DE3025105A1

DE3025105A1 - Schaltungsanordnung zum zaehlen elektrischer impulse

Info

Publication number: DE3025105A1
Application number: DE19803025105
Authority: DE
Inventors: Bernard Georges Alhadef; Michel Robert Gault
Original assignee: JAEGER LEVALLOIS PERRET SA
Current assignee: JAEGER LEVALLOIS PERRET SA
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1980-07-02
Publication date: 1981-02-12
Also published as: FR2461408A1; IT8022541A0; GB2055487A; IT1131259B; DE3025105C2

Description

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Schaltungsanordnung zum Zählen elektrischer Impulse

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zählen elektrischer Impulse unter Verwendung eines Elektromotors, der eine
Anzeigevorrichtung steuert, beispielsweise zur Anzeige der Umdrehungen eines umlaufenden Teiles oder der von einem Fahrzeug
zurückgelegten Strecke.

Bekannte Einrichtungen dieser Art verwenden im allgemeinen einen mit dem sich drehenden Teil verbundenen Aufnehmer oder Sensor,
einen Impulsgeber und einen Empfänger, der die vom Geber erzeugten Signale für die Steuerung eines Schrittmotors für den Antrieb der als Anzeige dienenden Zählwerke aufnimmt. An dieser Art sind vor allem die elektrischen Zähler für die Kiloraeteranzeige eines Kraftfahrzeuges aufgebaut.

Ausgehend von einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist die Erfindung gekennzeichnet durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Elektromotor technologisch anders, z.B. ein Gleichstrommotor - synchron oder asynchron und ist daher den üblicherweise verwendeten Motoren hinsichtlich Leistung und Funktion und Wirtschaftlichkeit überlegen.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist im folgenden anhand eines Kilometerzählers für Kraftfahrzeuge dargestellt. Die anzuzeigende
Information wird in diesem Fall vom Getriebe oder unmittelbar
von einem Rad des Kraftfahrzeuges durch einen geeigneten Aufnehmer oder Sensor abgenommen. Die Weiterleitung der Information

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kann beispielsweise durch eine als Wechselstromerzeuger- und geber ausgebildete Vorrichtung erfolgen, die einen Drehmagneten als Rotor aufweist, der mit der Welle des Bauteils verbunden ist, dessen Drehzahl gemessen werden soll, und einen Stator, der ein elektrisches Signal liefert, dessen Frequenz proportional zur Anzahl der Umdrehungen der genannten Welle ist. Bei der Erfindung erfüllt diese Funktion eine Vorrichtung, die aus einem Schutzgaskontakt, auch als Reedkontäkt bekannt,'besteht, dessen öffnen und Schließen über eine von einem Magneten oder einer Spule erzeugte Magnetfeld gesteuert wird. Dies sind aber nur Beispiele für die Geberausführung, da selbstverständlich auch andere Einrichtungen verwendet werden können,, mit denen eine Information in Form von elektrischen Impulsen, die einer bestimmten Umdrehungszahl entsprechen, erzeugt werden können.

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

Die an den Klemmen, eines als Geber wirkenden Reedkontaktes 1.,- ■ der in beliebigerweise auslösbar ist, abgegriffenen Impulse werden, in einer.monqstabilen Schaltung aufbereitet und begrenzt, die aus den NEIN-UND-Gattern 2 und 3, sowie aus Widerstände 5,6 und Kapazitäten 7 und 8 besteht. Die Ausgangsimpulse werden einem der Eingänge 9_lQ eines Frequenzteilers 9 zugeleitet, dessen Teilungsfaktor durch die Anzahl der vom Geber pro Meßeinheit' gelieferten Impulse sowie durch die Sollzahl der Impulse bestimmt wird, je nachdem, in. welcher Form die gewünschte Anzei- . ge erfolgen soll. Bei einem Geber, der beispielsweise 4 Impulse je Meter liefert, wird ein. durch 4oo teilbarer Frequenzteiler gewählt, um am Ausgang jeweils ein Impuls auf 1oo m zu erhalten. Der Frequenzteiler wird also so programmiert, daß die Teilung mit Hilfe.der an einigen seiner Ausgänge geschalteten Dioden 1o, 11 und 12 erfolgen kann. Der Ausgang 9₁₂ ^des Frequenzteilers 9 ist über eine Anpaßschaltung mit einem Eingang eines bistabilen Multivibrators oder Flip-Flop verbunden, das aus zwei Gattern NEIN-UND 13 und 14 besteht, während die Anpaßschaltung

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einen Widerstand 15 und eine Kapazität 16 aufweist, über den Ausgang des Flip-Flop wird der Impuls an die Basis eines Transistors 17 gelegt, dessen Emitter einen Gleichstrommotor 18 steuert. Ein zwischen die Versorgungsstromquelle und den Kollektor des Transistors 17 geschalteter Widerstand 19 begrenzt den Strom und die Spannung des Gleichstrommotors 18, so daß auch dessen Drehgeschwindigkeit begrenzt wird. Die Impulshöhe ist durch eine Zenerdiode 24 bestimmt, die in dem Kollektor-Basis-Kreis des Transistors liegt. ■

Sobald der Motor 18 zu drehen beginnt, treibt er über ein Untersetzungsgetriebe 25 eine Schraube 24 an, die ihrerseits über eine Welle 27 die Zähleinrichtung sowie ein einen Magneten tragendes Rad 28 antreibt. Dieser Magnet wirkt mit einem Positionsfühler, beispielsweise einem Schutzgaskontakt 2o (Fig. 1) zusammen, der bei seiner Betätigung einen Impuls erzeugt.

Der von diesem Sensor gelieferte Impuls wird über den Spannungsteiler -Widerstandsschaltung- 21 dund die Kapazität 22 dem zweiten Eingang des Flip-Flop zugeführt; das Flip-Flop ändert nunmehr seinen Zustand und der Ausgang geht auf 0; der Transistor 17 ist gesperrt, und da kein Impuls mehr an den Klemmen des Motors (18) anliegt, kommt dieser zum Stillstand. Er verharrt in dieser Lage bis am Ausgang des Frequenzteilers 9 der nächste Impuls auftritt, durch den eine neuerliche Zustandsänderung des Flip-Flops und folglich eine Weiterdrehung des Motors bewirkt wird.

Um eine stärkere Abbremsung des Elektromotors 18 zu erreichen, ist an seinen Emitter-Kollektor-Kreis ein Transistor 23 angeschlossen, dessen Baiss mit dem Ausgang des Flip-Flop 13, 14 verbunden ist.Dieser Transistor schaltet gegenüber dem Transistor 17 die Motorsteuerung in umgekehrte Richtung. Bei der Umkehr des Impulses in die Stellung 0, wird er leitend und der Motor verhält sich wie ein Generator unter Last, wodurch der Motor kurzgeschlossen wird.

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' Auf diese Weise wird mit Hilfe der beschriebenen Schaltung die Funktion eines Schrittmotors simuliert unter Verwendung eines Gleichstrommotors, der in seiner Konstruktion wesentlich wirtschaftlicher ist und, von anderen Vorteilen abgesehen, ein größeres Drehmoment aufweist. Die beschriebene Einrichtung zeichnet sich durch größere Zuverlässigkeit aus, da jeder Impuls automatisch im System gezählt wird..Bei einem Schrittmotor dagegen besteht unter bestimmter Voraussetzung die Gefahr des Aussetzens der Zählung. Da die erfindungsgemäße Einrichtung einen geschlossenen Schaltkreis aufweist, kann sie sich automatisch rücksetzen, im Gegensatz zu Systemen mit einem offenen Schaltkreis, wie dies in·Verbindung mit Schrittmotoren der Fall ist.

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Kurzfassung

Vorrichtung zur Addition der Umdrehungen eines sich drehenden Teiles oder einer zurückgelegten Wegstrecke, mit einem Aufnehmer,, der dem Teil, dessen Umdrehungszahl bestimmt werden soll, zugeordnet ist, mit einem Impulsgeber, einem Empfänger für diese Impulse, einem Frequenzteiler und einem Flip-Flop, an dessen einen Eingang die Impulse aus dem Frequenzteiler gelangen, und dessen Ausgang mit der Basis eines Transistors verbunden ist, dessen Emitter einen Elektromotor steuert, mit dem ein Postitionsfühler zusammenwirkt, der beim Start des Motors anspricht und eine Rückmeldung an den zweiten Eingang des Flip-Flop liefert.

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Claims

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JAEGER, Levallois-Perret, Hauts de Seine, Frankreich PFENNINQ-MAAS

MEINIG-SPOTT

SCHLEISSHEIMERSTR. 299

βΟΟΟ MÜNCHEN 40

PATENTANSPRÜCHE

λ Schaltungsanordnung zum Zählen elektronischer Impulse unter Verwendung eines Elektromotors, der eine Anzeigevorrichtung steuert, beispielsweise zur Anzeige der Umdrehungen eines umlaufenden Teiles oder der von einem Fahrzeug zurückgelegten Strecke mit Hilfe einer den Bewegungszustand des Elektromotors ermittelnden Vorrichtung (2o), gekennzeichnet durch eine Einrichtung (13, 14) für den Antrieb des Elektromotors (18), die in Abhängigkeit jedes zu zählenden Impulses ansteuerbar ist und ein Schrittschaltverhalten simuliert, indem, durch den dem Elektromotor zugeordneten Positionsgeber (2o) eine entsprechende Rückmeldung auf die Einrichtung (13, 14) erfolgt, durch die die Ansteuerung des Elektromotors nach jedem eingehenden Impuls sperrbar ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (13, 14)· zur Ansteuerung des Elektromotors (18) aus einem Flip-Flop besteht, an dessen einem Eingang (19) die zu zählenden Impulse anliegen und dessen Ausgang an die Basis eines Transistors (17) angeschlossen ist, dessen Emitter mit dem Eingang des Elektromotors (18) verbunden ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder von dem den Bewegungszustand des Elektromotors (18) ermittelnden Aufnehmer (2o) stammende Impuls an den zweiten Eingang (21) des Flip-Flop (13, 14) geht.

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4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter entgegengesetzt wirkender Transistor (23) zwischen dem Emitter und der Basis des Steuertransistors (17) angeordnet ist, wobei der Elektromotr (18) im Kollektor-Emitter-Kreis dieses Transistors liegt.
5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Elektromotor (18) zusammenwirkende, die Position ermittelnde Vorrichtung (2o) aus einem Schutzgaskontakt (Reedkontakt) besteht.
6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (18) ein Gleichstrommotor ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gezählten Impulse der Umdrehungszahl eines sich drehenden Bauteils entsprechen.

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