[go: up one dir, main page]

DE3008527C2 - Schaltungsanordnung zur digitalen Fernübertragung von Signalen - Google Patents

Schaltungsanordnung zur digitalen Fernübertragung von Signalen

Info

Publication number
DE3008527C2
DE3008527C2 DE19803008527 DE3008527A DE3008527C2 DE 3008527 C2 DE3008527 C2 DE 3008527C2 DE 19803008527 DE19803008527 DE 19803008527 DE 3008527 A DE3008527 A DE 3008527A DE 3008527 C2 DE3008527 C2 DE 3008527C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bme
circuit arrangement
magnet
magnetic field
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
DE19803008527
Other languages
English (en)
Other versions
DE3008527A1 (de
Inventor
Hans-Jürgen Dipl.-Ing. Dr. 6800 Heidelberg Gevatter
Gerhard Ing.(grad.) 7534 Birkenfeld Waldhauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Doduco Solutions GmbH
Original Assignee
Doduco GmbH and Co KG Dr Eugen Duerrwaechter
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Doduco GmbH and Co KG Dr Eugen Duerrwaechter filed Critical Doduco GmbH and Co KG Dr Eugen Duerrwaechter
Priority to DE19803008527 priority Critical patent/DE3008527C2/de
Priority to FR8104360A priority patent/FR2477721A1/fr
Priority to GB8106738A priority patent/GB2073428B/en
Publication of DE3008527A1 publication Critical patent/DE3008527A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3008527C2 publication Critical patent/DE3008527C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/4815Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals using a pulse wire sensor, e.g. Wiegand wire
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945Proximity switches
    • H03K17/95Proximity switches using a magnetic detector
    • H03K17/9515Proximity switches using a magnetic detector using non-linear magnetic devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/20Repeater circuits; Relay circuits
    • H04L25/207Repeater circuits; Relay circuits using electromagnetic switches

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanord nung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen
Es ist bekannt, zwischen dem Ort. an dem die Zustandsänderung eintritt (Meßort), und dem Ort. zu dem die Zustandsänderung gemeldet wird (Meldeort). r. B. eine Schaltwarte, zwei elektrische Fernwirkleitun gen zu verlegen und diese entweder durch eine Konstantsiromqiiclle oder durch eine Konstantspannungsquclle sowie durch elektrische Schaltungselemente, die einen Transistor o. dgl. Vierpol umfassen, zu einem geschlossenen Kreis zu verbinden. Der Transistor ist so gesthjltei. daß er im Normalfall sperrt und erst '« dann, wenn der magnetelektrische Umformer im Basisxreis ein vorgegebenes Signal .in die Basis des Transistors über mittelt. leitend wird. Dies bedingt, wenn dem hernwirkkieis eine konstante Spannung ewige prägt ist. eme Änderung der Stromstärke, wenn aber wi dem j ernwirkkreis cm konstanter Strom eingeprägt ist, eine Änderung der Spannungsvcrhältfiisse im Fernwirkkreis. Beides wird am Meßori durch bekannte Anzeigeeinrichttmgen angezeigt.
Als magnet'clcktrische Wandler sind in solchen &'· Schaltürigsahordnungcn magnetfeldempfindliche Halbleiterbauelemente bekannt, zumeist Hall-Generaloren. Diese haben den Nachteil, daß sie temperaturempfindli-
Ίο che und aktive Bauelemente sind, die zur Messung der Zustandsänderung und der Abgabe eines entsprechenden Antwortsignals unbedingt eine Stromversorgung benötigen.
Aus der DE-AS 11 42 897 ist bereits eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der paarweise parallel geschaltete, elektrisch und magnetisch gleiche Drosseln mit weichmagneiisehem Kern abwechselnd von umgekehrt gleichem pulsierendem Gleichstrom durchlassen werden. so daß in diesem unbeeinflußten Zustand die Summe der beiden pulsierenden Gleichströme einen Wechselstrom ohne Gleichstromkomponente ergibt. Wird jedoch ein Dauermagnet an die Drosselspulen angenähert, so führt das zu einer vorzeitigen Sättigung der einen Drossel und zu einer später einsetzenden Sättigung der anderen Drossel; folglich sind die Ströme in den Drosseln nicht mehr abwechselnd umgekehrt gleich und die Summe der beiden Ströme ist ein Wechselstrom mit einem Gleichstromanteii. Dieser Gleichstromanteil wird zur Signalgabe ausgenützt.
Die bekannte Schaltung benotigt daher unbedingt zwvi Drussein, weiche sündig mit puKieicndei Gleichspannung versorgt uerden müssen und die Signalform und die Signalhöhe hängen von der Erregungsfrequenz der Drosseln sowie von der Stärke. Entfernung und Geschwindigkeit des die Drosseln zusätzlich beeinflussenden Dauermagneten ab. was die Signalaufbereitung und übertragung erschwert und verteuert sowie die Störanfälligkeit erhöht.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten An zu schaffen, die robust ist und deren am Meßort gelegener magnet-elektrischer Umformer ohne eine gesonderte Stromquelle auskommt.
Die Erfindung lost diese Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung mit den im Anspruch I angegebenen Merkmalen Vorteilhafte Weiterbildungen der [■'rfi'id'Hig sind Gegenstand der Unteransprüche
■\!s hisiabile magnetische Elemente, auch als bistabile magnetische Schaltkerne be/eichn. t eignen sich vor allem in ihrer Zusammensetzung homogene, ferromagnetische Drahte (z. B. aus einer Legierung von Eisen und Nickel, vorzugsweise 48% Eisen und 32% Nickel, oder aus einer legierung von Eisen und Kobalt, oder aus finer Legierung von Eisen mit Kobalt und Nickel. oder aus einer Legierung von Kobalt mit Eisen und Vanadium, vorzugsweise 52% Kobalt. 38"/n Eisen und 101"" Vanadium), die infolge einer besonderen mechani sehen und thermischen Behandlung einen weichmagne tischen Kern und einen hartmagnetischen Mantel besitzen, d. h der Mantel besitzt eine höhere koerzitivkraft als der Kern. sog. Wiegand-Drähte Wiegand Dähte haben typisch eine Länge von 5 bis öO mm. vorzugsweise von 20 bis 30 mm. Bringt man einen Wiegand Draht, bei dem die Magnctisierungsrichtung des weil hmagnetischen Kerns mit der Magnetisierungs richtung des hartmagnctischen Mantels übereinstimmt, in ein äußeres Magnetfeld, dessen Richtung mit der Richtung der Drahtachse übereinstimmt, der Magneti sieriingsrichtung des Wiegand Drahtes aber entgegen gesetzt ist. dann wird bei Überschreiten einer Feldstärke von ca, 16 A/cm die Magnetisierungsrichtung des weichen Kerns des Wiegand-Drdhies umgekehrt. Diese Umkehrung wird auch als Rückstellung bezeichnet. Bei erneuter Richtungsumkehr des äußeren Magnetfeldes kehrt sich die MagnetisierungsrichUing des Kerns bei Überschreiten einer kritischen Feldstärke des äußeren Magnetfeldes erneut um, so daß der Kern
und der Mantel wieder parallel magnetisiert sind. Diese Umkehrung der Magnetisierungsrichtung eriolgt sehr rasch und geht mit einer entsprechend starken Änderung des magnetischen Kraftflusses pro Zeiteinheit einher (Wiegand-Effekt). Diese Änderung des Kraftflusses kann in einer Induktionsspule einen kur/en und sehr hohen (je nach Windungszahl und ßelastungs widerstand der Induktionsspule bis ca. 12VuIt) Span nungsimpuls induzieren (Witgang- Impuls).
Auch beim Zurückstellen des Kerns wird ein impuls in einer Induktionsspule erzeugt, allerdings mit wesentlich geringerer Amplitude und umgekehrtem Vorzeichen als im Fade des Umklappens von der antiparallelen in die parallele Magnetisierungsrichtung.
Wählt man als äußeres Magnetfeld ein Wechselfeld, welches in der Lage ist, zuerst den Kern und danach auch den Mantel umzumagnetisieren und jeweils bis in die magnetische Sättigung zu bringen, so treten Wiegand-Impulse infolge des Umklappens der Magnetisierungsrichtung des weichmagnelischen Kerns abwechselnd mit positiver und negativer Polarität auf, und man Spricht viiii iVinniOii iSchcr Li lejZüHg des WiCgaiiu-Drantes. Da/u benotigt man Feldstärken ui,i ca. —(8t) bis 120 A/cm) bis +(80 bis 120 Λ/cm). Das Uinniagnetisieren des Mantels erfolgt ebenfalls sprunghaft und führt ebenfalls /u einem Impuls in der Induktionsspule, jedoch ist der Impuls wesentlich kleiner als der beim Umklappen des Kerns induzierte Impuls und wird zumeist nicht ausgewertet.
Wählt man jedoch als äußeres Magnetfeld ein solches, welches nur in der Lage ist. den weichen Kern, nicht aber den harten Mantel in seiner Magnetisierungsrichtung umzukehren, dann treten die hohen Wiegand-Impulse nur mit gleichbleibender Polarität auf und man spricht von asjmmetrischer Erregung des Wiegand-Drahtes. Da/u benötigt man in der einen Richtung eine Feldstarke von wenigstens 16 A/cm (fur die Rückstellung des Wiegand-Drahtes) und in der umgekehrten Richtungeine feldstarke von ca. 80 bis 120 Acm.
Charakteristisch fur den Wiegand-Effekt ist. daß die durch ihn e.zeugten Impulse in Amplitude und Dauer weitgehend unabhängig sind von der Änderungsgeschwindigkeit des äußeren Magnetfeldes und ein hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweisen.
Fur die F.rlindung geeignet sind auch anders aufgebaute bistabile magnetische Elemente, wenn diese zwei magnetisch miteinander gekoppelte Bereiche von unterschiedlicher magnetischer Härte (Koerzitivkraft) besitzen und in ähnlicher Weise wie Wiegand Drähte durch induziertes, rasch erfolgendes I Imklappen des wcichmagnetischen Bereichs /ur Impulserzeugung verwendet werden können. So ist zum Beispiel ein bistabilcr magnetischer Schaltkern in (IeMaI' eines Drahtes bekannt, der aus einem hartmagnelischen Kern (z Pi. aus Nickel Kobalt), aus einer din auf abgeschiedenen elektrisch leitenden Zwischenschicht (z U aus Kupfer) und aus einer hierauf abgeschieden wcichma gnetischen Schicht (z. B. aus Nickel Eisen) besteht. Line andere Variante verwendet zusätzlich einen Kern aus einem magnetisch nicht leitenden metallischen Innenlei ter (a B. aus Beryllium Kupfer), auf den dann ύκ harlmagnctische Schicht, darauf die Zwischenschicht und darauf die weichmagnetische Schicht abgeschieden werden. Dieser bekannte bistabile magnetische Schaltkern erzeugt allerdings geringere Schaltinipulse als ein Wiegand-Draht.
Bei der Schaltung nach der Erfindung dient nun ein BME (bistabiles magnetisches Element), samt der zugehörigen Sensorwiedung. welche galvanisch mit der Basis des Transistors verounden ist, sowohl /urn Auslosen eines elektrischen, impulsförmigen Signals als Antwort auf eine gewisse Magnetfeldanderung am Ort des BML als auch /um Übertragen dieses Impulses über Fernvvirkleitungen zum Meldeort, da dieser in der .Sensorwicklung erzeugte Impuls der Basis des Transistor zugeführt wird und diesen leitend macht, so daß in der Leitungsschleife /wischen Meüort und Meldeort (Emitter-Kollektorkreis des Transistors) bei eingeprägter Konstantspannung sich die Stromstärke ändert, bei eingeprägtem Konstantstrom jedoch die Spannung.
Das BME samt Sensorwicklung kann daDei ohne äußere Spannungsquelle betrieben werden, am Mcßori muß lediglich eine Leitungsverbindung von dei Sensorwicklung /um Transistor hergestellt werden.
Besonders günstig für die Erfindung wirkt sich aus, daß der Ummagnetisiervorgang im BMEl. der den charakteristischen Impuls auslöst, über einen weiten Temperatvirbereich nicht wesentlich tempcr.itur.thhäii gig ist. Auberdem besitzen die er igten Impulse cm ULMlOS ."jignji■ Zi'-ixaiiSeIi ν eTiidumS u.iü 'jie impüi'iiwfiii und Impulshohe sind von der speziellen An und Geschwindigkeit oer Inipulsauslosung unabhängig Die Verwendung eines BME in dieser Schaltungsanoidnu.it: hat dat-er den Vorteil sehr hoher Betriebssicherheit un·! Storunanfälligkeit.
Wegen der guten .Signalausbeute verwendet nwi aU BME bevor ugt einun Wiegand-Draht und legi du-Sensorwickiung um das BME herum (Ansprüche 2 i<mi
Die Erregung des UME zur Impulsabgabe kann aiii alle möglichen Arter und Weisen erfolgen. Vorausscl /ung jeglicher Erregins; ist naturlieh, daß sieh das BMf am Ort eines .'eitlui veränderlichen Magnetfelds befindet, wobei e<· keine Rolle spielt, aul welche Weise das Magnetfeld erzeugt wird. Ändert sich d.is Magnetfeld alternierend so stark, daß symmetrische Erregung niiv.'lich is; (bei Wiegand Drahten ^jnotigt man dafür Feldstärken von ca. ±80 bis 120 Λ cm), so wird in der Sensorwickiung eine alternierende Impuls fc ge ausgelost, von der jedoch nur die Impulse einer Polarität zum Leitendmachen des Transistors verwend bar sind Bei schwächeren alternierendei, Magnetfei dem kommt es nur zur asymmetrischen Erregung des BME. wozu bei Wiegand-Drahten in dei einen Richtung, nämlich zum I Imklappen des wcichmagnetisehen Bereichs in die parallele Magnetisicpingsrichuin^ bezogen ,iiif die Magnetisierungsrichtung des harmi.i gnetischen Bereichs, cmc Feldstärke von ca 80 bis 120 A/i in benotigt wird, wahrend /um Rückstellen der Magin.!isieruiiL'srichtung des wcichmagnetischen Bereichs von der parallelen in die antiparallele Onentic mm' ^:n Magnetfeld in entgegengesetzter Richtung vor· lediglich ungefähr — Ib Acm benotigt wird Bei asymmetrischer r'rrcgung durch ein ei.i^pici herv.les alternierendes Magnetfeld entsteht in Jer Sensnrwio hing eine I olt'.' von Impulsen von gleichbleibender Polarität
fine der .ieLn mogln hen Anwendungen ist die bcruhrui'tj.'lo'-e Drclvabiiibcru.iiliMng von Rotoren /n diesem Zweck kann man am Rotor Magnete anbringen, die entgegengesetzte Magnetisierungsriihtungen besitzen und durch die Rotordrehung periodisch am BME vorbeibevvegt werden, wodurcli sie am Ort des BME ein magnetisches Wechselfelci erzeugen, welches in der Sensorwickiung eine Impulsfolge erzeugt, deren Frc quenz der Rotordrehzahl unmittelbar proportional ist.
Da die Impulsdauer bei Wiegand-Drähten typisch 20 jis beiragt, kann der Wiegand Draht Impulsfrequenzen bis Ober IO kl I/ erzeugen.
In anderen Ainvendungsfällen kann es geniigen, eine Zustandsänderung am MeUnri durch nur einen Impuls ·, zu melden, z. D. das Betätigen von Schalllasteil oder Endschaltern. Dazu kann man einen Schallstößel des Schalters mit einem Dauermagneten versehen, der bei Betätigung des Schalters dem BME angenähert wird und diesen dabei zur Abgabe eines Impulses anregt, in oder man kann neben dem BMR relativ zu diesem unviTsohicblicIi einen Dauermagneten anordnen, der durch ein bewegtes ferrnmagnetisches Teil so beeinflußt wird, daß sich scm Feld am Ort des BMΓ ändert und dieses zur Inipulsabgabc anregt.
Bedingt die Zustandsänderung am Meßorl. die gemeldet werden soll, nicht ohne weiteres einen Vnrzcichcnwcchscl eines Magnetfeldes, sondern nur eine leldstärkeänderung ohne Vorzeichenwechsel, so Kann man dennoch das isiviF zur impulserzeugung erregen, wenn man mit ihm einen Dauermagneten kuppelt (Anspruch 4). dessen Magnetfeld dem variablen Magnetfeld entgcgcngcrichtet ist und welches das BMf. magnetisch »vorspannt«, d. h. mit einer Vormagnetisierung versieht. Das statische und das variable Magnetfeld überlagern sich dann am Ort des BMF- Wird zum Beispiel das variable Feld am Ort des BMF. dadurch geändert, daß dem BMF. ein Dauermagnet angenähert wird, so schwächt dieser das Feld des anderen Dauermagneten am Ort des BME zunächst, bis das resultierende Magnetfeld bei einem gewissen Abstand seine Richtung umkehrt, wonach bei geringerem Abstand das Feld des bewegten Magneten das statische Feld des unbewegten Magneten überwiegt. Auf diese Weise läßt sich bei hinreichenden Feldstärken das BMF. sowohl asymmetrisch als auch symmetrisch erregen.
Anstatt das BMF. durch einen Dauermagneten vorzuspannen, kann man dies auch durch eine von Gleichstrom durchllossenc Wicklung bewirken, und zwar ist dies bei der erfindungsgemäßen Schaltiingsan-Ordnung ohne weiteren Aufwand möglich, denn als die Wicklung zum Vormagnetisieren des BME kann man d'C Sensorwicklung nehmen, und den benötigten konstanten Gleichstrom liefert die Konstantstromquelle, welche ohnehin für die Einprägung des Gleichstroms auf die Fernwirkleitungen benötigt wird. Die Fernwirkleitungen übernehmen zugleich die Aufgabe, den Gleichstrom zur Sensorwicklung zu leiten.
In manchen Fällen, wenn nämlich das variable, mit dem zu überwachenden Zustand verknüpfte Magnetfeld, welches zwar nach Eintritt einer vorbestimmten Zustandsänderung einen Impuls in der Sensorwicklung auslöst, bei derselben Zustandsänderung aber keinen weiteren Impuls auslöst, weil das Feld statisch ist oder nur solche Schwankungen aufweist, die nach dem Eintritt der vorbestimmten Zustandsänderung nicht zu einem zeitlich alternierenden Wechselfeld am Ort des BME führen, welches geeignet ist. das BME asymmetrisch zu erregen, ist es dennoch erwünscht, den Eintritt eines Ereignisses oder einer Zustandsänderung, z. B. das Überschreiten eines Grenzwertes oder das Betätigen einer Taste, nicht nur durch ein flüchtiges Signal in Form eines einzelnen Impulses, sondern in Gestalt eines andauernden oder periodisch auftretenden Signals zu erhalten. Zu diesem Zweck kann man natürlich den einen auftretenden Impuls in einer Halteschaltung in ein dauerndes Signal umwandeln, jedoch benötigt man dann auch ein gesondertes Signal, welches z. B. das Unterschreiten des o.g. Grenzwertes bzw. das Losen einer Taste anzeigt und das Ausgangssignal der Halteschaltung löscht.
Eine einfachere und elegantere Lösung bietet die Erfindung, indem sie vorschlägt, dem variablen magnetischen Gleichfeld ein periodisches magnetisches Wechsclfcld zu überlagern (Anspruch 5). Das periodische magnetische Wechselfcld kann grundsätzlich auf nichtelektrischem Wege erzeugt werden, z. B. durch einen rotierenden Dauermagneten. Bevorzugt wird jedoch die elektrische Erzeugung mittels einer von Wechselstrom diirihfldssenen WicVlung (Anspruch 6). Dies führt dazu, daß das resultierende Magnetfeld am Ort des BMF. ein pulsierendes Magnetfeld ist. welches in dem einen Zustand (z. B »Grenzwert noch mehl erreicht«) ein pulsierendes Gleiihfeld oder ein Wcchselfeld ist. welches jedoch in der einen Richtung so schwach ist. daß es nicht einmal die zur magnetischen Rückstellung des BMF erforderliche Feldstärke erbringt, was Voraussetzung fur die asymmetrische Erregung des BMF ist. während in dem anderen Zustand (z. B. »Grenzwert überschritten«) das resultierende Feld durch Änderung seiner Gleichfeldkomponente zu einem Wechselfeld geworden ist. dessen Amplitude zumindest zur asymmetrischen Erregung des BME ausreicht. In diesem Zustand wird also in der Sensorwicklung eine periodische Impulsfolge erzeugt, und zwar tritt bei asymmetrischer Erregung innerhalb jeder Periode des erregenden Wechselstroms ein Impuls auf. wohingegen bei symmetrischer Erregung in jeder Periode des erregenden Wechselstroms zwei Impulse mit entgegengesetztem Vorzeichen auftreten.
Diese Impulsfolge steht so lange an. wie der entsprechende Zustand besteht.
Ausführungsbcispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
F i g. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der in die Lcitungsschleife zwischen Meßort und Meldeort eine Konstantspannung eingeprägt ist.
F i g. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung mit eingeprägtem Strom in der Leitungsschlcife und
Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung wie Fig.2. jedoch mit periodischem Ausgangssignal.
F i g. 1 zeigt zwei Fernwirkleitungen 1 und 2. welche zwischen einem Meßort 3 und einem Meldeort 4 verlaufen. Die beiden Fernwirkleitungen 1 und 2 sind am Meßort 3 mit Emitter und Kollektor eines npn-Transistors 5 und am Meldeort 4 durch eine Gleichspannungsquelle 6 verbunden, die der somit geschlossenen Leiterschleife die konstante Spannung U0 aufprägt. Zwischen Basis und Emitter des Transistors liegt eine Wicklung 7, welche einen Wiegand-Draht 8 als Sensorwicklung umgibt Neben dem Wiegand-Draht 8 ist parallel dazu ein stabförmiger Dauermagnet 9 als Rückstellmagnet vorgesehen, der in der Lage ist den Wiegand-Draht 8 magnetisch zurückzustellen, d. h. seinen weichmagnetischen Kern aus der — bezogen auf die Magnetisierungsrichtung des hartmagnetischen Mantels — parallelen in die antiparallele Magnetisierungsrichtung umzupolen.
Wird dem Feld des Rückstellmagneten 9 ein stärkeres, entgegengesetzt gerichtetes Magnetfeld überlagert z. B. .dadurch, daß man einen stärkeren, umgekehrt orientierten Stabmagneten 10 in Pfeilrichtung 11 annähert dann wird das Feld des Magneten 10 unterhalb eines gewissen Abstands das Feld des Magneten 9 so stark überwiegen, daß im Wiegand-
Draht 8 der weichmagnetische Kern in die parallele Magnelisierungsrichlung umklappt und dadurch in der Sensorwicklung 7 einen Wiegand-Impuls induziert, der den Transistor 5 leitend macht. Bei entsprechender Polung kann der Wiegand-Impuls aber auch einen zuvor leitenden Transistor sperren. In beiden Fällen bewirkt dies in der von den Fernwirkleitungen I, 2 gebildeten geschlossenen Leiterschleife wegen der eingeprägten konstantspannung eine Slromstärkenänderung, die am Meßofl 4 an einem Meßwiderstand R gemessen und registriert werden kann.
DasAusführungsbeispiel in Fig. 12 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 i. w. dadurch, daß der durch die Fernwirkleitungen 1 und 2 gebildeten Leiterschieire statt einer Konstantspannuhg durch eine Konslantstromquelle 12 ein konstanter Strom )o eingeprägt wird. Am Meßort 3 sind die Fernwirkleiltingen 1 und 2 mit Kollektor und Emitter eines pnp-Transistors 5' verbunden. Zwischen Basis und Emitter des Transistors 5' liegt eine Wicklung 7, Weiche als Sensorwicklung einen Wiegand-Draht 8 umgibt. Zwischen Basis und Kollektor des Transistors 5' liegt ein Vorwiderstand Rn der groß ist gegenüber dem ohmschen Widerstand der Sensorwicklung 7. Damit gewährleistet ist, daß der Transistor normalerweise sperrt, ist dem Emitter noch eine Diode 13 vorgeschaltet.
Wird der Magnet 10 in Pfeilrichtung 11 dem Wiegand-Draht 8 angenähert, so wird unterhalb eines
gewissen Abslands das Feld des Magneten IO am Ort des Wiegand-Drahtes 8 so stark, daß in der Sensorwicklung 8 ein Wiegand-Impuls induziert wird. Dieser Impuls macht den Transistor 5' leitend. Wegen der eingeprägten Konstantstromstärke /„ ist dies mit einer Änderung der Kollektor-Emitter-Spannung verbunden, die am Meldeort 4 zwischen den Klemmen 14 und 15 gemessen und registriert werden kann.
Wird der Magnet 10 wieder entfernt, so kann der Wiegand-Draht 8 durch das Magnetfeld, welches den Strom /„ in der Wicklung 7 erzeugt, magnetisch zurückgestellt werden und ist dann zu einer erneuten Impulsabgabe bei Wiederannäherung des Magneten 10 bereit.
Das Ausführungsbeispiel in Fig. 3 enthält zusätzlich zu dem in Fi g. 2 noch eine Erregerwicklung 16 auf dem Wiegand-Draht 8, welche mit einer VVechselstromquelle 17 verbunden ist. Dadurch wird gewährleistet, daß der Magnet 10 bei Überschreiten der vorgegebenen Abslandsschweife nicht nur einen einzelnen Impuls, sondern eine periodische Impulsfolge in der Sensorwicklung 7 anregt, solange er sich jenseits dieser Absuindsschwelle befindet, und zwar erhält man in jeder Periode des erregenden Wechselstroms bei asymmetrischer Erregung einen Wiegand-Impuls, bei symmetrischer Erregung zwei Wicgand-Impulse unterschiedlicher Polarität.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung zur digitalen Erfassung einer mit einer Magnetfeldänderung verknüpften Zustandsänderung und zur Fernübertragung des durch die Erfassung gewonnenen digitalen Antwortsignal über eine elektrische l.eitungsschleife. in welche eine konstante Gleichspannung oder ein konstanter Gleichstrom eingeprägt ist und in der mit Kollektor und Emitter ein Transistor oder dgl. aktiver Vierpol liegt, in dessen Basiskreis ein magnet-elektrischer Umformer liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der magnet-elektrische Umformer aus einem bistabilen magnetischen Element (8) besteht (nachfolgend BME genannt), welches magnetisch mit einer im Basiskreis des Transistors (5, 5') liegenden elektrischen Wicklung (7) (Sensorwicklung) gekoppelt ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß das BME (8) ein Wiegand Draht ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch ! oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorw icklung (7) das BM E (8) umgibt.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. 'laß dem BME (8) ein Magnet (9) zugeordnet ist. der am Ort des BME (8) ein statisches Magnetfeld erzeugt.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. da3 dem BME (8) ein Magnet (16, 17) zugeordnet ist. der am Ort des ΠΜΕ (8) ein magnetisches Wrchselfeld erzeugt.
b. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der M igne' «im Erzeugen des Wechselfeldes eine vorzugsweise um das BME herumgelegte Wicklung (16) ist. die mit einer Wechselstromqi.elle( 17) verbunden ist.
DE19803008527 1980-03-06 1980-03-06 Schaltungsanordnung zur digitalen Fernübertragung von Signalen Expired DE3008527C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803008527 DE3008527C2 (de) 1980-03-06 1980-03-06 Schaltungsanordnung zur digitalen Fernübertragung von Signalen
FR8104360A FR2477721A1 (fr) 1980-03-06 1981-03-04 Montage destine a transmettre des signaux sous forme numerique
GB8106738A GB2073428B (en) 1980-03-06 1981-03-04 Switching arrangement for the digital remote transmission of signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803008527 DE3008527C2 (de) 1980-03-06 1980-03-06 Schaltungsanordnung zur digitalen Fernübertragung von Signalen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3008527A1 DE3008527A1 (de) 1981-09-17
DE3008527C2 true DE3008527C2 (de) 1982-04-29

Family

ID=6096389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803008527 Expired DE3008527C2 (de) 1980-03-06 1980-03-06 Schaltungsanordnung zur digitalen Fernübertragung von Signalen

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE3008527C2 (de)
FR (1) FR2477721A1 (de)
GB (1) GB2073428B (de)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3225500A1 (de) * 1982-07-08 1984-01-12 Doduco KG Dr. Eugen Dürrwächter, 7530 Pforzheim Magnetischer fuehler
DE3225499C2 (de) * 1982-07-08 1984-05-24 Doduco KG Dr. Eugen Dürrwächter, 7530 Pforzheim Magnetischer Näherungssensor
US5530298A (en) * 1993-09-03 1996-06-25 Dresser Industries, Inc. Solid-state pulse generator
JP3431471B2 (ja) * 1997-11-14 2003-07-28 株式会社ヒロセチェリープレシジョン パルス信号発生装置
US6191687B1 (en) * 1998-09-24 2001-02-20 Hid Corporation Wiegand effect energy generator
US9211410B2 (en) 2009-05-01 2015-12-15 Setpoint Medical Corporation Extremely low duty-cycle activation of the cholinergic anti-inflammatory pathway to treat chronic inflammation
CN102573986B (zh) 2009-06-09 2016-01-20 赛博恩特医疗器械公司 用于无导线刺激器的具有袋部的神经封套
WO2014169145A1 (en) 2013-04-10 2014-10-16 Setpoint Medical Corporation Closed-loop vagus nerve stimulation
EP2515996B1 (de) 2009-12-23 2019-09-18 Setpoint Medical Corporation Nervenstimulatoren und systeme zur behandlung von chronischer entzündung
US12172017B2 (en) 2011-05-09 2024-12-24 Setpoint Medical Corporation Vagus nerve stimulation to treat neurodegenerative disorders
DE102013104001B3 (de) * 2013-04-19 2014-10-16 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Näherungssensor sowie Baugruppe
US11311725B2 (en) 2014-10-24 2022-04-26 Setpoint Medical Corporation Systems and methods for stimulating and/or monitoring loci in the brain to treat inflammation and to enhance vagus nerve stimulation
WO2016126807A1 (en) 2015-02-03 2016-08-11 Setpoint Medical Corporation Apparatus and method for reminding, prompting, or alerting a patient with an implanted stimulator
US11471681B2 (en) 2016-01-20 2022-10-18 Setpoint Medical Corporation Batteryless implantable microstimulators
CN114904142A (zh) 2016-01-20 2022-08-16 赛博恩特医疗器械公司 迷走神经刺激的控制
US10583304B2 (en) 2016-01-25 2020-03-10 Setpoint Medical Corporation Implantable neurostimulator having power control and thermal regulation and methods of use
EP3668402B1 (de) 2017-08-14 2024-07-31 Setpoint Medical Corporation Vagusnervstimulationsvorscreening-test
WO2020000321A1 (zh) * 2018-06-28 2020-01-02 西门子股份公司 电子封签装置、电机组件及电子封签核验方法
US11260229B2 (en) 2018-09-25 2022-03-01 The Feinstein Institutes For Medical Research Methods and apparatuses for reducing bleeding via coordinated trigeminal and vagal nerve stimulation
AU2020272128B9 (en) 2019-04-12 2025-11-20 Setpoint Medical Corporation Vagus nerve stimulation to treat neurodegenerative disorders
JP2023526080A (ja) 2020-05-21 2023-06-20 ザ・フェインステイン・インスティチュート・フォー・メディカル・リサーチ 迷走神経刺激のためのシステムおよび方法
WO2022245878A1 (en) 2021-05-17 2022-11-24 Setpoint Medical Corporation Neurostimulation parameter authentication and expiration system for neurostimulation
HRP20241383T1 (hr) * 2022-04-06 2024-12-20 Rvmagnetics, A.S. Sustav za mjerenje fizičkih veličina i/ili za mjerenje položaja sa bistabilnom magnetnom žicom, postupak mjerenja

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1142897B (de) * 1956-11-10 1963-01-31 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Ausloesung elektrischer Signale durch Beeinflussung magnetischer Kreise
BE771956A (fr) * 1970-11-02 1971-12-31 Wiegand John R Fil magnetique auto-noyaute
US3911429A (en) * 1974-04-08 1975-10-07 Ibm Self-energized magnetic keys

Also Published As

Publication number Publication date
GB2073428A (en) 1981-10-14
FR2477721B3 (de) 1982-12-10
GB2073428B (en) 1985-02-06
DE3008527A1 (de) 1981-09-17
FR2477721A1 (fr) 1981-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3008527C2 (de) Schaltungsanordnung zur digitalen Fernübertragung von Signalen
DE2514131C3 (de) Kontaktlose Schalttaste, insbesondere fur Tastaturen zur Erzeugung elektrischer Signale
DE3914787A1 (de) Induktiv arbeitender positionssensor
DE2816981A1 (de) Einrichtung zur messung der gleichstromkomponente in einem ueberlagerten wechselspannungssignal
DE3008581C2 (de)
DE2325752C3 (de) Einrichtung zur Umformung eines Wegs in eine elektrische Größe
DE1800415A1 (de) Elektrischer Spannungserzeuger
DE3225499A1 (de) Magnetischer naeherungssensor
DE2853813A1 (de) Impulsgabe-einrichtung fuer einen elektrizitaetszaehler
DE102007027419A1 (de) Induktiver Messumformer für Weg oder Winkel
CH399019A (de) Verfahren und Einrichtung zur analogen Messung von Drehgeschwindigkeiten
DE1516964C3 (de) Magnetfeldsonde zur Messung schwa eher magnetischer Felder
DE3014783C2 (de) Impulsgenerator
DE3008582C2 (de) Inkrementaler Weggeber
EP0059889B1 (de) Verfahren zur Überwachung von Leiterströmen und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE19908361A1 (de) Sensorvorrichtung zur Erfassung von Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung eines Objektes, insbesondere von Drehzahl und -richtung eines rotierenden Objektes
DE3008526C2 (de) Gleichstrom-Grenzwertgeber
DE69209648T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Abstandes zwischen zwei gegenüberliegenden Oberflächen mittels eines Reluktanzverfahrens
DE3613991A1 (de) Gleichstrommesswandler insbesondere fuer kleine messstroeme
DE3008560A1 (de) Schaltungsanordnung zum zuenden von thyrisatoren und triacs
DE3225500A1 (de) Magnetischer fuehler
DE3133054A1 (de) Temperaturfuehler
DE959209C (de) Verfahren und Anordnung zur Messung der Impedanz eines elektromechanischen Wandlers
DE2226639C3 (de) Nicht-lineare Vorrichtung zum Erfassen eines magnetischen Flusses
DE2335085C2 (de) Signalwandler zur Umwandlung von magnetischem FIuB in elektrischen Strom

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8126 Change of the secondary classification

Ipc: G01R 33/02

D2 Grant after examination
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DODUCO KG DR. EUGEN DUERRWAECHTER, 7530 PFORZHEIM,

8339 Ceased/non-payment of the annual fee