DE1915784A1

DE1915784A1 - Vorrichtung zur Gewinnung einer Impulsfolge

Info

Publication number: DE1915784A1
Application number: DE19691915784
Authority: DE
Inventors: De Lange Herman Kasper Adriaan
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1968-04-01
Filing date: 1969-03-27
Publication date: 1969-10-30
Also published as: CH489019A; GB1263564A; FR2005262A1; AT278177B; US3515921A; BE730817A; NL6904910A

Description

DlpL-tnfl. HORST AUER Anmelder: H,Y. PH Li. j· bulLAfiiPSiiFASBIEKEff

Akte: PHN- 3192 PHII.

e: PHN- 3192 ?

Anmeldung vom» 26. März 1969 / „,.,.

, WJw.

Vorrichtung sur Gewinnung einer Impulsfolge.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung einer Impulsfolge in Abhängigkeit der Drehzahl eines rotierenden Systems^ wobei verteilt über den Umfang einer rotierenden Scheibe dee Systems, iiagnete angeordnet sind und ein stillstehender Magnetkopf, an dem lie Magnete vorbeibewegt werden, vorgesehen ist. Eine derartige Vorrichtung wird häufig sur Regelung der Drehzahl eines rotierenden Systems laitiels eines Servosystem© verwendet, wobei die vom !■.agnetkopf gelieferte Impulsfolge, deren Impulse jedesmal bei Vorbeiwandern eines Magneten am Magnetkopf gebildet werden, ein Haas für die momentane Drehzahl des Systems darstellt. Im Servosystem wird dieses Istsi^nal mit einem Sollsignal verglichen, woraus die Regelgröße für das System abgeleitet wird. Sobald auf der Scheibe mehr als ein Magnet angeordnet ist, spielt ihre gegenseitige Lage eine aueschlaggebende

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Bolle, weil ja hierdurch, abgesehen von der Drehzahl der Scheibe, ebenfalls die zeitliche Aufeinanderfolge der einzelnen im Magnetkopf induzierten Impulse bestimmt ist.. Bisher be. et and daher die nicht leicht realisierbare bzw. kostspielige Aufgabe, die Magnete auf der Scheibe ganz genau in ihrer gegenseitigen Lage zu justieren, damit die einzelnen Impulse bei konstanter Drehzahl der Scheibe in vorgegebenen, insbesondere gleichen zeitlichen Abständen aufeinander folgen.

Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeit auf einfache Weise dadurch, dass zur Gewinnung von zwei Impulsen je Umdrehung dei· rotierenden Scheibe zwei diametral angeordnete, je mit einer länglichen Polfläche versehene Magnete vorgesehen sind, von welchen mindestens einer mit seitier Längsrichtung zur Richtung der Rotationsachse der Scheibe in einem spitzen Winkel geneigt angeordnet ist, und dass der Magnetkopf in Richtung der Rotationsachse der Soheibe einstellbar ist« Damit ist durch einfache Verstellung des Magnetkopfes der gegenseitige zeitliche Abstand der beiden je Umdrehung der Scheibe auftretenden Impulse veränderbar, .so dass sich eine genaue Lagejustierung der Iviagnete an der Scheibe erübrigt. ·

In einer bevorzugten Ausführungsform ist jede der Polflächen durch eine in einer Tangentialebene zum Umfang der Soheibe angeordnete Seitenfläche eines quer zur Richtung seiner Längsachse magnetisierten Stabmagneten gebildet. Durch diese Massnahme werden scharf definierte Impulse erzielt.

Vorteilhafterweise sind beide Stabmagnete mit ihrer Längsrichtung zur Richtung der Rotationsachse der Soheibe geneigt angeordnet und ist ihre Neigungsrichtung, gesehen in einer Projektion in Richtung

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oiner die Litte eines ka^noten cit der Kitte des anderen Ka^neten verbindenden Linie gleich. Hierdurch ist der Betra/? der möglichen Änderung des gei^enaeitigen zeitlichen Abstandes der Impulse grosser.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeiohnung, in der zwei Ausführungsbeiopiele derselben dargestellt sind, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung, bei der von den zwei Magneten einer zur Richtung der Rotationsachse der Scheibe geneigt angeordnet ist. Die Fig. 2 dient zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 3 zeigt ein Diagramm der auftretenden Impulsfolge. In Fig. ist eine Vorrichtung dargestellt, bei der beide Magnete geneigt zur Richtung der Rotationsachse dor Scheibe angeordnet sind und Fig. 5 zeigt das zugehörige Diagramm der Impulsfolge«

In Fi h*. 1 ist mit 1 eine Kelle eines rotierenden Sys tee» bezeichnet, deren Drehsahl über nicht näher dargestellte Mittel, beispielsweise einen von einem Servosystem _fcesteuerten Antriebsmotor, konstant gehalten werden soll. Eine derartige Welle kann z.B. die Antriebswelle für einen Aufzeichnungsträger in einoo Aufzeichnung- und/ oder Wiedergabegerät sein. Auf dieser Kelle ist eine Scheibe 2 angeordnet, auf deren Umfang 3 zwei Stabmagnete 4 und 5» ζ·3. duroh Ankleben befestigt sind. Diese Magnete sind wie in Fig. 2 in einer Projektion gesehen in Richtung einer die Kitte eine« Magneten mit der Mitte des anderen Magneten verbindenden Linie 10 schematisoh dargestellt quer zur Richtung ihrer Längsachsen 6, 7 entsprechend der Richtung der Pfeile 8_f 9 magnetisiert, so dass in Drehrichtung 11 der Scheibe die magnetischen Pole imcer wechseln.

Die Längsachse ζ des Magneten 4 verlauft dabei in der

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Richtung der Rotationsachse 12 der Scheibe, wo gegen die Längeachse ^Λ · 7 des Magneten 5 in einem spitzen Winkel geneigt zur Richtung der Rotationsachse orientiert ist. Beide Magnete„liegen daher jeweils in einer Tangentialebene zum Umfang der Scheibe, wobei der Magnet 5 den Scheibeumfang theoretisch nur ifl einem Punkt berührt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass ein Scheibendurohmesser 10 etwa die Kitte ' der beiden Stabmagnete verbindet, so dass in der Projektion gema'ss Fig. 2 die beiden Magnete gekreuzt erscheinen.

Mt diesen Magneten 4» 5 wirkt ein Magnetkopf 13 zusaminen, der in der Richtung der Rotationsachse 12 einstellbar ist. Hier^- zu ist der Magnetkopf 13 auf einem Träger 14 angeordnet» welcher in einer Führungsnut eines gerätefesten Teiles 15 längsverschiebbar und mittels einer Schraubenverbindung 1< in einer bestimmten Lage festlegbar ist. Die elektrischen Anschlüsse des Magnetkopfes sind mit .17 bezeichnet. ■

Dieser Magnetkopf 13 liefert nun in bekannter Weise jedesmal, wenn durch die sich drehende Scheibe einer der Magnete 4> 5 an ihm vorbeibewegt wird, einen elektrischen Impuls. Eine solche Impulsfolge stellt ein Mass für die Drehzahl des rotierenden Systems dar^ und kann daher einem Servosystem als Istsignal dienen, welches dann duroh einen Vergleich mit einem Sollsignal die Regelgrösse zur Konstanthaltung der Drehzahl des Systems bildet. F±e· 3 zeigt das Spannungs-Zeitdiagramm einer solchen Impulsfolge, wobei angenommen sei, dass die Impulse 1b vom Ma -net 4 stammen und der Impuls 19 vom I-iagnet 5 erzeugt wurde. Bei einer solchen Impulsfolge ist es nun von ausschlaggebender Bedeutung, dass bei konstanter Drehzahl der Scheibe der zeitliche Abstand zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Impulsen, d.h. der

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Abstand zwischen einem Impuls 16 und dem nächsten Impuls 19 und der Abstand'zwischen diesem Impuls 19 und dem ,nächsten Impuls 1b gleich gross ist. Wäre dieser Abstand nämlich nicht gleich ;£ross, so würde die Regelanordnung wie bei einer Drehzahlabweichung der Scheibe ansprechen und einen Re^elvorcang einleiten, der dann zu einer unrichtigen Drehzahl führen wurde.

Dadurch, dass nun der kagnetkopf 13 in Richtung der Rotationsachse 12 verstellbar ist, können auf einfache Heise die Impulse

19 in die richtige La_e-e zu den Impulsen 18 gebracht werden, ohne dass eine Justierung der Magnete auf der Scheibe selbst notwendig ist. In Fig. 2 eind durch strichlierte Linien 20, 21 und 22 drei verschiedene Positionen des 1-agnetkopfes schematise!: angedeutet. Daraus erkennt man, dass der Magnet 4 durch seine senkrechte Lage, ganz egal, in welcher Position sich der Magnetkopf befindet, immer zum selben Zeitpunkt die Impulse 1o erzeugt. Der Magnet 5 bewirkt jedoch durch seine schräge Lage, dass die durch ihn gebildeten Impulse bei verschiedenen Positionen des fcagnetkopfes zu verschiedenen Zeitpunkten auftreten.

Befindet sich nämlich der Magnetkopf in der Position 2O₉ so sieht er die beiden Magnete 4, 5 in gegeneinander um den Betrag χ versetzten Lagen. Bei Drehung der Scheibe in der Pfeilrichtung 11 passiert der auf den Magnet 5 folgende llagntt 4 den Magnetkopf später als der auf den Magnet 4 folgende Magnet 5· Dies bedeutet, dass in diesem Fall der zeitliche Abstand eines auf den Impuls 18 folgenden Impulses kleiner ist als der Abstand zwischen diesem Impuls und den na*oh-Rten Impuls 1ö. Eine derartige Impulsfolge ist durch die Impulse 18, 23 und 18 in Fi e\ 3 angegeben.

Befindet eich der kagnetkopf in der Position 22, so sieht

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er die Magnete 4* 5 nun in gegeneinander um den Betrag y versetzten Lagen, wodurch gerade die umgekehrte Situation eintritt. Jetzt passiert nämlich der auf den Magnet 5 folgende Magnet 4 den Magnetkopf früher als der auf den Kagnet 4 folgende Magnet 5» Dies bedeutet, dass sich nunmehr eine Impulsfolge wie in Fig. 3 mit 18, 24 und 10 bezeichnet, ergibt,

' ' Ist der Magnetkopf in der Position 21, so liegt der

durch den Kagnet 5 gebildete Impuls zwischen den Impulslagen 23 und

24 etwa wie mit 19 angegeben. Auf diese Weise kann daher durch ein-* fache Verstellung des an sich ruhenden Magnetkopfes 13 in Richtung der Rotationsachse 12 der Scheibe die gegenseitige Lage der Impulse 48 und 19 verändert werden. Damit können aber auch Ungenauigfceiten in der Anbringung der Magnete am Umfang der Scheibe, die eine ungeeignete Aufeinanderfolge der Impulse 18, I9, 18 bewirken, einfach ausgeglichen werden* Das Anbringen der Magnete an den entsprechenden Stellen des Umf anges* der Scheibe ist damit vollkommen unkritisch geworden, was f sonst dazu erforderliche komplizierte Justiereinrichtungen überflüssig macht. Durch Wahl der Grosse des spitzen Winkels, den die Längsachse 7 des Kagneten 5 "lit der Richtung der Rotationsachse 12 der Scheibe einschliesst, ist dabei der Betrag der Änderung der Lage des Impulses 19 beeinflussbar.

Bei vorstehend angeführtes Ausführungsbeispiel wurde, nur die Lage des Impulses 19 verändert. Im folgenden Beispiel sind die Lagen beide? Impulse 18 und 19 gegeneinander veränderbar, so dass sich ein grösserer Einstellungeb«reioh ergibt. Hierzu sind wie in Fig. 4 dargestellt, beide Stabeagnete 4 und 5 mit ihrer Längsrichtung zur Richtung der Rotatiort.a*che· 12 d#ap Scheibe 2 geneigt am Umfang 3 der-

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selben angeordnet, wobei ihre lleigungsrichtung, gesehen in der Projektion des vor. einem I-agnet zum anderen Magnet verlaufenden Seheibendurchmessers 10 gleich ist. Durch diese gleiche ireigungsrichtung, gesehen in vorgenannter Projektion, passieren die Magnete den Magnetkopf 13 mit gerade entgegengesetzten Neigungen, d.h. wenn der Magnet 5 am Magnetkopf vorbeibevegt wird, verläuft seine Längsrichtung von links unten nach rechte oben, wahrend beim Vorbeiwandern des Magneten 4 am Magnetkopf seine Längsrichtung von rechts unten nach links oben ist.

In Pi₀-. 5 ist wieder mit 16, 1? die Impulsfolge angegeben, bei der die Impulse mit gleichen zeitlichen Abständen aufeinander folgen. Wird der Magnetkopf aus der La,3^e, bei der er eine solche Impulsfolge liefert, in Richtung der Rotationsachse 12 verstellt, se rucken jeweila ewei aufeinanderfolgende Impulse 1ό, 19 weiter auseinander bzw. näher zusammen, wobei beide Impulse ihre Lage ändern. Damit ergibt sich eine Impulslage, wie mit 25 und 26 bezeichnet.

Die spitzen Win'.tel, welche die Längsrichtungen der Magnete mit der Richtung der Rotationsachse der Scheibe bilden, können dabei gleich oder auch unterschiedlich gross gewählt werden. Es sind wieder keine besonderen Toleranzaaforderunjen bei der Montage der Kagntt· erforderlich, da ja durch Einstellung des Magnetkopf·· di· riohtig· Impulsfolg· mit gl«ionen iBpulaabartfindm ertielbar tat.

Eine Reih· von Abwandlungen vorgenannter Ausfuhmngebeispiele ist möglich, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird. So ist es beispielsweise auch möglich, eino solche erfindungegemäas· Vorrichtung dazu zu verwenden, um Impulsfolgen mit nicht gleichen zeitlichen Abständen, oder mit variablen Abständen zu erzielen. Auch kann die Vervenlun£ solcher Impulsfolgen len vorn chi ei'en3 ten Zwecken dienen.

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Claims

PHlI. 3192. - 8 - . ■ PATENTANSPRÜCHE.

Λ,J Vorrichtung sur Gewinnung einer Impulsfolge in Abhängigkeit der Drohzahl eines rotierenden Sytems, wobei verteilt über den Umfang einer rotierenden Soheibe. des Systems Ilagnete angeordnet sind und ein stillstehender Magnetkopf, an dem die hagnete vorbeibewegt werden, vorgesehen ist, daduroh gekennzeichnet, dass zur Gewinnung ψ von swei Impulsen je Umdrehung der rotierenden Soheibe zwei diametral angeordnete, je mit einer länglichen Polfla'che versehene Magnet· vorgesehen sind, von welchen mindestens einer mit seiner Längsrichtung sur Richtung der Rotationsachse der Soheibe in eines spitsen Vinkel ge- ' neigt, angeordnet ist, und dass der Magnetkopf in Richtung dar Rotationsach·· der Scheibe einsteilbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennseiohnet, da·· jede der Polflfiohen durch eine in einer Tangentialebene buk Uefang der Scheibe angeordnete Seitenflfche eines quer sur Sichtung seiner Längsachse nagnetlsierten Stabnagneten gebildet 1st· 3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Stabnagnete mit ihrer Längsrichtung sur Rlohtung der Rotationsachse der Soheibe geneigt angeordnet sind und ihre Heigungsriohtung, gesehen in einer Projektion in Richtung einer die Kitte «ins« Magnet«« ■lt der lütte des anderen Magneten verbindenden Linie gleich ist«

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