DE2329845A1

DE2329845A1 - Anordnung zur erzeugung von elektrischen signalen mittels magnetfeldabhaengigen halbleiterbauelementen

Info

Publication number: DE2329845A1
Application number: DE2329845A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Von Borcke
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1973-06-12
Filing date: 1973-06-12
Publication date: 1975-01-09
Also published as: JPS5034260A; GB1477925A; DE2329845B2; NL7407741A; FR2233603B1; US3934160A; IT1021040B; FR2233603A1; DE2329845C3

Description

Anordnung zur Erzeugung von elektrischen Signalen mittels laagnetfeidabhängigen Halbleiterbauelementen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von elektrischen Signalen mittels magnetfeldabhängieen Halbleiterbauelementen, bei der auf wenigstens einem Pol eines Magneten wenigstens zwei magnetfeldabhängig^ Bauelemente (Feldplatten) beabstandet nebeneinander vorgesehen sind, und bei welcher der magnetische Kreis, in dem die c;agnetfeidabhängigen Bauelemente liegen, durch ein über sie bewegtes Eisenteil beeinflußbar ist.

Anordnungen der vorstehend genannten Art sind bereits aus der DT-OS 2 036 361 bekannt geworden. Dabei sind zv/ei Feldplatten auf einem Pol eines Magneten angeordnet. Über diese Feldplatten v/ird ein flußlenkendes Eisenteil bewegt, so daß jedes Mal dann, wenn sich das Eisenteil über einer Feldplatte befindet, der magnetische Fluß durch diese Feldplatte verstärkt und damit der Widerstandswert der Feldplatte verändert wird. Aufgrund dieser Widerstandsänderung ändert sich such ein die Feldplatten durchfließender Strom, wodurch die

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Bewegung des Eisenteils in ein elektrisches Signal umgesetzt werden kann, das ein Maß für diese Bewegung ist.

Wichtig für eine derartige Anordnung ist es nun, daß die Y/iderstandsänderung als Funktion der Änderung des Weges des Eisenteils in einem möglichst großen Bereich linear verläuft.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der in Rede stehenden Art anzugeben, bei welcher der genannte Linearitätsbereich vergrößert ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Projektion der Breite des Eisenteils auf die Längsebene der magnetfeldabhängigen Bauelemente wenigstens gleich der Länge der Diagonalen eines magnetfeldabhängigen Bauelementes ist, und daß das Eisenteil in der Ebene der magnetfeldabhangigen Bauelemente mit seiner Längsrichtung unter einem Winkel gegen die Längsrichtung der magnetfeldabhängigen Bauelemente geneigt ist, der höchstens so groß ist, daß bei vollständiger Überdeckung eines magnetfeldabhängigen Bauelementes durch das Eisenteil das andere magnetfeldabhängige Bauelement nicht überdeckt ist.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 einen Aufriß einer erfindungsgemäßen Anordnung; Figur 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Anordnung;

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Figur 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgeinäßen Anordnung;

Figur 4 eine Brückenschaltung, in die Feldplatten der Anordnung nach den Fig. 1 Ms 3 angeschaltet sind;

Figur 5 einen Druckfühler unter Verv/endung einer erfindungsgemäßen Anordnung;

Figur 6 einen Achsial-Spielfühler unter Verwendung einer erfind ungsgenäSen Anordnung; und

Figur 7 ein Linearpotentiometer unter Verwendung einer erfindungsgeinäßen Anordnung.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist auf einem Dauermagneten 1, dessen ITordpol mit N und dessen Südpol mit S bezeichnet ist, ein Polschuh 2 vorgesehen, der in seinem mittleren Bereich eine Ausnehmung 3 der Breite c aufweist. Auf den durch die .Ausnehmung 3 getrennten Teilen des Polschuhs 2 mit der jeweiligen Breite a ist jeweils eine Feldplatte 4 bzw. 4' angeordnet. Diese Feldplatten können beisOielsweise mittels eines Klebers auf dem Polschuh 2 befestigt sein.

Über diese Anordnung wird ein Eisenteil 6 bewegt, dessen Wegänderung über die Feldplatten 4 und 4' in ein entsprechendes elektrisches Signal überführt werden soll. V,^rie die Draufsicht nach Fig. 2 zeigt, ist die Längsachse dieses Eisenteils 6 der Breite b gegen die Längsrichtung der Feldplatten 4 und 4' (Horizontalrichtung in der Zeichenebene) unter einem Winkel O. geneigt. .Weiterhin ist die Projektion d der Breite b des Eisenteils 6 auf die Längsebene wenigstens bei dieser Ausführungsform gleich der Breite a einer Feldplatte bzw. 4'. In Fig. 2 ist das Eisenteil in zwei möglichen End-

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-Zustellungen dargestellt, wobei es einaal die Feldplatte 4 (ausgezogene Stellung) und zum anderen die Feldplatte 4' (gestrichelte Stellung) vollständig überdeckt.

Wird das "Sisenteil in Fig. 2 in einer Richtung bewegt, so ist der durch diese Anordnung erzielbare lineare Bereich durch eine Strecke e gegeben, welche einer Verschiebung zwischen den beiden Endstellungen in x-Richtung entspricht. Der durch die Strecke e gegebene lineare Bereich kann durch Änderung des V,^Tinkels α und der Projektion d geändert werden.

Für kleinere Linearitätsbereiche kann eine Ausführungsform gemäß Fig. 3 gewählt werden, in der gleiche Teile wie in den Fig. 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Winkel ei = 90 , während die Breitendes Eisenteils 6 gleich der Breite a einer Feldplatte 4 bzw. 4¹ und dem Abstand c der Feldpletten ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Linearitätsbereich bei Bewegung des Eisenteils 6 in x-Richtung gleich der Strecke g.

Fig. 4 zeigt eine Brückenschaltung, in der die Feldplatten 4 und 4' mit zwei Widerständen R₁ und Rp zusammengeschaltet sind. Diese Brücke wird an ihrem Eingang mit einer Spannung U versorgt und so abgegliechen, daß ihre Ausgangsspannung U_A in ihrem Nullzweig in der Mitte des Linearitätsbereiches entsprechend der Strecke e in Fig. 2 bzw. der Strecke g in Fig. 3 gleich 0 ist. Bei Bewegung des Eisen-

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teils 6 verlaufen dann die Widerstandsänderungen "bzw. die Spannung U. in den genannten Bereichen linear.

Pig. 5 zeigt eine Anwendung einer erfindungsgemäßen Anordnung, die dort schematisch dargestellt und mit 51 bezeichnet ist, in einem Druckfühler. Das in den Fig. 1 bis 3 mit 6 bezeichnete Eisenteil ist dabei an einer Membran 50 befestigt, auf die ein Druck P einwirkt. Damit kann die durch den Druck P über die Membran 50 hervorgerufene Linearbewegung des Eisenteils in x-Richtung in ein entsprechendes elektrisches Signal überführt werden.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Achsialspiel-Fühler ist das Eisenteil b der erfindungsgemäßen Anordnung auf einer um ihre Achse rotierenden Welle 60 angeordnet, während sich mindestens eine Anordnung aus Dauermagnet, Polschuh und Feldplatten 61 und 62 unterhalb bzw. oberhalb der Welle befindet. Damit ist eine Achsialverschiebung der Welle in

x-Richtung bestimmbar.

Fig. 7 zeigt ein lineares Potentiometer, bei dem auf einer Welle 70 auf einem Körper 71 eine Eisenbelegung 72 vorgesehen ist, derart, daß sie in der in Fig. 2 dargestellten Form unter einem Winkel α gegen die schematisch dargestellte und mit 74 bezeichnete Anordnung aus Dauermagnet, Polschuh und Feldplatten geneigt ist. Auf diese Weise ist das Potentiometer in einem Bereich linear, welcher bei Drehung der Welle 70 einer Verschiebung der Eisenbelegung 72 zwischen den beiden möglichen Endstellungen über den Feldplatten entepricht.

2 Patentansprüche 7 Figuren

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Claims

Patentansprüche

' 1.) Anordnung zur Erzeugung von elektrischen Signalen n.ittels magnetfeldabhangigen Halbleiterbauelementen, bei der auf wenigstens einem Pol eines Magneten wenigstens zwei magnetfeldabhängige Bauelemente (Peldplatten) beabstandet nebeneinander vorgesehen sind, und bei welcher der magnetische Kreis, in dem die magnetfeldsbhängigen Bauelemente liegen, durch ein über sie bev/egtes Eisenteil beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektion der Breite (b) des Eisenteils (6) auf die Längsebene der magnetfeldabhängigen Bauelemente wenigstens gleich der Länge der Diagonalen eines magnetfeldabhangigen Bauelementes (4 bzw. 4') ist, und daß das Eisenteil (6) in der Ebene der magnetfeldabhangigen Bauelemente (4,4') mit seiner Längsrichtung unter einem Winkel (el) gegen die Längsrichtung der magnetfeldabhängigen Bauelemente (4,4^?) geneigt ist, der höchstens so groß ist, daß bei vollständiger Überdeckung eines magnetfeldabhängigen Bauelementes (4 bzw. 4^f) durch das Eisenteil (6) das andere magnetfeldabhängige Bauelement (4¹ bzw. 4) nicht überdeckt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (ff) gleich 90° ist und daß die Breite des Eisenteils (6) gleich der Breite (a) eines magnetfeldabhangigen Bauelementes (4 bzw. 4') plus dem Abstand (c) zwischen den magnetfeldabhängigen Bauelemente η (4,4') ist.

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