JPH07218286A - 誘導ピックアップからの周期的信号を評価する装置 - Google Patents

誘導ピックアップからの周期的信号を評価する装置

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JPH07218286A
JPH07218286A JP4273475A JP27347592A JPH07218286A JP H07218286 A JPH07218286 A JP H07218286A JP 4273475 A JP4273475 A JP 4273475A JP 27347592 A JP27347592 A JP 27347592A JP H07218286 A JPH07218286 A JP H07218286A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】誘導ピックアップからの周期的信号を評価す
る。 【構成】ピックアップによって探査されるべき可動の部
分の位置に関してピックアップのインダクタンスの結果
として周波数の増加と共に増加する遅れを補正する。更
に周波数によって相を補正されたピックアップ信号の評
価端における相対的な時間の移行は、ピックアップ信号
の振幅における変化によって補正される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つの入力をもつ下流
のパルス変成ステージの出力において、ピックアップ信
号の振幅に依存して第１から第２のロジックの状態への
移行に影響を与えるため、誘導ピックアップの出力から
ピックアップ信号が加えられるピークディテクターを含
む誘導ピックアップからの周期的信号を評価する装置で
あって最初の入力には可変の参考信号を加え、第２の入
力にはピックアップ信号を加えることができる装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ特許第２，２３５，０５６号は誘
導ピックアップに対する回路の配置を開示して居り、こ
こにおいては周期的に通過して動く部分のために外部の
磁場の変化が当該ピックアップの中にＡＣ電圧を誘起
し、且つこのＡＣ電圧を同じ周波数のパルスの列に変換
するトリガー回路を有する。このためにＡＣ電圧はピー
クディテクターの入力に加えられ、ピークディテクター
は最大値からこれに比例する直流電圧を形成し、この直
流電圧は、当該ＡＣ電圧の最大値が依然としてトリガー
回路の状態を変えるようにトリガー回路のスイッチを入
れるレベルに影響を与えるためにトリガー回路に加えら
れる。この回路の配置の根本的な欠点は、ピックアップ
の内部インピーダンスの周波数に依存する誘導反応要素
によって起される相の誤差を消去せず速度に依存してい
ることであり、これは一般的に周波数に依存しているこ
とを意味する。
【０００３】１９８３年にロバートボッシュ有限会社に
よって発行された刊行物“モーターエレクトロニク”は
誘導ピックアップからの周期的信号を評価するための装
置を開示している。ここに示されたこのようなピックア
ップの例は回転数に類似のＡＣ電圧を伝達するクランク
シャフトの角度のピックアップである。このＡＣ電圧を
エレクトロニクコントロールユニットの中で処理するこ
とができるように、ＡＣ電圧はシュミットトリガーによ
って四角形の波の電流パルスに変換される。シュミット
トリガーの固定されたヒステリシスは同時に特定の妨害
に関する鈍感さをこの配置の中で増大させる。シュミッ
トトリガーのヒステリシスの限界を越える妨害はしかし
シュミットトリガーの出力におけるパルスを失う結果を
もたらす。
【０００４】ドイツ特許公開第３，４３３，７７７号は
本件についての改良を記述し、この中でシュミットトリ
ガーの限界はピークディテクターの信号に依存して移さ
れる。この結果は色々なピックアップの振幅に依存する
適応するパルスの形状となり、改良された妨害の免除を
提供するよう意図されている。更にピックアップ信号の
相の正確なのぞましい探知の場合においてはシュミット
トリガーのトリガー限界を特にピックアップ電圧の０の
交差に固定して設定することが提案される。
【０００５】この公知の装置の欠点は上記の周波数に依
存する相の誤差を消去しないことである。この装置にお
いて所謂相に正確な探知と云うものは夫々監視される回
転要素の特定の速度において又はピックアップ信号の定
めされた周波数において可能であるが、これは瞬間的な
電圧と回転位置が走査されるべき回転要素の位置との間
の明らかな調整がかくして理解される限りにおいてであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は周期的
な入力信号の全体の公称周波数範囲において実質的な相
の誤差の少ない誘導ピックアップからの周期的な信号を
評価するための装置を与えることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は特許請求項１
の特徴部分による一般的な概念に従った配置により達成
される。
【０００８】本発明による装置の本質的な利点は周波数
が増加する場合例えば連続して調査されるべき部分の速
度の増加の場合、誘導ピックアップの周期的信号の遅れ
は補正され、その結果例えば調査されるべき部分の実際
の位置と、この位置を特徴づけるピックアップ信号の瞬
間的な値との間の絶対的な参考誤差は減少される。この
プロセスの重要な部分は、ピックアップ信号の振幅に関
連して更に処理されるために与えられる信号の側面への
更に参考精度を向上させる影響の行使である。
【０００９】有利な進展は従属請求項２乃至１２の教示
するところに従って与えられている。
【００１０】
【実施例】本願発明の２つの例示的な実施例が図面に代
表され且つ以下の記述に説明されている。
【００１１】例えば誘導ピックアップの矢印１３の方向
に動くことのできる歯１０が図１ａの（ａ）列に図示さ
れている。磁気フラックスを変化させる歯の側面１１及
び１２によってピックアップの巻線の中に信号電圧を発
生し、その周波数は対応する磁場の変化の周波数によっ
て決定され且つその振幅はインダクタンスが曝されてい
る磁気フラックス密度における変化の大きさ及びピック
アップのインダクタンスによって決定される。
【００１２】２つのこのような信号電圧１４及び１５は
異った周波数に対して時間について標準化されて（ｂ）
列に示されている。高い周波数に分類される高い信号電
圧１５が、時に低周波類に分類される低い信号電圧１４
よりも遅れることが見られる。対応する電圧を加えら
れ、且つ参考レベルｕR1の入力側の超過に関連して
（ｃ）列に従ったロジックの状態をもつ信号１６を発生
するトリガー回路は斯くしてｔ0 の時点において下降端
１７を発生し、これは更に処理され且つこの程度迄は
（当該ピックアップの歯に連結された）可動部分の特定
の瞬間位置が割り当てられる。
【００１３】若しくは当該部分がより速く動くならば、
信号電圧１４に関する信号電圧１５の中の上記の時間の
移動は、対応して評価された位置信号１８の中でｔ0 の
瞬間に△ｔによって標準化された遅れた下降端１９を生
ずるためにそれ自身十分である。図１ｂはしかし当該部
分の動きの中に変化がなかったとしても、例えばピック
アップの歯とピックアップの誘導部分との間の空気の割
れ目の幅の変動の結果として磁束の変化条件における変
更は対応して標準化された時間の移行△ｔを起させるの
に十分である。信号電圧がピーク電圧ｕP2に達すると、
対応する下降端を引き起こす限界電圧ｕR1は時点ｔ0 に
関して△ｔだけ遅れた時点においてｔ0’に達する。こ
のような遅れは限界電圧ｕR1をより高い値ｕR2に上昇さ
せることにより避けることができる。図１ａの（ｄ）列
から集められることは、低い限界電圧ｕR1をより高い限
界電圧ｕP2に上昇させると、周波数と信号の振幅に関連
すると明らかにみられるものが、下降信号端１７及び２
０と同じ時間的位置に導くことができる。
【００１４】この作用は図２に従った装置によって行わ
れる。ピックアップ信号は入力端子２１からピークデイ
テクター２５の入力２２と、パルス発生器２６の入力と
比較器２７の第２の入力２４とに送られる。ピークデイ
テクター２５及びパルス発生器２６の出力２８及び２９
は評価段階３０に供給され、この出力は当該比較器２７
の第１の入力３１に接続されている。比較器２７の出力
は出力端子３２に導かれ、ここにおいて相を補正された
ピックアップ信号が取り出されることができる。
【００１５】この装置は次のように作用する。
【００１６】ピークデイテクター２５は端子２１に存在
する入力信号の瞬間的ピークの値に対応する出力電圧を
送り出す。パルスジェネレーター２６はピックアップ信
号と同時に起動され、その出力において、例えば一定の
パルスの継続時間を持つがピックアップ信号の周波数の
増加と共に減少するパルスの中断期間を持つ連続的パル
ス、云い換えれば対応して増加するパルスの効率係数を
もつ連続的パルスを発生する。従ってパルスの継続時間
は実際に起るピックアップ信号の最高の周波数に対して
さえもパルス効率係数が１以下に留るように短く撰ばれ
なければならない。
【００１７】対応するパルスは評価段階３０の中で統合
され、この評価段階は例えばマルテイプライヤーとして
実現されることができ、対応するパルスはピークディテ
クター２５の出力信号と評価される。必要な限界電圧ｕ
R はピックアップ信号の周波数と振幅の上を滑り且つピ
ックアップの信号電圧の瞬間的な値との比較のための参
考電圧として比較器２７に役立つ。このようにして出力
端子３２に伝達されたパルスは図１（ｄ）列の意味で補
正され、ピックアップ信号の周波数及び／又は電圧にお
いて増加が与えられるので、絶対的なピックアップ信号
の大きさとその周波数に時間的に依存しない信号の下降
端が出力端子３２に達成される。
【００１８】パルスの発生と評価は、しかしサンプルに
よって更に以下に説明されているように綜合された作用
の１部として同様にうまく実行されることができる。
【００１９】図３は回路図に基いて図２に従った本発明
の第１の実施例の実際上の実施と作用を例示している。
【００２０】ピックアップ信号は端子２１から第１の減
結合抵抗２２Ａを経てダイオード３３に導かれる。１個
のコンデンサ３４が当該ダイオードと併列に接続され高
周波のスプリアスピークを取除く。このようにして清浄
化されたピックアップ信号は増幅器３５の正の入力に導
かれ、低抵抗のその出力から信号のピーク値はダイオー
ド５８を経て貯蔵コンデンサー３８に伝達される。コン
デンサー３８に併列に接続された抵抗６１はコンデンサ
３８のある程度の安定した放電を確実にするので、コン
デンサの電圧は入力におけるピックアップ信号の変化に
追従することができる。
【００２１】コンデンサ３８を横切る電圧は結果的にピ
ックアップ信号の振幅に応答し、インピーダンストラン
スフォーマとして接続されている増幅器３９の出力２８
における更に低い内部インピーダンス上に依存する。当
該電圧は抵抗４０及び４４を経由して平滑コンデンサ４
６に伝達され、このコンデンサは結果的にローパス又は
綜合作用を実現する。
【００２２】ピックアップ信号は端子２１から第２の減
結合抵抗２３Ａを経由しダイオード４７を経由してトラ
ンジスタ４８のベースに導かれ、このトランジスタ４８
はコンデンサ４９及びＤＣクランプダイオード５０と共
に、単安定のマルチバイブレーターのパルス発生器５１
の駆動回路として作用する。このタイミング入力５５は
例えばここでパルスの継続時間を決定するチャージ抵抗
５４とコンデンサー５６に接続されている。
【００２３】パルス発生器５１の出力５３（ここでは例
として反転されている）はここではスイッチトランジス
タ５９に作用する。トランジスタ５９のコレクタは結果
として図２のパルス発生器２６の出力２９に対応する。
増幅器３９の出力からトランジスタ５９のコレクタは抵
抗６０を経由してピックアップ信号の振幅に従ってフロ
ート（漂う）する供給電圧を供給される。
【００２４】従って抵抗４０，４４、トランジスタ５９
及び平滑コンデンサ４６の容量とは図２の評価段階３０
を代表する。当該平滑コンデンサ４６は比較器４５の第
１の入力に結ばれている。この比較器４５は従ってこの
コンデンサを横切って存在する参考電圧ｕR を供給され
る。
【００２５】ピックアップ信号は第３の減結合抵抗２４
Ａを経由して端子２１から抵抗４３を経て比較器４５の
第２の入力に導かれ、ここにおいて例えば直流のクラン
プダイオード４１、妨害除去コンデンサ４２及び更に直
列の抵抗４３により保護されている。比較器４５の出力
は出力端子３２に供給される。
【００２６】回路図による装置の機能は図２に関して前
述されたものに対応し評価は次のようにして達成され
る。端子２１に存在するピックアップ信号の周波数の増
加と共にトランジスタ５９のコレクタにおけるパルスの
効率係数は小さくなる。このことは繰返えされる時間間
隔から生ずる平均時間の増加に導き、且つこの間にトラ
ンジスタ５９は非電導性であり、結果として（少なくと
も部分的には）コンデンサ４６の方向に増幅器３９の出
力から流れる電流をアースにそらすことはできない。こ
の結果平滑コンデンサ４６は対応してより高い電位に荷
電されその結果比較器４５の第２の入力における参考電
圧ｕS は増加され、比較器４５の出力における下降する
信号端のために１時的に進められる。
【００２７】他方においてピックアップ信号電圧の増加
は対応して増幅器３９の出力電圧における同様の方向の
増加を起こし、この出力電圧はトランジスタ５９及びコ
ンデンサ４６のもとになる電圧として働くので、比較器
４５の参考電圧は対応する方法でピックアップ信号の増
幅に追従する。
【００２８】このことは誘導ピックアップの周期的な信
号の相を、周波数と振幅における変化に関して、非常に
高い精度で補正することを可能ならしめる。
【００２９】図４による実施例においては、貯蔵コンデ
ンサ３８の連続的な放電は時間的間隔をもってピックア
ップ信号と同期して起る放電によって置き換えられる。
この目的のために図３による回路はピックアップ信号に
よってコントロールされる放電回路６２によって６６に
拡大される。
【００３０】共通のベース回路の中で運転されるトラン
ジスタ６６のエミッタ入力は抵抗２３Ａとダイオード４
７の間に連結されている。コレクタ側の負荷抵抗は補足
のトランジスタ６５のベースの上に働き、そのコレクタ
側の負荷抵抗６４は漏洩抵抗６３に関連して電圧分割器
を形成し、その端子にスイッチングトランジスタ６２が
接続されている。既に述べられた抵抗６１はトランジス
タ６２のコレクタに接続されており、一方トランジスタ
６２のエミッタはアースに接続されている。
【００３１】作用は次の通りである。
【００３２】抵抗６１はトランジスタ６２の駆動に依存
してアースに接続される。即ち時間の間隔をおいて起る
駆動の場合に、当該接続も対応して時間の間隔をおいて
行われる。ピックアップ信号のピークの値はピックアッ
プ信号が限界の電位に達するか又は超過する迄コンデン
サ３８の中に貯えられている。例えば約−０．７Ｖであ
る。トランジスタ６６はピックアップ信号がこの電圧と
等しいかこれから落ちる凡ての時間の間隔の間伝導的に
コントロールされている。このコレクタ電流はトランジ
スタ６５及び６２を開くので、トランジスタ６２のスイ
ッチ経路の抵抗は低くなり、コンデンサ３８は結果とし
て少なくとも部分的には放電抵抗６１経由放電される。
（及びトランジスタ６２のスイッチ経路の低い飽和抵抗
を経由して）
【００３３】この拡大の結果は従って、コンデンサ３８
は規定されたやり方で放電されることができ、又夫々規
定された放電された状態から荷電されることであり、そ
のため反応時間が短縮され、ピックアップ信号における
急速な変化の場合に装置の過渡的な反応が改良される。
【００３４】例えばパルス発生器２６の機能及び評価段
階３０の機能が特別の回路の中に組入れられることによ
って実現されるならばこれは本発明の範囲を越えるもの
ではない。例えば１つの例はそのパルスがピックアップ
信号によって誘発されることができ且つそのパルスの長
さがピークディテクターによって信号出力に従ってコン
トロールされることができる（パルス幅変調）パルス発
生器である。そのような回路の変調入力は抵抗４０によ
って相似して供給され、一方抵抗４４及び平滑コンデン
サ４６から成るローパス要素はそのような回路の出力に
よって全面的に供給される。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】誘電ピックアップ信号から得られたトリガー
時点の移行の時間を標準化された図式表示である。
【図１ｂ】周期的ピックアップ信号から得られる振幅に
依存するトリガー端の移行の図式表示である。
【図２】本発明による装置のブロックダイヤグラムを示
す。
【図３】第１の実施例の回路図を示す。
【図４】第２の実施例の回路図を示す。
【符号の説明】
１０ 歯 １１ 側面 １２ 側面 １３ 矢印 １４ 信号電圧 １５ 信号電圧 １６ 信号 １７ 下降端 １８ 位置信号 １９ 下降端 ２０ 下降端 ２１ 入力端子 ２２ 入力 ２２Ａ 抵抗 ２３Ａ 抵抗 ２４ 入力 ２４Ａ 抵抗 ２５ ピークディテクタ ２６ パルス発生器 ２７ 比較器 ２８ 出力 ２９ 出力 ３０ 評価段階 ３１ 入力 ３２ 出力端子 ３３ ダイオード ３４ コンデンサ ３５ 増幅器 ３８ コンデンサ ３９ 増幅器 ４０ 抵抗 ４１ ダイオード ４２ コンデンサ ４３ 抵抗 ４４ 抵抗 ４５ 比較器 ４６ 平滑コンデンサ ４７ ダイオード ４８ トランジスタ ４９ コンデンサ ５０ ダイオード ５１ パルス発生器 ５３ 出力 ５４ 抵抗 ５５ 入力 ５６ コンデンサ ５８ ダイオード ５９ トランジスタ ６０ 抵抗 ６１ 抵抗 ６２ 放電回路 ６３ 抵抗 ６４ 抵抗 ６５ トランジスタ ６６ 放電回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス ブラウン ドイツ連邦共和国 7000 シユツツトガル ト 50 テゲルンゼ−シユトラーセ 15 (72)発明者 ヘルマン シユタイン ドイツ連邦共和国 7053 リンデンシユト ラーセ 40

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２つの入力をもつ下流のパルス変成ステ
    ージ（２７）の出力において、ピックアップ信号の振幅
    に依存して、第１から第２のロジック状態への移行に影
    響を与えるため、誘導ピックアップの出力（２１）から
    ピックアップ信号が加えられるピークディテクター（２
    ５）を含み、最初の入力には可変の参考信号（ｕR ）を
    加え、第２の入力にはピックアップ信号を加えることが
    できる。誘導ピックアップからの周期的信号を評価する
    装置において、ピックアップ信号の周波数に応答する反
    復周波数でパルスを発生させるためピックアップ信号が
    加えられることのできる手段（２６）と、更にピークデ
    ィテクター（２５）の出力（２８）からの信号と、予め
    定められた仕方で可変の参考信号（ｕR ）を形成するた
    めパルスを発生する手段（２９）の出力（２６）からの
    信号を結合させる評価手段（３０）とを含むことを特徴
    とする装置。
  2. 【請求項２】 請求項１の装置において、パルス変成器
    は比較器であることを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】 請求項１の装置において、ピックアップ
    信号の周波数に対応する反復周波数でパルスを発生する
    ための手段（２６）は少なくとも１個の単安定マルチバ
    イブレータを含むことを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 請求項３の装置において、パルスは一定
    の継続時間を持つことを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項１の装置において、評価手段（３
    ０）は少なくとも１個のマルチプライヤを含むことを特
    徴とする装置。
  6. 【請求項６】 請求項１の装置において、評価手段（３
    ０）は少なくとも平滑コンデンサー（４６）、充電抵抗
    （４４）及びスイッチできる電源（５９）を含み、この
    中で電源は当該平滑コンデンサ（４６）に充電するため
    に与えられた充電電流の少なくとも１部を当該パルスに
    よって形成された一定の時間間隔の間そらせることを特
    徴とする装置。
  7. 【請求項７】 請求項６の装置において、充電電流は、
    ピークディテクタ（２５，２２Ａ，３３，３４，３５，
    ３８）の出力信号に従って影響されることのできる電位
    の増幅器出力（３９，２８）から与えられることを特徴
    とする装置。
  8. 【請求項８】 請求項１の装置において、パルスを発生
    する手段（２６）と評価手段（３０）はこれらの機能に
    関して少なくとも部分的に統合されていることを特徴と
    する装置。
  9. 【請求項９】 請求項８の装置において、機能的に統合
    されたパルスを発生する手段（２６）と評価する手段
    （３０）とはピックアップ信号によって起動されること
    ができ、且つピークディテクター（２５）の出力信号に
    よって適当に制御されることのできるパルスの継続時間
    をもつパルス発生器を含むことを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９の装置において、当該機能的
    に統合された手段は、当該パルス形成段階（２７，４
    ５）の下流に接続された、ローパス機能（４４，４６）
    を行うパルス変調器を含むことを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１の装置において、ピークディ
    テクタはピックアップ信号のピークの値のための貯蔵コ
    ンデンサ（３８）を含み、放電手段（６１から６６）は
    少なくとも部分的な放電の目的で、ピックアップ信号が
    予め定めされた制限電位以下に下降する時間相の間に規
    定された負荷（６１）によってピックアップ信号の瞬間
    値に依存して当該貯蔵コンデンサ（３８）をシャントさ
    せるよう設けられていることを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１の装置において、制限電位
    は−０．７Ｖであることを特徴とする装置。
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