DE1227269B - Drehzahl- oder Geschwindigkeitsmesser - Google Patents

Description

• Drehzahl- oder Geschwindigkeitsmesser Die Erfindung betrifft Drehzahl- oder Geschwindlgkeitsmesser mit einem Transistorverstärker und einem in Abhängigkeit von der Drehzahl oder Geschwindigkeit kontaktgesteuerten RC-Meßglied, dessen Meßkondensator von einer Gleichstromquelle aufgeladen wird und dessen Ladestrom mittels eines in den Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors geschalteten Meßinstrumentes, vorzugsweise eines Drehspulmeßinstrumentes, gemessen wird.
• Es sind solche RC-Schaltungsanordnungen zur Drehzahl- oder Oeschwindigkeitsmessung bekannt, bei weichen der Lade- und Entladestrom eines Meßkondensators dem elektrischen Meßgerät über einen Gleichrichter als Impulsstrom bzw. Meßstrom einer Flußrichtung zugefthrt wird. Diese Schaltungen benötigen einen verhältnismäßig großen und entsprechend teuren Meßkondensator oder eine Anzahl kleinerer parallelgeschalteter Kondensatoren und außerdem einen Gleichrichter. Die Spannungsstabilisierung, die besonders beim Einbau solcher Meßeinrichtungen in Kraftfahrzeugen wegen der schwankenden Batteriespannung notwendig ist, erfordert zudem bei dieser Schaltungsart relativ teure Leistungs-Zenerdioden, da der Ladestrom des großen Meßkondensators hohe Spitzenströme bei kurzen Ladezeiten ergibt.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, solche Schaltungen zu verbilligen, raumsparender auszubilden und die Montagearbeit zu vereinfachen. Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, den Meßkondensator im Basiskreis des Transistors anzuordnen und diesen durch die im Takt der Schaltungen des elektrischen Kontaktes erfolgende Aufladung des Meßkondensators so anzusteuern, daß er in an sich bekannter Weise iiber die gesamte oder nahezu gesamte Dauer der Kondensatoraufladung (Ladeimpulsdauer) im Sättigungsgebiet arbeitet. Die einzelnen Schaltelemente sind daher so zu bemessen, daß der Transistor sofort bei Beginn der Kondensatoraufladung in das Sättigungsgebiet gesteuert und der z. B. im Kollektorkreis fließende Impulsstrom durch einen Justier- bzw. Dämpfungswiderstand derart begrenzt wird, daß der Impulsstrom während der gesamten oder nahezu gesamten Impulsdauer Rechteckform aufweist. Dieser rechteckförmige Impulsstrom wird unmittelbar dem Meßinstrument zugeführt, und ein Gleichrichter ist überflüssig. Da der Meßkondensator vor dem Transistor in den Basiskreis geschaltet ist, ist nur ein einziger, relativ kleiner Meßkondensator erforderlich. Diese Tatsache gestattet auch zur notwendigen Spannungskonstanthaltung eine relativ billige Zenerdiode für eine kleine Leistung von etwa 50 bis 10 mW zu verwenden, weil die Ladestromspitzen nur klein sind.
• Die Erfindung wird anschließend an Hand der Schaltung eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt F F i g. 1 das Schaltbild der erfindungsgemäßen Drehzahl- oder Oeschwlndigkeitsmeßeinrichtung und F i g. 2 zwei Diagramme, welche die Arbeitsweise des Transistors veranschaulichen.
• Im Basiskreis eines Transistors 1 ist der Meßkondensator 2 angeordnet, welcher über den Ladewiderstand RL aufgeladen wird. Die Entladung des Kondensators 2 erfolgt bei gesperrtem Transistor über den Entladewiderstand RE durch Schließung des Schutzgaskontaktes 3. Ist die Meßeinrichtung z. B. zur Drehzahlmessung von Fahrzeug-Ottomotoren vorgesehen, so kann der Schutzgaskontakt 3 von einer aus wenigen Windungen bestehenden Spule 4 umgeben sein, durch die der Primärstrom der Zündspule fließt, wobei der Kontakt durch das in der Spule beim Arbeiten der Zündspule pulsierend auftretende Magnetfeld proportional der Motordrehzahl betätigt wird. Der Schutzgaskontakt 3 kann aber auch durch einen drehzahl- oder geschwindigkeitsabhängig rotierenden Dauermagneten 12 (strichpunktiert in F i g. 1 angedeutet) mit einem oder mehreren Polpaaren geschaltet werden.
• Im Kollektorkreis des Transistors 1 liegt das Meßinstrument 5, vorzugsweise ein Drehspul- oder Ringspulmeßgerät. Die Transistorschaltung ist so gewählt, daß der Transistor schon bei kleiner negativer Vorspannung der Basis ( UB) voll ausgesteuert ist. Der Transistor arbeitet (vgl. F i g. 2) während fast der ganzen Zeitdauer der Ladeimpulse im Sättigungsbereich, wobei die Impulsbreite bzw. Impulsdauer in exakter Weise durch den Ladewiderstand RL und den Kondensator 2 vorbestimmt ist. Die BauteileRL und 2 gewährleisten bei entsprechender Bemessung auch die erforderliche Flankensteilheit der Impulse. Der im Kollektorkreis fließende Impulsstrom (-J) wird über einen einstellbaren Justier- bzw. Dämpfungswiderstand 6 unmittelbar dem Meßinstrument 5 zugeführt.
• Die Bemessung des Widerstandes 6 bestimmt die Größe des Impulsstromes im Kollektorkreis und ist derart gewählt, daß die volle Aussteuerung des Transistors über die gesamte oder nahezu gesamte, durch das RC-Glied vorgegebene Impulsbreite gewährleisset ist, wodurch sich die rechteckige Impulsform ergibt.
• Zur Vermeidung von Meßfehlern auf Grund von Temperaturänderungen in einem bestimmten Bereich (etwa von -20 bis t 700 C) ist in der erfindungsgemäßen Schaltung eine Temperaturkompensation vorgesehen. Sie besteht im wesentlichen aus einem im Emitterkreis des Transistors angeordneten NTC-Widerstand 8 (Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten zur Kompensierung der Einflüsse der hohen Umgebungstemperaturen), zu dem ein üblicher niederohmiger Festwiderstand 9 parallel geschaltet ist. Zur Kompensation der Einflüsse der tiefen Temperaturen ist im Basiskreis des Transistors ein PTC-Widerstand 10 (Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten) mit parallelgeschaltetem niederohmigem Widerstand 11 vorgesehen.
• Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist vorzugsweise für einen Spannungsbereich von 6 bis 24 V auslegbar. Zur Spannungskonstanthaltung, d. h. zur Vermeidung von Meßfehlern auf Grund von Spannungsschwankungen, dient in bekannter Weise ein Vorwiderstand Rv und eine Zenerdiode 7 mit relativ kleiner Leistung.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Drehzahl- oder Geschwindigkeitsmesser mit einem Transistorverstärker und einem in Abhängigkeit von der Drehzahl oder Geschwindig- keit kontaktgesteuerten RC-Meßglied, dessen Meßkondensator von einer Gleichstromquelle aufgeladen wird und dessen Ladestrom mittels eines in den Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors geschalteten Meßinstrumentes, vorzugsweise eines Drehspulmeßinstrumentes, gemessen wird, d a -durch gekennzeichnet, daß der Meßkondensator (2) im Basiskreis des Transistors (1) angeordnet ist und dieser durch die im Takt der Schaltungen des elektrischen Kontaktes (3) erfolgende Aufladung des Meßkondensators (2) so angesteuert wird, daß er in an sich bekannter Weise über die gesamte oder nahezu gesamte Dauer der Kondensatoraufladung (Ladeimpulsdauer) im Sättigungsgebiet arbeitet 2. Drehzahl- oder Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kontakt aus einem Schutzgas-Blattfederkontakt (3) besteht, der von einem drehzahl-oder geschwindigkeitsabhängig rotierendenDauermagnet (12) mit einem oder mehreren Polpaaren oder einem drehzahl- oder geschwindigkeitsproportional pulsierenden Magnetfeld einer Spule (4) betätigt wird.

   3. Drehzahl- oder Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Meßfehlern auf Grund von Temperaturänderungen in einem bestimmten Bereich im Basiskreis des Transistors (1) ein Widerstand (10) mit positivem und im Emitterkreis ein Widerstand (8) mit negativem Temperaturkoefflzienten vorgesehen sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 360; Buch von Grave, »Elektrische Messung nichtelektrischer Größen«, 1962, S. 346/347; Zeitschrift »Textil-Praxis«, Februar 1958, S. 179.