DE3122376A1 - Vorrichtung zur erfassung der drehzahl von rotierenden teilen - Google Patents

Description

ε. 7083

20.5.1981 Bt/Hm

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ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl von rotierenden Teilen

Stand der Technik _

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Um z.B. "bei Zündsystemen die Motordrehzahl erfassen zu können, wird der Anlasserzahnkranz durch Sensoren abgetastet. Bei Antiblockiersystemen werden zur Erfassung der Radgeschwindigkeit spezielle Zahnräder oder Zahnkränze abgetastet. Hierbei kann es im ersteren Falle"bei unsauberer Montage des Zahnkranzes oder im zweiten Falle aufgrund von Erschütterung durch Bremsbetätigung, Reibschwingungen oder Fahrbahnunebenheiten usw. zu Luftspaltschwingungen kommen, d.h. der Abstand zwischen dem Zahnkranz und einem feststehenden Sensor ändert sich periodisch, was bei ungeeigneten Aufnehmern, z.B. bei den häufig verwendeten Induktionssensoren, zu einer Verfälschung des Drehzahlsignals führt. Zur Vermeidung dieser Meßfehler werden bisher Differentialsensoren angewandt, welche in Umfangsrichtung der Zahnkränze den Feldunterschied zwischen zwei benachbarten Punkten messen.

Vorteile des Ausführungsbeispieles

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie ohne großen schaltungstechnischen Aufwand zu realisieren ist; Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Anwendung des im Unteranspruch2genannt en Hall-Sensors, der im Gegensatz zu einer Feldplatten-Differentialsonde, die als Diffenrentialsensor Verwendung findet, und einen großen Temperaturgang aufweist, einen geringen Temperatur^ gang hat.

Zeichnung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und in der Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Figur 2 den Verlauf der radialen und tangentialen Feldstärke^komponente in Abhängigkeit vom Drehwinkel bei unterschiedlichen Größen des Luftspaltes.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In der Figur 1 ist schematisch eine Zahnscheibe 1 mit Zähnen 2 dargestellt. Ein Permanentmagnet 3 erzeugt das Magnetfeld, das sich je nach Größe des Luftspaltes ändert. Der Sensor k ist ein magnetfeldabhängiger Sensor; dieser magnetfeldabhängige Sensor h wertet nicht, wie bisher üblich, die radiale Komponente der Feldstärke aus, sondern deren tangentiale Komponente. Dies ist in Figur 1 durch den Pfeil am Sensor k angedeutet.

Λ-

In der Figur 2 ist der Verlauf der Feldstärke bei zwei verschiedenen Größen des Luftspaltes, so wie sie in Figur 1 gezeigt sind, dargestellt. Im oberen Achsenkreuz ist die Tangentialkomponente eingezeichnet, im unteren die Radialkomponente. Daraus ist zu erkennen, daß die Tangentialkomponente der Feldstärke bei einer Luftspaltmodulation, wie sie aufgrund von Erschütterungen, unsaubere Montage,-Fahrbahnunebenheiten, Reibschwingungen und ähnlichem vorkommen kann, symmetrisch zu einer festen Nullinie liegt und s-ich nur in ihrer Amplitude ändert, während sich bei der Radialkomponente mit Änderung des Luftspalts sowohl die Mittellage auch als ihre Amplitude ändert. Damit wird eine Schwellenwertauswertung unmöglich. Daher erfaßt der Sensor k erfindungsgemäß die tangentiale Komponente der Feldstärke, die zwar schwächer ist als die radiale Feldkomponente, wobei aber die heute erhältlichen Sensoren eine saubere Auswertung dieser schwächeren Feldstärke erlauben. Als Sensor k ist z.B. ein Hall-Sensor anwendbar, dessen magnetfeldempfindliche Richtung in Tangentialrichtung der Zahnscheibe, also q.uer zur Magnetisierung des Permamentmag-. neten 3 weist. Besonders geeignet sind GaAS-Hall-Generatoren mit integriertem Verstärker, geringem Temperaturgang und weitem Temperaturbereich. Auch sind magnetoresistive Dünnschichtsensoren auf PermaHoybasis anwendbar, deren magnetfeldempfindliche Richtung in der Schichtebene, also tangential, liegt.

Claims (3)

1. ^R· 7083

   20.5.1981 Bt/Hm

   ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

   Ansprüche

   /Vj Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl von rotierenden Teilen mit einer mit den rotierenden Teilen verbundenen Zahnscheibe und einem die Zahnscheibe abtastenden magnetfeldabhängigen Sensor,.wobei Zahnscheibe und Sensor in einem magnetischen Kreis liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetfeldabhängige Sensor (U) die tangentiale Komponente der magnetischen Feldstärke bewertet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß als Sensor ein Hall-Sensor verwendet wird, dessen magnetfeldempfindlich^ Richtung in Tangentialrichtung der Zahnscheibe (1) weist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor {h) ein magnetoresistiver Dünnschicht sensor auf Permalloybasis verwendet wird, dessen magneteldempf.indliche Richtung in der Schichtebene liegt.-