DE1264080B

DE1264080B - Measuring transducer for digital conversion of the angle of rotation into pulses

Info

Publication number: DE1264080B
Application number: DEL51163A
Authority: DE
Inventors: Heinz Zimmermann
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1965-07-07
Filing date: 1965-07-19
Publication date: 1968-03-21

Description

Meßwertumformer zur digitalen Umformung des Drehwinkels in Impulse Meßwertumformer, die dazu dienen, die Anzahl der Umdrehungen irgendwelcher drehbaren Meßwerkteile oder Bruchteile davon derart in Impulse umzuformen, daß jeder einzelne Ausgangsimpuls einem ganz bestimmten Drehwinkel entspricht, können so aufgebaut sein, daß eine mit dem drehbaren Meßwerkteil synchron umlaufende, am Rande mit Vorsprüngen bzw. Ausnehmungen versehene metallische Scheibe oder ein entsprechendes Flügelrad in das Magnetfeld der SchwingkTeisspule eines Hochfrequenzoszillators eingreift. Je nachdem, ob sich in dem Magnetfeld der Schwingkreisspule gerade ein Vorsprung oder gerade eine Ausnehmung der genannten Scheibe befindet, ist der Hochfrequenzaszil lator stärker oder schwächer bedämpft, so daß bei einer Drehbewegung der metallischen Scheibe bzw. des Flügelrades seine Schwingungsamplitude zwischen einem Höchstwert und einem Kleinstwert schwankt, wobei an die Stelle der kleinsten Schwingungsamplitude auch ein völliges Aussetzen der Schwingurigen treten kann. In einer dem Hochfrequenzoszillator nachgeschalteten Schaltung wird dann im einfachsten Fall jedesmal ein Impuls erzeugt, wenn die Schwingungsamplitude des Oszillators einen bestimmten Wert durchschreitet. Je nachdem, wieviel Vorsprünge bzw. Ausnehmungen am Rande der Dämpfungsscheibe periodisch verteilt sind, stellt somit die Anzahl der abgegebenen Impulse ein digitales Maß für den Drehwinkel der Dämpfungsscheibe und damit des mit dieser gekuppelten Meßwerkteiles dar.Measuring transducer for digital conversion of the angle of rotation into pulses Measuring transducers that are used to determine the number of revolutions of any rotatable To convert parts of the measuring mechanism or fractions thereof into pulses in such a way that each individual Output pulse corresponding to a very specific angle of rotation can be structured in this way be that a rotating synchronously with the rotatable measuring mechanism part, at the edge with projections or recesses provided metallic disc or a corresponding impeller intervenes in the magnetic field of the oscillating coil of a high-frequency oscillator. Depending on whether there is a projection in the magnetic field of the resonant circuit coil or there is just a recess in said disk, is the high-frequency oscil lator more or less damped, so that with a rotary movement of the metallic Disc or the impeller its oscillation amplitude between a maximum value and a minimum value fluctuates, with the place of the smallest oscillation amplitude a complete suspension of the vibration can occur. In one of the high frequency oscillator downstream circuit, in the simplest case, a pulse is generated each time, when the oscillation amplitude of the oscillator passes a certain value. Depending on how many projections or recesses on the edge of the damping disk periodically are distributed, the number of pulses emitted is a digital measure for the angle of rotation of the damping disk and thus the part of the measuring mechanism coupled to it represent.

Die Umformung des Drehwinkels in eine entsprechende Impulszahl geht mit um so größerer Betriebssicherheit vor sich, je größer die Änderungen der Impedanz des Oszillatorschwiiigkreises sind, die beim Drehen der Dämpfungsscheibe erreicht Werden können. Außerdem muß verlangt werden, daß derjenige Dämpfungswert, bei dessen Durchschreiten jedesmal ein Impuls erzeugt wird, eirideutig ganz bestimmten, längs des Umfangs der Dämpfungsscheibe periodisch wiederkehrenden Stellen des Scheibenrandes zugeordnet ist. The conversion of the angle of rotation into a corresponding number of pulses is possible with the greater the operational reliability, the greater the changes in impedance of the oscillator swing circuit, which is reached when the damping disk is turned Can be. In addition, it must be required that the damping value at which Stepping through each time an impulse is generated, ambiguously very specific, lengthways the circumference of the damping disk periodically recurring points of the disk edge assigned.

Schon die Innehaltung dieser Bedingungen macht bei Verwendung der bisher üblichen metallischen Dämpfungsscheiben, die meist aus unmagnetischem Stahl bestehen, gewisse Schwierigkeiten. Der Rand der Dämpfungsscheibe läuft in dem Luftspalt eines Eisenkerns, auf den die Schwingkreisspule und gegebenenfalls auch die Rückkopplungsspule des Hochfrequenzoszillators gewickelt ist. Ist der Luftspalt des Eisenkerns voll durch einen Vorsprung der Dämpfungsscheibe bedeckt, so herrscht maximale Dämpfung. Die Dämpfung wird am kleinsten, Wenn sich in dem Luftspalt überhaupt kein Metall befindet; das ist der Fall, wenn die Projektion des Eisenkerns auf die Dämpfungsscheibe genau in die Mitte eines Ausschnittes am Rande dieser Dämpfungsscheibe fällt. Mere observance of these conditions makes use of the Metallic damping disks commonly used up to now, mostly made of non-magnetic steel persist, certain difficulties. The edge of the damping disk runs in the air gap an iron core on which the resonant circuit coil and possibly also the feedback coil of the high frequency oscillator is wound. Is the air gap of the iron core full covered by a projection of the damping disc, so there is maximum damping. The attenuation is smallest when in the air gap no metal at all is located; this is the case when the iron core is projected onto the damping disk falls exactly in the middle of a cutout on the edge of this damping disc.

Auch in dieser Stellung übt aber die Dämpfungsscheibe immer noch eine gewisse Dämpfung auf den Schwingkreis aus, weil sich ja das magnetische Feld im Luftspalt seitlich ausbreitet. Man kann diese Restdämpfung dadurch klein machen, daß man die Aussparung am Rande der Dämpfungsscheibe, gemessen an dem Querschnitt des Eisenkerns, verhältnismäßig groß macht. Dann nimmt aber jede Aussparung einen verhältnismäßig großen Teil des gesamten Scheibe umfangs ein, so daß die Zahl der Ausnehmungen, die am Rande der Dämpfungsscheibe untergebracht Werden können, geringer wird. Das setzt wiederum die Genauigkeit, mit der der Drehwinkel der Dämpfungsscheibe gemessen werden kann, herab.Even in this position, however, the damping disk still exercises a certain damping on the resonant circuit, because the magnetic field is in the Air gap spreads laterally. You can make this residual attenuation small by that the recess on the edge of the damping disk, measured on the cross-section of the iron core, makes it relatively large. But then each recess takes one relatively large part of the entire disc circumference, so that the number of Recesses that can be accommodated on the edge of the damping disk are less will. This in turn sets the accuracy with which the angle of rotation of the damping disk can be measured down.

Diese Verhältnisse werden um so günstiger, je kleiner man die Weite des Luftspaltes im Eisenkern der Schwingkreisspule macht, weil dann die seitliche Streuung des Magnetfeldes geringer wird. Je kleiner aber die Luftspaltweite gemacht wird, um so höher werden die Ansprüche, die an das Planlaufen der Dämpfungsscheibe bzw. an die Schlagfreiheit des Scheibenlaufs gestellt werden müssen. The smaller the width, the more favorable these conditions are of the air gap in the iron core of the resonant circuit coil, because then the side Scattering of the magnetic field becomes less. The smaller the air gap is made the higher the demands on the axial running of the damping disk or must be made to ensure that the disc run is free from impact.

Wenn die metallische Dämpfungsscheibe eigentlich stillstehen sollte, kann es vorkommen, daß sie in Wirklichkeit kleine Pendelungen um eine Ruhelage herum ausführt. Diese Pendelungen, die ja Schwankunden der Schwingkreisdämpfung bewirken, dürfen nicht zur Aussendung von Impulsen Anlaß geben, da solche Impulse eine Drehbewegung vortäuschen würden, die gar nicht vorhanden ist. If the metallic damping disk should actually stand still, it can happen that in reality there are small oscillations around a position of rest executes. These oscillations, which cause fluctuations in the oscillation circuit damping, must not give rise to the emission of impulses because such Impulse would simulate a rotary movement that does not even exist.

Es ist bekannt, diesem unerwünschten Effekt dadurch zu begegnen, daß der Hochfrequenzoszillator eine elektrische Hysterese aufweist. Dies hat aber den Nachteil, daß die Hysterese eines solchen Hochfrequenzoszillators stark abhängig ist von den Toleranzen der Bauelemente, von der Umgebungstemperatur und von der Speisespannung, weshalb teure Bauelemente und eine gut stabilisierte Speisespannung verwendet werden müssen. It is known to counteract this undesirable effect by that the high frequency oscillator has an electrical hysteresis. But this has the disadvantage that the hysteresis of such a high-frequency oscillator is highly dependent depends on the tolerances of the components, on the ambient temperature and on the Supply voltage, which is why expensive components and a well stabilized supply voltage must be used.

Das Entstehen fehlerhafter Impulse kann auch vermieden werden, indem die metallische Dämpfungsscheibe jeweils zwischen einem Umfangsbereich größter und einem Umfangsbereich kleinster Dämpfung noch einen Bereich einer bestimmten mittleren Dämpfung aufweist und durch zusätzliche Schaltungsmittel dafür gesorgt wird, daß jeweils nur beim Übergang von der mittleren Dämpfung zur höchsten und von der mittleren Dämpfung zur kleinsten Dämpfung ein Impuls erzeugt wird, daß jedoch kein Impuls entsteht, wenn die Dämpfung von dem höchsten oder dem kleinsten Wert auf den mittleren Wert übergeht. The creation of faulty pulses can also be avoided by the metallic damping disk each between a circumferential area and largest a circumferential area of smallest attenuation nor an area of a certain middle one Has attenuation and is ensured by additional circuit means that in each case only at the transition from the medium damping to the highest and from the medium one Attenuation for the smallest attenuation a pulse is generated, but no pulse arises when the attenuation from the highest or the lowest value to the middle Value passes.

Wenn in diesem Fall bei einer Drehung der Dämpfungsscheibe die Dämpfung sich beispielsweise von dem mittleren auf den kleinsten Wert, sodann wieder auf den mittleren und schließlich auf den höchsten Wert ändert, so werden dabei zwei Impulse abgegeben. Läuft jetzt die Dämpfungsscheibe aus der Stellung der höchsten Dämpfung wieder zurück, so kann ihre Drehung den gesamten Winkelbereich mittlerer Dämpfung überschreiten, ohne daß erneut ein Impuls abgegeben wird. Eine weitere Rückwärtsdrehung kann man durch ein Rücklaufgesperre verhindern, das einen Rücklauf der Dämpfungsscheibe über die Mitte des Bereiches mittlerer Dämpfung hinaus verhindert. Solche Rücldaufgesperre sind z.B. bei Elektrizitätszählern vielfach üblich.If in this case the damping occurs when the damping disc rotates for example from the middle to the smallest value, then up again changes the middle value and finally to the highest value, it becomes two Pulses delivered. If the damping disc is now moving from the position of the highest Damping back again, so their rotation can mean the entire angular range Exceed attenuation without another pulse being emitted. Another Reverse rotation can be prevented by a backstop that causes a reverse of the damping disc beyond the middle of the area of medium damping. Such back openers are common, for example, for electricity meters.

Bei Verwendung einer metallischen dreistufigen Dämpfungsscheibe hat diese im Bereich mittlerer Dämpfung einen solchen Radius, daß sie radial etwa bis zur Hälfte in den Luftspalt hineinragt. Von diesem Maß, um das die Dämpfungsscheibe in den Luftspalt hineinragt, ist aber die Dämpfung in außerordentlich starkem Maße abhängig, und damit die mittlere Dämpfung einwandfrei definiert ist, ist es notwendig, einen ganz bestimmten Abstand von der Scheibenachse zum Magnetkern genau innezuhalten, was fertigungstechnisch Schwierigkeiten bereitet bzw. eine kostspielige Justierung notwendig macht. When using a metallic three-stage damping disc has this in the area of average damping such a radius that it radially approximately up to half protrudes into the air gap. From this measure by which the damping washer protrudes into the air gap, but the damping is extremely strong dependent, and so that the mean damping is properly defined, it is necessary to to keep a very specific distance from the disc axis to the magnetic core, which causes difficulties in terms of manufacturing or an expensive adjustment makes necessary.

Es ist ferner bekannt, für Kodiervorrichtungen Kreisscheiben mit gedruckten Schaltungsmustern und Schleifbürsten zu deren Abtastung zu verwenden. Als Ausgangsmaterial für die Kreisscheiben dient dabei meistens eine Platte aus Hartpapier oder Hartgewebe, die einseitig oder beidseitig mit einer dünnen Kupferschicht belegt ist. Die gewünschten Leitungsbahnen werden mit einem säurefesten Lack auf die Kupferschicht aufgezeichnet oder aufgedruckt, und bei der nachfolgenden Ätzung bleibt die Kupferschicht nur dort erhalten, wo sie mit Lack bedeckt ist. Der Lack kann nachträglich entfernt werden. Die digitale Umformung des Drehwinkels in Impulse nach dieser Methode ist wegen der Reibung der Schleifbürste auf der Kreisscheibe und wegen der Korrosionsgefahr der Kontakte für viele Anwendungen ungeeignet. It is also known to use circular disks for coding devices printed circuit patterns and abrasive brushes to scan them. A plate is usually used as the starting material for the circular disks Hard paper or hard tissue that is single-sided or double-sided with a thin layer of copper is occupied. The desired pathways are coated with an acid-proof varnish the copper layer recorded or printed, and in the subsequent etching the copper layer is only preserved where it is covered with lacquer. The paint can be removed later. The digital conversion of the angle of rotation into pulses this method is because of the friction of the grinding brush on the circular disk and unsuitable for many applications because of the risk of corrosion of the contacts.

Die Nachteile der bekannten Einrichtungen werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß die drehbare Dämpfungsscheibe aus einer unmagnetischen, elektrisch isolierenden Kreisscheibe besteht, die in der Kreisringzone, zwischen deren Radien das Magnetfeld durch sie hindurchtritt, mindestens auf der einen Oberfläche auf dem ganzen Umfang oder einem Teil davon nach Art einer gedruckten Schaltung hergestellte, in sich geschlossene, mit der Schwingkreisspule koppelbare Leiterschleifen aufweist. The disadvantages of the known devices are according to the invention fixed by the fact that the rotatable Damping disc made of a non-magnetic, electric insulating circular disk, which is in the annulus zone, between their radii the magnetic field passes through them, at least on one surface all or part of it manufactured in the manner of a printed circuit, has self-contained conductor loops that can be coupled to the resonant circuit coil.

Die Erfindung möge an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 die Ansicht, Fig. 2 die Draufsicht auf eine Dämpfungsscheibe und einen Eisenkern, Fig. 3 ein Schaltbild für das Zusammenwirken einer Schwingkreisspule mit den Leiterschleifen einer gedruckten Schaltung, F i g. 4 ein Ersatzschaltbild und F i g. 5 und 6 einen Ausschnitt einer anderen Ausführungsform der Dämpfungsscheibe in Ansicht bzw. The invention should be explained in more detail with reference to the drawing. It shows F i g. 1 the view, FIG. 2 the plan view of a damping disk and an iron core, FIG. 3 is a circuit diagram for the interaction of an oscillating circuit coil with the conductor loops of a printed circuit, F i g. 4 an equivalent circuit diagram and F i g. 5 and 6 show a detail of another embodiment of the damping disk in view or

Draufsicht.Top view.

In dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 ist mit 1 eine um eine Achse 2 drehbare Dämpfungsscheibe, mit 3 eine Schwingkreisspule und mit 4 ein Schwingkreiskondensator eines nicht dargestellten Hochfrequenzoszillators bezeichnet. 5 ist der Eisenkern der Schwingkreisspule 3, der durch einen Luftspalt 6 unterbrochen, im übrigen aber geschlossen ist. Zwischen den Oberflächen des Eisenkerns 5, die beiderseits den Luftspalt 6 begrenzen, läuft der Rand der Dämpfungsscheibe 1 um. In the embodiment according to FIGS. 1 and 2 is one with 1 around an axis 2 rotatable damping disc, with 3 an oscillating circuit coil and with 4 a resonant circuit capacitor of a high-frequency oscillator, not shown designated. 5 is the iron core of the resonant circuit coil 3, which is through an air gap 6 interrupted, but otherwise closed. Between the surfaces of the iron core 5, which limit the air gap 6 on both sides, the edge of the damping disk runs 1 um.

Es ist angenommen, daß die Dämpfungsscheibe 1 aus den obenerläuterten Gründen, an ihrem Umfang sich sechsmal periodisch wiederholend, eine Folge von Gebieten größter und Gebieten kleinster Dämpfung aufweist, zwischen denen jeweils ein Gebiet mittlerer Dämpfung eingeschlossen ist. It is assumed that the damping disk 1 from the above Establish a sequence of areas, repeating itself periodically six times in its circumference has greatest and areas of smallest attenuation, between each of which there is an area medium attenuation is included.

Die auf der Dämpfungsscheibe 1 aus Hartpapier oder Hartgewebe nach Art einer gedruckten Schaltung angebrachten, geschlossenen Leiterschleifen 7 bzw. 8 bestehen je aus zwei radialen und zwei in Umfangsrichtung bzw. tangential dazu verlaufenden leitenden Teilpfaden. Diese Leiterschleifen 7 bzw. 8 sind am Rand der Dämpfungsscheibe 1 angebracht, und zwar so, daß ihre radiale Erstreckung b wesentlich größer ist als die radiale Erstreckung d des Luftspaltes 6 im Eisenkern 5. Dabei soll die Mitte des Maßes d mit der Mitte des Maßes b übereinstimmen. The on the damping disk 1 made of hard paper or hard tissue according to Type of printed circuit attached, closed conductor loops 7 resp. 8 each consist of two radial and two in the circumferential direction or tangential thereto running conductive partial paths. These conductor loops 7 and 8 are on the edge of the Damping disk 1 attached, in such a way that its radial extension b is essential is greater than the radial extension d of the air gap 6 in the iron core 5. Here the center of dimension d should coincide with the center of dimension b.

Die größte Schleifenweite, in Umfangsrichtung gemessen, haben die Leiterschleifen 7. Ihre mittlere Schleifenweite ist größer als die Breite c des Eisenkernes 5, so daß in der gezeichneten Stellung der Dämpfungsscheibe 1, wo eine Leiterschleife 7 gerade in dem Luftspalt 6, und zwar symmetrisch zu diesem, liegt, die Projektion des Eisenkernes 5 auf die Scheibenoberfläche von der Leiterschleife 7 vollkommen umschlossen wird. Die betrachtete Leiterschleife 7 im Luftspalt 6 ist deshalb sehr fest mit der Schwingkreisspule 3 gekoppelt, die Resonanzimpedanz des Schwingkreises 3, 4 ist sehr klein, und der Schwingkreis infolgedessen stark gedämpft. The largest loop width, measured in the circumferential direction, have the Conductor loops 7. Their mean loop width is greater than the width c of the Iron core 5, so that in the position shown the damping disc 1, where a Conductor loop 7 is straight in the air gap 6, symmetrically to it, the projection of the iron core 5 onto the disk surface from the conductor loop 7 is completely enclosed. The conductor loop 7 in question in the air gap 6 is therefore very tightly coupled to the resonant circuit coil 3, the resonance impedance of the Resonant circuit 3, 4 is very small, and the resonant circuit is strongly damped as a result.

Symmetrisch gegenüber den Leiterschleifen 7 versetzt, befinden sich am Umfang der Dämpfungsscheibe 1 Bereiche 9, die von Leiterschleifen frei sind. Befindet sich eine solche Stelle 9 in dem Luftspalt 6, so ist die Resonanzimpedanz des Schwingkreises 3, 4 am größten und die Dämpfung des Schwingkreises am kleinsten. There are symmetrically offset from the conductor loops 7 on the circumference of the damping disk 1 areas 9 that are free of conductor loops. If such a point 9 is in the air gap 6, then this is the resonance impedance of the resonant circuit 3, 4 is greatest and the damping of the resonant circuit is smallest.

Zwischen den Leiterschleifen 7 und den leiterschleifenfreien Gebieten 9 am Umfang der Dämpfungsscheibe 1 befinden sich nun jeweils noch Gebiete, in denen nebeneinander mehrere Leiterschleifen 8 angeordnet sind, deren mittlere Schleifenweite wesentlich kleiner, z. B. nur halb so groß ist wie die Breite c des Eisenkernes 5. Befindet sich ein solches mit den schmaleren Leiterschleifen 8 bedecktes Gebiet der Dämpfungsscheibe 1 in dem Luftspalt 6, so stellt sich wegen der loseren Kopplung dieser Leiterschleifen mit der Schwingkreisspule 3 eine Dämpfung des Schwingkreises 3, 4 ein, die zwischen der größten und der kleinsten Dämpfung liegt. Between the conductor loops 7 and the areas free of conductor loops 9 on the circumference of the damping disk 1 are now still areas in which a plurality of conductor loops 8 are arranged next to one another, their mean loop width much smaller, e.g. B. is only half as large as the width c of the iron core 5. Is there such an area covered by the narrower conductor loops 8? the damping disk 1 in the air gap 6, it arises because of the looser coupling These conductor loops with the resonant circuit coil 3 dampen the resonant circuit 3, 4, which is between the greatest and the smallest attenuation.

Der tatsächliche Wert der Dämpfung in diesem Gebiet hängt zwar etwas von der Stellung der Dämpfungsscheibe 1 ab, so daß bei konstanter Drehgeschwindigkeit der Dämpfungsscheibe 1 die Dämpfung in diesem Gebiet periodisch um einen Mittelwert schwankt. Diese Schwankungen lassen sich jedoch durch entsprechende Bemessung der Leiterschleifen 8 so klein halten, daß sie nicht stören.The actual value of the attenuation in this area depends somewhat from the position of the damping disk 1, so that at a constant rotational speed of the damping disk 1 periodically around a mean value the damping in this area fluctuates. However, these fluctuations can be compensated by appropriately dimensioning the Keep conductor loops 8 so small that they do not interfere.

In Fig. 3 ist ein Schaltbild für die induktive Kopplung der Schwingkreisspule 3 mit einer Leiterschleife 7 bzw. 8 auf der Dämpfungsscheibe 1 dargestellt. Darin ist R1 der ohmsche Widerstand der Schwingkreisspule 3, R2 der ohmsche Widerstand der geschlossenen Leiterschleife 7 bzw. 8 auf der Dämpfungsscheibe 1. Mit L1 und L2 sind die Selbstinduktivitäten der Schwingkreisspule 3 und der Leiterschleife 7 bzw. 8 bezeichnet. Beide sind über die Gegeninduktivität M miteinander gekoppelt. Für die Gegeninduktivität gilt bekanntlich M k. }ML1.L2, worin k der Kopplungsfaktor ist, der stets kleiner als Eins ist. Man erkennt, daß die zwischen den Klemmen 10 der Schwingkreisspule 3 liegende Gesamtimpedanz bei gegebenen Selbstinduktivitäten und gegebenen ohmschen Widerständen von der Gegeninduktivität zwischen der Schwingkreisspule 3 und der geschlossenen Leiterschleife 7 und 8 auf der Dämpfungsscheibe 1 abhängt. In Fig. 3 is a circuit diagram for the inductive coupling of the resonant circuit coil 3 shown with a conductor loop 7 or 8 on the damping disk 1. In this R1 is the ohmic resistance of the resonant circuit coil 3, R2 the ohmic resistance the closed conductor loop 7 or 8 on the damping disk 1. With L1 and L2 are the self-inductances of the resonant circuit coil 3 and the conductor loop 7 and 8 respectively. Both are coupled to one another via the mutual inductance M. As is well known, M k applies to the mutual inductance. } ML1.L2, where k is the coupling factor which is always less than one. It can be seen that between the terminals 10 the resonant circuit coil 3 lying total impedance for given self-inductances and given ohmic resistances from the mutual inductance between the resonant circuit coil 3 and the closed conductor loop 7 and 8 on the damping disk 1 depends.

Mit der angegebenen Beziehung für M läßt sich für das Schaltbild nach F i g. 3 das Ersatzschaltbild nach Fig. 4 zeichnen. Man erkennt daraus, daß für eine große Dämpfung, d. h. für eine kleine Impedanz zwischen den Klemmen 10 der Widerstand R2 der Leiterschleife klein und ihre Induktivität L2 groß gemacht werden muß. Außerdem soll der Kopplungsfaktor k möglichst nahe bei Eins liegen. Der Kopplungsfaktor k und die Selbstinduktivität L2 werden Null, wenn die Breite der Leiterschleife gegen Null geht. Mit wachsender Breite der Leiterschleife wächst sowohl deren Induktivität Lo als auch der Kopplungsfaktor k. Der Kopplungsfaktor k erreicht seinen Höchstwert etwa dann, wenn die Weite der Leiterschleife mit der Breite c des Eisenkerns 5 in F i g. 2 übereinstimmt. Vergrößert man die Breite der Leiterschleife darüber hinaus, nimmt zwar die Induktivität L, noch weiter zu, der Kopplungsfaktor k nimmt jedoch wieder ab. Bei gegebener radialer Erstreckung der Leiterschleife gibt es also eine ganz bestimmte Leiterschleifenweite, bei der die Dämpfung des Schwingkreises 3, 4 ein Maximum wird. Bei Verkleinerung der Leiterschleifenweite nimmt die Dämpfung mehr und mehr bis schließlich annähernd gegen den Wert Null ab. Man kann also durch Wahl der Weite der Leiterschleifen 7 bzw. 8 jeden beliebigen Dämpfungswert zwischen dem Höchstwert und annähernd Null einstellen. With the given relation for M one can for the circuit diagram according to FIG. 3 draw the equivalent circuit diagram according to FIG. One can see from this that for great damping, d. H. for a small impedance between terminals 10 the resistance R2 of the conductor loop is made small and its inductance L2 is made large must become. In addition, the coupling factor k should be as close as possible to one. The coupling factor k and the self inductance L2 become zero when the width the conductor loop goes to zero. As the width of the conductor loop increases, it grows both their inductance Lo and the coupling factor k. The coupling factor k reaches its maximum value when the width of the conductor loop with the Width c of the iron core 5 in FIG. 2 matches. If you increase the width of the In addition to the conductor loop, the inductance L increases even further However, the coupling factor k decreases again. Given the radial extent of the There is a very specific conductor loop width at which the Damping of the resonant circuit 3, 4 is a maximum. When reducing the conductor loop width the damping decreases more and more until it finally approaches the value zero. So you can choose any desired width of the conductor loops 7 and 8 Set the damping value between the maximum value and approximately zero.

Damit in dem Bereich mittlerer Dämpfung die schon erwähnten Schwankungen der Dämpfung möglichst klein werden, müssen immer mehrere Leiterschleifen 8 gleichzeitig in dem Luftspalt liegen. Die Schwankungen werden um so geringer, je feiner die Struktur der Leiterschleifen gewählt wird. Das läßt sich aber bei der gedruckten Schaltung nicht beliebig weit treiben. Die Grenze liegt ungefähr bei 0,3 mm für Leiterbreite und Leiterabstand. Unterhalb dieser Grenze hängen die Abmessungen zu stark von der Ätzzeit ab. This means the fluctuations already mentioned in the range of medium damping the attenuation are as small as possible, several conductor loops 8 must always be simultaneously lie in the air gap. The finer the structure, the smaller the fluctuations the conductor loop is selected. But that can be done with the printed circuit do not drift as far as you want. The limit is approximately 0.3 mm for conductor width and conductor spacing. Below this limit, the dimensions depend too much on the Etching time from.

Man kann diese Verhältnisse verbessern, wenn man die Dämpfungsscheibe 1, wie es die Fig. 5 und 6 in Ansicht und Draufsicht für einen Ausschnitt einer Dämpfungsscheibe 1 zeigen, auf beiden Oberflächen mit Leiterschleifen belegt und dafür sorgt, daß die Leiterschleifen in dem Umfangsbereich mittlerer Dämpfung auf der einen Oberfläche um eine halbe Teilung gegenüber den entsprechenden Leiterschleifen auf der anderen Oberfläche versetzt sind. You can improve these ratios by using the damping washer 1, as shown in FIGS. 5 and 6 in view and plan view for a section of a Show damping disk 1, coated with conductor loops on both surfaces and ensures that the conductor loops have medium attenuation in the circumferential area one surface by half a division compared to the corresponding conductor loops are offset on the other surface.

Das führt dann allerdings dazu, daß die Weite der für volle Dämpfung bestimmten Leiterschleifen auf der einen Oberfläche größer werden muß als auf der anderen. In den Fig. 5 und 6 sind die entsprechenden Leiterschleifen mit 7 und 71 und ihre Weiten mit f und f, bezeichnet. Die Verhältnisse sind dabei so gewählt, daß die Weite f, der auf der unteren Oberfläche befindlichen Schleife 71 noch etwas größer ist als die Breite c des Eisenkerns 5. Das gleiche gilt für die Weiten g und g1 des leiterschleifenfreien Teiles 9 des Umfanges der Dämpfungsscheibe 1. Auch hier ist die Breite g dieses Teiles auf der oberen Oberfläche größer als die Breite g1 auf der unteren Oberfläche. Die für mittlere Dämpfung bestimmten Leiterschleifen 8 haben auf beiden Oberflächen die gleiche Weite e, wobei in jedem Bereich mittlerer Dämpfung die Zahl der Leiterschleifen 8 auf der unteren Oberfläche um Eins größer ist als auf der oberen Oberfläche.However, this then leads to the fact that the width of the for full damping certain conductor loops on one surface must be larger than on the others. In FIGS. 5 and 6, the corresponding conductor loops are numbered 7 and 71 and their widths are denoted by f and f. The proportions are chosen so that that the width f, of the loop 71 located on the lower surface is still somewhat is greater than the width c of the iron core 5. The same applies to the widths g and g1 of the loop-free part 9 of the circumference of the damping disk 1. Also here the width g of this part on the upper surface is greater than the width g1 on the lower surface. The conductor loops intended for medium attenuation 8 have the same width e on both surfaces, with average in each area Attenuation increases the number of conductor loops 8 on the lower surface by one is than on the top surface.

Die obenerwähnte Hysterese bei der Bildung der Impulszahl kann z. B. dadurch erreicht werden, daß Mittel vorgesehen werden, durch welche ein dem Oszillatorschwingkreis parallelliegender Dämpfungswiderstand beim Aussetzen der Oszillatorschwingung eingeschaltet, beim Einsetzen der Schwingung wieder ausgeschaltet wird. The above-mentioned hysteresis in the formation of the number of pulses can, for. B. can be achieved in that means are provided through which a resonant oscillator circuit parallel damping resistor switched on when the oscillator oscillation is interrupted, is switched off again when the oscillation begins.

Claims

Claims: 1. Measuring transducer for digital conversion of the angle of rotation a plane organ that can be rotated about an axis perpendicular to its plane in impulses, in which the resonant circuit coil of a high-frequency oscillator is affected by the magnetic field in it engaging edge of the rotatable organ depending on its rotational position stronger or is dampened less, characterized by the fact that the rotatable damping disc consists of a non-magnetic, electrically insulating circular disc (1) which in the annulus zone, between the radii of which the magnetic field passes through it, at least on one surface all or part of the circumference manufactured in the manner of a printed circuit, self-contained with the resonant circuit coil having couplable conductor loops (7, 71, 8).

2. Measuring transducer according to claim 1, characterized in that the along the perimeter the damping disc (1) consecutive Conductor loops (7, 71, 8) at least two differently shaped and thus different with regard to their maximum coupling with the resonant circuit coil (3) Belong to a group.

3. Measuring transducer according to claims 1 and 2, characterized in that that the individual ladder loop (7 or 71, 8) consists of two radial and two parallel or targential to the circumference of the partial paths, and that different Coupling with the resonant circuit coil (3) through different angular spacing of the two radial partial phases:

4. transducer according to claims 1 to 3, characterized in that along the circumference of the damping disc (1) in each case Between an area larger and an area smallest or disappearing Attenuation is a range of medium attenuation and that center for the generation of a Hysteresis is provided in the context of the change in attenuation and output of the pulse are in such a way that each floor at the transition from the middle to the highest and an impulse is generated from the middle to the smallest attenuation

5. Transmitter according to claims 1 to 4, characterized in that for the greatest attenuation on each pane surface only one single ladder lift, (7, 71), of which a loop width (f, f1) measured in the circumferential direction is greater is as the enf- Speaking width (c) of the projection of the iron core (5) of the resonant circuit coil (3) onto the damping washer (1). while the circumferential areas have medium damping are formed by several adjacent conductor loops (8), their loop width (e) is smaller than the projection width (c) of the iron core (5).

6. Measuring transducer according to claims 1 to 5, characterized in that. That when both disk surfaces are covered with conductor loops for the greatest attenuation in each case two conductor loops (7, 71) directly opposite each other, which are located in dit Loop width (f or f1) differ so much that the two sides x in the circumferential direction the following, equally wide and equally spaced on both surfaces Conductor loops (8) for average attenuation on one surface by half Division in relation to the corresponding conductor loops on the other surface are offset in circumferential direction.

Printed publications.

German Auslegeschriften No. i 013449, 1 100 517; AEG notifications, 1964, H. 11/12, pp. 690 to 693; Metal Science and Technology, 1963, April, H. 4, pp. 307 to 312; IBM-Jornal, July 1958, pp. 179 to 192.