DE1264532B

DE1264532B - Magneto-electric key circuit for an oscillator

Info

Publication number: DE1264532B
Application number: DEL47482A
Authority: DE
Inventors: Heinz Boettcher
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-04-03
Filing date: 1964-04-03
Publication date: 1968-03-28

Description

Magneto-elektrische Tastschaltung für einen Oszillator Die Erfindung bezieht sich auf eine magneto-eläktrische Tastschaltung für einen Oszillator, bei der die Resonanzfrequenzen eines Oszillatorschwingkreises und eines zweiten Schwingkreises im Rückkopplungsweg des Oszillators zur Verhinderung eines Schwingens des Oszillators aufeinander abgestimmt sind. Impulsgeber, die als beeinflußbare physikalische Größe die Trägerfrequenz verwenden, sind bekannt. Einmal wird zur Erzeugung von rotationsproportionalen Signalen durch metallische Zähne eines Impulsrades die Därnpfungsänderung eines Schwingkreises ausgenutzt. Diese Dämpfungsänderung bewirkt eine Modulation -der Amplitude eines Oszillators, die im Grenzfall 100 % erreichen kann. Zum anderen werden magnetische Kreise beeinflußt. Hierbei wird ein von einem HF-Generator gespeister Schwingkreis durch magnetische Felder in oder aus seiner Resonanz gebracht. Die dadurch bewirkte Amplitudenänderung wird zum Schalten von Relais od. dgl. benutzt.Magneto-electric key circuit for an oscillator The invention refers to a magneto-electric key circuit for an oscillator, at the resonance frequencies of an oscillator circuit and a second resonance circuit in the feedback path of the oscillator to prevent the oscillator from oscillating are coordinated. Pulse generator, as a controllable physical quantity using the carrier frequency are known. Once is used to generate rotationally proportional Signals through metallic teeth of an impulse wheel the attenuation change of a Resonant circuit exploited. This change in attenuation causes a modulation of the Amplitude of an oscillator, which in borderline cases can reach 100%. On the other hand magnetic circuits are affected. Here, one is fed by an HF generator Resonant circuit brought into or out of its resonance by magnetic fields. the The resulting change in amplitude is used to switch relays or the like.

Die bekannten Impulsgeber haben den Nachteil, daß alle Parameter, die die Güte und damit die Dämpfung des Schwingkreises beeinflussen, funktionsgefährdend wirken. Das sind also Änderungen der Temperatur, Betriebsspannung, Luftfeuchtigkeit und der Vordämpfung durch metallische Umgebung des Schwingkreises oder der Schwingspule. Ein weiterer Nachteil ist die geringe Steilheit der Impulse, die die Nachschaltung eines Schaltverstärkers erforderlich macht. Außerdem wird durch die geringe Steilheit bei höheren Impulsfrequenzen und bidirektionaler Abtastung die zulässige relative Phasenverstimmung beider Abtastspannungen bald erreicht, so daß die bidirektionale Abtastung nur bedingt anwendbar ist.The known pulse generators have the disadvantage that all parameters which affect the quality and thus the damping of the oscillating circuit, endanger the function works. So these are changes in temperature, operating voltage, humidity and the pre-attenuation by the metallic environment of the resonant circuit or the voice coil. Another disadvantage is the low steepness of the pulses that are connected downstream a switching amplifier makes necessary. In addition, due to the low steepness at higher pulse frequencies and bidirectional scanning the permissible relative Phase misalignment of both sampling voltages soon reached, so that the bidirectional Scanning is only applicable to a limited extent.

In den anderen Fällen muß durch die räumlichen Abmessungen der Magneten - wie z. B. auch bei der hallgeneratorischen Abtastung - die Impulszahl pro Umdrehung klein bleiben, oder es xnüßte der Durchmesser des Impulsrades unzweckmäßig groß gemacht werden. Die Anbringung von Magneten auf Impulsrädern oder die Verwendung von magnetisierten Zähnen ist außerdem teuer und aufwendig. Die Speisung des Schwingkreises durch einen separaten Hochfrequen'zgenerator hat den Nachteil, daß die Verstimmung des Kreises in oder aus der Resonanz groß sein muß, um eine große Modulationstiefe zu erhalten. Selbst bei großer Güte des Schwingkreises ist eine exakte Modulation nicht zu erwarten. Entsprechend gering sind dann auch die Schaltsteilheiten der Impulse.In the other cases, the spatial dimensions of the magnets - such as B. also with the hall generator sampling - the number of pulses per revolution Remain small, or the diameter of the impulse wheel would have to be inexpediently large be made. Attaching magnets to pulse wheels or using them of magnetized teeth is also expensive and time-consuming. The supply of the oscillating circuit a separate high frequency generator has the disadvantage that the detuning of the circle in or out of the resonance must be large in order to achieve a large modulation depth to obtain. Even with a high quality of the oscillating circuit there is an exact modulation not to be expected. The switching steepnesses of the are then correspondingly low Impulses.

Diese Nachteile werden durch die magneto-elektrische Tastschaltung für einen Oszillator, bei der die Resonanzfrequenzen eines Oszillatorschwingkreises und eines zweiten Schwingkreises im Rückkopplungsweg des Oszillators zur Verhinderung eines Schwingend des Oszillators aufeinander abgestimmt sind, nach der Erfindung dadurch vermieden, daß bei Vorbeibewegen eines ferromagnetischen Körpers am Abtastkopf der Fluß eines Magneten über einen Ferritkern einer im zweiten Schwingkreis liegeneu Spule geschlossen und dabei dieser Schwingkreis so verstimmt wird, daß die Schwingungen des Oszillators ein- oder aussetzen.These disadvantages are caused by the magneto-electric key circuit for an oscillator in which the resonance frequencies of an oscillator circuit and a second resonant circuit in the feedback path of the oscillator for prevention of a swing of the oscillator are matched to one another, according to the invention thereby avoided that when a ferromagnetic body moves past the scanning head the flow of a magnet over a ferrite core in the second resonant circuit Coil closed and this resonant circuit is detuned so that the oscillations of the oscillator on or off.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings.

F i g. 1 zeigt den Abtastkopf. Darin ist die Schwingkreisspule 1 auf einen Ferritkörper 2 gewickelt. Ein Ende des Ferritkörpers ist an oder in einem Magneten 3 befestigt. Technisch günstig ist ein Ring- oder Rohrmagnet, der radial polarisiert ist. Die ganze Anordnung ist in einem Eisenrohr 4 untergebracht, das den äußeren Pol des Magneten nach vorn bringt. Der Durchmesser des Rohres ist so groß gewählt, daß eine Vormagnetisierung des Ferritkörpers nach Möglichkeit vermieden oder in kleinen Grenzen gehalten wird. Ein Eisenzahn 5, der nicht magnetisiert zu sein braucht, in die Nähe des Ferritkörpers gebracht, bewirkt einen magnetischen Fluß durch diesen, wenn der Abstand des Eisenzahns vom Ferritkörper kleiner ist als der Radius des Eisenrohrs. Der magnetische Fluß reduziert die Permeabilität des Ferritkörpers und damit die Induktivität der Schwingkreisspule. Mit der Eisenschraube 6 wird ein magnetischer Nebenschluß erzielt, dessen Veränderung zum Abgleich benutzt werden kann.F i g. 1 shows the scanning head. The resonant circuit coil 1 is open therein a ferrite body 2 wound. One end of the ferrite body is on or in one Magnet 3 attached. A ring or tubular magnet that radially is polarized. The whole arrangement is housed in an iron pipe 4, the brings the outer pole of the magnet forward. The diameter of the pipe is like this chosen large that a bias of the ferrite body is avoided if possible or kept within small limits. An iron tooth 5 that is not magnetized too needs to be brought close to the ferrite body, causes a magnetic Flow through this when the distance between the iron tooth and the ferrite body is smaller than the radius of the iron pipe. The magnetic flux reduces the permeability of the ferrite body and thus the inductance of the resonant circuit coil. With the iron screw 6 a magnetic shunt is achieved, the change of which is used for adjustment can be.

Nach dem Prinzipschaltbild der F i g. 2 ergibt diese Schwingkreisspule 1 mit einer Kapazität 7 einen Schwingkreis 8, der z. B. ein Parallelresonanzschwingkreis ist. Dieser liegt im Rückkopplungsweg eines Oszillators. Der Oszillator kann beliebig ausgeführt sein, mit einer oder mehreren Röhren oder Transistoren 10 arbeiten, die sowohl in Kollektor-, Basis-, als auch in Emitterschaltung betrieben werden können. Ist der Schwingkreis 8 auf die Frequenz des Oszillatorschwingkreises 9 abgestimmt, so schwingt der Oszillator nicht. Der Resonanzwiderstand des Schwingkreises 8 ist dann reell und hochohmig. Durch Verstimmung dieses Kreises, z. B. durch Zahn oder Lücke eines Impulsrades, wird er je nach Richtung der Verstimmung kapazitiv oder induktiv und niederohmiger. Die Schwingungen des Oszillators werden dadurch wieder angefacht. Je nach Abstimmung dieses Schwingkreises 8 oder auch des Oszillatorschwingkreises 9 kann er durch Zahn oder Lücke in oder aus der Resonanz gebracht werden und schaltet damit den Oszillator ein und aus.According to the basic circuit diagram of FIG. 2 results in this resonant circuit coil 1 with a capacity 7 an oscillating circuit 8, the z. B. a parallel resonance circuit is. This lies in the feedback path of an oscillator. The oscillator can be anything be designed to work with one or more tubes or transistors 10 that both in collector, base and also operated in emitter circuit can be. Is the resonant circuit 8 to the frequency of the oscillator circuit 9, the oscillator does not oscillate. The resonance resistance of the oscillating circuit 8 is then real and high resistance. By detuning this circle, z. B. by tooth or a gap in an impulse wheel, it becomes capacitive depending on the direction of detuning or inductive and lower resistance. The oscillations of the oscillator are thereby kindled again. Depending on the coordination of this resonant circuit 8 or also of the oscillator resonant circuit 9 it can be brought into or out of resonance by tooth or gap and switches thus the oscillator on and off.

Eine außerordentliche Versteilerung der Impulsflanken kann durch die Kombination mit einem Multivibrator erreicht werden. Einer seiner Transistoren arbeitet in Basisschaltung, ein anderer Transistor für die Hochfrequenz in Kollektorschaltung. Wird der Schwingkreis 8 durch einen Zahn aus seiner Resonanz gebracht, so entsteht eine Hochfrequenzspannung, die den Multivibrator zum Schwingen bringt. Da eine Verstimmung des Schwingkreises 8 das Einschalten des Oszillators bewirken soll, wirkt der nun miteingeschaltete Multivibrator unterstützend, insofern, als jetzt für die Anfachung der Gesamtschaltung die Multiplikation der Steilheiten beider Transistoren wirksam wird.An extraordinary steepening of the pulse edges can be caused by the Combination with a multivibrator can be achieved. One of its transistors is working in common base, another transistor for high frequency in common collector. If the resonant circuit 8 is brought out of its resonance by a tooth, then this arises a high frequency voltage that makes the multivibrator vibrate. There was a resentment of the resonant circuit 8 is to cause the oscillator to be switched on, it now acts also activated multivibrator supportive, insofar as now for the stimulation of the overall circuit, the multiplication of the steepnesses of both transistors is effective will.

Das für bidirektionale Abtastung und auch für Frequenzvervielfachung wichtige Impulsverhältnis kann durch Abstimmung des Oszillatorschwingkreises 9 oder des Schwingkreises 8 des Abtastkopfes auf 1:1 gebracht werden. Für die Funktion der Schaltungsanordnung ist in weiten Grenzen nicht die Frequenzkonstanz verantwortlich, sondern das Abstimmungsverhältnis der Oszillatorfrequenz zur Kreisfrequenz des Abtastschwingkreises.That for bidirectional sampling and also for frequency multiplication important pulse ratio can be achieved by tuning the oscillator circuit 9 or of the resonant circuit 8 of the scanning head can be brought to 1: 1. For the function the circuit arrangement is not responsible for the frequency constancy within wide limits, but the tuning ratio of the oscillator frequency to the angular frequency of the resonant sampling circuit.

Die Schaltungsanordnung für einen Hochfrequenzimpulsgeber arbeitet auch bei Impulsfrequenzen, die gegen Null gehen, bei der sogenannten Nullfrequenz. Bei Stillstand der Impulsscheibe könnten z. B. wie beim lichtelektrischen Impulsgeber durch Erschütterungen oder Vibrationen der Impulsscheibe nicht erwünschte Impulse entstehen. Diese werden dadurch vermieden, daß dem Oszillator eine elektrische Hysterese durch entsprechende Dimensionierung eines Begrenzungseffekts, beispielsweise durch Widerstände, gegeben wird. Abstimmung und Hysterese gestatten es außerdem auch bei Zahnformen, die mechanisch nicht dem Impulsverhältnis 1:1 entsprechen, dieses Impulsverhältnis einzustellen.The circuit arrangement for a high-frequency pulse generator works even with pulse frequencies that approach zero, at the so-called zero frequency. At a standstill of the pulse disc z. B. as with the photoelectric pulse generator impulses not wanted by shocks or vibrations of the impulse disc develop. These are avoided by giving the oscillator an electrical hysteresis by appropriate dimensioning of a limiting effect, for example by Resistances, is given. Tuning and hysteresis also allow it Tooth shapes which mechanically do not correspond to the pulse ratio 1: 1, this pulse ratio to adjust.

Claims

Claims: 1. Magneto-electric key circuit for an oscillator, in which the resonance frequencies of one oscillator circuit and a second Resonant circuit in the feedback path of the oscillator to prevent oscillation of the oscillator are matched to one another, that is to say n e t that when a ferromagnetic body (5) moves past the scanning head the flow of a magnet (3) over a ferrite core (2) one in the second resonant circuit lying coil (1) closed and this oscillating circuit is detuned so that that the oscillations of the oscillator on or off.

2. Push button circuit after Claim 1, characterized in that the second resonant circuit (1, -7) is a parallel resonant circuit is.

3. Key circuit according to claim 1, characterized in that the second resonant circuit (1, 7) is a series resonant circuit.

4. Key circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ferrite core (2) of the coil (1) at one pole of the Magnet (3) is attached and that the other pole of the magnet (3) in the vicinity of the Ferromagnetic body moving past the scanning head and influencing the magnetic field (5) is coming.

5. key circuit according to one of claims 1 to 4, characterized in that that an electromagnet (3) is used.

6. Key circuit according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the field strength of the entire magnetic circuit is tuned by a magnetic shunt (6).

7. Key circuit after one of claims 1 to 6, characterized in that the ferrite core (2) is not is premagnetized. B. key circuit according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the pulse-triggering ferromagnetic body (5) is not premagnetized is. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1163 200.