DE3025105C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zählen elek­ trischer Impulse unter Verwendung eines Elektromotors, der eine Anzeigevorrichtung steuert, beispielsweise zur Anzeige der Um­ drehungen 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 erzeug­ ten 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 Kilometeranzeige eines Kraftfahrzeuges aufgebaut.

Ausgehend von einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruches 1 ist die Erfindung gekennzeichnet durch die im Kenn­ zeichen des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Elektromotor techno­ logisch anders, z. B. ein Gleichstrommotor, ein Synchronmotor oder Asynchronmotor und ist daher den üblicherweise verwendeten Motoren hinsichtlich Leistung und Funktion und Wirtschaftlichkeit überlegen.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist im folgenden anhand eines Ki­ lometerzählers für Kraftfahrzeuge dargestellt. Die anzuzeigende Information wird in diesem Fall vom Getriebe oder unmittelbar von einem Rad des Kraftfahrzeuges durch einen geeigneten Auf­ nehmer oder Sensor abgenommen. Die Weiterleitung der Information kann beispielsweise durch eine als Wechselstromerzeuger- und geber ausgebildete Vorrichtung erfolgen, die einen Drehmagne­ ten als Rotor aufweist, der mit der Welle des Bauteils verbun­ den ist, dessen Drehzahl gemessen werden soll, und einen Stator, der ein elektrisches Signal liefert, dessen Frequenz proportio­ nal zur Anzahl der Umdrehungen der genannten Welle ist. Bei der Erfindung erfüllt diese Funktion eine Vorrichtung, die aus einem Schutzgaskontakt, auch als Reedkontakt 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 be­ stimmten Umdrehungszahl entsprechen, erzeugt werden können.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Die an den Klemmen eines als Geber wirkenden Reedkontaktes 1, der in beliebiger Weise auslösbar ist, abgegriffenen Impulse wer­ den in einer monostabilen Schaltung aufbereitet und begrenzt, die aus den NEIN-UND-Gattern 2 und 3, sowie aus Widerständen 5, 6 und Kapazitäten 7 und 8 besteht. Die Ausgangsimpulse werden ei­ nem der Eingänge 9 ₁₀ eines Frequenzteilers 9 zugeleitet, dessen Teilungsfaktor durch die Anzahl der vom Geber pro Meßeinheit gelieferten Impulse sowie durch die Sollzahl der Impulse be­ stimmt 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 400 teilbarer Frequenzteiler gewählt, um am Ausgang jeweils einen Impuls auf 100 m zu erhal­ ten. Der Frequenzteiler wird also so programmiert, daß die Tei­ lung mit Hilfe der an einigen seiner Ausgänge geschaltetenDio­ den 10, 11 und 12 erfolgen kann. Der Ausgang 9 ₁₂ des Frequenz­ teilers 9 ist über eine Anpaßschaltung mit einem Eingang eines bistabilen Multivibrators oder Flip-Flop verbunden, das aus zwei NAND-Gliedern 13 und 14 besteht, während die Anpaßschaltung einen Widerstand 15 und eine Kapazität 16 aufweist. Über den Ausgang des Flip-Flop wird der Impuls an die Basis eines Tran­ sistors 17 gelegt, dessen Emitter einen Gleichstrommotor 18 steuert. Ein zwischen die Versorgungsstromquelle und den Kol­ lektor 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 eines Transistors 25 liegt.

Sobald der Motor 18 zu drehen beginnt, treibt er über ein Un­ tersetzungsgetriebe 25 (Fig. 2) eine Schnecke 26 an, die ihrerseits über eine Welle 27 die Zähleinrichtung sowie ein einen Magneten tra­ gendes Rad 28 antreibt. Dieser Magnet wirkt mit einem Positions­ fühler, beispielsweise einem Schutzgaskontakt 20 (Fig. 1) zusam­ men, der bei seiner Betätigung einen Impuls erzeugt.

Der von diesem Sensor gelieferte Impuls wird über den Spannungs­ teiler - Widerstandsschaltung - 21 und die Kapazität 22 dem zwei­ ten 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 La­ ge bis am Ausgang des Frequenzteilers 9 der nächste Impuls auf­ tritt, 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 seinem Emitter-Kollektor-Kreis der Transistor 23 ange­ schlossen, dessen Basis mit dem Ausgang des Flip-Flop 13, 14 ver­ bunden ist. Dieser Transistor schaltetet gegenüber dem Transistor 17 die Motorsteuerung in umgekehrte Richtung. Bei der Umkehr des Impulses in die Stellung 0, wird er leitend und der Motor ver­ hält sich wie ein Generator unter Last, wodurch der Motor kurz­ geschlossen wird.

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

Claims (7)

1. Schaltungsanordnung zum Zählen elektrischer Impulse unter Verwendung eines Elektromotors, der eine Anzeigevorrichtung steuert, beispielsweise zur Anzeige der Umdrehungen eines um­ laufenden Teiles oder der von einem Fahrzeug zurückgelegten Strecke mit Hilfe einer den Bewegungszustand des Elektromo­ tors ermittelnden Vorrichtung (20), gekennzeich­ net durch eine Einrichtung (13, 14) für den Antrieb des Elektromotors (18), die in Abhängigkeit jedes zu zählenden Impulses ansteuerbar ist und ein Schrittschaltverhalten si­ muliert, indem durch den dem Elektromotor zugeordneten Po­ sitionsgeber (20) 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 gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung (13, 14) zur Ansteuerung des Elektromotors (18) aus einem Flip-Flop besteht, an des­ sen einem Eingang (15) die zu zählenden Impulse anliegen und dessen Ausgang an die Basis eines Transistors (17) angeschlos­ sen ist, dessen Emitter mit dem Eingang des Elektromotors (18) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder von dem den Bewegungszustand des Elektromotors (18) ermittelnden Aufnehmer (20) stammen­ de Impuls an den zweiten Eingang (21) des Flip-Flop (13, 14) geht.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein zweiter entgegengesetzt wirkender Transistor (23) zwischen dem Emitter und der Basis des Steuer­ transistors (17) angeordnet ist, wobei der Elektromotor (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 (20) aus einem Schutzgaskontakt (Reedkontakt) besteht.

6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1, 3, 4 oder 5, da­ durch 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 ent­ sprechen.