DE4233548C2

DE4233548C2 - Method and device for transmitting measured values

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Publication number: DE4233548C2
Application number: DE19924233548
Authority: DE
Original assignee: Erdmann Edmund & Co KG GmbH
Current assignee: Erdmann Edmund & Co KG GmbH
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2012-10-02
Also published as: DE4233548A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Meßwertübertragung von einem sich bewe genden Maschinenteil an ein feststehendes Maschinenteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung mit den Merk malen des Oberbegriffs von Anspruch 10.The invention relates to a method for the transmission of measured values from a be machine part to a fixed machine part with the characteristics of The preamble of claim 1 and a corresponding device with the note paint the preamble of claim 10.

Verfahren und Vorrichtungen der in Rede stehenden Art sind seit langem bekannt und werden in den verschiedenen Gebieten eingesetzt. Ein besonderes Einsatzgebiet ist die Ermittlung der Temperatur von beheizten oder gekühlten Maschinenteilen, die sich gegenüber feststehenden Maschinenteilen bewegen, insbesondere diesen ge genüber rotieren. Ein besonderer Anwendungsbereich sind hier beheizte Walzen für die Herstellung von Kunststoffilamenten, sogenannten Galetten.Methods and devices of the type in question have long been known and are used in different areas. A special area of application is the determination of the temperature of heated or cooled machine parts that move against fixed machine parts, especially these ge rotate opposite. A particular area of application is heated rolls for the production of plastic filaments, so-called godets.

Bei einer relativ geringen Ausdehnung des sich bewegenden Maschinenteils, insbe sondere also der Galette, reicht der Einsatz eines Temperatursensors als Sensorele ment an entsprechender Stelle aus, maximal werden zwei Temperatursensoren erfor derlich. Zur Übertragung der Meßwerte der Sensorelemente an eine Auswerteelek tronik am feststehenden Maschinenteil werden dann Meßwertübertrager eingesetzt. Da ein Übertrager stets auf einen bestimmten Frequenzbereich ausgelegt ist, d. h. der Wirkungsgrad des Übertragers bei Frequenzen außerhalb des Frequenzbereiches schnell schlechter wird, verwendet man für mehrere Sensorelemente bei solchen An wendungen auch stets mehrere Übertrager.With a relatively small expansion of the moving machine part, especially especially the godet, the use of a temperature sensor is sufficient as a sensor element ment at the appropriate point, a maximum of two temperature sensors are required such. To transfer the measured values of the sensor elements to an evaluation elec Tronics are then used on the fixed machine part. Since a transmitter is always designed for a certain frequency range, i. H. of the Efficiency of the transmitter at frequencies outside the frequency range quickly deteriorates, one uses for several sensor elements with such an also multiple transmitters.

Bei der Temperaturmessung in sich bewegenden Maschinenteilen sind häufig einge setzte Sensorelemente Widerstandsthermometer (Pt-Widerstandsthermometer), die anders als ein Thermoelement einen Referenz-Temperaturwert nicht erfordern. Daher werden bislang Thermoelemente in derartigen sich bewegenden Maschinenteilen auch dann nicht eingesetzt, wenn an sich wegen der hohen zu erfassenden Tempera turen der Einsatzbereich für Thermoelemente ideal wäre. Tatsächlich ist nämlich, daß Widerstandsthermometer bis höchstens 600 K einsetzbar sind, während Thermoele mente auch zu deutlich höheren Temperaturen bis über 700 K eingesetzt werden können. Ungeachtet dessen verzichtet man wegen der hohen Übertragungsaufwen dungen mit mehreren Übertragern, die schwierig an den sich bewegenden Maschi nenteilen unterzubringen sind, jedenfalls in einer Vielzahl von Anwendungsfällen auf den Einsatz von Thermoelementen.When measuring temperature in moving machine parts are often used put sensor elements resistance thermometer (Pt resistance thermometer) unlike a thermocouple, does not require a reference temperature value. Therefore have been thermocouples in such moving machine parts not used even if, because of the high temperature to be recorded the area of application for thermocouples would be ideal. The fact is that Resistance thermometers can be used up to a maximum of 600 K, while thermo oils elements can also be used at significantly higher temperatures up to over 700 K. can. Regardless of this, the high transmission costs are avoided with multiple transmitters that are difficult on the moving machine parts must be accommodated, at least in a variety of applications the use of thermocouples.

Bei sich bewegenden Maschinenteilen, insbesondere also bei rotierenden Galetten mit größeren Abmessungen, insbesondere größerer Länge und bei hohen Anforderun gen an die Einhaltung eines bestimmten Temperaturprofils oder Temperaturverlaufes, insbesondere in Verbindung mit einer Mehrzonen-Induktionsheizung, müßte man an sich eine Vielzahl von Sensorelementen, insbesondere hier also Temperatursensoren, über das sich bewegende Maschinenteil verteilen. Das ist in der Praxis aber kaum rea lisierbar, da man die große Zahl von dann erforderlichen Übertragern nirgendwo "un terbringen" kann.With moving machine parts, especially with rotating godets with larger dimensions, in particular greater length and with high requirements compliance with a certain temperature profile or temperature curve, especially in connection with a multi-zone induction heating, one would have to a large number of sensor elements, in particular here temperature sensors, Spread over the moving machine part. In practice, however, this is hardly real lisable, since the large number of transformers then required cannot be found anywhere bring ".

Es ist nun ein Verfahren bekannt, von dem die Erfindung ausgeht (DE 38 30 384 C2), bei dem ein und derselbe Übertrager mit Primär- und Sekundärwicklung sowohl ein Ansteuersignal für die Hilfsenergie zu den Sensorelementen als auch die Meßsi gnale mehrerer Sensorelemente in Gegenrichtung überträgt. Die Übertragung mehre rer Meßsignale erfolgt in einem Zeit-Multiplexverfahren mit Synchronisierung. Bei diesem Verfahren ist die Erkenntnis genutzt worden, daß die Sensorelemente in vielen Anwendungsfällen, insbesondere wenn Temperatursensoren eingesetzt werden, nicht kontinuierlich abgefragt werden müssen, sondern daß eine zyklische Abfrage in je weils einem Zeitfenster ausreicht.A method is now known from which the invention is based (DE 38 30 384 C2), in which the same transformer with both primary and secondary winding a control signal for the auxiliary energy to the sensor elements as well as the measuring si gnale transfers several sensor elements in the opposite direction. The transmission more Measurement signals are carried out in a time-division multiplexing process with synchronization. At This method has used the knowledge that the sensor elements in many No use cases, especially if temperature sensors are used have to be queried continuously, but that a cyclical query in each because one time window is sufficient.

Die Sensorelemente sind zu diesem Zwecke über eine als Multiplexer ausgeführte Steuerschaltung an den Übertrager angeschlossen. Als Ausgangssignale des Multi plexers sind bestimmte Spannungen vorgegeben, die einem Differenzverstärker und über diesen einem spannungsgesteuerten Oszillator zugeleitet werden. Durch diese Zwischenstufe erfolgt eine Spannungs-/Frequenzwandlung, die Frequenz des Aus gangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators entspricht der eingangsseitigen, hier noch stabilisierten Spannung. Mit dieser Frequenz wird die Sekundärwicklung des Übertragers kurzgeschlossen. Dadurch wird die Wechselfrequenz des Oszillators in eine Impulsfolge am Übertrager umgesetzt, die über den Übertrager auf die Primär seite übertragen wird. Dort wird sie über einen Stromwandler zur weiteren Auswer tung ausgekoppelt sowie einem Demultiplexer zugeführt. For this purpose, the sensor elements are designed as multiplexers Control circuit connected to the transformer. As output signals of the Multi plexers are given certain voltages that a differential amplifier and can be fed via this to a voltage-controlled oscillator. Through this In the intermediate stage there is a voltage / frequency conversion, the frequency of the off output signal of the voltage-controlled oscillator corresponds to the input-side here still stabilized tension. At this frequency the secondary winding of the transformer short-circuited. This will change the alternating frequency of the oscillator converted into a pulse train on the transmitter, which is transmitted to the primary via the transmitter page is transmitted. There it is used for further evaluation via a current transformer tion decoupled and fed to a demultiplexer.

Notwendigerweise muß der die Steuerschaltung darstellende Multiplexer am sich bewegenden Maschinenteil mit dem Multiplexer am feststehenden Maschinen teil synchronisiert werden. Dies geschieht über einen Frequenzteiler, der in einem be stimmten zeitlichen Takt über einen primärseitigen Schalter am Übertrager öffnet und das Ansteuersignal (Versorgungsspannung) kurzzeitig unterbricht. Die danach wie der ansteigende Versorgungsspannung am sich bewegenden Maschinenteil setzt einen Zähler zurück, der dann wieder neu zu zählen und den Multiplexer fortzuschal ten beginnt. Entsprechend wird auch der Demultiplexer erneut fortgeschaltet, nun mehr wieder mit dem Multiplexer synchronisiert.The multiplexer representing the control circuit must necessarily be on itself moving machine part with the multiplexer on fixed machines partially synchronized. This is done via a frequency divider, which is in a be agreed timing over a primary switch on the transmitter opens and the control signal (supply voltage) briefly interrupts. The like after that the rising supply voltage on the moving machine part sets a counter back, which then count again and continue the multiplexer ten begins. Accordingly, the demultiplexer is switched on again, now more synchronized again with the multiplexer.

Die Erzeugung des Synchronisiersignals in der Auswerteelektronik hat den Nachteil, daß das Ansteuersignal unterbrochen werden muß. Der Lehre der Erfindung liegt da her das Problem zugrunde, das zuvor erläuterte, bekannte Verfahren so weiterzubil den, daß eine Beeinflussung des Ansteuersignals (Hilfsenergie) zum Zwecke der Syn chronisation nicht erfolgen muß.The generation of the synchronization signal in the evaluation electronics has the disadvantage that the control signal must be interrupted. The teaching of the invention lies there forth the problem underlying the known method explained above so to continue that an influencing of the control signal (auxiliary energy) for the purpose of syn chronization does not have to take place.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst, in vorrichtungsmäßiger Hinsicht löst die erfindungsgemäße Aufgabe die Vorrichtung gemäß Anspruch 7.The object outlined above is in the method according to the invention by Features of the characterizing part of claim 1 solved in device-like With regard to this, the object according to the invention achieves the device according to claim 7.

Erfindungsgemäß wird das Synchronisiersignal von der Steuerschaltung am sich be wegenden Maschinenteil selbst erzeugt, die Steuerschaltung erzeugt also das Syn chronisiersignal selbst aktiv, es braucht nicht von der Primärseite her zur Steuerschal tung übertragen zu werden. Dadurch kann die Übertragung des Ansteuersignals über den Übertrager gänzlich unbeeinflußt bleiben. Die Energieversorgung der Elektronik im sich bewegenden Maschinenteil kann ununterbrochen durchlaufen. Wesentlich ist, daß dazu das Synchronisiersignal in jedem Zyklus erzeugt wird und die Meßsi gnale in fest vorgegebenem zeitlichen Abstand zum Synchronisiersignal liegen. Da durch ist es möglich, in der Auswerteschaltung entsprechend passend liegende Zeit fenster zur Erfassung der jeweils richtigen Meßsignale vorzugeben.According to the synchronization signal from the control circuit itself generated machine part itself, so the control circuit generates the syn Chronis signal itself active, it does not need from the primary side to the control scarf tion to be transferred. This enables the control signal to be transmitted via the transformer remains completely unaffected. The energy supply for electronics in the moving machine part can run continuously. Essential is that the synchronization signal is generated in each cycle and the Meßsi signals lie at a fixed time interval from the synchronization signal. There by it is possible in the evaluation circuit to find the appropriate time to specify windows for recording the correct measurement signals.

Natürlich muß das Synchronisiersignal von der Auswerteelektronik als solches er kannt werden. Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten, besonders bevorzugt ist die Möglichkeit, die Frequenz des Synchronisiersignals ausreichend weitabliegend von dem Frequenzband der Meßsignale und der Frequenz des Ansteuersignals zu wählen.Of course, the synchronization signal from the evaluation electronics as such must be known. There are various ways of doing this, the most preferred Possibility to set the frequency of the synchronization signal sufficiently far from to select the frequency band of the measurement signals and the frequency of the control signal.

Entsprechendes wie zuvor zum Verfahrensanspruch ausgeführt gilt auch zum Haupt vorrichtungsanspruch.The same as stated above for the method claim also applies to the main device claim.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung in verfahrensmäßi ger Hinsicht sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6, in vorrichtungsmäßiger Hinsicht der Ansprüche 8 bis 14.Preferred refinements and developments of the invention in procedural In terms of the subject matter of claims 2 to 6, in terms of device of claims 8 to 14.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following, the invention is based on an exemplary embodiment only illustrative drawing explained in more detail. In the drawing shows

Fig. 1 teilweise im Schnitt in schematischer Darstellung als Ausführungsbei spiel eines sich bewegenden, nämlich rotierenden Maschinenteils eine Galette für die Kunststoffverarbeitung, Fig. 1, partially in section schematic representation as Ausführungsbei play of a moving, namely rotating machine part a godet for the plastics processing,

Fig. 2 in einem ganz schematischen Blockschaltbild eine Vorrichtung zur Meßwertübertragung bei Maschinenteilen ähnlich Fig. 1, Fig. 2 in a very schematic block diagram of an apparatus for measurement value transmission for machine parts similar to FIG. 1,

Fig. 3 eine detaillierte Schaltungsdarstellung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2, Fig. 3 is a detailed circuit diagram of the embodiment of Fig. 2,

Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung der zyklischen Übertragungsweise der Meßsignale bei dem erfindungsgemäßen Verfahren über die erfindungs gemäße Vorrichtung und Fig. 4 is a diagram showing the cyclical transmission of the measurement signals in the inventive method on the device according to the Invention and

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines für den Einsatz in einer erfindungsgemä ßen Vorrichtung besonders geeigneten Meßwertübertragers. Fig. 5 shows an embodiment of a transducer particularly suitable for use in a device according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich anhand von Fig. 4 besonders gut er läutern. Im dargestellten Ausführungsbeispiel, dessen Betriebsverfahren Fig. 4 beispielhaft darstellt, ist die Gesamtzeit des Zyklus auf 1,2 s bemessen, die ser Zyklus ist in 24 Zyklustakte aufgeteilt, wobei die Auswerteelektronik nur jeden dritten Zyklustakt bewertet, also nur in jedem dritten Zyklustakt für den Empfang eines entsprechenden Meßsignals aktiviert ist. Insgesamt jeweils drei Zyklustakte sind je einem Meßsignal zugeordnet, insgesamt sind also im Zyklus acht Zeitfenster von je 150 ms entsprechend 0,15 s vorgesehen. Damit besteht eine große Sicherheitsmarge in diesem Ausführungsbeispiel, für andere Anwendungsfälle kann mit wesentlich kürzeren Zykluszeiten und schmaleren Zeit fenstern gearbeitet werden.The method according to the invention can be explained particularly well with reference to FIG. 4. In the exemplary embodiment shown, the operating method of which is shown in FIG. 4 by way of example, the total time of the cycle is 1.2 s, this cycle is divided into 24 cycle cycles, the evaluation electronics only evaluating every third cycle cycle, that is to say only in every third cycle cycle for the Receipt of a corresponding measurement signal is activated. A total of three cycle clocks are assigned to each measuring signal, so a total of eight time windows of 150 ms each are provided in the cycle, corresponding to 0.15 s. There is thus a large margin of safety in this exemplary embodiment; for other applications, it is possible to work with significantly shorter cycle times and narrower time windows.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind Meßsignale von sechs Sensorelementen, hier Temperatursensoren, zu verarbeiten. Ein siebtes Zeitfenster dient der Un terbringung eines Synchronisiersignals. Man könnte die erforderliche Zuordnung der Meßsignale zu den Sensorelementen in der Auswerteelektronik mittels eines einen Teil des jeweiligen Meßsignales bildenden Erkennungssignals realisieren, das ist aber schaltungstechnisch relativ aufwendig und auch übertragungstech nisch nicht optimal. Zweckmäßiger ist es, daß hier die Zuordnung mittels eines in jedem Zyklus von der Steuerschaltung an die Auswerteelektronik übertragenen Synchronisiersignals durchgeführt wird, zu dem die dann folgenden Meßsignale in fest vorgegebenem zeitlichem Abstand liegen. Im dargestellten Ausführungs beispiel erkennt man, daß das mit "Sync." bezeichnete Synchronisiersignal im ersten Zeitfenster des Zyklus auftritt, im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Frequenzsignal mit einer Frequenz von 2 kHz. Dieses auftretende Synchronisiersignal einer Länge von 0,05 s (50 ms) synchronisiert die Auswerteelektronik in jedem Zyklus, so daß geringfügige Abweichungen der Takte der Steuerschaltung einerseits und der Auswerteelektronik andererseits voneinander sich nicht aufsummieren können, sondern nach jedem Zyklus wieder korrigiert werden. Das ist besonders wichtig für die Langzeitstabilität des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei ist zu berücksichtigen, daß im Betrieb häufig keinerlei Abgleich der Steuerschaltung am sich bewegenden Maschinen teil möglich ist. In the illustrated embodiment, measurement signals from six sensor elements are here temperature sensors to process. A seventh window serves the Un provision of a synchronization signal. You could make the necessary mapping the measurement signals to the sensor elements in the evaluation electronics by means of a realize a detection signal forming part of the respective measurement signal, However, this is relatively complex in terms of circuitry and also transmission technology not optimal. It is more appropriate that the assignment by means of a transmitted from the control circuit to the evaluation electronics in each cycle Synchronization signal is carried out to which the then following measurement signals are at a predetermined time interval. In the illustrated execution example you can see that with "Sync." designated synchronization signal in first time window of the cycle occurs, in the illustrated embodiment it is a frequency signal with a frequency of 2 kHz. This occurring synchronization signal of a length of 0.05 s (50 ms) synchronized the evaluation electronics in each cycle, so that slight deviations of the Cycles of the control circuit on the one hand and the evaluation electronics on the other cannot add up from each other, but again after each cycle Getting corrected. This is particularly important for the long-term stability of the inventive method. It should be noted that in operation often no adjustment of the control circuit on moving machines part is possible.

In der Auswerteelektronik ist durch das Auswerteprogramm vorgegeben, daß 150 ms nach Ende des Synchronisiersignals das erste Bewertungsfenster "öffnet", dieses hat hier eine Breite von 50 ms. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden nun als Sensorelemente Temperatursensoren in Form von Thermoelementen eingesetzt, die ja nur eine Temperaturdifferenz, Differenz der Temperatur am Meßpunkt gegenüber einer Referenztemperatur, feststellen. Die Referenztempera tur aber muß auch ermittelt werden, damit die Meßwerte der Thermoelemente rich tig ausgewertet werden können. Das zweite Zeitfenster des Zyklus dient daher der Übermittlung des Meßsignals des Sensorelementes für die Referenztempera tur. Die weiteren sechs Zeitfenster dienen dann dem Empfang der Meßwerte der sechs vorhandenen eigentlichen Temperatursensoren.In the evaluation electronics, the evaluation program specifies that 150 ms "opens" the first evaluation window after the end of the synchronization signal, this has a width of 50 ms. In the illustrated embodiment temperature sensors in the form of thermocouples are now used as sensor elements used, which is only a temperature difference, difference in temperature at Determine measuring point against a reference temperature. The reference tempera but must also be determined so that the measured values of the thermocouples are rich can be evaluated. The second time window of the cycle therefore serves the transmission of the measurement signal of the sensor element for the reference temperature door. The other six time windows then serve to receive the measured values of the six existing actual temperature sensors.

Aus Sicherheitsgründen und auswertungstechnischen Gründen füllt also die tat sächliche Meßsignalübertragung jeweils nur einen Teil des vorgesehenen Zeit fensters aus, man kann aber auch wesentlich engere Sicherheitsabstände vor sehen.For security and evaluation reasons, the deed fills up neuter measurement signal transmission only part of the intended time window, but you can also set much closer safety distances see.

Im vorliegenden Fall ist die Auswertung in der Auswerteelektronik besonders einfach, da die Meßsignale sowohl des Sensorelementes für die Referenztempera tur als auch aller anderen Sensorelemente durch Wechselspannungen in einem be stimmten Frequenzband dargestellt sind. Dieses Frequenzband ist für alle Sen soren dasselbe und die Größe der Frequenz in diesem Frequenzband repräsentiert den gemessenen Temperaturwert. Beispielsweise kann sich die Frequenz zwischen ca. 200 Hz und ca. 1200 Hz bewegen, wobei 200 Hz dem Meßwert 0% und 1200 Hz dem Meßwert 100% der möglichen Meßwerte entspricht. Damit wird der Übertrager für alle Meßsignale im selben Frequenzband betrieben, so daß der Übertragungs wirkungsgrad optimiert werden kann.In the present case, the evaluation in the evaluation electronics is special simply because the measurement signals of both the sensor element for the reference temperature structure as well as all other sensor elements due to alternating voltages in one be tuned frequency band are shown. This frequency band is for all sen sensors the same and represents the size of the frequency in this frequency band the measured temperature value. For example, the frequency can be between approx. 200 Hz and approx. 1200 Hz, whereby 200 Hz is the measured value 0% and 1200 Hz the measured value corresponds to 100% of the possible measured values. This will become the transmitter operated for all measurement signals in the same frequency band, so that the transmission efficiency can be optimized.

Das Frequenzband der Meßsignale sollte hinreichend weit von der Frequenz des Ansteuersignals, das die Hilfsenergie an die Steuerschaltung und die Sensor elemente überträgt, entfernt liegen. Außerdem muß die Frequenz des Synchroni siersignals ausreichend weitab vom Frequenzband der Meßsignale (und von der Frequenz des Ansteuersignals) liegen, damit das Synchronisiersignal eindeutig als solches von der Auswerteelektronik identifiziert werden kann, beispiels weise über entsprechende Frequenzfilter.The frequency band of the measurement signals should be sufficiently far from the frequency of the Control signal that the auxiliary power to the control circuit and the sensor transfers elements, lies away. In addition, the frequency of the Synchroni Siersignals sufficiently far from the frequency band of the measurement signals (and from the Frequency of the control signal) so that the synchronization signal is unique can be identified as such by the evaluation electronics, for example as appropriate frequency filter.

Eine Besonderheit eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die elektrische Energie nur in einer Richtung, nämlich von der Auswerteelektronik zu der Steuerschaltung und den Sensorele menten über den Übertrager strömt und die in Gegenrichtung zu übertragenden Signale (Meßsignale, Synchronisiersignal) als unterschiedliche Modulationen des Energiestroms in Erscheinung treten. Diese Auswertungstechnik, die als solche aus dem Stand der Technik für Einzelübertrager auch schon bekannt ist, bietet sich natürlich in besonderem Maße für die erfindungsgemäße Mehrfach- Meßwertübertragung an, bei dem unterschiedliche Frequenzen "rückübertragen" werden müssen, um in der Auswerteelektronik ausgewertet werden zu können.A peculiarity of a preferred embodiment of an inventive Method is that the electrical energy is only in one direction, namely from the evaluation electronics to the control circuit and the sensor elements elements flows over the transformer and those to be transmitted in the opposite direction Signals (measurement signals, synchronization signal) as different modulations of the energy flow appear. This evaluation technique, which as such is already known from the prior art for individual transformers, is of course particularly suitable for the multiple Transmission of measured values at which different frequencies are "retransmitted" must be in order to be able to be evaluated in the evaluation electronics.

Im folgenden wird nun die Erfindung in vorrichtungsmäßiger Hinsicht weiter er läutert und das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Vorrichtung zur Meßwertübertragung von einem an einem sich bewegenden und insbesondere ro tierenden ersten Maschinenteil 1 angeordneten Sensorelement 2 (Fig. 2), das im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Temperatursensor ist, an eine an ei nem feststehenden zweiten Maschinenteil 3 angeordnete Auswerteelektronik 4. Fig. 1 zeigt dabei als Beispiel eine Galette als erstes Maschinenteil 1, die mittels einer Antriebswelle in einem feststehenden Antriebsgehäuse als zweites Maschinenteil 3 drehbar gelagert ist. Der Galettenmantel 5 ist in hier zwei Heiz zonen induktiv beheizt, die Heizwicklungen 6 sind angedeutet. Bei größerer Län ge der Galette bedarf es mehrerer Sensorelemente 2 über die Länge des Galetten mantels 5 verteilt, mit einer solchen Anordnung befaßt sich die Lehre der Er findung.In the following, the invention will now be explained in terms of the device, and the illustrated embodiment shows a device for transmitting measured values from a sensor element 2 ( FIG. 2) arranged on a moving and in particular ro first machine part 1 ( FIG. 2), which is a temperature sensor in the present embodiment , to an electronic unit 4 arranged on a stationary second machine part 3 . Fig. 1 shows as an example a godet first machine part 1, which is rotatably supported by a drive shaft in a stationary drive housing as the second machine part 3. The godet jacket 5 is inductively heated in two heating zones here, the heating windings 6 are indicated. For larger lengths of the godet, several sensor elements 2 are required distributed over the length of the godet casing 5 , with such an arrangement the teaching of the invention is concerned.

Fig. 2 zeigt den zunächst noch sehr schematisch dargestellten Aufbau einer er findungsgemäßen Vorrichtung. Zu dieser Vorrichtung gehört zunächst ein Übertra ger 7 mit Primärwicklung 8 und Sekundärwicklung 9, über den ein Ansteuersignal mit einer bestimmten Frequenz zum Transport der Hilfsenergie von der Auswerte elektronik 4 zum Sensorelement 2 und ein Meßsignal vom Sensorelement 2 zurück zur Auswerteelektronik 4 übertragbar ist. Fig. 2 shows the initially very schematically illustrated structure of a device according to the invention. This device initially includes a transmitter 7 with primary winding 8 and secondary winding 9 , via which a control signal with a specific frequency for transporting the auxiliary energy from the evaluation electronics 4 to the sensor element 2 and a measurement signal from the sensor element 2 can be transmitted back to the evaluation electronics 4 .

Wesentlich ist nun, daß am ersten Maschinenteil 1 mehrere Sensorelemente 2, die hier als Temperatursensoren ausgeführt sind, angeordnet sind, daß die Sensor elemente 2 an eine gemeinsame, am ersten Maschinenteil 1 angeordnete Steuer schaltung 10 angeschlossen sind, daß die Steuerschaltung 10 ausgangsseitig, ggf. über weitere, in Fig. 2 aber nicht dargestellte Zwischenstufen an den Übertrager 7, nämlich an dessen Sekundärwicklung 9 angeschlossen ist und daß mittels der Steuerschaltung 10 die Sensorelemente 2 zyklisch durchlaufend zeit lich nacheinander mit dem Übertrager 7 verbindbar sind, so daß die Meßsignale der Sensorelemente 2 zeitlich nacheinander in einem Zeitmultiplexverfahren an die Auswerteelektronik 4 übertragen werden.The important point is that a plurality of sensor elements 2, which are here designed as temperature sensors are disposed on the first machine part 1, that the sensor elements 2 to a common, arranged on the first machine part 1 the control circuit 10 are connected, that the control circuit 10 on the output side, possibly 2, but not shown in FIG. 2, to the transformer 7 , namely to its secondary winding 9 , and that the control elements 10 connect the sensor elements 2 cyclically in a timed manner one after the other to the transformer 7 , so that the measuring signals Sensor elements 2 are successively transmitted to the evaluation electronics 4 in a time-division multiplex process.

Im dargestellten schematischen Blockschaltbild erkennt man links angedeutet sechs Sensorelemente 2 und ein siebtes Sensorelement 2, das der Erfassung einer Referenztemperatur dient. Dadurch können die sechs Sensorelemente 2 als Thermo elemente mit weitreichendem Temperaturbereich ausgeführt sein, da die für ein Thermoelement erforderliche Messung der Referenztemperatur über das siebte Sen sorelement 2 erfolgt. Ein achtes Zeitfenster des Zyklus wird, wie weiter oben erläutert und in Fig. 4 dargestellt, zur Übertragung eines Synchronisiersignals genutzt.In the schematic block diagram shown, six sensor elements 2 and a seventh sensor element 2 , which is used to detect a reference temperature, are indicated on the left. As a result, the six sensor elements 2 can be designed as thermocouples with a wide temperature range, since the measurement of the reference temperature required for a thermocouple takes place via the seventh sensor element 2 . An eighth time window of the cycle, as explained above and shown in FIG. 4, is used to transmit a synchronization signal.

Im Blockschaltbild erkennt man als Teil der Auswerteelektronik 4 zunächst ein Netzteil 11, das im hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine normale Netz wechselspannung in eine Gleichspannung, vorzugsweise eine Gleichspannung von 24 V, umwandelt. Diese wird über Speiseleitungen 12 einerseits einem Wechsel richter 13 der Auswerteelektronik 4 zugeleitet, der ausgangsseitig die Primär wicklung 8 des Übertragers 7 speist und dort mittels eines hochfrequenten An steuersignals von beispielsweise 50 kHz eine Hilfsenergie an die Steuerschal tung 10 am Maschinenteil 1 überträgt.In the block diagram, part of the evaluation electronics 4 can first be seen as a power supply unit 11 , which converts a normal mains AC voltage into a DC voltage, preferably a DC voltage of 24 V, in the exemplary embodiment shown here. This is fed via feed lines 12 on the one hand to a converter 13 of the evaluation electronics 4 , which feeds the primary winding 8 of the transformer 7 on the output side and there transmits an auxiliary energy to the control circuit 10 on the machine part 1 by means of a high-frequency control signal of, for example, 50 kHz.

Vom Netzteil 11 werden weitere Baugruppen der Auswerteelektronik 4 mit Energie versorgt, nämlich eine Frequenzmeßstufe 14, eine dieser nachgeschaltete Auswerte stufe 15, in der das eigentliche Auswerteprogramm der Auswerteelektronik 4 die zyklische Abtastung der Meßsignale vornimmt, und eine Ausgangsschnittstelle 16, die an einen Datenbus 17 oder eine andere Ausgangskonfiguration angeschlossen ist. Schließlich kann die Auswerteelektronik 4, wie gestrichelt angedeutet, auch noch einen Digital/Analog-Wandler 18 aufweisen, an dessen Ausgang die Meßsig nale wiederum in Form von analogen Stromwerten oder Spannungswerten zur Verfü gung gestellt werden.Additional modules of the evaluation electronics 4 are supplied with energy by the power supply 11 , namely a frequency measuring stage 14 , an evaluation stage 15 connected downstream thereof, in which the actual evaluation program of the evaluation electronics 4 carries out the cyclical sampling of the measurement signals, and an output interface 16 , which is connected to a data bus 17 or another output configuration is connected. Finally, the evaluation electronics 4 , as indicated by dashed lines, also have a digital / analog converter 18 , at the output of which the measurement signals are again made available in the form of analog current values or voltage values.

Die Rückspeisung der den Meßsignalen entsprechenden Wechselfrequenzen, insbe sondere Rechteck-Impulsfolgen, erfolgt durch eine Steuerleitung 19, die vom Wechselrichter 13 zurück zur Frequenzmeßstufe 14 führt.The feedback of the alternating frequencies corresponding to the measuring signals, in particular special rectangular pulse sequences, takes place through a control line 19 which leads from the inverter 13 back to the frequency measuring stage 14 .

Fig. 3 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schaltungstechni scher Hinsicht in genauerer Darstellung, wobei der links strichpunktiert einge schlossene Block die am rotierenden Maschinenteil 1 angeordnete Schaltung dar stellt, rechts ist die am feststehenden Maschinenteil 3 angeordnete Schaltung zu erkennen. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen identifiziert. Fig. 3 shows the structure of the device according to the invention in circuit-technical terms in more detail, the block shown in broken lines on the left represents the circuit arranged on the rotating machine part 1 , the circuit arranged on the fixed machine part 3 can be seen on the right. Identical elements are identified with identical reference symbols.

Man erkennt hier zunächst, daß die Steuerschaltung 10 am beweglichen Maschinen teil 1 mehrere Elemente, nämlich einen Meßstellenumschalter 20 und ein Steuer werk 21 zur zyklisch-taktweisen Ansteuerung des Meßstellenumschalters 20 auf weist. Das Steuerwerk 21 ist also im wesentlichen ein elektronischer Schalt kreis, der den anhand von Fig. 4 erläuterten Zyklustakt vorgibt. Ein entsprechen der Taktgeber muß natürlich auch Teil der Auswerteelektronik 4 sein, so daß in der Auswertestufe 15 eine richtige Zuordnung der übertragenen Meßsignale erfol gen kann.It can be seen here first that the control circuit 10 on the movable machine part 1 has several elements, namely a measuring point switch 20 and a control unit 21 for cyclically-cyclical control of the measuring point switch 20 . The control unit 21 is therefore essentially an electronic circuit which specifies the cycle clock explained with reference to FIG. 4. A corresponding clock generator must of course also be part of the evaluation electronics 4 , so that in the evaluation stage 15 a correct assignment of the transmitted measurement signals can take place.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die Zuordnung der Meßsignale zu den entsprechenden Sensorelementen 2 mittels eines in jedem Zyklus an die Aus werteelektronik 4 übertragenen Synchronisiersignals erfolgt, dient das Steuer werk 21 gleichzeitig auch der Erzeugung dieses Synchronisiersignals, und zwar direkt, nicht über den Meßstellenumschalter. Dieser erhält allerdings auch das Synchronisiersignal, um bei der Meßstellenumschaltung ebenfalls synchron zu laufen.In the illustrated embodiment, in which the assignment of the measurement signals to the corresponding sensor elements 2 is carried out by means of a synchronization signal transmitted in each cycle to the electronics 4 , the control unit 21 also serves to generate this synchronization signal, directly, not via the measuring point switch. However, this also receives the synchronization signal in order to also run synchronously when changing the measuring point.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist weiter vorgesehen, daß die Steuerschal tung 10 als Ausgangssignale bestimmte Spannungen vorgibt, daß der Steuerschal tung 10 als Zwischenstufe ein Spannungs-/Frequenzwandler 22 nachgeschaltet ist und daß das Ausgangssignal des Spannungs-/Frequenzwandlers 22 in einem bestimm ten Frequenzband liegt. Besonders bevorzugt ist dabei, daß, wie eingangs er läutert, das Frequenzband zwischen ca. 200 Hz und ca. 1200 Hz liegt. Man erkennt in Fig. 3 im übrigen, daß der Spannungs-/Frequenzwandler 22 vom Steuer werk 21 frequenzseitig direkt beaufschlagt wird, hier wird also ein entsprechen des Synchronisiersignal als Wechselspannung bestimmter Frequenz direkt durchge koppelt. Diese Frequenz beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 2000 Hz, entsprechend also 2 kHz.In the illustrated embodiment, it is further provided that the control circuit device 10 specifies certain voltages as output signals, that the control circuit device 10 is connected as an intermediate stage a voltage / frequency converter 22 and that the output signal of the voltage / frequency converter 22 is in a specific frequency band. It is particularly preferred that, as he explained at the beginning, the frequency band is between approximately 200 Hz and approximately 1200 Hz. It can be seen in Fig. 3, moreover, that the voltage / frequency converter 22 working from the control 21 is applied to frequency-side directly, in this case, a match of the synchronizing signal as an AC voltage of determined frequency directly coupled Runaway. In the exemplary embodiment shown, this frequency is approximately 2000 Hz, corresponding to 2 kHz.

Zuvor ist schon darauf hingewiesen worden, daß im dargestellten Ausführungsbei spiel die Frequenz des Ansteuersignals, das der Zuführung von Hilfsenergie zur Steuerschaltung 10 dient, relativ hoch ist. Es empfiehlt sich, daß diese zwi schen 20 und 100 kHz liegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann sie etwa 50 kHz betragen.It has already been pointed out that in the illustrated embodiment, the frequency of the drive signal, which is used to supply auxiliary energy to the control circuit 10 , is relatively high. It is recommended that this is between 20 and 100 kHz. In the illustrated embodiment, it can be approximately 50 kHz.

Die in Fig. 3 im einzelnen dargestellte Schaltungsanordnung zeichnet sich wei ter dadurch aus, daß, wie zuvor schon erläutert, dem Übertrager 7 primärseitig eine Wechselrichterschaltung, nämlich durch den Wechselrichter 13 vorgeschaltet ist. Sekundärseitig wird für die Versorgung des Systems aber wieder eine Gleich spannung benötigt, so daß es sich empfiehlt, dem Übertrager 7 sekundärseitig eine entsprechende Gleichrichterschaltung 23 nachzuschalten. Nicht dargestellt ist, daß die Steuerschaltung 10 eine gleichspannungsseitig an die Gleichrichter schaltung 23 angeschlossene Versorgungsschaltung aufweist, hier erkennt man nur entsprechende Versorgungsanschlüsse 24.The circuit arrangement shown in detail in FIG. 3 is distinguished by the fact that, as previously explained, the transformer 7 has an inverter circuit connected on the primary side, namely by the inverter 13 . On the secondary side, however, a DC voltage is again required for supplying the system, so that it is advisable to connect the transformer 7 with a corresponding rectifier circuit 23 on the secondary side. It is not shown that the control circuit 10 has a supply circuit connected to the rectifier circuit 23 on the DC voltage side, here only corresponding supply connections 24 can be seen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist sekundärseitig am Übertrager 7 nur eine Gleichrichterschaltung 23 vorgesehen, deren Gleichspannungsseite der Steuer schaltung 10 zugeordnet ist. Für eine Rückübertragung von Wechselspannungssigna len müßte eine direkte Ankopplung an die Sekundärwicklung 9 des Übertragers 7 erfolgen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann man das vermeiden, nämlich dadurch, daß die elektrische Energie nur in einer Richtung, nämlich von der Aus werteelektronik 4 zu der Steuerschaltung 10 und den Sensorelementen 2 über den Übertrager 7 strömt und die in Gegenrichtung zu übertragenden Signale (Meßsig nale, Synchronisiersignal) als unterschiedliche Modulationen des Energiestroms in Erscheinung treten. Mit dieser Maßnahme gelingt eine besonders elegante An kopplung des Übertragers 7 an die Steuerschaltung 10 am rotierenden Maschinen teil 1 mit sehr geringen schaltungstechnischen Aufwendungen.In the illustrated embodiment, only one rectifier circuit 23 is provided on the secondary side of the transformer 7 , the DC voltage side of the control circuit 10 being assigned. For a retransmission of AC voltage signals, a direct coupling to the secondary winding 9 of the transformer 7 would have to take place. In the illustrated embodiment, this can be avoided, namely by the fact that the electrical energy flows only in one direction, namely from the electronics 4 to the control circuit 10 and the sensor elements 2 via the transformer 7 and the signals to be transmitted in the opposite direction (measuring signals, Synchronization signal) appear as different modulations of the energy flow. This measure enables a particularly elegant coupling of the transformer 7 to the control circuit 10 on the rotating machine part 1 with very little circuitry outlay.

Schaltungstechnisch ist die zuvor aufgezeigte Maßnahme dadurch realisiert, daß zwischen dem Spannungs-/Frequenzwandler 22 und der Gleichspannungsseite der Gleichrichterschaltung 23 eine Passiv-Lastschaltung 25 angeordnet ist, durch die der Übertrager 7 sekundärseitig entsprechend der Frequenz am Ausgang des Spannungs-/Frequenzwandlers 22 belastbar ist. Die Passiv-Lastschaltung 25 be steht aus einem vom Spannungs-/Frequenzwandler 22 angesteuerten Transistor 26, der mit einem Lastwiderstand 27 in Reihe liegt. Entsprechend der ausgangsseitig vom Spannungs-/Frequenzwandler 22 abgegebenen Frequenz, die einem bestimmten eingangsseitig einlaufenden Spannungswert - Meßwert - entspricht, wird der Tran sistor 26 gesteuert und eine entsprechende Impulsfolge durch entsprechend im pulsartige Belastung des Übertragers 7 auf der Sekundärseite wird erzeugt. Die so als Modulation des Energiestroms auf der Sekundärseite realisierte Im pulsfolge wird am feststehenden Maschinenteil 3 in der Auswerteelektronik 4 an der Steuerleitung 19 ausgekoppelt und über die Frequenzmeßstufe 14 - Frequenz filter mit angeschlossenem Impulsformer und Verstärker - geführt und dann der weiteren Auswertung zugeleitet.In terms of circuitry, the measure outlined above is implemented in that a passive load circuit 25 is arranged between the voltage / frequency converter 22 and the DC voltage side of the rectifier circuit 23 , through which the transformer 7 can be loaded on the secondary side in accordance with the frequency at the output of the voltage / frequency converter 22 . The passive load circuit 25 be consists of a driven by the voltage / frequency converter 22 transistor 26 which is in series with a load resistor 27 . Corresponding to the output side of the voltage / frequency converter 22 frequency, which corresponds to a certain incoming voltage value - measured value - the transistor 26 is controlled and a corresponding pulse train is generated by corresponding in the pulse-like load of the transmitter 7 on the secondary side. The pulse stream is thus implemented as a modulation of the energy flow on the secondary side on the fixed machine part 3 in the evaluation electronics 4 on the control line 19 and is passed through the frequency measuring stage 14 - frequency filter with connected pulse shaper and amplifier - and then passed on for further evaluation.

Durch die Synchronisierung der Steuerschaltung 10 einerseits mit der Auswerte elektronik 4 andererseits ist sichergestellt, daß die in jedem Zeitfenster für eine kurze Zeitspanne auftretende Impulsfolge dem jeweils richtigen Sensorele ment 2 zugeordnet und aus der Frequenz der Impulsfolge die vom Sensorelement 2 gemessene Temperatur errechnet wird.The synchronization of the control circuit 10 on the one hand with the evaluation electronics 4 on the other hand ensures that the pulse train occurring in each time window for a short period of time is assigned to the correct sensor element 2 and the temperature measured by the sensor element 2 is calculated from the frequency of the pulse train.

Im Grundsatz kann man über den Übertrager 7 nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren bzw. mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Vielzahl von Meßsig nalen verschiedener Sensorelemente übertragen. Eine Zahl zwischen sechs und zehn, insbesondere von acht unterschiedlichen Meßsignalen hat sich als beson ders zweckmäßig erwiesen. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, daß man nun unproblematisch die Sensorelemente 2 als Thermoele mente ausführen kann, da man ohne Probleme die erforderliche Referenztemperatur ebenfalls messen kann. Das erweitert den Anwendungsbereich dieser Verfahren auf dem Gebiet der Temperaturmessung zu wesentlich höheren Temperaturen.In principle, you can drive over the transmitter 7 according to the invention or with a device according to the invention transmit a large number of measuring signals different sensor elements. A number between six and ten, in particular eight different measurement signals has proven to be particularly useful. A particular advantage of the system according to the invention is that one can now run the sensor elements 2 as thermocouples without any problems since the required reference temperature can also be measured without problems. This extends the scope of these methods in the field of temperature measurement to much higher temperatures.

Arbeitet man mit Thermoelementen, so erfolgt die Aufteilung des Zyklus in der in Fig. 4 dargestellten Weise, verwendet man als Sensorelemente 2 beispielsweise Widerstandsthermometer, insbesondere Platin-Widerstandsthermometer, so kann man die Anzahl der Meßpunkte um einen erhöhen, da man ein Zeitfenster für die Re ferenztemperatur nicht benötigt. Die Tatsache, daß im vorliegenden Ausführungs beispiel drei Taktschritte je Zeitfenster eingeplant sind, ist keinesfalls zwin gend, sondern stellt lediglich eine Vorsichtsmaßnahme für eine langfristig fehler freie Auswertung dar. Dabei ist zu berücksichtigen, daß eine Galette wie sie hier als Beispiel der Anwendung dargestellt ist mit ca. 10 000 Umdrehungen pro Minute rotiert und daß im Betrieb keinerlei Abgleich möglich ist. Dieser Problematik entspricht die erfindungsgemäße Meßtechnik in ganz besonderer Weise.If one works with thermocouples, the division of the cycle takes place in the manner shown in FIG. 4, if the sensor elements 2 used, for example, resistance thermometers, in particular platinum resistance thermometers, the number of measuring points can be increased by one, since a time window for the Reference temperature not required. The fact that three cycle steps are planned per time window in the present embodiment is by no means compelling, but merely represents a precaution for long-term error-free evaluation. It should be taken into account that a godet as shown here as an example of the application rotates at approx. 10,000 revolutions per minute and that no adjustment is possible during operation. The measurement technology according to the invention corresponds to this problem in a very special way.

Fig. 5 zeigt schließlich noch einen für das vorliegende Verfahren bzw. die vor liegende Vorrichtung besonders geeigneten, jedoch nicht nur dafür einsetzbaren Meßwertübertrager 7, der sich durch besondere technische Feinheiten auszeichnet. Man erkennt hier zunächst eine Primärwicklung 8 an einem ortsfesten Maschinen teil 3, nämlich einer Kunststoff-Stirnplatte. Weiter erkennt man eine Sekundär wicklung 9 des Übertragers 7 an einem sich bewegenden, im dargestellten Aus führungsbeispiel rotierenden Maschinenteil 1, hier eine an nicht dargestellter Stelle gelagerte Antriebswelle. Das sich bewegende erste Maschinenteil 1 besteht nun aus einem Material, das das Magnetfeld des Übertragers 7 beeinträchtigt, ins besondere aus einem ferromagnetischen Material, nämlich insbesondere aus Stahl. Fig. 5 finally shows a particularly suitable for the present method and the device lying in front, but not only usable for this purpose, 7 , which is characterized by special technical subtleties. One can first see a primary winding 8 on a stationary machine part 3 , namely a plastic end plate. A secondary winding 9 of the transformer 7 can also be seen on a moving machine part 1 , shown in the exemplary embodiment rotating, here a drive shaft mounted at a location that is not shown. The moving first machine part 1 now consists of a material which affects the magnetic field of the transmitter 7 , in particular of a ferromagnetic material, namely in particular of steel.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 erkennt man am ersten, rotie renden Maschinenteil 1 ein Kopfgehäuse 26, in dem eine Schaltungsplatine 27 an geordnet ist, die beispielsweise die weiter oben erläuterte Steuerschaltung 10 trägt. Man erkennt Leitungen 28, die die Verbindungen zu den einzelnen im ro tierenden Maschinenteil 1 angeordneten Sensorelementen 2 herstellen.In the illustrated embodiment of FIG. 5 to recognize a head housing 26 in which a circuit board is arranged at 27, which carries, for example, the above-explained control circuit 10 at the first machine part 1 Rotie leaders. One recognizes lines 28 which make the connections to the individual sensor elements 2 arranged in the ro machine part 1 .

Am feststehenden Maschinenteil 3 erkennt man ferner eine weitere Schaltungspla tine 29, die die Auswerteelektronik 4, die weiter oben erläutert worden ist, tra gen kann. So ist die gesamte Beschaltung des Übertragers 7 elegant an den Ma schinenteilen 3, 1 untergebracht. Das aber ist nicht der Gegenstand dieser eigen ständigen Erfindung.On the fixed machine part 3 can also be seen a further circuit board 29 , which the evaluation electronics 4 , which was explained above, can tra conditions. So the entire circuit of the transformer 7 is elegantly housed on the machine parts 3 , 1 . But that is not the subject of this intrinsic invention.

Wesentlich ist, daß die Übertragungseigenschaften des ohne weitere Maßnahmen an den Maschinenteilen 3, 1 angeordneten Übertragers 7 nicht nur schlecht, sondern insbesondere stark schwankend sind. Auswertungstechnisch bedeutet dies eine große Fehlerbreite der Meßsignale. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß die Sekun därwicklung 9 auf dem sich bewegenden Maschinenteil 1 gegenüber diesem Maschinen teil 1 magnetisch abgeschirmt ist. Magnetisch abgeschirmt soll bedeuten, daß das Magnetfeld des Übertragers 7 nicht oder so wenig wie möglich in das Material des Maschinenteils 1 eindringt. Das kann man beispielsweise durch Feldverdrängung mittels einer Abschirmung aus diamagnetischem Material, beispielsweise einer Sil berfolie erreichen. Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel löst dies nicht durch Feldverdrängung, sondern durch Feldeinschließung in einem Ferrit- Schalenkern 30. Man könnte einen entsprechenden Ferrit-Schalenkern auch von au ßen um die Primärwicklung 8 legen, hier ist allerdings dargestellt, daß die Pri märwicklung 8 auf einem einfachen Kunststoff-Schalenkern 31 gewickelt ist, der das Magnetfeld nicht beeinflußt. Der Ferrit-Schalenkern 30 für die Sekundär wicklung 9 auf dem rotierenden Maschinenteil 1 hat zur Folge, daß die Feld linien des Magnetfeldes durch den Ferrit-Schalenkern 30 - mit zuvor genau be rechenbarer Beeinflussung des Magnetfeldes - eingeschlossen werden und in das Material des Maschinenteils 1 - praktisch - nicht eintreten. Auch wenn damit der Übertragungs-Wirkungsgrad tatsächlich schlechter wird, ist das für die Praxis sogar vorteilhaft, da damit das in der Praxis häufig nicht zu vermeidende Axial spiel der Maschinenteile 1, 3 gegeneinander (bis zu einigen Millimetern) ohne ernsthaften Einfluß auf die Übertragungstreue der Meßsignale bleibt.It is essential that the transmission properties of the transmitter 7 , which is arranged on the machine parts 3 , 1 without further measures, are not only poor, but in particular fluctuate strongly. In terms of evaluation, this means a large range of errors in the measurement signals. According to the invention it is now provided that the secondary winding 9 on the moving machine part 1 against this machine part 1 is magnetically shielded. Magnetically shielded should mean that the magnetic field of the transmitter 7 does not penetrate into the material of the machine part 1 or as little as possible. This can be achieved, for example, by field displacement using a shield made of diamagnetic material, for example a silver foil. The exemplary embodiment shown in FIG. 5 does not solve this by displacing the field, but rather by enclosing the field in a ferrite shell core 30 . Could be a corresponding ferrite pot core also au SEN put around the primary winding 8, here is shown, however, that the Pri märwicklung 8-shell core plastic 31 is wound on a simple, which does not affect the magnetic field. The ferrite shell core 30 for the secondary winding 9 on the rotating machine part 1 has the result that the field lines of the magnetic field by the ferrite shell core 30 - with previously precisely calculable influence on the magnetic field - are included and in the material of the machine part 1 - practically - do not occur. Even if the transmission efficiency is actually worse, this is even advantageous in practice, since it means that the axial play of the machine parts 1 , 3 against one another (up to a few millimeters), which is often unavoidable in practice, has no serious influence on the transmission accuracy Measurement signals remain.

Die Abschirmung der Sekundärwicklung 9 mittels des Ferrit-Schalenkerns 30 ge lingt hier nun weiter auf eine ganz besonders geschickte Weise. Tatsächlich wird der Ferrit-Schalenkern 30 nämlich von einer an sich üblichen Gießharzfassung ge bildet, die statt anderer Füllstoffe insbesondere Quarzmehl, nunmehr ganz oder überwiegend Ferritpulver enthält. Überraschend hat sich gezeigt, daß ein Ferrit- Schalenkern 30 in dieser Weise gießharzartig gestaltet werden kann. Im darge stellten Ausführungsbeispiel ist statt der Zusammensetzung 75% Quarzmehl und 25% Epoxydharz bei normalem Gießharz eine Zusammensetzung 75% Ferritpulver und 25% Epoxydharz gewählt worden. Man kann auch andere Mischungsverhältnisse, insbesondere mit Restbestandteilen von Quarzmehl realisieren.The shielding of the secondary winding 9 by means of the ferrite shell core 30 now succeeds here in a particularly clever manner. In fact, the ferrite shell core 30 is namely formed by a conventional cast resin holder, which instead of other fillers, in particular quartz powder, now entirely or predominantly contains ferrite powder. Surprisingly, it has been shown that a ferrite shell core 30 can be designed in the manner of a casting resin. In the illustrated embodiment, instead of the composition 75% quartz powder and 25% epoxy resin with normal casting resin, a composition of 75% ferrite powder and 25% epoxy resin was chosen. Other mixing ratios can also be achieved, in particular with residual quartz powder components.

Der Lehre, einen Ferrit-Schalenkern oder einen Ferritkern anderer Form, beispiels weise einen Ferrit-Topfkern, gießharzartig zu realisieren, kommt auch für sich unabhängig vom Einsatz bei Meßwertübertragern selbständige Bedeutung zu.The teaching, a ferrite shell core or a ferrite core of another shape, for example wise to realize a ferrite pot core, cast resin-like, also comes in itself independent meaning regardless of the use with transducers.

Claims

1. Method for transmitting measured values from a plurality of sensor elements ( 2 ), in particular temperature sensors, arranged on a moving, in particular rotating first machine part ( 1 ), in particular on a fixed second machine part ( 3 ) arranged evaluation electronics ( 4 ), in which a and the same transformer ( 7 ) with primary and secondary winding ( 8 , 9 ) a control signal (auxiliary energy) to the sensor elements ( 2 ) and measurement signals from the sensor elements ( 2 ) are transmitted, the sensor elements ( 2 ) via a control circuit ( 10 ) are connected to the transmitter ( 7 ) and the measurement signals of the individual Sensorele elements ( 2 ) on the one transmitter ( 7 ) cyclically consecutively in succession in a time window to the transmitter ( 4 ) and there correctly assigned to the sensor elements ( 2 ) and evaluated and wherein the measurement signals of the sensor elements ( 2 ) by alternating voltages in ab Certain frequency band are shown and the exact frequency of the AC voltage in this frequency band indicates the size of the measured value, characterized in that the assignment by means of a device in each cycle from the control circuit ( 10 ) to the evaluation electronics ( 4 ) transmitted synchronization signal is to which the then following measurement signals lie at a fixed predetermined time interval.

2. The method according to claim 1, characterized in that the actual Meßsi gnal transmission only part of the intended time window fills.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that each cycle from consists of six to ten, in particular eight, time slots.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the Fre quenzband of the measurement signals is far from the frequency of the control signal.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the Fre frequency of the synchronization signal sufficiently far from the frequency band of the measurement signals and the frequency of the control signal.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the electrical energy flows in one direction only, namely from the evaluation electronics ( 4 ) to the control circuit ( 10 ) and the sensor elements ( 2 ) via the transformer ( 7 ) and the signals to be transmitted in the opposite direction (measurement signals, Synchronisiersi signal) appear as different modulations of the energy flow.

7. Device for transmitting measured values from a plurality of sensor elements ( 2 ), in particular temperature sensors, arranged on a moving, in particular rotating first machine part ( 1 ), to an electronic evaluation unit ( 4 ) arranged on a fixed second machine part ( 3 ), with a transmitter ( 7 ) with primary winding ( 8 ) and secondary winding ( 9 ), via which a control signal (auxiliary energy) to the sensor elements ( 2 ) and measurement signals from the sensor elements ( 2 ) can be transmitted, the sensor elements ( 2 ) being connected to a common one on the first Ma schin part (1) arranged control circuit (10) are connected, the control TIC (10) on the output side to the transmitter (7) is connected and by means of the control circuit (10) the sensor elements (2) cyclically consecutively in time one after the other in each case to a time window with the transmitter ( 7 ) can be connected, and wherein the control circuit ( 10 ) determines certain voltages as output signals n specifies that the control circuit ( 10 ) is connected as an intermediate stage a voltage / frequency converter ( 22 ) and the output signal of the voltage / frequency converter ( 22 ) lies in a certain frequency band, characterized in that in the control circuit ( 10 ) A synchronization signal can be generated in each cycle and can be transmitted via the transmitter ( 7 ).

8. The device according to claim 7, characterized in that the frequency band is between approx. 200 Hz and approx. 1200 Hz.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the synchronizing signal generated by the control circuit ( 10 ), in particular by the control unit ( 21 ), is an alternating voltage with a specific frequency which is sufficiently distant from the frequency band.

10. The device according to claim 9, characterized in that the frequency of the Synchronizing signal is about 2000 Hz.

11. The device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the Frequency of the control signal between 20 and 100 kHz, preferably at about 50 kHz.

12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that at least one sensor element (2) is designed as a thermocouple, and a further Sen sorelement (2) detects the necessary for the function of a thermocouple reference temperature.

13. The device according to one of claims 7 to 12, characterized in that A total of eight equally long time windows are provided per cycle and one time window the synchronization signal, possibly a time window the thermocouple reference signal and six time windows, possibly seven time windows, are assigned to the measurement signals.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that each time window comprises about 0.15 s.