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Industrie-Lexikon

Induktionsgeber

In Kraftfahrzeugen werden an unterschiedlichen Stellen Induktionsgeber (Induktivgeber) verwendet. Sie werden haupts√§chlich an den R√§dern als ABS-Drehzahlsensoren, als Drehzahl- und Bezugsmarkengeber am Schwungradzahnkranz und als ber√ľhrungslose Impulsgeber in elektronischen Z√ľndanlagen eingebaut.
Funktionsweise
Im Geh√§use des Induktionsgebers befindet sich eine Spule mit Eisenkern, an dessen Ende ein Dauermagnet sitzt. √úber den Eisenkern wird in der Induktionswicklung ein Magnetfeld erzeugt. Durch die Drehung eines Inkrementenrades √§ndert sich st√§ndig die Magnetfeldst√§rke in der Spule und es wird eine Wechselspannung induziert. Die H√∂he der Spannung h√§ngt von der Drehzahl und dem Luftspalt zwischen Geber und Inkrementenrad ab. Bei einer gleichm√§√üigen Zahnstruktur entspricht der Spannungsverlauf einer Sinuskurve. Durch L√ľcken oder Dauermagneten im Inkrementenrad entsteht ein ver√§nderter Spannungsverlauf, der als Positionsbestimmung verwendet wird.
Anwendungen
Passive Induktionsgeber waren bereits die Abnehmer im elektromechanischen Tongenerator der Hammond-Orgel. Bei ihr kam es nicht auf die Messung der Lage der als Zahnscheiben ausgef√ľhrten Inkrementenr√§dern (den Tonewheels) an, sondern auf Wellenform und Amplitude des Ausgangssignals. Um diese der Sinusform n√§her zubringen, wurden Tiefpassfilter nachgeschaltet. Die Windungszahlen der Spulen variierten dementsprechend. Bei einem Tonewheel mit 192 Z√§hnen wurden weniger Windungen ben√∂tigt. Die Spule gleicht der Unterfadenrolle einer Haushaltsn√§hmaschine. W√§hrend bei den tiefsten T√∂nen das Tonewheel nur zwei Z√§hne aufwies, faktisch oval geschnitten wurde, ben√∂tigt dieselbe Amplitude ein Vielfaches an Windungen, was wiederum einen l√§ngeren Spulenk√∂rper ben√∂tigte. Unebenheiten auf der Schnittfl√§che wurden h√∂rbar, da sie wie ein Tonband auf einen Wiedergabekopf wirkten. Die Feineinstellung der Amplitude und damit der Lautst√§rke der einzelnen Grundtones wurde durch den Abstand von Kern zu Zahnscheibe justiert.
Automatisiertes Schaltgetriebe
Bei automatisierten Schaltgetrieben werden die Zahnradgeschwindigkeiten von Motor und Getriebewellen induktiv gemessen, um die Kupplung zu schonen. Dies geschieht mit einer Phasenschlussschaltung. Die Getriebesteuerger√§te geben Gas beim manuell initiierten Zur√ľckschalten, um die Motordrehzahl der √ľbersetzten Fahrgeschwindigkeit anzupassen. Aus Kostengr√ľnden findet hier teilweise die ebenfalls geeignete Massenware ABS-Sensor Verwendung. Diese k√∂nnen f√ľr die folgende Funktionen mitbenutzt werden:
Antiblockiersystem
Im Antiblockiersystem werden sie zur Erfassung der Radgeschwindigkeit innerhalb weniger Grad Drehwinkel eingesetzt. Bei √§lteren Fahrzeugen wurde als Inkrementenrad ein Zahnkranz auf die Gleichlaufgelenke zur Erfassung der Radgeschwindigkeit montiert. Der Abstand des Induktionsgeber zum Inkrementenrad ist f√ľr die Signalqualit√§t entscheidend. Die Antriebsschlupfregelung (auch Traktionskontrolle genannt) ben√∂tigt ebenfalls die Radgeschwindigkeiten um sie untereinander und mit der Geschwindigkeit der Antriebswelle, an der der Tachometer misst, zu vergleichen.
Induktive Z√ľndausl√∂sung und Motortiming
Bei der Induktiven Z√ľndausl√∂sung tasten Steuerger√§te zur Bestimmung der winkelgenauen Motorstellung eine Zahnscheibe oder ein Zahnrad ab, welches ein verschmolzenes Paar Z√§hne oder einen fehlenden Zahn zur Nullpunkterkennung hat. Alternativ wird ein Dauermagnet in einen Zahn eingearbeitet, der eine h√∂here Spannung induziert. Durch Z√§hlen der Impulse und Erfassung deren Frequenz k√∂nnen nach Kennfeld-Werten die Einspritzung und Z√ľndung ausgel√∂st werden.
Verschleissfreie Schalter an einer Nockenwelle im Maschinenbau
Im Maschinenbau werden ebenfalls Maschinenzustände auf diese Weise erfasst. Nockenwellenschalter können durch einen jeweiligen Induktionsgeber oder ein Inkrementenrad mit einem einzigen Induktionsgeber und einen Digitalzähler verschleissfrei ersetzt werden. Findet jedoch keine oder eine nur langsame Bewegung der zuerfassenden Teile statt oder muss der Einschaltzustand erfasst werden, bevor die Maschine anfährt, werden die in diesem Bereich häufiger verwendeten induktiven Näherungsschalter eingesetzt.
Quelle: Wikipedia

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