genoemde tweede MOSFET-schakelaar in voorwaartse richting voor te spannen en een scherp uitschakelen van de eerste MOSFET-schakelaar te veroorzaken door de condensator snel te ontladen door de tweede MOSFET-schakelaar, ongeacht de snelheid waarmee genoemde magneet roteert. Hierbij 3 bladen tekening
NL9401426A 1993-09-03 1994-09-01 Halfgeleider pulsgenerator. NL194485C (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/116,872 US5530298A (en) 1993-09-03 1993-09-03 Solid-state pulse generator
US11687293 1993-09-03

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL9401426A NL9401426A (nl) 1995-04-03
NL194485B NL194485B (nl) 2002-01-02
NL194485C true NL194485C (nl) 2002-05-03

Family

ID=22369749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9401426A NL194485C (nl) 1993-09-03 1994-09-01 Halfgeleider pulsgenerator.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5530298A (nl)
CA (1) CA2130320C (nl)
DE (1) DE4431164C2 (nl)
FR (1) FR2709620B1 (nl)
GB (1) GB2281626B (nl)
NL (1) NL194485C (nl)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0993908A (ja) * 1995-09-22 1997-04-04 Denshi Seigyo Group:Kk 半導体スイッチ駆動回路
US6744153B2 (en) * 1998-09-18 2004-06-01 Hirose Electric Co., Ltd. Apparatus for and method of generating a pulse signal
US6191687B1 (en) * 1998-09-24 2001-02-20 Hid Corporation Wiegand effect energy generator
US6559632B1 (en) * 2000-04-11 2003-05-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for determining linear and angular velocity of a moving body
US6604434B1 (en) 2000-06-23 2003-08-12 Neptune Technology Group, Inc. Method and apparatus for determining the direction and rate of a rotating element
US6612188B2 (en) 2001-01-03 2003-09-02 Neptune Technology Group Inc. Self-powered fluid meter
US6469499B2 (en) 2001-02-06 2002-10-22 Delphi Technologies, Inc. Apparatus and method for low power position sensing systems
AR033319A1 (es) * 2001-05-04 2003-12-10 Invensys Metering Systems Nort Disposicion y metodo para comunicacion y control de lectura automatizada de medidores
US6886414B2 (en) * 2003-04-21 2005-05-03 Dresser, Inc. Power generating meter
US7659712B2 (en) * 2004-10-13 2010-02-09 Dresser, Inc. System and method for process measurement
US7498953B2 (en) * 2004-11-16 2009-03-03 Salser Jr Floyd Stanley Smart transmitter for utility meters
WO2006131152A1 (en) * 2005-06-09 2006-12-14 Energy Ict A combined set comprising a fluid meter and a pulse generator
US7349813B2 (en) 2006-05-16 2008-03-25 Dresser, Inc. Fault tolerant power system architecture for fluid flow measurement systems
CN100388324C (zh) * 2006-06-30 2008-05-14 常州信力汉克电子有限公司 气体体积修正仪输出转换器
US7661306B2 (en) * 2007-02-06 2010-02-16 Dresser, Inc. Instruments for flow meters
US20090035121A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Dresser, Inc. Fluid Flow Modulation and Measurement
JP5125521B2 (ja) * 2008-01-10 2013-01-23 日本精工株式会社 回転角検出装置
DE102013003190A1 (de) * 2013-02-26 2014-08-28 Hengstler Gmbh Batterieloser Signalgeber mit Wiegand-Sensor für Gas- oder Wasserzähler
US10969214B2 (en) 2013-12-31 2021-04-06 Joral Llc Position sensor with Wiegand wire, position magnet(s) and reset magnet
EP3018455B1 (de) 2014-11-06 2019-06-19 Elster GmbH Impulsgeber für einen Fluidzähler
JP2016197807A (ja) * 2015-04-03 2016-11-24 株式会社デンソー 通信装置、および、通信方法
JP6336232B1 (ja) * 2017-03-21 2018-06-06 三菱電機株式会社 回転数検出器

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3602825A (en) * 1968-05-16 1971-08-31 Sylvania Electric Prod Pulse signal automatic gain control system including a resettable dump circuit
US3820090A (en) * 1970-01-26 1974-06-25 Vlinsky M Bistable magnetic device
SE354570B (nl) * 1970-03-25 1973-03-19 Jaernhs Elektriska Ab
GB1507449A (en) * 1973-12-14 1978-04-12 Dresser Europe Sa Fluid-flow meter
DE2450921C3 (de) * 1974-10-25 1981-10-15 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München MOS-integrierte Schaltungsanordnung für einen Impulsgenerator
DE2552890A1 (de) * 1975-11-25 1977-05-26 Jernss Hans Peter Anordnung zur messung von stroemungsmittelmengen
DE2608265C2 (de) * 1976-02-28 1978-04-27 Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg Mehrphasen-MOS-Schaltung zur Impulsdaueränderung
US4004163A (en) * 1976-03-11 1977-01-18 Rockwell International Corporation Time delay, charge, transfer circuit
JPS54177960U (nl) * 1978-06-02 1979-12-15
DE3008527C2 (de) * 1980-03-06 1982-04-29 Fa. Dr. Eugen Dürrwächter DODUCO, 7530 Pforzheim Schaltungsanordnung zur digitalen Fernübertragung von Signalen
DE3014783C2 (de) * 1980-04-17 1981-12-24 Fa. Dr. Eugen Dürrwächter DODUCO, 7530 Pforzheim Impulsgenerator
FR2506932A1 (fr) * 1981-05-26 1982-12-03 Degremont Debitmetre a element rotatif
JPS5974724A (ja) * 1982-10-21 1984-04-27 Sony Corp パルス発生回路
NL8703152A (nl) * 1987-12-29 1989-07-17 Philips Nv Geschakeld kapaciteitsnetwerk.
US5004159A (en) * 1988-01-25 1991-04-02 Specified Equipment Systems Company, Inc. Method and apparatus for applying single of multicomponent materials
JPH0277621A (ja) * 1988-09-14 1990-03-16 Yazaki Corp ガスメータ
GB2226637B (en) * 1988-12-29 1993-05-05 Kimmon Mfg Co Ltd Multi-function signal generator
US5010568A (en) * 1989-04-04 1991-04-23 Sparton Corporation Remote meter reading method and apparatus
DE3932735A1 (de) * 1989-09-30 1991-04-18 Dotronic Mikroprozessortechnik Vorrichtung zum erfassen der durchflussmengen bei gaszaehlern
DE3941606A1 (de) * 1989-12-16 1991-06-20 Messerschmitt Boelkow Blohm Sensor fuer das ausloesen eines rueckhaltesystems

Also Published As

Publication number Publication date
DE4431164C2 (de) 1998-06-04
NL9401426A (nl) 1995-04-03
GB9416858D0 (en) 1994-10-12
FR2709620A1 (fr) 1995-03-10
NL194485B (nl) 2002-01-02
GB2281626A (en) 1995-03-08
FR2709620B1 (fr) 1996-03-29
CA2130320C (en) 1999-06-15
DE4431164A1 (de) 1995-03-09
GB2281626B (en) 1996-09-18
US5530298A (en) 1996-06-25
CA2130320A1 (en) 1995-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL194485C (nl) Halfgeleider pulsgenerator.
WO1997001223A1 (fr) Dispositif d'actionnement d'antenne pour transpondeur
US4305034A (en) Magnetic field intensity measuring device with frequency change indication
GB2239374A (en) Microcomputer on IC card attenuates resonance after transmission is complete
FR2647940B1 (fr) Circuit de commande de modulation du champ magnetique pour l'enregistrement d'une memoire magneto-optique
JPH02179416A (ja) 信号処理回路
KR0172345B1 (ko) 반도체 메모리 장치의 하이퍼 페이지 모드의 데이터 출력신호 제어회로
KR870001583A (ko) 디스크재생장치
US10859617B2 (en) Method of operating LC sensors, corresponding system and apparatus
US6400208B1 (en) On-chip trim link sensing and latching circuit for fuse links
US5982175A (en) Magnetic sensor with CMOS multivibrator
US4189674A (en) Signal transducing means using a bistable magnetic device
EP1343184B1 (en) Circuit and method for detecting the state of a switch
US4032805A (en) Electrical pulse generator for remote reading meter
US4493015A (en) Circuit arrangement for determining the load current in a reversible d-c controller or chopper
US3002139A (en) Electrically powered balance mechanism
JP2601968B2 (ja) 電流スイッチングシステム
US5512807A (en) Electronic control device for a direct current electric motor having two supply terminals for a drive system operating in back-and-forth mode, and the application of such a device to a vehicle screen wiping system
JP2000075063A (ja) アナログ電子時計
SU1525580A2 (ru) Дискретный преобразователь угловой скорости
KR940006458Y1 (ko) 반도체 메모리 장치의 출력 버퍼회로
SU1282203A1 (ru) Устройство дл слежени за информационной дорожкой носител оптической записи
JPH0648971Y2 (ja) データ通信装置の発振回路
KR920007260B1 (ko) 3가지 상태의 입력신호 스위치 구동장치
KR890000695B1 (ko) 테이프 레코오더의 자동 정지회로

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
SNR Assignments of patents or rights arising from examined patent applications

Owner name: DRESSER, INC.

V4 Lapsed because of reaching the maximum lifetime of a patent

Effective date: 20140901