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DE2339031B2 - Elektronischer geschwindigkeitsmesser - Google Patents

Elektronischer geschwindigkeitsmesser

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Publication number
DE2339031B2
DE2339031B2 DE19732339031 DE2339031A DE2339031B2 DE 2339031 B2 DE2339031 B2 DE 2339031B2 DE 19732339031 DE19732339031 DE 19732339031 DE 2339031 A DE2339031 A DE 2339031A DE 2339031 B2 DE2339031 B2 DE 2339031B2
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DE
Germany
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signal
frequency
circuit
voltage
output signal
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DE19732339031
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English (en)
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DE2339031C3 (de
DE2339031A1 (de
Inventor
Robert G Loveland; Wiebe Harold D Cincinnati; Ohio Wise (VStA.)
Original Assignee
Cincinnati Milacron Inc, Cincinnati, Ohio (VStA.)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/4802Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage by using electronic circuits in general
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02Indicating direction only, e.g. by weather vane
    • G01P13/04Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
    • G01P13/045Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement with speed indication

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  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Geschwindigkeitsmesser zur Messung der Geschwindigkeit eines beweglichen Teils, mit einem mit dem beweglichen Teil verbundenen Geber für eine drehzahlproportionale Frequenz, mit einer ein periodisches Rechteckwellensignal erzeugenden Wandlerschaltung, mit einer Einrichtung zur Vervielfachung der Frequenz und mit Mitteln zum Umformen der vervielfachten Frequenz in ein Gleichspannungssignal.
Aus der DT-AS 1 121 851J ist eine Anordnung zur Messung von Drehzahlen und Geschwindigkeiten bzw. Drehzahl- und Geschwindigkeitsverhältnissen von motorisch angetriebenen Teilen durch Zählung der von Gebermaschinen abgegebenen Impulse und Auswertung der Verhältnisse und deren Integralwerten bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung gelangen ein- oder mehrphasige Wechselstromgebermaschinen als Impulsgeber in Verbindung mit Anordnungen zur Erzeugung nadeiförmiger Zählimpulse aus der Wechselstromgröße mit gegenüber der Grundwelle vervielfachter Frequenz zur Anwendung.
Soll gemäß dieser bekannten Anordnung zum Messen von Drehzahlen und Geschwindigkeiten beispielsweise eine Verachtfachung der Grundfrequenz erzielt werden, so sind grundsätzlich zwei Wechselstrommaschinen erforderlich und darüber hinaus eine Reihe von Übertragern, die jedoch bekanntlich relativ sperrige Bauelemente darstellen. Soll mit Hilfe dieser bekannten Anordnung eine noch weitere Vervielfachung der Grundfrequenz vorgenommen werden, so wird der dazu erforderliche technische Aufwand sehr schnell untragbar, so daß diese bekannte Anordnung hinsichtlich ihres Auflösungsvermögens begrenzt ist.
Bei der bekannten Anordnung gelangt auch kein einziger geschlossener Regelkreis bzw. Frequenzdetektorschaltung zur Anwendung, und die Frequenzvervielfachung wird mit Hilfe von gesättigten Übertragern erzielt, wobei von der Vorderflanke und von der Hinterflanke des der Primärwicklung eines Übertragers zugeführten Gebersignals jeweils Impulse abgeleitet und dann gleichgerichtet werden, wobei eine Verdopplung der Frequenz des Gebersignals erzielt wird.
Aus der DT-AS 1288 633 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Vergleichen zweier Impulsfolgen mit unterschiedlichen Frequenzen bekannt, die in einem vorgegebenen Verhältnis zueinander stehen und von diesem Verhältnis nur geringfügig abweichen, wobei die Signalimpulsfolgen einem Vergleicher zugeführt werden, der Signale aussendet, die den Lageabweichungen der Signalimpulsfolge proportional sind. Bei einer Ausführungsform dieser bekannten Einrichtung werden zwei Impulsfolgen von zwei Geschwindigkeitsmeßvorrichtungen abgeleitet und gelangen jeweils zu einer Phasenvergleichsstufe. Die Phasenvergleichsstufe empfängt von einem Oszillator über eine Frequenzteilerstufe eine Grundfrequenz, die zur Phasendiskriminierung in den Phasenvergleichsstufen verwendet wird. Die dabei erhaltene Ausgangsspannung wird unter anderem auch zur Steuerung der Ausgangsfrequenz des Oszillators verwendet. Bei dieser bekannten Einricntung gelangt jedoch keine Frequenzvervielfachung zur Anwendung. Diese bekannte Einrichtung ist somit nicht dafür ausgelegt, einen einzigen Parameter genau zu bestimmen, sondern dient dazu, zwei gemessene Parameter miteinander zu vergleichen, was mit Hilfe eines Differenzbildners erfolgt, dessen Ausgangssignal kennzeichnend für die Größe der Differenz zwischen den zwei gemessenen Parametern ist.
Das erwähnte Verfahren zum Vergleich zweier Impulsfolgen mit unterschiedlichen Frequenzen ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Signalimpulsfolge je
einer Phasc-nvergleichsstufe zugeführt wird, der außerdem eine Bezugsimpulsfolge aufgegeben wird, die im vorgegebenen Frequenzverhältnis der Signalimpulsfolgen von einem Vergleichssystem erzeugt wird und daß die Abweichungen zwischen der Signalimpulsfolge und der Bezugsimpulsfolgt; jeder Phasenvergleichsstufe einem Differenzbildner zugeführt wird, der den Relativabweichungen beider Signalimpulsfolgen proportionale Signale aussendet.
Dieses bekannte Verfahren bzw. Schaltung kann nur bei relativ kleinen Abweichungen der Signalimpulsfolgen zueinander verwendet werden, da der Oszillator nur von einer Seite her bzw. von dem Ausgangssignal einer Phasenvergleichsstufe nachgesteuert wird, so daß bei größeren Abweichungen der beiden Signaümpulsfolgen kein eindeutiges Ergebnis mehr erzielt werden kann.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen elektronischen Geschwindigkeitsmesser zur Messung der Geschwindigkeit eines beweglichen Teils der eingangs definierten Art hinsichtlich seines Auflösungsvermögens zu verbessern.
Ausgehend von dem elektronischen Geschwindigkeitsmesser der eingangs definierten Art ist die Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß gekennzeichnet durch
a) eine mit dem Rechteckwellensignal gespeiste Frequenzsyntheseschaltung, die folgendes enthält:
1. einen ersten mit dem Rechteckwellensignal gespeisten Phasendetektor, der die Phasendifferenz zwischen dem Rechteckwellensignal und einem Taktsignal erfaßt und ein Steuersignal bildet;
2. einen ersten spannungsgesteuerten Oszillator, der auf das Steuersignal anspricht und ein periodisches Ausgangssignal mit einer Frequenz erzeugt, die um mehrere Größenordnungen größer ist als die Bezugsfrequenz des Ansteuersignals zur Wandlerschaltung;
3. eine durch das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators gesteuerte Teilerschaltung zur Steuerung des ersten Phasendetektors;
4. eine Taktimpulsquelle zum Erzeugen eines periodischen Bezugssignals;
5. eine Mischstufe zum Mischen des Ausgangssignals des Oszillators mit dem Bezugssignal; und
b) durch eine Wandlerschaltung, die das Ausgangssignal der Mischstufe in ein entsprechendes Gleichspannungssignal umwandelt und die folgende Einrichtungen aufweist;
1. einen zweiten Phasendetektor und
2. einen zweiten spannungsgesteuerten Oszillator zum Steuern des zweiten Phasendetektors.
Im Gegensatz zu der bekannten Meßanordnung zum Messen von Drehzahlen und Geschwindigkeiten ist bei dem elektronischen Geschwindigkeitsmesser nach der Erfindung der Multiplikationsfaktor grundsätzlich nicht eingeschränkt und kann sehr hoch gewählt werden, wodurch das Auflösungsvermögen wesentlich verbessert werden kann.
Schließlich lassen sich auch die meisten Abschnitte des erfindungsgemäßen elektronischen Geschwindigkeitsmessers in integrierter Schaltungstechnik ausführen, so daß das gesamte Gerät sehr viel kleiner und leichter als die bekannte Anordnung ausgeführt werden kann, was beispielsweise insbesondere bei der Verwendung des Geschwindigkeiismessers bei Kraftfahrzeugen von großer Bedeutung ist.
Im einzelnen kann die Erfindung dadurch eine vorteilhafte Weiterbildung erfahren, daß die Wandlerschaltung von einer Ansteuerschaltung gespeist wird, die eine Rechteck/Sinuswandlerstufe und einen 90'-Phasenschieber aufweist und daß die Wandlerschaltung als Geber einen Drehfeldgeber enthält, der zum einen das Ausgangssignal der Rechteck/Sinuswand-Ierttufe und zum anderen das Ausgangssignal des 90°-Phasenschiebers enthält.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt ein Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung. Ein beweglieher Teil 10 ist mechanisch an eine Wandlerschaltung 12gekuppelt, die aus einem Geber 18 und einer zugeordneten elektronischen Schaltung 27 besteht. Die Art der Verbindung des beweglichen Teils zum Gerät ist nicht von Bedeutung. Die Wandlerschaltung 12 erzeugt ein periodisches Signal, dessen Periode als Funktion der Geschwindigkeit des beweglichen Teils 10 schwankt. Die Frequenzsyntheseschaltung 14 spricht auf das Signal vom Wandler 12 an, um Änderungen in der Signalfrequenz zu messen. Die Schaltung 14 erzeugt ein Ausgangssignal, welches eine Funktion der Frequenz der Ausgangsgröße der Wandlerschaltung 12 ist. Eine zweite Wandlerschaltung 16 spricht auf das Ausgangssignal der Frequenzsyntheseschaltung an und erzeugt ein Gleichspannungssignal mit einer Polarität und einer Größe bzw. Amplitude, die proportional zur Geschwindigkeit des Teils 10 sind.
Der Teil 10 ist mechanisch an einen Geber 18 in der Wandlerschaltung 12 gekuppelt. Der Geber 18 kann irgendein bekannter Geber sein, der eine Ausgangswicklung aufweist, die sich frei gegenüber Mehrphaseneingangswicklungen bewegen kann. Insbesondere sind die Eingangswicklungen um 90 mechanische Grade gegeneinander versetzt. Eine Eingangsgröße umfaßt daher zwei elektrische Signale. Eines ist um 90 elektrische Grade gegenüber dem anderen in der Phase verschoben. Die Ausgangswicklung steht mechanisch mit dem beweglichen Teil in Verbindung und ist so ausgeführt, daß sie ihre Phasenbeziehung gegenüber den Eingangswicklungen ändert, wenn sich die Position des Teils 10 ändert.
Die Eingangssignale zur Wandlerschaltung 12 werden durch die Ansteuerschaltung 20 vorgesehen, die zwei um 90 Grad verschobene Eingangssignale mit konstanter Amplitude erzeugt. Wie bekannt, kann ein Signal durch eine Rechteck-/Sinuswandlerstufe 23 erzeugt werden, die durch eine Taktimpulsquelle 21 angesteuert wird. Das andere Signal kann mit Hilfe eines 90°-Phasenschiebers 25 erzeug' werden, welcher die Ausgangsgröße der Rechteck/Sinuswandlerstufe 25 erhält. Der Geber 18 erzeugt daher ein zyklisches Signal mit einer Phasenbeziehung zu den Eingangssignalen, die eine Funktion der Position der Ausgangswicklung relativ zur Eingangswicklung ist. Natürlich ist die Position der Ausgangswicklung oder -spule eine Funktion der Position des beweglichen Teils.
Die Signalkonverterschaltung 27 kann von irgendeiner bekannten Umformerstufe gebildet sein, welche
das sinusförmige Signal aus dem Geber 18 in ein Signal mit gleicher Frequenz umwandelt, das eine geeignete Form für die Eingabe in die Phasendetektorschaltung 29 der Frequenzsyntheseschaltung 14 hat. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sieht die Signalkonverterschaltung 27 ein abgewandeltes rechteckförmiges Signal vor, welches eine geneigt verlaufende Vorderflanke und Rückflanke aufweist.
Eine weitere Eigenschaft des Gebers 18 besteht darin, daß eine Frequenzänderung des Ausgangssignals ebenso eine Funktion der Geschwindigkeit der Ausgangswicklung ist, d. h. des beweglichen Teils 10. Wenn die Geschwindigkeit der Ausgangswicklung in einer Richtung zunimmt, so nimmt die Periode des Ausgangssignals ab, woduch die Frequenz gegenüber der Bezugsfrequenz erhöht wird. In ähnlicher Weise nimmt, wenn die Geschwindigkeit der Ausgangswicklung in der anderen Richtung zunimmt, die Periode des Ausgangssignals zu, wodurch dessen Frequenz gegenüber der Bezugsfrequenz abnimmt. Diese Frequenzveränderung wird beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung ausgenutzt.
Bei der Schaltung 14 gelangt eine Frequenzsynthesetechnik zur Anwendung, um auf der Leitung 34 ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches eine merklich höhere Frequenzänderung als das Ausgangssignal auf der Leitung 28 der Wandlerschaltung 12 aufweist. Dies ist von spezieller Bedeutung, wenn der gesamte Geschwindigkeitsbereich des Teils 10 auf eine kleine Frequenzänderung beschränkt ist, wenn also beispielsweise 1 % oder weniger einer Veränderung der Frequenz den vollen Geschwindigkeitsbereich des Teils 10 in einer Richtung darstellt. Die Ausgangsgröße auf der Leitung 28 gelangt zur Frequenzsyntheseschaltung 14. Diese Schaltung enthält einen Phasendetektor 29 und ein Frequenzsynthetisiernetzwerk, welches einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 32 und eine Teilerschaltung 30 umfaßt, um einen Phasenregelkreis zu bilden. Die Ausgangsgröße auf der Leitung 34 der Frequenzsyntheseschaltung 14 ist eine periodische Ausgangsgröße mit einer Frequenz, die die von der Wandlerschaltung 12 erzeugte Frequenz wiedergibt, jedoch auf eine höhere Frequenzlage synthetisiert ist.
Der Phasendetektor 29 erhält das abgewandelte rechteckförmige Signal auf der Leitung 28 und erzeugt ein Gleichspannungssignal, welches die Differenz zwischen der Frequenz auf der Leitung 28 und derjenigen darstellt, die von der Teilerstufe 30 erzeugt wird. Diese auf der Leitung 31 vorhandene Ausgangsgröße ändert sich hinsichtlich der Amplitude und der Polarität entsprechend der Zunahme oder Abnahme der Frequenz des Signals auf der Leitung 28. Der spannungsgesteuerte Oszillator (VCO) 32 erzeugt eine Bezugausgangsgrößc, deren Frequenz um mehrere Größenordnungen höher ist als die Frequenz der Eingangssignale zum Geber 18. Wenn das Gleichspannungssignal auf der Leitung 31 sich auf einem bestimmten Wert befindet, welcher eine Geschwindigkeit von null kennzeichnet, so erzeugt der VCO 32 ein ßczugssignal. welches die Geschwindigkeit von null anzeigt. Wenn das Signal auf der Leitung 31 positiv oder negativ von dem Bezugswert abweicht bzw. zunimmt oder abnimmt, so nimmt auch die Frequenz des VCO 32 ebenso zu oder ab. Die Ausgangsgröße auf der Leitung 33 zeigt die Frequenz des periodischen Signals an, welches von der Wandlerschaltung 12 erzeugt wurde.
Wie bereits oben erwähnt, zeigt die Phase des Ausgangssignals aus dem Wandler 12 nur die Position des Teil 10 an. Es ist erforderlich, die Frequenz heranzuziehen, um die Geschwindigkeit des Teils 10 zu be-'> stimmen. Bei dem Ausführungsbeispiel gelangt daher ein erster Phasenregelkreis zur Anwendung, um eine VCO-Ausgangsgröße zu erzeugen, welche der Frequenz entspricht, die ihrerseits der Geschwindigkeit des Teils 10 entspricht. Dies wird durch die Verwen-
Ki dung eines Phasendetektors 29 vom Sampletyp erreicht und durch die Verwendung einer Teilerschaltung 30, um die Taktsignale für die Sampleperioden zu erzeugen. Die Ausgangsgröße des VCO 32 stellt das Eingangssignal für die Teilerschaltung 30 dar. Die
ΙΊ Periode der Taklimpulse ist somit einer Iteration der Frequenz der Ausgangsgröße des VCO 32.
Die Teilerschaltung 30 sieht periodische Taktimpulse vor, die der Bezugsfrequenz der Eingangssignale zum Geber 18 entsprechen. Wenn der Teil 10 bei-
2" s.pielsweise feststeht, so weist die Ausgangsgröße der Wandlerschaltung 12 die gleiche Frequenz wie die Eingangssignale auf. Hierdurch wird die Bezugsgleichspannung für den VCO 32 definiert. Die Ausgangsgröße des VCO 32 befindet sich daher auf der
r> VCO-Bezugsfrequenz, die sehr viel höher ist als die Bezugsfrequenz.
Die Teilerschaltung 30 reduziert diese höhere Frequenz auf ein Signal mit der gleichen Frequenz wie die Bezugsfrequenz, um den Phasendetektor 29 takt-
iii mäßig zu steuern. Da der Teil 10 feststeht, entspricht ein bestimmter Punkt auf dem Eingangssignal auf der Leitung 28 dem Taktimpuls, welcher von der Teilerschaltung 30 erzeugt wird. Der Phasendetektor erzeugt daher den Bezugsgleichspannungswert. Wenn
Ji der Teil 10 mit seiner Bewegung anfängt, so wird die Ausgangswicklung des Gebers 18 gedreht. Dadurch wird die Frequenz des Signals auf der Leitung 28 geändert. Die Vorderflanke der Eingangsgröße zur Frequenzsyntheseschaltung entspricht nicht länger der
4(i Vorderflanke des Taktimpulses, und das resultierende Gleichspannungssignal auf der Leitung 31 weicht vom Bezugssignal ab und weist eine Polarität auf, welche ein Voreilen oder ein Nacheilen wiedergibt, und weist eine Amplitude auf, die das Ausmaß der Voreilung
4-, oder Nacheilung kennzeichnet.
Die Ausgangsgröße des VCO 32 wird demzufolge verändert, obwohl die Differenz um mehrere Größenordnungen auf Grund des höheren Frequenzbereiche; zugenommen hat. Die Teilerschaltung 30 bringt die
■-,ο Taktimpulsfolge auf den neuesten Stand, so daß diese der neuen Frequenz auf der Leitung 28 und der neuer Ausgangsgröße des VCO 32 entspricht. Hierdurcl· wird die Ausgangsgröße des Phasendetektors 29 aul dem Gleichspannungsignal gehalten, welches die Fre·
v, quenz auf der Leitung 28 wiedergibt. Dieses Signa bleibt konstant, bis der Teil 10 erneut anfängt, seine Position zu ändern, und eine Geschwindigkeit ange zeigt wird, indem eine Frequenz erzeugt wird, weicht von der in dem Phasendetektor 29 vorhandenen ab
!,ο weicht. Zu diesem Zeitpunkt sind die Ausgangsgrößei des Phasendetektors, des VCO 32 und der Teiler schaltung 30 auf den neuesten Stand gebracht, wi( dies zuvor dargelegt wurde. Dann besteht das Signa auf der Leitung 33 aus einem periodischen Ausgangs
ht signal, welches die momentane Geschwindigkeit de Teils 10 wiedergibt. In der Mischstufe 35 wird dii Ausgangsgröße des VCO 32 mit einem Bczugssigna kombiniert, welches eine feste Frequenz aufweist, un
ein die absolute Differenz zwischen den genannten Eingangsgrößen wiedergebendes Signal zu erzeugen. Allgemein besteht die zweite Eingangsgröße aus einem Signal mit einer Frequenz, die nahe der Bezugsfrequenz des VCO liegt. Wenn beispielsweise die Taktimpulsquelle 21 ein periodisches Signal mit 50000 Hz vorsieht und die Rechteck/Sinuswandlerstufe 23 die Frequenz auf 1000 Hz reduziert, so wird die Eingangsgröße zur Frequenzsyntheseschaltung von 990 Hz bis 1010 Hz schwanken, wenn eine Änderung von 1 % die maximale Änderung in einer von zwei Richtungen darstellt. Nimmt man an, daß der VCO 32 eine Bezugsfrequenz von 45 000 Hz aufweist, so würde eine Änderung von 1 % im Eingangssignal auf der Leitung 28, die eine maximale Änderung der Geschwindigkeit in entweder der positiven oder negativen Richtung wiedergibt, einen Bereich von 44550 Hz bis 45450 Hz am Ausgang des VCO 32 bedeuten.
Dieses Signal gelangt zur Mischstufe 35, und zwar zusammen mit dem 50000-Hz-Bezugssignal, um ein Differenzsignal von 5000 ± 450 Hz zu erzeugen. Das von der Mischsiufe 35 erzeugte Differenzsignal kann bis zu 9% entsprechend einer Änderung von 1% in der Frequenz des Gebers 18 schwanken. Eine Änderung dieser Größe läßt sich einfach erfassen und steuern, so daß man dadurch genauere Ergebnisse erhalten kann. Je näher die synthetisierte Frequenz und die Bezugseingangsgröße der Mischstufe bzw. die Frequenz derselben liegen, desto genauer werden die Ergebnisse.
Das von der Mischstufe 35 erzeugte Differenzsignal gelangt dann zur Wandlerschaltung 16, um ein Gleichspannungssignal mit einer Größe und einer Polarität zu erzeugen, welche die Geschwindigkeit und die Richtung der Bewegung des Teils 10 wiedergeben. Durch das Filter 36 wird ein sauberes periodisches Signal gewonnen, welches die Geschwindigkeit des Teils 10 wiedergibt. Dieses periodische Signal gelangt zu einem weiteren Phasendetektor 38, um ein Gleichspannungssignal mit einer Amplitude und Polarität zu erzeugen, die die Geschwindigkeit und die Richtung der Bewegung des Teils 10 wiedergeben. Auch hier muß das Signal auf Frequenzänderungen ansprechen, um eine momentane Geschwindigkeit des Teils 10 angeben zu können. Eine Möglichkeit, um dies zu erreichen, besteht darin, einen zweiten Phasenregelkreis zu verwenden. Der VCO 39 weist die gleiche Bezugsfrequenz wie die Eingangsgröße zur Phasendetektorschaltung 38 auf. Wenn beispielsweise die Eingangsgröße zum Phasendetektor 38 wie bei dem vorangegangenen Beispiel ca. 5000 Hz aufweist, so weist die Bezugs-Impulsfrequenz des VCO ebenso 5000 H2 auf. Wenn die Eingangsgröße des Phasendetektors 38 von der Frequenz abweicht, so macht der Phasenregelkreis die Phasendetektorschaltung bei der Eingangsfrequenz phasenstarr. Daher bewirken lediglich Frequenzänderungen ein neues Gleichspannungssignal mit einer Größe und Polarität, welche die Geschwindigkeit wiedergeben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Elektronischer Geschwindigkeitsmesser zur Messung der Geschwindigkeit eines beweglichen Teils, mit einem mit dem beweglichen Teil verbundenen Geber für eine drehzahlproportionale Frequenz, mit einer ein periodisches Rechteckwellensignal erzeugenden Wandlerschaltung, mit einer Einrichtung zur Vervielfachung der Frequenz und mit Mitteln zum Umformen der vervielfachten Frequenz in ein Gleichspannungssignal, gekennzeichnet durch
a) eine mit dem Rechteckwellensignal gespeiste Frequenzsyntheseschaltung (14), die folgendes enthält:
1. einen ersten mit dem Rechteckwellensignal gespeisten Phasendetektoi (29), der die Phasendifferenz zwischen dem Rechteckwellensignal und einem Taktsignal erfaßt und ein Steuersignal bildet;
2. einen ersten spannungsgesteuerten Oszillator (32), der auf das Steuersignal anspricht und ein periodisches Ausgangssignal mit einer Frequenz erzeugt, die um mehrere Größenordnungen größer ist als die Bezugsfrequenz des Ansteuersignals zur Wandlerschaltung (12);
3. eine durc'.i das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators (32) gesteuerte Teilerschaltung (30) zur Steuerung des ersten Phasendetektors (29);
4. eine Taktimpulsquelle (21) zum Erzeugen eines periodischen Bezugssignals;
5. eine Mischstufe (35) zum Mischen des Ausgangssignals des Oszillators (32) mit dem Bezugssignal; und
b) durch eine Wandlerschaltung (16), die das Ausgangssignal der Mischstufe (35) in ein entsprechendes Gleichspannungssignal umwandelt und die folgende Einrichtungen aufweist:
1. einen zweiten Phasendetektor (38) und
2. einen zweiten spannungsgesteuerten Oszillator (39) zum Steuern des zweiten Phasendetektors (38).
2. Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerschaltung (12) von einer Ansteuerschaltung (20) gespeist wird, die eine Rechteck/Sinuswandlerstufe (23) und einen 90°-Phasenschieber (25) aufweist und daß die Wandlerschaltung (12) als Geber einen Drehfeldgeber (18) enthält, der zum einen das Ausgangssignal der Rechteck/Sinuswandlerstufe (23) und zum anderen das Ausgangssignal des 9()°-Phasenschiebers (25) erhält.
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