DE1227269B

DE1227269B - Tachometer or speedometer

Info

Publication number: DE1227269B
Application number: DEV23931A
Authority: DE
Inventors: Dr Johann Christian Groeber
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1963-04-11
Filing date: 1963-04-11
Publication date: 1966-10-20

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.Tachometer or speedometer The invention relates to tachometer or speed meter with a transistor amplifier and a dependency from the speed or speed contact-controlled RC measuring element, its measuring capacitor is charged by a direct current source and its charging current by means of an in the emitter-collector circuit of the transistor-switched measuring instrument, preferably a moving coil measuring instrument.

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. There are such RC circuit arrangements for speed or speed measurement known to soft the charging and discharging current of a measuring capacitor to the electrical Measuring device via a rectifier as a pulse current or measuring current in one direction of flow is supplied. These circuits require a relatively large and accordingly expensive measuring capacitor or a number of smaller capacitors connected in parallel and also a rectifier. The tension stabilization, which is particularly important with Installation of such measuring devices in motor vehicles because of the fluctuating battery voltage is necessary, also requires relatively expensive power Zener diodes for this type of circuit, because the charging current of the large measuring capacitor has high peak currents with short charging times results.

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. It is the object of the invention to make such circuits cheaper To train space-saving and to simplify the assembly work. To solve the The object of the invention is to put the measuring capacitor in the base circuit of the transistor to be arranged and this by the rhythm of the circuits of the electrical contact to control the charging of the measuring capacitor so that it is known per se Over the entire or almost the entire duration of the capacitor charging (charging pulse duration) works in the saturation area. The individual switching elements are therefore to be dimensioned in such a way that that the transistor enters the saturation region as soon as the capacitor begins to charge controlled and the z. B. impulse current flowing in the collector circuit through an adjustment or damping resistance is limited so that the pulse current during the entire or almost the entire pulse duration has a rectangular shape. This rectangular pulse current is fed directly to the measuring instrument and a rectifier is unnecessary. Since the measuring capacitor is connected in front of the transistor in the base circuit, is only a single, relatively small measuring capacitor is required. This fact allows also a relatively cheap Zener diode for the necessary voltage constant maintenance use a small power of around 50 to 10 mW because of the charging current peaks are just small.

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. The invention will then be described using the circuit of an exemplary embodiment explained. It shows F F i g. 1 the circuit diagram of the speed or according to the invention Oeschwlndigkeitsmeßeinrichtung and F i g. 2 two diagrams showing the working principle of the transistor.

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. The measuring capacitor 2 is arranged in the base circuit of a transistor 1, which is charged via the charging resistor RL. The discharge of the capacitor 2 takes place when the transistor is blocked via the discharge resistor RE by closing the inert gas contact 3. Is the measuring device z. B. for speed measurement of vehicle gasoline engines provided, the protective gas contact 3 can consist of a few turns Coil 4 be surrounded through which the primary current of the ignition coil flows, the Contact due to the pulsating occurring in the coil when the ignition coil is working Magnetic field is actuated proportionally to the engine speed. The inert gas contact 3 but it can also be done by a permanent magnet rotating depending on the speed or speed 12 (indicated by dash-dotted lines in FIG. 1) connected with one or more pole pairs will.

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. The measuring instrument 5 is preferably located in the collector circuit of the transistor 1 a moving coil or toroidal coil measuring device. The transistor circuit is chosen so that the transistor is fully controlled even with a small negative bias of the base (UB) is. The transistor works (see Fig. 2) during almost the entire period of time Charging pulses in the saturation range, with the pulse width or pulse duration in more exact Way is predetermined by the charging resistor RL and the capacitor 2. The componentsRL and 2 also guarantee the required Edge steepness of the pulses. The impulse current (-J) flowing in the collector circuit becomes Via an adjustable adjustment or damping resistor 6 directly to the measuring instrument 5 supplied.

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.The dimensioning of the resistor 6 determines the size of the pulse current in the collector circuit and is chosen so that the full control of the transistor over the entire or almost the entire pulse width specified by the RC element is guaranteed, which results in the rectangular pulse shape.

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. To avoid measurement errors due to temperature changes in a certain range (approximately from -20 to t 700 C) is in the invention Circuit a temperature compensation provided. It essentially consists of an NTC resistor 8 (resistor with negative temperature coefficient to compensate for the influences of the high Ambient temperatures), to which a conventional low-resistance fixed resistor 9 is parallel is switched. To compensate for the influences of the low temperatures is in the base circle of the transistor a PTC resistor 10 (resistor with positive temperature coefficient) provided with a low-resistance resistor 11 connected in parallel.

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. The circuit arrangement according to the invention is preferably for one Voltage range from 6 to 24 V can be configured. To keep the voltage constant, i. H. to the Avoidance of measurement errors due to voltage fluctuations, is used in known Way a series resistor Rv and a Zener diode 7 with a relatively small power.

Claims

Claims: 1. Tachometer or speedometer with a Transistor amplifier and a depending on the speed or speed speed contact-controlled RC measuring element, whose measuring capacitor is from a direct current source is charged and its charging current by means of a in the emitter-collector circuit of the transistor-switched measuring instrument, preferably a moving-coil measuring instrument, is measured, d a -characterized in that the measuring capacitor (2) in the base circle of the transistor (1) is arranged and this through the clock of the circuits of the electrical contact (3) taking place charging of the measuring capacitor (2) controlled in this way will that he in a known manner over the entire or almost the entire duration the capacitor charging (charging pulse duration) works in the saturation area. or speedometer according to claim 1, characterized in that the electrical Contact consists of a protective gas leaf spring contact (3), which is controlled by a speed or Speed-dependent rotating permanent magnet (12) with one or more pole pairs or a magnetic field pulsating in proportion to the speed or speed Coil (4) is actuated.

3. tachometer or speedometer according to claim 1, characterized characterized in that to avoid measurement errors due to temperature changes a resistor (10) in a certain area in the base circuit of the transistor (1) with a positive and in the emitter circuit a resistor (8) with a negative temperature coefficient are provided.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1,360; Book by Grave, "Electrical measurement of non-electrical quantities", 1962, p. 346/347; "Textil-Praxis" magazine, February 1958, p. 179.