DE102015006174B3 - Device and method for measuring an optical, capacitive, inductive transmission path - Google Patents

Device and method for measuring an optical, capacitive, inductive transmission path Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Variante eines Halios-Messverfahrens und eine zugehörige Vorrichtung Verfahren zur Vermessung der Eigenschaften einer elektromagnetischen Übertragungsstrecke und/oder eines Objekts (O) innerhalb dieser. Im Gegensatz zum Stand der Technik senden der Kompensationssender (K) und der Sender (H) permanent und um 180° phasenverschoben zueinander mit nicht geregelter, konstanter Modulationsamplitude in jeweils eine zugehörige Übertragungsstrecke (I1, I2 und I3, I4) hinein. In einer oder mehreren der Übertragungstrecken (I1, I2, I3, I4) können sich ein oder mehrere Objekte (O) befinden. Der Halios-Regler (CT) erzeugt nun ein PWM- und/oder PDM-moduliertes Regelsignal (S4), das den Messwert für die Änderung der elektromagnetischen Strahlung beim Durchgang durch eine oder mehrere der Übertragungsstrecken repräsentiert. Das Sendevorsignal (S5v), das dem Sendesignal (S5) des Senders (H) entspricht, wird nun in Abhängigkeit vom logischen Wert des Regelsignal (S4) mit positivem bzw. negativem Vorzeichen zur Demodulation in einem ersten Multiplizierer (M1) benutzt. Es folgt die übliche Skalar-Produktbildung durch Filterung bzw. Integration und Schließung des Regelkreises.The invention relates to the variant of a Halios measuring method and an associated apparatus. Method for measuring the properties of an electromagnetic transmission path and / or an object (O) within the latter. In contrast to the prior art, the compensation transmitter (K) and the transmitter (H) permanently and 180 ° out of phase with each other with non-regulated, constant modulation amplitude in each case an associated transmission path (I1, I2 and I3, I4) into it. One or more of the transmission links (I1, I2, I3, I4) may have one or more objects (O). The Halios controller (CT) now generates a PWM- and / or PDM-modulated control signal (S4), which represents the measured value for the change in the electromagnetic radiation when passing through one or more of the transmission links. The transmission pre-signal (S5v) corresponding to the transmission signal (S5) of the transmitter (H) is now used for demodulation in a first multiplier (M1) in response to the logical value of the control signal (S4). This is followed by the usual scalar product formation by filtering or integration and closure of the control loop.

Description

Einleitungintroduction

Die Erfindung betrifft eine kompensierende elektromagnetische Messstrecke. Ein solches Messprinzip ist als HALIOS®-System bekannt, das beispielsweise aus den folgenden Offenbarungen bekannt ist:
EP 2 016 480 B1 , WO 2012 013 757 A1 , WO 2013 113 456 A1 , EP 2 594 023 B1 , EP 2 653 885 A1 , EP 2 405 283 B1 , EP 1 671 160 B1 , WO 2013 037 465 A1 , EP 1 901 947 B1 , US 2012 0 326 958 A1 , EP 1 747 484 B1 , EP 2 107 550 A2 , EP 1 723 446 B1 , EP 1 435 509 B1 , EP 1 410 507 B1 , EP 1 269 629 B1 , EP 1 258 084 B1 , EP 801 726 B1 , EP 1 480 015 A1 , DE 10 2005 045 993 B4 , DE 43 39 574 C2 , DE 44 11 770 C2 , DE 44 11 773 C2 , WO 2013 083 346 A1 , EP 2 679 982 A1 , WO 2013 076 079 A1 , WO 2013 156 557 A1 , WO 2014 096 385 A1 , DE 10 2014 002 194 A1 , DE 10 2014 002 788 A1 , DE 10 2014 002 486 A1 , DE 10 2007 005 187 A1 ,
The invention relates to a compensating electromagnetic measuring section. Such a measurement principle is known as HALIOS ® system, which is known for example from the following disclosures:
EP 2 016 480 B1 . WO 2012 013 757 A1 . WO 2013 113 456 A1 . EP 2 594 023 B1 . EP 2 653 885 A1 . EP 2 405 283 B1 . EP 1 671 160 B1 . WO 2013 037 465 A1 . EP 1 901 947 B1 . US 2012 0 326 958 A1 . EP 1 747 484 B1 . EP 2 107 550 A2 . EP 1 723 446 B1 . EP 1 435 509 B1 . EP 1 410 507 B1 . EP 1 269 629 B1 . EP 1 258 084 B1 . EP 801 726 B1 . EP 1 480 015 A1 . DE 10 2005 045 993 B4 . DE 43 39 574 C2 . DE 44 11 770 C2 . DE 44 11 773 C2 . WO 2013 083 346 A1 . EP 2 679 982 A1 . WO 2013 076 079 A1 . WO 2013 156 557 A1 . WO 2014 096 385 A1 . DE 10 2014 002 194 A1 . DE 10 2014 002 788 A1 . DE 10 2014 002 486 A1 . DE 10 2007 005 187 A1 .

Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, dass

  • • ein Sender (H), der von einem Sendesignal (S5) gespeist wird, in eine erste Übertragungsstrecke (I1) ein moduliertes elektromagnetisches Sendesignal (S5i) einspeist, das mit dem Sendesignal (S5) korreliert, und
  • • diese erste Übertragungsstrecke (I1) an einem zu vermessenden Objekt (O) endet, das das modulierte elektromagnetische Sendesignal (S5i) des Senders (H) reflektiert und/oder transmittiert und damit modifiziert und
  • • in eine zweite Übertragungsstrecke (I2) als modifiziertes elektromagnetisches Sendesignal (S5s) einspeist, die an einem Empfänger (D) endet und
  • • und ein Kompensationssender (K), der durch ein Kompensationssendesignal (S3) gespeist wird, in eine dritte Übertragungsstrecke (I3), die ebenfalls an dem Empfänger (D) endet, ein moduliertes Kompensationssignal (S3i) einspeist, das mit dem Kompensationssignal (S3) korreliert, und
  • • dass sich das modifizierte elektromagnetische Sendesignal (S5s) und das elektromagnetische Kompensationssignal (S3i) im Empfänger überlagern, wobei aus dem Stand der Technik lineare und multiplizierende Überlagerungen bekannt sind, und
  • • dass das so überlagerte Gesamtsignal durch den Empfänger (D) in ein Empfängerausgangssignal (S0) gewandelt wird und
  • • dass auf Basis dieses Empfängerausgangssignals (S0) zumindest ein Regler (CT) nun das Sendesignal (S5) und/oder das Kompensationssignal (S3) in der Amplitude so ausregelt, dass zumindest für einen bestimmten Spektralbereich der Modulation des Empfängerausgangssignals (S0) die relevanten Anteile des Modulationsspektrums des Sendesignals (S5) im Empfängerausgangssignal (S0) verschwinden.
All these methods have in common that
  • A transmitter (H), which is fed by a transmission signal (S5), feeds into a first transmission path (I1) a modulated electromagnetic transmission signal (S5i) which correlates with the transmission signal (S5), and
  • This first transmission path (I1) terminates at an object (O) to be measured, which reflects and / or transmits the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) of the transmitter (H) and thus modifies it and
  • • in a second transmission path (I2) as a modified electromagnetic transmission signal (S5s) feeds, which ends at a receiver (D) and
  • • and a compensation transmitter (K), which is fed by a compensation transmission signal (S3), in a third transmission path (I3), which also ends at the receiver (D), a modulated compensation signal (S3i) fed with the compensation signal (S3 ), and
  • • that the modified electromagnetic transmit signal (S5s) and the electromagnetic compensation signal (S3i) are superimposed in the receiver, wherein linear and multiplying overlays are known from the prior art, and
  • • that the total superimposed signal is converted by the receiver (D) in a receiver output signal (S0) and
  • • that on the basis of this receiver output signal (S0) at least one controller (CT) now the transmit signal (S5) and / or the compensation signal (S3) in the amplitude corrects so that at least for a given spectral range of the modulation of the receiver output signal (S0) the relevant Shares of the modulation spectrum of the transmission signal (S5) in the receiver output signal (S0) disappear.

Dieses Regelprinzip wird im Folgenden mit „altes HALIOS®-Prinzip” bezeichnet.This control principle is referred to below as "old HALIOS ® principle".

1 zeigt das System der EP 2 602 635 B1 . Bei dem System der EP 2 602 635 B1 handelt es sich um eine Variation des alten HALIOS®-Prinzips, bei dem die absolute Amplitude des Sendesignale des Senders (H) und des Kompensationssenders (K) nicht geändert wird. Ein Taktgenerator (G) erzeugt ein digitales Basissendesignal (S50). Dieses Basissendesignal (S50) wird über einen ersten Schalter (SW1), der vom Regelsignal (S4) gesteuert wird, in das Sendevorsignal (S5v) bzw. das Kompensationssignal (S3v) gewandelt. Dabei wird die Modulation des Kompensationssenders (K) bzw. Senders (H) mit dem Basissendesignal (S50) jeweils abgeschaltet, wenn der erste Schalter (SW1) eine erste Schalterstellung einnimmt, die das Basissendesignal (S50) nicht mit dem Kompensationsvorsignal (S3v) bzw. dem Sendevorsignal (S5v) verbindet. Ein zweiter Verstärker (V2) erzeugt das das Sendesignal (S5) aus dem Sendevorsignal (S5v) und versorgt typischerweise den Sender (H) mit elektrischer Energie. Ein dritter Verstärker erzeugt das Kompensationssignal (S3) aus dem Kompensationsvorsignal (S3v) und versorgt typischerweise den Kompensationssender (K) mit elektrischer Energie. Hierdurch werden entweder der Sender (H) oder der Kompensationssender (K) mit dem Basissendesignal (S50) des Generators (G) moduliert, wobei das Regelsignal (S4) festlegt, welcher dieser beiden Sender (K, H) gerade sendet und moduliert wird. Der Sender (H) bestrahlt nun, wie oben beschrieben, über eine erste Übertragungsstrecke (I1) das Objekt (O) mit dem elektromagnetischen Sendesignal (S5i). Dieses Objekt (O) reflektiert und/oder transmittiert nun die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung in eine zweite Übertragungsstrecke (I2). Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass sowohl eine Vermessung der Eigenschaften der Übertragungsstrecke (I1, I2) als auch eine Vermessung von Objekteigenschaften des Objekts (O) möglich ist. Der Kompensationssender (K) strahlt in eine, in den meisten Anwendungsfällen bekannte, dritte Übertragungsstrecke (I3) ein. Eine derartige Vorrichtung wird typischerweise so angeordnet, dass der Sender (H) nicht direkt in den Empfänger (D) einstrahlen kann und der Kompensationssender (K) möglichst ausschließlich direkt in den Empfänger (D) einstrahlen kann. Für eine optimale Einstellung des Arbeitspunktes wird die elektromagnetische Strahlung des Kompensationssender (K) in der dritten Übertragungsstrecke (I3) typischerweise geschwächt, damit der Kompensationssender (K) im gleichen elektrischen und elektromagnetischen Arbeitspunkt arbeiten kann, wie der Sender (H). Vorzugsweise wird die Schwächung in der dritten Übertragungsstrecke (I3) so dimensioniert, dass diese Schwächung mit einer für den bestimmungsgemäßen Anwendungsfall auftretenden Schwächung der elektromagnetischen Strahlung des Senders (H) in der ersten und zweiten Übertragungsstrecke (I1, I2) und durch das Objekt (O) übereinstimmt. Die elektromagnetische Strahlung des Senders (H) und des Kompensationssenders (K) werden jeweils nach Durchgang durch ihre jeweiligen Übertragungsstrecken (I1, I2, I3) im Empfänger (D), wie erwähnt, überlagernd empfangen. Dieser erzeugt ein Empfängerausgangssignal (S0). Durch einen Filter (BP), der vorzugsweise ein Bandpassfilter (BP) ist, wird der Empfang auf das Frequenzspektrum der Modulation des Basissendesignals (S50) beschränkt. Dies dient beispielsweise einer Dämpfung des Einflusses beispielsweise von Störpegeln durch Sonnenbestrahlung bei optischen Anwendungen oder andere Fremdstrahler. Dieses kann trotz der nachfolgenden Signalverarbeitung aufgrund von Nichtlinearitäten ansonsten ohne eine solche Filterung immer noch zu Fehlern führen. Das Ausgangssignal des Filters (BP), das gefilterte Empfängerausgangssignal (S1) wird anschließend zum verstärkten Empfängerausgangssignal (S2) durch einen ersten Verstärker verstärkt. Dem Fachmann ist offensichtlich, dass Filter (BP) und erster Verstärker (V1) als eine Einheit ausgeführt werden können. Besonders bevorzugt ist das verstärkte Empfängerausgangssignal (S3) ein differentielles Signal. In einem ersten Multiplizierer (M1) wird das verstärkte Empfängerausgangssignal (S2) mit dem Basissendesignal (S50) zum ersten Mischsignal (S6) multipliziert und damit gemischt. Dies kann im Falle eines differentiellen verstärkten Empfängerausgangssignals (S2) durch vertauschen bzw. nicht vertauschen der beiden Leitungen des differentiellen verstärkten Empfängerausgangssignals (S2) in Abhängigkeit vom logischen Zustand des Basissendesignals (S50) geschehen. Dies entspräche dann jeweils einer Multiplikation mit –1 und 1. Im Folgenden wird aber auch eine Multiplikation mit 0 und 1 ebenso beschrieben. Ein Vorzeichengenerator (VG) erzeugt ein Vorzeichensignal (S4i), das das Vorzeichen des Regelsignals (S4) angibt. Mit diesem Vorzeichensignal (S4i) wird das Mischsignal (S7) in einem zweiten Multiplizierer (M2) zum demodulierten Empfängerausgangssignal (S7) multipliziert. Auch dies kann bei einem differentiellen Signal durch Vertauschung der beiden Leitungen des differentiellen Signales geschehen. Ein erster Filter (F1) filtert das demodulierte Empfängerausgangssignal (S7) zum Regelvorsignal (S8). Typischerweise handelt es sich bei dem ersten Filter (F1) um einen einfachen Integrator oder Tiefpass oder einen Bandpass, der nur die interessierenden Frequenzen durchlässt. Ein Komparator oder Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) wandelt das Regelvorsignal (S8) in das digitale Regelvorsignal (S9) um. In einer Verzögerungsstufe (FF) wird das digitale Regelvorsignal (S9) um einen Takt des Basissendesignals (S50) zum Regelsignal (S4) verzögert. Das Regelsignal (S4) stellt den Messwert als seriellen Delta-Sigma-Datenstrom dar. 1 shows the system of EP 2 602 635 B1 , In the system of EP 2 602 635 B1 This is a variation of the old HALIOS ® principle in which the absolute amplitude of the transmit signals of the transmitter (H) and the compensation transmitter (K) is not changed. A clock generator (G) generates a digital base transmission signal (S50). This basic transmission signal (S50) is converted into the transmission pre-signal (S5v) and the compensation signal (S3v) via a first switch (SW1) controlled by the control signal (S4). In this case, the modulation of the compensation transmitter (K) or transmitter (H) with the base transmission signal (S50) is switched off in each case when the first switch (SW1) assumes a first switch position which does not match the base transmission signal (S50) with the compensation bias signal (S3v) or ., the transmission pre-signal (S5v) connects. A second amplifier (V2) generates the transmit signal (S5) from the transmit bias signal (S5v) and typically supplies electrical power to the transmitter (H). A third amplifier generates the compensation signal (S3) from the compensation bias signal (S3v) and typically supplies the compensation transmitter (K) with electrical energy. As a result, either the transmitter (H) or the compensation transmitter (K) with the base transmission signal (S50) of the generator (G) are modulated, wherein the control signal (S4) determines which of these two transmitters (K, H) is currently transmitting and modulating. The transmitter (H) irradiates now, as described above, via a first transmission path (I1) the object (O) with the electromagnetic transmission signal (S5i). This object (O) now reflects and / or transmits the irradiated electromagnetic radiation into a second transmission path (I2). From the prior art it is known that both a measurement of the properties of the transmission path (I1, I2) and a measurement of object properties of the object (O) is possible. The compensation transmitter (K) radiates into a, known in most cases, third transmission line (I3). Such a device is typically arranged so that the transmitter (H) can not radiate directly into the receiver (D) and the compensation transmitter (K) can irradiate as exclusively as possible directly into the receiver (D). For optimum adjustment of the operating point, the electromagnetic radiation of the compensation transmitter (K) in the third transmission path (I3) is typically weakened so that the compensation transmitter (K) can operate in the same electrical and electromagnetic operating point as the transmitter (H). Preferably, the attenuation in the third transmission path (I3) is dimensioned such that this weakening occurs with a weakening of the electromagnetic radiation of the transmitter (H) in the first and second transmission path (I1, I2) and by the object (O. ) matches. The electromagnetic radiation of the transmitter (H) and the compensation transmitter (K) are respectively received after passing through their respective transmission links (I1, I2, I3) in the receiver (D), as mentioned, superimposed. This generates a receiver output signal (S0). Through a filter (BP), which is preferably a band-pass filter (BP), the reception is restricted to the frequency spectrum of the modulation of the base transmission signal (S50). This serves, for example, to attenuate the influence of, for example, interference levels due to solar irradiation in optical applications or other extraneous emitters. This may still result in errors despite subsequent signal processing due to non-linearities otherwise without such filtering. The output of the filter (BP), the filtered receiver output (S1) is then amplified to the amplified receiver output (S2) by a first amplifier. It will be apparent to those skilled in the art that filter (BP) and first amplifier (V1) can be implemented as one unit. Particularly preferably, the amplified receiver output signal (S3) is a differential signal. In a first multiplier (M1), the amplified receiver output signal (S2) is multiplied by the base transmit signal (S50) to the first mixed signal (S6) and mixed therewith. This may be done in the case of a differential amplified receiver output signal (S2) by swapping the two lines of the differential amplified receiver output signal (S2) in response to the logic state of the base transmit signal (S50). This would then correspond to a multiplication by -1 and 1. However, a multiplication by 0 and 1 is also described below. A sign generator (VG) generates a sign signal (S4i) indicating the sign of the control signal (S4). With this sign signal (S4i), the mixing signal (S7) is multiplied in a second multiplier (M2) to the demodulated receiver output signal (S7). This can also be done with a differential signal by interchanging the two lines of the differential signal. A first filter (F1) filters the demodulated receiver output signal (S7) to the control reference signal (S8). Typically, the first filter (F1) is a simple integrator or low pass or band pass that passes only the frequencies of interest. A comparator or analog-to-digital converter (ADC) converts the control pre-signal (S8) to the digital control pre-signal (S9). In a delay stage (FF), the digital control header signal (S9) is delayed by one clock of the base send signal (S50) to the control signal (S4). The control signal (S4) represents the measured value as a serial delta-sigma data stream.

Bei dieser in der EP 2 602 635 B1 offengelegten Vorrichtung werden in Abhängigkeit vom Komparatorausgang der Sender (H) und der Kompensationssender (K) mit konstanter Amplitude gepulst. Eine Delta-Sigma-Schleife steuert die Anzahl Pulse des Kompensationssenders (K) und des Senders (H) derart, dass gemittelt über die Zeit die gleiche Menge elektromagnetischer Sendestrahlung, beispielsweise eine gleiche Lichtmenge, der beiden Sendekanäle, des Senders (H) und des Kompensationssenders (K) auf den Empfänger (D) trifft. An dieser Stelle sollte erwähnt werden, dass dies jedoch bereits eine vereinfachte Darstellung ist. In einer typischen Realisierung der technischen Lehre der EP 2 602 635 B1 ist in Wirklichkeit ist die Signalmenge eines Signalpulses, beispielsweise die Lichtmenge eines Lichtpulses, wegen des Bandpasses (BP) nicht linear proportional zu den demodulierten elektrischen Pulsen des demodulierten Empfängerausgangssignals der EP 2 602 635 B1 . In dieser typischen Realisierung der technischen Lehre der EP 2 602 635 B1 steuert dann eine Delta-Sigma-Schleife die Anzahl der Pulse des Kompensationssenders (K) und des Senders (H) derart, dass gemittelt über die Zeit die Fläche der demodulierten Empfangspulse des demodulierten Empfängerausgangssignals (S7), der beiden Sendekanäle, des Senders (H) und des Kompensationssenders (K), gleich ist (siehe 2). Das demodulierte Empfängerausgangssignal (S7) wird im Folgenden genauer beschrieben. Als Messsignal wird der Delta-Sigma-Strom des einsynchronisierten Analog-zu-Digital-Wandler-Ausgangs, typischerweise der Ausgangs eines Komparators, das Regelsignal (S4), verwendet.In this in the EP 2 602 635 B1 The disclosed device is pulsed in response to the comparator output of the transmitter (H) and the compensation transmitter (K) with constant amplitude. A delta-sigma loop controls the number of pulses of the compensation transmitter (K) and the transmitter (H) such that, averaged over time, the same amount of electromagnetic transmit radiation, for example an equal amount of light, the two transmit channels, the transmitter (H) and the transmitter Compensation transmitter (K) to the receiver (D) applies. At this point it should be mentioned that this is already a simplified representation. In a typical realization of the technical teaching of EP 2 602 635 B1 in fact, the amount of signal of a signal pulse, for example the amount of light of a light pulse, is not linearly proportional to the demodulated electrical pulses of the demodulated receiver output signal because of the bandpass (BP) EP 2 602 635 B1 , In this typical realization of the technical teaching of EP 2 602 635 B1 then a delta-sigma loop controls the number of pulses of the compensation transmitter (K) and the transmitter (H) such that, averaged over time, the area of the demodulated receive pulses of the demodulated receiver output signal (S7), the two transmit channels, of the transmitter (H ) and the compensation transmitter (K), is the same (see 2 ). The demodulated receiver output signal (S7) will be described in more detail below. The measured signal used is the delta-sigma current of the synchronized analog-to-digital converter output, typically the output of a comparator, the control signal (S4).

Bei der Umsetzung haben sich folgende Probleme gezeigt: Da bei dem Patent EP 2 602 635 B1 nur zu 50% der Zeit einer der beiden Sender, der Kompensationssender (K) oder der Sender (H), eingeschaltet ist, wird im Empfänger (D) immer die volle Pulshöhe der beiden Sender (H, K) empfangen. Daher ist im Vergleich zum alten HALIOS®-Prinzip, in welchem nur das Differenzsignal verstärkt wird, die Verstärkung des empfangenen Signals eingeschränkt. Dies beschränkt die theoretische Messauflösung des Systems.In the implementation, the following problems have been found: As in the patent EP 2 602 635 B1 only 50% of the time of one of the two transmitters, the compensation transmitter (K) or the transmitter (H), is turned on, the receiver (D) always receives the full pulse height of the two transmitters (H, K). Therefore, as compared to the old HALIOS ® principle in which only the differential signal is amplified, limited the gain of the received signal. This limits the theoretical measurement resolution of the system.

Ein weiteres Problem ist, dass der Bandpassmittelwert in der analogen Verstärkerstrecke vom aktuellen Pulsverhältnis der beiden Sendekanäle abhängt. Dadurch ist es sehr schwer, das System störungsfrei zeitweise pausieren zu lassen, was in Anwendungen jedoch erfahrungsgemäß regelmäßig der Fall ist. Wenn der Integrator angehalten wird, fehlt die Information, welcher Sendekanal pulsen soll. Der Bandpassmittelwert ändert sich und damit auch die zu integrierende Pulshöhe.Another problem is that the band-pass average value in the analog amplifier path depends on the current pulse ratio of the two transmission channels. As a result, it is very difficult to have the system paused without interruption for a while, which experience has shown is regularly the case in applications. When the integrator is stopped, the information which transmit channel is to be pulsed is missing. The bandpass mean value changes and thus also the pulse height to be integrated.

Eine Notwenigkeit zum Pausieren ergibt sich z. B. bei einer Störung der Referenzspannung durch andere parallel durchgeführte Messungen durch die gleiche integrierte Schaltung als deren Teil ggf. die erfindungsgemäße Vorrichtung realisiert wird. A need for pausing arises z. B. in a fault of the reference voltage by other parallel measurements carried out by the same integrated circuit as part of which, if necessary, the device according to the invention is realized.

Des Weiteren wurde bei der Verwendung von LEDs als Sender und Kompensationssender in optischen Systemen vereinzelt beobachtet, dass die zeitlich nicht konstante Ansteuerung der Sendedioden entsprechend der Offenbarung des Patents EP 2 602 635 B1 zu weiteren parasitären Effekten führen kann. Ein solcher Effekt wird insbesondere z. B. für den Fall eines verzögerten Einschaltens der LED-Treiber nach langer Aus-Phase nicht ausgeschlossen. Auch thermische Effekte durch niedrige Pulsraten einer Sendediode können auftreten.Furthermore, when LEDs were used as transmitters and compensation transmitters in optical systems, it was occasionally observed that the non-constant driving of the transmitting diodes according to the disclosure of the patent EP 2 602 635 B1 can lead to further parasitic effects. Such an effect is especially z. B. in the event of a delayed turn on the LED driver after a long off phase is not excluded. Thermal effects due to low pulse rates of a transmitting diode can also occur.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung eine kompensierende Messvorrichtung anzugeben, die die Vorteile des HALIOS®-Prinzips auch für die im Schutzrecht EP 2 602 635 B1 offenbarte technische Lehre verfügbar machen:

  • 1. In der analogen Kette soll das Differenzsignal des Kompensationssendes (K) und des Senders (H) verbessert werden, damit eine höhere Auflösung erreicht werden kann.
  • 2. Der Integrator soll störungsfrei angehalten werden können.
  • 3. Eine zeitlich konstante Ansteuerung des Kompensationssenders (K) und des Senders (H) zur Vermeidung von parasitären Effekten soll sichergestellt sein.
It is the object of the invention to provide a compensating measuring device, the advantages of the HALIOS ® -Prinzips also for in the property right EP 2 602 635 B1 make available the technical teaching disclosed:
  • 1. In the analogue chain, the difference signal of the compensation transmission (K) and the transmitter (H) should be improved so that a higher resolution can be achieved.
  • 2. The integrator should be able to be stopped without interruption.
  • 3. A time-constant control of the compensation transmitter (K) and the transmitter (H) to avoid parasitic effects should be ensured.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 3 und eine Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 6 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1 and / or 3 and an apparatus according to claim 4 and / or 6.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Für die Lösung dieser technischen Aufgabenstellung wurde das aus der EP 2 602 635 B1 bekannte System erfindungsgemäß nun so abgeändert, dass eine Mischung des alten HALIOS®-Prinzips und des Nachfolgeprinzips der EP 2 602 635 B1 entstanden ist, die für sich genommen aber bereits eine für sich selbst stehende Idee ist. Anstatt die Lichtmenge über die Anzahl der Pulse des Kompensationssenders (K) bzw. des Senders (H) zu regeln, wird die Lichtmenge erfindungsgemäß über die Anzahl der demodulierten elektrischen Pulse des Demodulators geregelt.For the solution of this technical problem was the from the EP 2 602 635 B1 Known system according to the invention now modified so that a mixture of the old HALIOS ® -Prinzips and the successor principle of EP 2 602 635 B1 which, taken in isolation, is already an idea in itself. Instead of controlling the amount of light over the number of pulses of the compensation transmitter (K) or the transmitter (H), the amount of light is controlled according to the invention on the number of demodulated electrical pulses of the demodulator.

Hierzu werden der Kompensationssender (K) bzw. der Sender (H) mit einer konstanten Amplitude unabhängig vom Komparatorausgang immer abwechselnd gepulst, sodass immer entweder der Kompensationssender (K) oder der Sender (H) zu jeweils 50% der Gesamtzeit eingeschaltet ist. Dadurch wird, wie bei dem alten HALIOS®-Prinzip und im Gegensatz zur EP 2 602 635 B1 , das Differenzsignal verstärkt. Vom alten HALIOS®-Prinzip unterscheidet sich das erfindungsgemäße Prinzip nun dadurch, dass beim alten HALIOS®-Prinzip die Amplitude des Senders (H) und/oder Kompensationssenders (K) geregelt wurde, während beim erfindungsgemäßen Prinzip die Amplitude konstant ist. Vom neueren Prinzip der EP 2 602 635 B1 unterscheidet sich das erfindungsgemäße Prinzip auch dadurch, dass beim erfindungsgemäßen Prinzip immer entweder der Kompensationssender (K) oder der Sender (H) zu jeweils 50% der Gesamtzeit eingeschaltet ist, währen beim Prinzip der EP 2 602 635 B1 der zeitliche Anteil von Kompensationssender (K) und Sender (H) geregelt wird und damit von einem zeitlichen Anteil (englisch: Duty-Cycle) 50% mit den beschriebenen Nachteilen in typischen Betriebsfällen abweicht.For this purpose, the compensation transmitter (K) or the transmitter (H) with a constant amplitude are always alternately pulsed independently of the comparator output, so that either either the compensation transmitter (K) or the transmitter (H) is turned on for 50% of the total time. As a result, as with the old HALIOS ® principle and unlike the EP 2 602 635 B1 , amplifies the difference signal. From the old HALIOS ® principle, the principle of the invention now differs in that the old was controlled HALIOS ® principle, the amplitude of the transmitter (H) and / or transmitter compensation (K), while the amplitude is constant in the inventive principle. From the newer principle of EP 2 602 635 B1 differs principle according to the invention also in that the principle of the invention always either the compensation transmitter (K) or the transmitter (H) is turned on to 50% of the total time, while the principle of EP 2 602 635 B1 the time proportion of compensation transmitter (K) and transmitter (H) is regulated and thus deviates from a time proportion (English: duty cycle) 50% with the described disadvantages in typical operating cases.

Im Gegensatz zum Demodulationsverfahren der EP 2 602 635 B1 moduliert der Demodulator, der erste Multiplizierer (M1), einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht immer zum gleichen Zeitpunkt innerhalb einer Sendeperiode, sondern in Abhängigkeit vom einsynchronisierten Ausgangssignal des Eingangskomparators auch um 180° phasenverschoben. Wenn das Regelsignal (S4) logisch 1 ist, wird der eine Sendekanal über den Sender (H) demoduliert und wenn das Regelsignal (S4) logisch 0 ist, wird der andere Sendekanal über den Kompensationssender (K) demoduliert. Dies ist bei der in der Patentschrift EP 2 602 635 B1 offenbarten Technik zwar auch so, aber dort senden beide Kanäle, Sende- und Kompensationskanal, immer phasengleich, während hier der zweite Kanal, der Kompensationskanal, um 180° phasenverschoben ist.In contrast to the demodulation method of EP 2 602 635 B1 The demodulator, the first multiplier (M1), of a device according to the invention does not always modulate at the same time within a transmission period, but also phase-shifted in dependence on the synchronized output signal of the input comparator. When the control signal (S4) is logic 1, one transmission channel is demodulated via the transmitter (H) and when the control signal (S4) is logic 0, the other transmission channel is demodulated via the compensation transmitter (K). This is the case in the patent EP 2 602 635 B1 Although this is the case for the disclosed technology, both channels, transmission and compensation channels, always transmit in phase, whereas here the second channel, the compensation channel, is phase-shifted by 180 °.

Die normale Invertierung wie bei in der Patentschrift EP 2 602 635 B1 offenbarten Technik reicht bei konstanter Ansteuerung des Senders (H) und des Kompensationssenders (K) aber eben nicht aus. Beide Sendekanäle hätten durch die Bandpassfilterung immer dieselbe positive und negative Amplitude.The normal inversion as in the patent EP 2 602 635 B1 However, disclosed technique is not sufficient for constant control of the transmitter (H) and the compensation transmitter (K). Both transmit channels would always have the same positive and negative amplitude due to bandpass filtering.

Daher wird eine zusätzlich niedrige Referenzspannung (vref2) erzeugt, mit der ein herabgesetztes invertiertes Signal der Verstärkerkette erzeugt wird. Dieses wird als invertiertes Signal eines ersten Mischsignals (S6) durch den zweiten Multiplizierer (M2) erzeugt. Der der erste Multiplizierer (M1) und der zweite Multiplizierer (M2) und der erste Filter (F1), der beispielsweise ein Integrator ist, benutzen die zusätzliche niedrige Referenzspannung (vref2) als jeweiliges Bezugspotential. Durch dieses Bezugspotenzial und die Konstruktion des ersten Multiplizierers (M1) und des zweiten Multiplizierers (M2) werden die logischen Werte (–1, 1, 0) und Beträge den als Faktoren dienenden Eingangssignalen der beiden Multiplizierer (M2) zugewiesen. Dies ist bei einer Nacharbeit der Erfindung ggf. zu beachten.Therefore, an additionally low reference voltage (vref2) is generated, which generates a reduced inverted signal of the amplifier chain. This is generated as an inverted signal of a first mixed signal (S6) by the second multiplier (M2). The first multiplier (M1) and the second multiplier (M2) and the first filter (F1), which is for example an integrator, use the additional low reference voltage (vref2) as the respective reference potential. By this reference potential and the construction of the first multiplier (M1) and the second multiplier (M2), the logical values (-1, 1, 0) and magnitudes become the input signals of the two Assigned multiplier (M2). This may need to be considered when reworking the invention.

Beschreibung der FigurenDescription of the figures

1 zeigt die Vorrichtung aus dem Stand der Technik gemäß der EP 2 602 635 B1 . 1 shows the device of the prior art according to the EP 2 602 635 B1 ,

2 zeigt die Signale entsprechend dem Stand der Technik gemäß der EP 2 602 635 B1 . 2 shows the signals according to the prior art according to the EP 2 602 635 B1 ,

3 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung für eine optische Vermessung mittels LEDs, wobei die Übertragungsstrecke (I1, O, I2) des Senders (H) zum Empfänger (D) vermessen werden soll. 3 schematically shows a device according to the invention for an optical measurement by means of LEDs, wherein the transmission path (I1, O, I2) of the transmitter (H) to the receiver (D) to be measured.

4 zeigt schematisch wichtige Signale in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 3. 4 schematically shows important signals in the device according to the invention according to 3 ,

5 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung für eine optische Vermessung mittels LEDs, wobei die Übertragungsstrecke (I3, O2, I4) des Kompensationssenders (K) zum Empfänger (D) vermessen werden soll. 5 schematically shows a device according to the invention for an optical measurement by means of LEDs, wherein the transmission path (I3, O2, I4) of the compensation transmitter (K) to the receiver (D) to be measured.

6 zeigt schematisch wichtige Signale in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 6. 6 schematically shows important signals in the device according to the invention according to 6 ,

7 zeigt eine Anwendung für die induktive Vermessung einer Übertragungsstrecke korrespondierend zu 3. 7 shows an application for the inductive measurement of a transmission path corresponding to 3 ,

8 zeigt eine Anwendung für die induktive Vermessung einer Übertragungsstrecke korrespondierend zu 5. 8th shows an application for the inductive measurement of a transmission path corresponding to 5 ,

9 zeigt eine Anwendung für die kapazitive Vermessung einer Übertragungsstrecke korrespondierend zu 3. 9 shows an application for the capacitive measurement of a transmission path corresponding to 3 ,

10 zeigt eine Anwendung für die kapazitive Vermessung einer Übertragungsstrecke korrespondierend zu 5. 10 shows an application for the capacitive measurement of a transmission path corresponding to 5 ,

11 zeigt 3, wobei die Reihenfolge der Digitalisierung durch einen Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) mit der Filterung durch den ersten Filters (F1) vertauscht ist. 11 shows 3 wherein the order of digitization by an analog-to-digital converter (ADC) is reversed with the filtering by the first filter (F1).

12 zeigt 3, wobei der zweite Schalter (SW2) durch einen funktionell äquivalenten dritten Multiplizierer (M3) ersetzt ist. 12 shows 3 wherein the second switch (SW2) is replaced by a functionally equivalent third multiplier (M3).

Fig. 1Fig. 1

1 zeigt eine Vorrichtung entsprechend dem nicht beanspruchten Stand der Technik. Ein Signalgenerator (G) erzeugt das Basissendesignal (S50). Das Basissendesignal (S50) ist typischerweise ein Rechtecksignal mit vorzugsweise 50% Duty-Cycle und einer typischerweise konstanten Frequenz. 1 shows a device according to the unclaimed prior art. A signal generator (G) generates the base transmission signal (S50). The base transmit signal (S50) is typically a square wave signal, preferably at 50% duty cycle and a typically constant frequency.

Ein erster Schalter (SW1) leitet in einer ersten Schalterstellung dieses Basissendesignal (S50) als Kompensationsvorsignal (S3v) an einen dritten Verstärker (V3), der das Kompensationssignal (S3) erzeugt. Mit Hilfe des Kompensationssignals (S3) wird der Kompensationssender (K) betrieben. Während sich der erste Schalter (SW1) in der ersten Schalterstellung befindet, erzeugt ein zweiter Verstärker (V2) das Sendesignal (S5) zum Betreiben des Senders (H) in der Art, dass dieser typischerweise, während der erste Schalter (SW1) sich in der ersten Schalterstellung befindet, nicht sendet.In a first switch position, a first switch (SW1) conducts this base transmit signal (S50) as a compensation bias signal (S3v) to a third amplifier (V3) which generates the compensation signal (S3). With the help of the compensation signal (S3), the compensation transmitter (K) is operated. While the first switch (SW1) is in the first switch position, a second amplifier (V2) generates the transmit signal (S5) for operating the transmitter (H) in such a way that typically, while the first switch (SW1) is in the first switch position is not sending.

In dem Beispiel der 1 handelt es sich um ein beispielhaftes optisches System mit einer ersten LED als beispielhaften elektromagnetischen Sender (H), einer zweiten LED als beispielhaften elektromagneitschen Kompensationssender (K) und einer Fotodiode als zugehörigen beispielhaften elektromagnetischen Empfänger (D).In the example of 1 it is an exemplary optical system with a first LED as an exemplary electromagnetic transmitter (H), a second LED as an exemplary electromagnetic compensation transmitter (K) and a photodiode as associated exemplary electromagnetic receiver (D).

Der erste Schalter (SW1) leitet in einer zweiten Schalterstellung das Basissendesignal (S50) als Sendevorsignal (S5v) an den zweiten Verstärker (V2), der das Sendesignal (S5) erzeugt. Mit Hilfe des Sendesignals (S5) wird der Sender (H) betrieben. Während sich der erste Schalter (SW1) in der zweiten Schalterstellung befindet, erzeugt der dritte Verstärker (V3) das Kompensationssignal (S3) zum Betreiben des Kompensationssenders (K) in der Art, dass dieser typischerweise, während der erste Schalter (SW1) sich in der zweiten Schalterstellung befindet, nicht sendet.In a second switch position, the first switch (SW1) sends the base transmission signal (S50) as the transmission pre-signal (S5v) to the second amplifier (V2), which generates the transmission signal (S5). The transmitter (H) is operated with the aid of the transmission signal (S5). While the first switch (SW1) is in the second switch position, the third amplifier (V3) generates the compensation signal (S3) for operating the compensation transmitter (K) in such a way that it typically, while the first switch (SW1) in the second switch position is not sending.

Der Sender (H) bestrahlt über eine erste Übertragungsstrecke (I1) das Objekt (O). Dieses transmittiert und/oder reflektiert das elektromagnetische, moduliert Signal (S5i) des Senders (H), hier ein beispielhaftes Lichtsignal, als moduliertes elektromagnetisches Signal (S5s) in eine zweite Übertragungsstrecke (I2) hinein, die an einem Empfänger (D) endet. Gleichzeitig strahlt der Kompensationssender (K) über eine dritte Übertragungsstrecke (I3) ebenfalls linear summierend und/oder multiplizierend in den Empfänger (D) ebenfalls ein. Dabei wird in einer speziellen Ausprägung der Erfindung die beispielhafte Optik des beispielhaft dargestellten optischen Systems vorzugsweise so gestaltet, dass der Kompensationssender (K) das Objekt (O), das der Sender (H) bestrahlt, nicht bestrahlen kann oder zumindest keine elektromagnetische Strahlung, hier beispielhaft kein Licht, des Kompensationssenders (K) auf anderem Wege als über die dritte und vierte Übertragungsstrecke (I3, I4) zu dem Empfänger (D) gelangen kann. Gleichzeitig wird die beispielhafte Optik des beispielhaften optischen Systems so gestaltet, dass möglichst keine elektromagnetische Strahlung, hier kein Licht, des Senders (H) zu dem Empfänger (D) gelangen kann, wenn es nicht an einem Objekt (O) reflektiert wurde. Aus der Literatur ist bekannt, dass es in einigen Fällen allerdings sinnvoll sein kann, abweichend hiervon eine Bias-Kopplung in Form eines vordefinierten direkten elektromagnetischen Strahlungspfades, hier eines direkten optischen Pfades, vom Sender (H) zum Empfänger (D) vorzusehen. Der Empfänger (D), der in der 1 durch eine beispielhafte Fotodiode symbolisiert wird und der auch auf einer anderen Empfangstechnik basieren kann, wandelt das überlagerte, elektromagnetische Signal, hier ein Lichtsignal, bestehend aus dem modulierten Sendesignal (S5i) des Senders (H), das durch das Objekt (O) und die beiden Übertragungstrecken (I1, I2) zum modifizierten Sendesignal (S3s) modifiziert wurde, und aus dem modulierten elektromagnetischen Kompensationssendesignal (S3i) des Kompensationssenders (K), das durch die Übertragungsstrecke (I3, I4) zum modifizierten Kompensationssignal (S3s) modifiziert wurde, in das Empfängerausganssignal (S0) um. Das Empfängerausgangssignal (S0) wird in einem optionalen Bandpassfilter (BP), der auch ein Hochpassfilter sein kann, gefiltert. Diese Filterung kann erfahrungsgemäß auch weggelassen werden, was aber die Empfindlichkeit des Systems gegen Störungen jedoch erfindungsgemäß erhöhen kann. Der Bandpassfilter (BP) erzeugt aus dem Empfängerausgangssignal (S0) das gefilterte Empfängerausgangssignal (S1). Dieses wird in einem ersten Verstärker (V1) zum verstärkten Empfängerausgangssignal (S2) verstärkt. Das verstärkte Empfängerausgangssignal (S2) wird in einem ersten Multiplizierer (M1) mit dem Basissendesignal (S50) multipliziert. Hierdurch werden die Anteile aus dem verstärkten Empfängerausgangssignal (S2), die mit dem Basissendesignal (S50) korrelieren, in einen Modulationsfrequenzbereich um 0 Hz herum verschoben, während im Gegensatz dazu Gleichtaktstörungen in einen Bereich um die Frequenz des Basissendesignals (S50) herum im Modulationsfrequenzspektrum verschoben werden. Dies funktioniert jedoch nur dann, wenn der erste Multiplizierer M1 so konstruiert ist, dass er die digitalen Pegel des Basissendesignals (S50) als logische Werte –1 und 1 interpretiert. Ist der erste Multiplizierer (M1) hingegen so konstruiert, dass er die digitalen Pegel des Basissendesignals (S50) als logische Werte 0 und 1 interpretiert, so hat das zur Folge, dass der erste Multiplizierer (M1) Sende-Pulse zu der Zeit aus dem verstärkten Empfängerausgangssignal (S2) ausschneidet, zu denen der Sender (H) und/oder der Kompensationssender (K) sendet. Dies hat den Vorteil dass der im Folgenden beschriebene nachfolgende erste Filter (F1), der typischerweise ein Integrator ist, zu der Zeit, wo der Sender (H) und/oder der Kompensationssender (K) nicht senden, nicht irgendwelche Störsignale integriert. Dabei wird auch der Bandpassmittelwert des verstärkten Empfängerausgangssignals (S2) eliminiert. Dies ist typischerweise die Fläche unter einem Referenzpotenzial (vref2), auf das die analoge Multiplikation als Offset bezogen wird.The transmitter (H) irradiates the object (O) via a first transmission path (I1). This transmits and / or reflects the electromagnetic modulated signal (S5i) of the transmitter (H), here an exemplary light signal, as a modulated electromagnetic signal (S5s) into a second transmission path (I2), which ends at a receiver (D). At the same time, the compensating transmitter (K) also radiates linear summing and / or multiplying into the receiver (D) via a third transmission path (I3). In this case, in a specific embodiment of the invention, the exemplary optics of the exemplified optical system is preferably designed such that the compensation transmitter (K) can not irradiate the object (O) irradiated by the transmitter (H) or at least no electromagnetic radiation, here By way of example, no light from the compensation transmitter (K) can reach the receiver (D) by other means than via the third and fourth transmission links (I3, I4). At the same time, the exemplary optic of the exemplary optical system is designed so that if possible no electromagnetic radiation, here no light, of the transmitter (H) can reach the receiver (D) if it has not been reflected on an object (O). It is known from the literature, however, that in some cases it may be sensible to deviate from this by providing a bias coupling in the form of a predefined direct electromagnetic radiation path, here a direct optical path, from the transmitter (H) to the receiver (D). The receiver (D) used in the 1 is symbolized by an exemplary photodiode and can also be based on another receiving technology, the superimposed electromagnetic signal, here a light signal, consisting of the modulated transmit signal (S5i) of the transmitter (H), by the object (O) and the both modulated transmission lines (I1, I2) to the modified transmission signal (S3s), and from the modulated electromagnetic compensation transmission signal (S3i) of the compensation transmitter (K) modified by the transmission path (I3, I4) to the modified compensation signal (S3s) the receiver output signal (S0). The receiver output signal (S0) is filtered in an optional bandpass filter (BP), which may also be a high pass filter. Experience has shown that this filtering can also be omitted, but this can increase the sensitivity of the system to interference according to the invention. The bandpass filter (BP) generates the filtered receiver output signal (S1) from the receiver output signal (S0). This is amplified in a first amplifier (V1) to the amplified receiver output signal (S2). The amplified receiver output signal (S2) is multiplied by the base transmission signal (S50) in a first multiplier (M1). As a result, the portions of the amplified receiver output (S2) correlating with the base transmit signal (S50) are shifted to a modulation frequency range around 0 Hz while, on the contrary, common mode noise is shifted in a range around the frequency of the base transmit signal (S50) in the modulation frequency spectrum become. However, this only works if the first multiplier M1 is designed to interpret the digital levels of the base transmit signal (S50) as logical values -1 and 1. Conversely, if the first multiplier (M1) is designed to interpret the digital levels of the base transmit signal (S50) as logical values 0 and 1, the result is that the first multiplier (M1) transmits transmit pulses at the time out of amplified receiver output signal (S2) to which the transmitter (H) and / or the compensation transmitter (K) sends. This has the advantage that the subsequently described first first filter (F1), which is typically an integrator, does not integrate any spurious signals at the time when the transmitter (H) and / or the compensation transmitter (K) are not transmitting. At this time, the band-pass average value of the amplified receiver output signal (S2) is also eliminated. This is typically the area under a reference potential (vref2) to which the analog multiplication is referred as an offset.

Es sollte noch erwähnt werden, dass in dem Fall, wenn der erste Multiplizierer (M1) so konstruiert ist, dass er die digitalen Pegel des Basissendesignals (S50) als logische Werte 0 und 1 interpretiert, eine nachfolgende Multiplikation mit einem Vorzeichensignal (S4i), das noch erläutert werden wird, notwendig wird. Allgemeiner ist hier die Multiplikation mit den Werten –1 und 1.It should be noted that in the case where the first multiplier (M1) is designed to interpret the digital levels of the base transmit signal (S50) as logical values 0 and 1, a subsequent multiplication by a sign signal (S4i), which will be explained later becomes necessary. More general here is the multiplication by the values -1 and 1.

Es ergibt sich das erste Mischsignal (S6). Dieses erste Mischsignal (S6) wird nun noch einmal in einem zweiten Multiplizierer (M2) mit dem später weiter erläuterten Vorzeichensignal (S4i) multipliziert, dass im Wesentlichen mit der Schalterstellung des ersten Schalters (SW1) korreliert. Es ergibt sich das demodulierte Empfängerausgangssignal (S7). Diese Multiplikation im zweiten Multiplizierer (M2) führt dazu, dass Anteile im ersten Mischsignal (S6), die mit der Hüllkurve des Kompensationssendesignals (S3) korrelieren, mit einem ersten Vorzeichen in die nachfolgende Integration eingespeist werden und Anteile im ersten Mischsignal (S6), die mit der Hüllkurve des Sendesignals (S5) korrelieren, mit dem entgegengesetzten Vorzeichen in die nachfolgende Integration eingespeist werden. Unter Korrelation zweier beliebiger Signale A(t) und B(t) wird im Sinne dieser Erfindung verstanden, dass die Autokorrelationsfunktion der beiden Signale zumindest an einer Stelle einen Schwellwert überschreitet und dass diese Überschreitung nicht auf Systemrauschen zurückzuführen ist. Das demodulierte Empfängerausgangssignal (S7) wird nun in einem ersten Filter (F1) gefiltert. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um einen Tiefpassfilter und/oder Integrator. Der erste Filter (F1) erzeugt aus dem demodulierten Empfängerausgangssignal (S7) das Regelvorsignal (S8). Dieses wird durch einen Analog-zu-Digital-Wandler (ADC), der im einfachsten Fall ein Komparator sein kann, zu einem digitalen Regelvorsignal (S9) gewandelt. Das digitale Regelvorsignal kann ein einzelnes digitales Signal und/oder ein Datenbus sein. Ein digitales Filter (FF), das im einfachsten Fall eine einfache Verzögerungsstufe in Form eines einfachen Flip-Flops (FF) ist, erzeugt aus dem digitalen Regelvorsignal (S9) das Regelsignal (S4) mit dem der erste Schalter (SW1) gesteuert wird. Dieses digitale Filter (FF) wird typischerweise mit dem Basissendesignal (S50) oder einem daraus abgeleiteten Signal oder einem Signal getaktet, das Basis des Basissendesignals (S50) ist. Je nach Gestaltung der Regelschleife muss das Vorzeichen des Regelsignals (S4) für die Multiplikation im zweiten Multiplizierer (M2) angepasst werden. Dies geschieht im Vorzeichengenerator (VG), der aus dem Regelsignal (S4) das Vorzeichensignal (S4i) erzeugt. Ggf. kann dieser Vorzeichengenerator (VG) auch entfallen. Das Regelsignal (S4) stellt den Delta-Sigma-Datenstrom des Messwertes dar, repräsentiert diesen also. Das Regelsignal (S4) gibt durch seinen Duty-Cycle den Messwert für die Dämpfung in der Übertragungsstrecke (I1, I2, O) wieder. In der 1 ist der Regler (CT) als gestrichelte Linie eingezeichnet um zu markieren, welche der zuvor erwähnten Komponenten von diesem umfasst werden.The result is the first mixed signal (S6). This first mixed signal (S6) is then multiplied once again in a second multiplier (M2) by the sign signal (S4i), which will be explained later on, that essentially correlates with the switch position of the first switch (SW1). The result is the demodulated receiver output signal (S7). This multiplication in the second multiplier (M2) means that components in the first mixing signal (S6) which correlate with the envelope of the compensation transmission signal (S3) are fed with a first sign into the subsequent integration and components in the first mixed signal (S6), which correlate with the envelope of the transmit signal (S5) are fed with the opposite sign in the subsequent integration. For the purposes of this invention, correlation of two arbitrary signals A (t) and B (t) is understood to mean that the autocorrelation function of the two signals exceeds a threshold value at least at one point and that this overshoot is not due to system noise. The demodulated receiver output signal (S7) is now filtered in a first filter (F1). This is preferably a low-pass filter and / or integrator. The first filter (F1) generates the control pre-signal (S8) from the demodulated receiver output signal (S7). This is converted by an analog-to-digital converter (ADC), which may be a comparator in the simplest case, to a digital Regelvorsignal (S9). The digital control pre-signal may be a single digital signal and / or a data bus. A digital filter (FF), which in the simplest case is a simple delay stage in the form of a simple flip-flop (FF), generates the control signal (S4) from which the first switch (SW1) is controlled from the digital control pre-signal (S9). This digital filter (FF) is typically clocked with the base transmit signal (S50) or a signal derived therefrom, or a signal that is the base of the base transmit signal (S50). Depending on the design of the control loop, the sign of the control signal (S4) must be adapted for the multiplication in the second multiplier (M2). This is done in the sign generator (VG), which generates the sign signal (S4i) from the control signal (S4). Possibly. This sign generator (VG) can also be omitted. The control signal (S4) represents the delta-sigma data stream of the measured value, ie represents it. The control signal (S4) represents by its duty cycle the measured value for the attenuation in the transmission path (I1, I2, O) again. In the 1 the controller (CT) is shown as a dashed line to mark which of the aforementioned components are included therein.

Fig. 2Fig. 2

2 zeigt typische Signale für eine Vorrichtung gemäß dem nicht beanspruchten Stand der Technik in schematischer, vereinfachter Form. Hierbei wird beispielhaft angenommen, dass der Kompensationssender (K) zu 60% gedämpft wird. Oben ist das Basissendesignal (S50) dargestellt. Das Sendesignal (S5) weist beispielhaft zur Veranschaulichung der Situation bei 60% Dämpfung in der Übertragungsstrecke (I3, I4, O2) nur einen Puls pro Periode auf, während das Kompensationssendesignal (S3) vier Sendepulse aufweist. Die beiden elektromagnetischen Sendesignale (S5s, S3i), die aus dem Sendesignal (S5) und dem Kompensationssignal (S3) herrühren, überlagern sich im Empfänger (D) und ergeben als verstärktes Empfängerausgangssignal (S2) das eingezeichnete Signal. Durch die Multiplikation mit dem Basissendesignal (S50) und dem Vorzeichensignal (S4i) ergibt sich in etwa das in 2 gezeichnete demodulierte Empfängerausgangssignal (S7). Die Tiefpassfilterung im ersten Filter (F1) ergibt das besagte Regelvorsignal (S8). Als erstes Filter (F1) wird bevorzugt ein Integrator eingesetzt. Der Komparator (ADC) verwandelt das Regelvorsignal (S8) in das digitale Regelvorsignal (S9). Durch das digitale Filter, hier beispielhaft ein Flip-Flop (FF), ergibt sich das Regelsignal (S4). Wie leicht zu erkennen ist, weist das Regelsignal (S4) einen Duty-Cycle auf. Erfindungsgemäß ist dieser Duty-Cycle eine Funktion der Dämpfung in der Übertragungsstrecke (I3, I4, O2). Der Regler (CT) gibt somit PWM-kodiert den Messwert aus, der die Dämpfung des Lichts des Senders in der Übertragungsstrecke (I3, I4, O) repräsentiert. 2 shows typical signals for a device according to the unclaimed prior art in a schematic, simplified form. It is assumed by way of example that the compensation transmitter (K) is attenuated to 60%. At the top, the base transmission signal (S50) is shown. By way of example, to illustrate the situation at 60% attenuation in the transmission path (I3, I4, O2), the transmission signal (S5) has only one pulse per period, while the compensation transmission signal (S3) has four transmission pulses. The two electromagnetic transmission signals (S5s, S3i), which originate from the transmission signal (S5) and the compensation signal (S3), are superimposed in the receiver (D) and produce the signal drawn in as an amplified receiver output signal (S2). By multiplying by the base end signal (S50) and the sign signal (S4i), the in 2 drawn demodulated receiver output signal (S7). The low-pass filtering in the first filter (F1) yields the said control pre-signal (S8). The first filter (F1) is preferably an integrator. The comparator (ADC) converts the control pre-signal (S8) into the digital control pre-signal (S9). By means of the digital filter, here by way of example a flip-flop (FF), the control signal (S4) results. As can be easily seen, the control signal (S4) has a duty cycle. According to the invention, this duty cycle is a function of the damping in the transmission path (I3, I4, O2). The controller (CT) thus outputs PWM-coded the measured value, which represents the attenuation of the light of the transmitter in the transmission path (I3, I4, O).

Fig. 3 und Fig. 5FIG. 3 and FIG. 5

3 zeigt beispielhaft schematisch eine beanspruchte, erfindungsgemäße beispielhaft optisch arbeitende Vorrichtung. Im Gegensatz zum Stand der Technik gemäß der EP 2 602 635 B1 erzeugt nun ein zweiter Signalgenerator (G2) das Sendevorsignal (S5v) nicht über den Umweg über ein Basissendesignal (S50), sondern direkt. Diese 3 zeigt beispielhaft ein optisches System mit einer LED als Sender (H) und einer weiteren LED als Kompensationssender (K), sowie einer symbolisch dargestellten Fotodiode als Empfänger (D). 3 shows by way of example schematically a claimed, inventive exemplary optically operating device. In contrast to the prior art according to the EP 2 602 635 B1 Now generates a second signal generator (G2), the Sendevorsignal (S5v) not via the detour via a base transmission signal (S50), but directly. These 3 shows by way of example an optical system with an LED as a transmitter (H) and a further LED as a compensation transmitter (K), as well as a symbolically represented photodiode as a receiver (D).

Im Gegensatz zum Stand der Technik gemäß der EP 2 602 635 B1 entspricht das Kompensationsvorsignal (S3v) zu jedem Zeitpunkt dem invertierten Sendevorsignal (S5v). Damit entspricht im Gegensatz zum Stand der Technik gemäß der EP 2 602 635 B1 das Kompensationssignal (S3) zu jedem Zeitpunkt dem invertierten Sendesignal (S5). Im Gegensatz zu allen anderen HALIOS®-Techniken aus dem Stand der Technik senden also Sender (H) und Kompensationssender (K) permanent moduliert mit einer vorzugsweise nicht modulierten Amplitude.In contrast to the prior art according to the EP 2 602 635 B1 At any one time, the compensation bias signal (S3v) corresponds to the inverted send pre-signal (S5v). This corresponds in contrast to the prior art according to the EP 2 602 635 B1 the compensation signal (S3) at each time the inverted transmission signal (S5). In contrast to all other HALIOS ® techniques from the prior art, the transmitter send (H) and transmitter compensation (K) is permanently modulated with a preferably non-modulated amplitude.

In diesem Beispiel der 3 sendet der Sender (H) in die zu vermessende Übertragungsstrecke (I1, O, I2) ein, die am Empfänger (D) endet. Die Kompensationsübertragungsstrecke (I3, O2, I4) ist hier als bekannt angenommen und verläuft dann typischerweise im Gerät selbst. Dies ist jedoch erfindungsgemäß nicht zwingend notwendig. Vielmehr ist es denkbar, dass statt der Senderübertragungsstrecke (I1, O, I2) die Kompensationsübertragungsstrecke (I3, O2, I4) vermessen wird und die Senderübertragungsstrecke (I1,O, I2) bekannt ist. Dies ist in der folgenden 5 dargestellt. In beiden Übertragungsstreckenpaaren (I1, I2 und I3, I4) können sich jeweils auch Objekte (O, O2) befinden, die vermessen werden sollen. Auch können die Übertragungstrecken (I1, I2, I3, I4) selbst das jeweilige Messobjekt darstellen. In einer speziellen Ausformung der Erfindung verlaufen alle Übertragungsstrecken (I1, I2, I3, I4) außerhalb der Vorrichtung. In dem Fall kann beispielsweise das Verhältnis des Übertragungsverhaltens der beiden Übertragungsstreckenpaare (I1, I2 vs. I3, I4) ermittelt werden.In this example the 3 sends the transmitter (H) in the to be measured transmission path (I1, O, I2), which ends at the receiver (D). The compensation transmission path (I3, O2, I4) is assumed to be known here and then typically runs in the device itself. However, this is not absolutely necessary according to the invention. Rather, it is conceivable that instead of the transmitter transmission path (I1, O, I2), the compensation transmission path (I3, O2, I4) is measured and the transmitter transmission path (I1, O, I2) is known. This is in the following 5 shown. In both transmission link pairs (I1, I2 and I3, I4), objects (O, O2), which are to be measured, can also be located in each case. Also, the transmission links (I1, I2, I3, I4) themselves represent the respective measurement object. In a specific embodiment of the invention, all transmission paths (I1, I2, I3, I4) extend outside the device. In this case, for example, the ratio of the transmission behavior of the two transmission link pairs (I1, I2 vs. I3, I4) can be determined.

Diese andere Sendemethodik ermöglicht erst die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe und unterscheidet die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren vom Stand der Technik.This other transmission method only allows the solution of the task according to the invention and distinguishes the device according to the invention and the method according to the invention from the prior art.

Die andere Sendemethodik erfordert aber auch ein anderes Demodulationsverfahren.However, the other transmission method also requires a different demodulation method.

Das verstärkte Empfängerausgangssignal (S2) wird nun in einem ersten Multiplizierer (M1) mit einem Demodulationssignal (S5d) zum ersten Mischsignal (S6) multipliziert. Das Demodulationssignal (S5d) entspricht dem Kompensationsvorsignal (S3v), wenn sich ein zweiter Schalter (SW2) in einer ersten Schalterstellung befindet, und dem Sendevorsignal (S5v), wenn sich der zweite Schalter (SW2) in einer zweiten Schalterstellung befindet. Die Schalterstellung des zweiten Schalters (SW2) wird dabei durch den logischen Wert des Regelsignals (S4) bestimmt. Im Prinzip stellt dieses Umschalten das Multiplizieren des Sendevorsignals (S5v) mit einem Wert von 1 oder –1 dar, wobei beide Signale bei dieser Multiplikation die logischen Werte –1 und 1 annehmen können. In einer anderen Interpretation kann von einer 180° Phasenmodulation in Abhängigkeit vom logischen Wert des Regelsignals (S4) gesprochen werden. Wird der erste Multiplizierer (M1) dabei nicht so konstruiert, dass das digitale Signal den logischen Pegeln mit den Werten –1 und 1, sondern den logischen Werten 0 und 1 entspricht, so wird ein im Folgenden beschriebener nachfolgender zweiter Multiplizierer (M2) notwendig, der das Signal mit einem Vorzeichensignal (S4i) multipliziert und dann so für negative Pulse für die folgende Filterung bzw. Integration im ersten Filter (F1) sorgt.The amplified receiver output signal (S2) is then multiplied in a first multiplier (M1) by a demodulation signal (S5d) to the first mixing signal (S6). The demodulation signal (S5d) corresponds to the compensation bias signal (S3v) when a second switch (SW2) is in a first switch position and the transmit bias signal (S5v) when the second switch (SW2) is in a second switch position. The switch position of the second switch (SW2) is determined by the logic value of the control signal (S4). In principle, this switching represents the multiplication of the transmit bias signal (S5v) by a value of 1 or -1, whereby both signals can assume the logic values -1 and 1 in this multiplication. In another interpretation can of a 180 ° phase modulation depending on the logic value of the control signal (S4) are spoken. If the first multiplier (M1) is not constructed in such a way that the digital signal corresponds to the logic levels with the values -1 and 1 but corresponds to the logical values 0 and 1, then a subsequent second multiplier (M2) described below becomes necessary. which multiplies the signal by a sign signal (S4i) and then provides negative pulses for subsequent filtering or integration in the first filter (F1).

Durch diese Multiplikation tragen die Anteile des Kompensationssendesignals (S3) im verstärkten Empfängerausgangssignal (S2) mit einem ersten Vorzeichen zum Ergebnis der nachfolgenden Integration im ersten Filter (F1) bei und die die Anteile des Sendesignals (S5) im verstärkten Empfängerausgangssignal (S2) mit einem zweiten Vorzeichen, das dem ersten Vorzeichen entgegengesetzt ist, zum Ergebnis der nachfolgenden Integration im ersten Filter (F1) bei.By this multiplication, the components of the compensation transmission signal (S3) in the amplified receiver output signal (S2) contribute with a first sign to the result of the subsequent integration in the first filter (F1) and the components of the transmission signal (S5) in the amplified receiver output signal (S2) second sign, which is opposite to the first sign, to the result of the subsequent integration in the first filter (F1).

Das digitale Filter (FF) wird bei dieser Implementation mit dem Sendevorsignal (S5v) getaktet.The digital filter (FF) is clocked in this implementation with the transmit bias signal (S5v).

Fig. 4Fig. 4

4 zeigt beispielhaft die Signale in schematischer Weise, die in einer Vorrichtung entsprechend der 3 auftreten. Das Sendesignal (S5) wird durch einen zweiten Verstärker (V2) aus dem Sendevorsignal (S5v) erzeugt, das einem zweiten Signalgenerator (G2) entstammt. 4 shows by way of example the signals which in a device according to the 3 occur. The transmission signal (S5) is generated by a second amplifier (V2) from the transmission pre-signal (S5v) originating from a second signal generator (G2).

Bei dem Sendesignal (S5) handelt es sich bevorzugt um ein vorzugsweise digitales und kontinuierliches Rechtecksignal mit einem bevorzugten Duty-Cycle von ca. 50%. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung eines bandbegrenzten Sendesignals (S5) mit einer unteren Grenzfrequenz (ωu) hinsichtlich des Betrages der Frequenz und einer oberen Grenzfrequenz (ωo) hinsichtlich des Betrages der Frequenz und einer Bandbreite (Δω = ωo – ωu), die typischerweise von Null verschieden ist. Dabei wird die untere Grenzfrequenz vorzugsweise so gewählt, dass sie betragsmäßig größer als die halbe Bandbreite (Δω) ist. Daher ist die Frequenz 0 Hz typischerweise in diesem Frequenzband des Sendesignals (S5) nicht enthalten.The transmission signal (S5) is preferably a preferably digital and continuous rectangular signal with a preferred duty cycle of approximately 50%. Another possibility is the use of a band-limited transmission signal (S5) with a lower limit frequency (ω u ) in terms of the magnitude of the frequency and an upper limit frequency (ω o ) in terms of the amount of frequency and a bandwidth (Δω = ω o - ω u ) which is typically different from zero. In this case, the lower limit frequency is preferably selected so that it is greater than half the bandwidth (Δω) in terms of magnitude. Therefore, the frequency 0 Hz is typically not included in this frequency band of the transmission signal (S5).

Das Kompensationssignal (S3) ist invertiert zum Sendesignal (S5). Die Amplitude des Kompensationssignals (S3) kann übrigens von der Amplitude des Sendesignals (S5) abweichen. Das verstärkte Empfängerausgangssignal (S2) zeigt nun vorzugsweise das Kompensationssignal (S3) mit einer Amplitude, die von der Dämpfung des abgestrahlten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) in den Übertragungsstrecken (I1, I2) und von der Reflektion am Objekt (O) und/oder von der Transmission durch das Objekt (O) abhängt. Natürlich ist es auch denkbar, das Kompensationssignal (S3) so zu wählen, dass dessen Anteil im verstärkten Empfängerausgangssignal (S2) kleiner als der Anteil des Sendesignals (S5) am Empfängerausgangssignal (S0) ist. Aus dem Sendevorsignal (S5v) und dem Kompensationsvorsignal (S3v) wird durch den zweiten Schalter (SW2) in Abhängigkeit vom Regelsignal (S4) das Demodulationssignal (S5d) gebildet. Das Regelsignal (S4) ist typischerweise periodisch und PWM moduliert. Alternativ handelt es sich um ein digitales Signal mit einem mittleren Füllfaktor, das ist der zeitliche Anteil in dem das Regelsignal (S4) 1 ist im Vergleich zu dem jeweiligen zeitlichen Bezugszeitraum in %. Entspricht der Duty-Cycle bzw. der Füllfaktor des Regelsignals (S4) der Dämpfung des abgestrahlten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) in der Übertragungsstrecke (I1, I2) und durch das Objekt (O), so ergibt sich im Mittel ein demoduliertes Empfängerausgangssignal (S7), das Null ist. Ist der Duty-Cycle zu klein, so weicht dieses Mittel nach unten ab. Der erste Filter (F1) ermittelt diesen Mittelwert in Form des Regelvorsignals (S8) dann ebenfalls tieferliegend. Hierdurch schaltet der Analog-zu-Digital-Wandler (ADC), typischerweise ein Komparator (ADC) das digitale Regelvorsignal (S9) später um, wodurch sich der Duty-Cycle des Regelsignals (S4) verlängert bzw. der Füllfaktor erhöht und damit jeweils vergrößert. Ist der Duty-Cycle zu groß, so weicht der besagte Mittelwert des demodulierten Empfängerausgangssignals (S7) nach oben ab. Der erste Filter (F1) ermittelt diesen Mittelwert in Form des Regelvorsignals (S8) dann ebenfalls höher liegend. Hierdurch schaltet der Analog-zu-Digital-Wandler (ADC), typischerweise ein Komparator (ADC) das digitale Regelvorsignal (S9) früher um, wodurch sich der Duty-Cycle des Regelsignals (S4) verkürzt bzw. der Füllfaktor verringert und damit jeweils verkleinert. Der Fachmann wird die Vorzeichen, Zeitkonstanten, Filtercharakteristika und Verstärkungen in diesem Regelkreis so wählen, dass sich Stabilität einstellt.The compensation signal (S3) is inverted to the transmission signal (S5). Incidentally, the amplitude of the compensation signal (S3) may differ from the amplitude of the transmission signal (S5). The amplified receiver output signal (S2) now preferably shows the compensation signal (S3) with an amplitude which is determined by the attenuation of the radiated electromagnetic transmission signal (S5i) in the transmission links (I1, I2) and by the reflection at the object (O) and / or the transmission through the object (O) depends. Of course, it is also conceivable to select the compensation signal (S3) such that its portion in the amplified receiver output signal (S2) is smaller than the proportion of the transmission signal (S5) at the receiver output signal (S0). From the transmit bias signal (S5v) and the compensation bias signal (S3v), the demodulation signal (S5d) is formed by the second switch (SW2) in response to the control signal (S4). The control signal (S4) is typically periodic and PWM modulated. Alternatively, it is a digital signal with a mean fill factor, which is the time proportion in which the control signal (S4) is 1 compared to the respective time reference period in%. If the duty cycle or the filling factor of the control signal (S4) corresponds to the attenuation of the radiated electromagnetic transmission signal (S5i) in the transmission path (I1, I2) and by the object (O), a demodulated receiver output signal (S7) results on average. that is zero. If the duty cycle is too small, this means deviates downward. The first filter (F1) then determines this mean value in the form of the control pre-signal (S8) also lower. As a result, the analog-to-digital converter (ADC), typically a comparator (ADC) switches the digital Regelvorsignal (S9) later, whereby the duty cycle of the control signal (S4) extends or increases the filling factor and thus increases each , If the duty cycle is too great, the said mean value of the demodulated receiver output signal (S7) deviates upward. The first filter (F1) determines this mean value in the form of the control pre-signal (S8) then also higher. As a result, the analog-to-digital converter (ADC), typically a comparator (ADC) switches the digital control pre-signal (S9) earlier, thereby shortening the duty cycle of the control signal (S4) or reducing the fill factor and thus reducing it in each case , The person skilled in the art will select the signs, time constants, filter characteristics and gains in this control loop in such a way that stability is established.

Es hat sich gezeigt, dass es sinnvoll ist, das Ergebnis der ersten Multiplikation im ersten Multiplizierer (M1) und das Ergebnis der zweiten Multiplikation im zweiten Multiplizierer (M2) und das Ausgangssignal des ersten Filters (F1) jeweils mit einem festen, anwendungsabhängigen Offset vor der Weiterverwendung in der Vorrichtung zu versehen. Diese jeweiligen Offsets sind typischerweise von einem Referenzwert (vref2) abgeleitet, der einem Referenzwerggeber (LR) entstammt. Dieser gegenüber den Bezugspotenzial (vref1) des verstärkten Ausgangssignals (S2) tieferliegende Referenzwert (vre2) wird so zu den jeweiligen Signalen addiert, dass negative Pulse (eines Kanals) für das erste Filter (F1), typischerweise einen Integrator, erzeugt werden. Wird kein Offset vorgesehen, würden positive und negative Pulse immer gleich groß sein, egal wie stark gedämpft wird. Es bestünde eine Möglichkeit, dies durch eine geeignete Filterkonstruktion zu umgehen. Dies führt jedoch zu einer komplizierteren Filterkonstruktion. Erfindungsgemäß wurde daher erkannt, dass ein solcher Offset besonders vorteilhaft ist. Daher benutzen typischerweise der erste Multiplizierer (M1), der zweite Multiplizierer (M2) und das erste Filter (F1) den Referenzwert (vref2).It has been found that it makes sense to provide the result of the first multiplication in the first multiplier (M1) and the result of the second multiplication in the second multiplier (M2) and the output signal of the first filter (F1) each with a fixed, application-dependent offset to provide for reuse in the device. These respective offsets are typically derived from a reference value (vref2) derived from a reference source (LR). This reference value (vre2), which is lower than the reference potential (vref1) of the amplified output signal (S2), is added to the respective signals in such a way that negative pulses (of one channel) are generated for the first filter (F1), typically an integrator. If no offset is provided, positive and negative pulses would always be the same size, no matter how is strongly attenuated. There is a possibility to avoid this by a suitable filter design. However, this leads to a more complicated filter construction. According to the invention, it has therefore been recognized that such an offset is particularly advantageous. Therefore, typically, the first multiplier (M1), the second multiplier (M2) and the first filter (F1) use the reference value (vref2).

Fig. 6Fig. 6

6 zeigt beispielhaft die Signale in schematischer Weise, die in einer Vorrichtung entsprechend der 6 auftreten. Das Sendesignal (S5) wird wieder durch einen zweiten Verstärker (V2) aus dem Sendevorsignal (S5v) erzeugt, das einem zweiten Signalgenerator (G2) entstammt. 6 shows by way of example the signals which in a device according to the 6 occur. The transmission signal (S5) is generated again by a second amplifier (V2) from the transmission pre-signal (S5v) originating from a second signal generator (G2).

Bei dem Sendesignal (S5) handelt es sich wieder bevorzugt um ein kontinuierliches Rechtecksignal mit einem bevorzugten Duty-Cycle von ca. 50%. Eine andere Möglichkeit ist wieder die Verwendung eines bandbegrenzten Sendesignals (S5) mit einer unteren Grenzfrequenz (ωu) hinsichtlich des Betrages der Frequenz und einer oberen Grenzfrequenz (ωo) hinsichtlich des Betrages der Frequenz und einer Bandbreite (Δω = ωo – ωu), die typischerweise von Null verschieden ist. Dabei wird die untere Grenzfrequenz vorzugsweise so gewählt, dass sie betragsmäßig größer als die halbe Bandbreite (Δω) ist. Daher ist die Frequenz 0 Hz typischerweise in diesem Frequenzband des Sendesignals (S5) nicht enthalten.The transmission signal (S5) is again preferably a continuous rectangular signal with a preferred duty cycle of approximately 50%. Another possibility is again the use of a band-limited transmission signal (S5) with a lower limit frequency (ω u ) with respect to the magnitude of the frequency and an upper limit frequency (ω o ) in terms of the amount of frequency and a bandwidth (Δω = ω o - ω u ), which is typically different from zero. In this case, the lower limit frequency is preferably selected so that it is greater than half the bandwidth (Δω) in terms of magnitude. Therefore, the frequency 0 Hz is typically not included in this frequency band of the transmission signal (S5).

Das Kompensationssignal (S3) ist wieder invertiert zum Sendesignal (S5). Die Amplitude des Kompensationssignals (S3) kann übrigens von der Amplitude des Sendesignals (S5) abweichen. Das verstärkte Empfängerausgangssignal (S2) zeigt nun vorzugsweise das Sendesignal (S5) mit einer Amplitude, die von der Dämpfung des abgestrahlten elektromagnetischen Kompensationssendesignals (S3i) in den Übertragungsstrecken (I3, I4) und von der Reflektion am zweiten Objekt (O2) und/oder von der Transmission durch das zweite Objekt (O2) abhängt. Natürlich ist es auch denkbar, das Sendesignal (S5) so zu wählen, dass dessen Anteil im verstärkten Empfängerausgangssignal (S2) kleiner als der Anteil des Kompensationssendesignals (S3) am Empfängerausgangssignal (S0) ist. Aus dem Sendevorsignal (S5v) und dem Kompensationsvorsignal (S3v) wird durch den zweiten Schalter (SW2) in Abhängigkeit vom Regelsignal (S4) wieder das Demodulationssignal (S5d) gebildet. Das Regelsignal (S4) ist typischerweise periodisch und PWM-moduliert. Alternativ handelt es sich bevorzugt um ein digitales PDM-moduliertes Signal, mit einem mittleren Füllfaktor, das ist der zeitliche Anteil in dem das Regelsignal (S4) 1 ist im Vergleich zu dem jeweiligen zeitlichen Bezugszeitraum in %. Entspricht der Duty-Cycle bzw. der Füllfaktor des Regelsignals (S4) der Dämpfung des abgestrahlten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) in der Übertragungsstrecke (I3, I4) und durch das zweite Objekt (O2), so ergibt sich im Mittel ein demoduliertes Empfängerausgangssignal (S7), das Null ist. Ist der Duty-Cycle bzw. der Füllfaktor zu klein, so weicht dieses Mittel nach unten ab. Der erste Filter (F1) ermittelt diesen Mittelwert in Form des Regelvorsignals (S8) dann ebenfalls tieferliegend. Hierdurch schaltet der Analog-zu-Digital-Wandler (ADC), typischerweise ein Komparator (ADC) das digitale Regelvorsignal (S9) später um, wodurch sich der Duty-Cycle des Regelsignals (S4) verlängert bzw. der Füllfaktor erhöht und damit jeweils vergrößert. Ist der Duty-Cycle bzw. der Füllfaktor zu groß, so weicht der besagte Mittelwert des demodulierten Empfängerausgangssignals (S7) nach oben ab. Der erste Filter (F1) ermittelt diesen Mittelwert in Form des Regelvorsignals (S8) dann ebenfalls höher liegend. Hierdurch schaltet der Analog-zu-Digital-Wandler (ADC), typischerweise ein Komparator (ADC) das digitale Regelvorsignal (S9) früher um, wodurch sich der Duty-Cycle des Regelsignals (S4) verkürzt bzw. der Füllfaktor des Regelsignal (S4) verringert und damit jeweils verkleinert. Der Fachmann wird die Vorzeichen, Zeitkonstanten, Filtercharakteristika und Verstärkungen in diesem Regelkreis so wählen, dass sich Stabilität einstellt.The compensation signal (S3) is again inverted to the transmission signal (S5). Incidentally, the amplitude of the compensation signal (S3) may differ from the amplitude of the transmission signal (S5). The amplified receiver output signal (S2) now preferably shows the transmission signal (S5) with an amplitude which is determined by the attenuation of the radiated electromagnetic compensation transmission signal (S3i) in the transmission links (I3, I4) and by the reflection at the second object (O2) and / or depends on the transmission through the second object (O2). Of course, it is also conceivable to select the transmission signal (S5) such that its component in the amplified receiver output signal (S2) is smaller than the proportion of the compensation transmission signal (S3) at the receiver output signal (S0). From the transmit bias signal (S5v) and the compensation bias signal (S3v), the demodulation signal (S5d) is formed again by the second switch (SW2) in response to the control signal (S4). The control signal (S4) is typically periodic and PWM modulated. Alternatively, it is preferably a digital PDM-modulated signal, with an average fill factor, that is the time proportion in which the control signal (S4) is 1 compared to the respective time reference period in%. If the duty cycle or the fill factor of the control signal (S4) corresponds to the attenuation of the radiated electromagnetic transmission signal (S5i) in the transmission path (I3, I4) and by the second object (O2), a demodulated receiver output signal (S7 ), which is zero. If the duty cycle or the fill factor is too small, this means deviates downward. The first filter (F1) then determines this mean value in the form of the control pre-signal (S8) also lower. As a result, the analog-to-digital converter (ADC), typically a comparator (ADC) switches the digital Regelvorsignal (S9) later, whereby the duty cycle of the control signal (S4) extends or increases the filling factor and thus increases each , If the duty cycle or the filling factor is too large, then said mean value of the demodulated receiver output signal (S7) deviates upward. The first filter (F1) determines this mean value in the form of the control pre-signal (S8) then also higher. As a result, the analog-to-digital converter (ADC), typically a comparator (ADC) switches the digital control pre-signal (S9) earlier, thereby shortening the duty cycle of the control signal (S4) or the fill factor of the control signal (S4). reduced and thus each reduced. The person skilled in the art will select the signs, time constants, filter characteristics and gains in this control loop in such a way that stability is established.

Es hat sich gezeigt, dass es sinnvoll ist, das Ergebnis der ersten Multiplikation im ersten Multiplizierer (M1) und das Ergebnis der zweiten Multiplikation im zweiten Multiplizierer (M2) und das Ausgangssignal des ersten Filters (F1) jeweils mit einem festen, anwendungsabhängigen Offset vor der Weiterverwendung in der Vorrichtung zu versehen. Diese jeweiligen Offsets sind typischerweise von einem Referenzwert (vref2) abgeleitet, der einem Referenzwerggeber (LR) entstammt. Dieser gegenüber den Bezugspotenzial (vref1) des verstärkten Ausgangssignals (S2) tieferliegende Referenzwert (vre2) wird so zu den jeweiligen Signalen addiert, dass negative Pulse (eines Kanals) für das erste Filter (F1), typischerweise einen Integrator, erzeugt werden. Wird kein Offset vorgesehen, würden positive und negative Pulse immer gleich groß sein, egal wie stark gedämpft wird. Es bestünde eine Möglichkeit dies durch eine geeignete Filterkonstruktion zu umgehen. Dies führt jedoch zu einer komplizierteren Filterkonstruktion. Erfindungsgemäß wurde daher erkannt, dass ein solcher Offset besonders vorteilhaft ist. Daher benutzen typischerweise der erste Multiplizierer (M1), der zweite Multiplizierer (M2) und das erste Filter (F1) den Referenzwert (vref2).It has been found that it makes sense to provide the result of the first multiplication in the first multiplier (M1) and the result of the second multiplication in the second multiplier (M2) and the output signal of the first filter (F1) each with a fixed, application-dependent offset to provide for reuse in the device. These respective offsets are typically derived from a reference value (vref2) derived from a reference source (LR). This reference value (vre2), which is lower than the reference potential (vref1) of the amplified output signal (S2), is added to the respective signals in such a way that negative pulses (of one channel) are generated for the first filter (F1), typically an integrator. If no offset is provided, positive and negative pulses would always be the same, no matter how much attenuation is made. It would be possible to avoid this by means of a suitable filter construction. However, this leads to a more complicated filter construction. According to the invention, it has therefore been recognized that such an offset is particularly advantageous. Therefore, typically, the first multiplier (M1), the second multiplier (M2) and the first filter (F1) use the reference value (vref2).

Fig. 7Fig. 7

7 zeigt schematisch vereinfacht die Vorrichtung der 3 mit dem Unterschied, dass der Sender (H) als eine Sendespule (L4) ausgeführt ist. Der Kompensationssender (K) ist als eine Kompensationsspule (L3) ausgeführt. Der Empfänger (D) ist als eine Zusammenschaltung einer ersten Empfängerspule (L1) mit einer zweiten Empfängerspule (L2) ausgeführt. 7 shows schematically simplified the device of 3 with the difference that the transmitter (H) is designed as a transmission coil (L4). The compensation transmitter (K) is as a Compensation coil (L3) executed. The receiver (D) is designed as an interconnection of a first receiver coil (L1) with a second receiver coil (L2).

Dabei ist die zweite Empfängerspule (L2) mit der Kompensationsspule (L3) über einen gemeinsamen magnetischen Fluss, der hier die dritte und vierte Übertragungsstrecke (I3, I4) darstellt, verkoppelt.In this case, the second receiver coil (L2) with the compensation coil (L3) via a common magnetic flux, which here represents the third and fourth transmission path (I3, I4), coupled.

Die erste Empfängerspule (L1) ist über einen gemeinsamen magnetischen Fluss, der hier die zweite Übertragungsstrecke (I2) darstellt, mit dem zu vermessenden Objekt (O) verkoppelt, das wiederum über einen weiteren magnetischen Fluss, der hier die erste Übertragungsstrecke (I1) darstellt, mit der Sendespule (L4) verkoppelt ist. Dem Fachmann ist klar, dass der magnetische Fluss der Sendespule (L4) das Objekt (O) und die erste Empfangsspule durchdringen sollte. Ggf. ist es sinnvoll, das Demodulationssignal (S5d) durch einen einstellbaren Phasenschieber zu verzögern, um die integrierende Wirkung des Spulensystems zu kompensieren. Der hier erwähnte Phasenschieber wird im Stand der Technik typischerweise als Standard verwendet, da die analoge Verstärkerkette mit seinen vielen Filtern das Signal in der Realität stets verzögert. Insofern ist dem Fachmann bekannt, dass hier in der Regelkette eine Phasenkompensation zur Erzeugung einer Phasenreserve notwendig ist. Durch die Zusammenschaltung der ersten Empfängerspule (L1) mit der zweiten Empfängerspule (L2) wird die für das Verfahren kritische Überlagerung im Empfänger, der aus beiden Empfängerspulen (L1, L2) besteht, erreicht.The first receiver coil (L1) is coupled via a common magnetic flux, which here represents the second transmission path (I2), with the object to be measured (O), which in turn represents a further magnetic flux, here the first transmission path (I1) , is coupled to the transmitting coil (L4). It is clear to those skilled in the art that the magnetic flux of the transmitting coil (L4) should penetrate the object (O) and the first receiving coil. Possibly. it is useful to delay the demodulation signal (S5d) by an adjustable phase shifter to compensate for the integrating effect of the coil system. The phase shifter mentioned here is typically used as a standard in the art because the analog amplifier chain, with its many filters, always delays the signal in reality. In this respect, it is known to the person skilled in the art that phase compensation for generating a phase reserve is necessary here in the control chain. By the interconnection of the first receiver coil (L1) with the second receiver coil (L2), the critical for the process overlay in the receiver, which consists of two receiver coils (L1, L2) is achieved.

Fig. 8Fig. 8

8 zeigt schematisch vereinfacht die Vorrichtung der 5 mit dem Unterschied, dass der Sender (H) als eine Sendespule (L4) ausgeführt ist. Der Kompensationssender (K) ist als eine Kompensationsspule (L3) ausgeführt. Der Empfänger (D) ist als eine Zusammenschaltung einer ersten Empfängerspule (L1) mit einer zweiten Empfängerspule (L2) ausgeführt. 8th shows schematically simplified the device of 5 with the difference that the transmitter (H) is designed as a transmission coil (L4). The compensation transmitter (K) is designed as a compensation coil (L3). The receiver (D) is designed as an interconnection of a first receiver coil (L1) with a second receiver coil (L2).

Dabei ist die erste Empfängerspule (L1) mit der Sendespule (L4) über einen gemeinsamen magnetischen Fluss, der hier die erste und zweite Übertragungsstrecke (I1, I2) darstellt, verkoppelt.In this case, the first receiver coil (L1) is coupled to the transmission coil (L4) via a common magnetic flux, which here represents the first and second transmission path (I1, I2).

Die zweite Empfängerspule (L2) ist über einen gemeinsamen magnetischen Fluss, der hier die vierte Übertragungsstrecke (I4) darstellt, mit dem zu vermessenden zweiten Objekt (O2) verkoppelt, das wiederum über einen weiteren magnetischen Fluss, der hier die dritte Übertragungsstrecke (I3) darstellt, mit der Kompensationssendespule (L3) verkoppelt ist. Dem Fachmann ist auch hier klar, dass der magnetische Fluss der Kompensationssendespule (L3) das zweite Objekt (O) und die zweite Empfangsspule (L2) durchdringen sollte. Ggf. ist es sinnvoll, das Demodulationssignal (S5d) durch einen einstellbaren Phasenschieber zu verzögern, um die integrierende Wirkung des Spulensystems zu kompensieren. Der hier erwähnte Phasenschieber wird im Stand der Technik typischerweise als Standard verwendet, da die analoge Verstärkerkette mit seinen vielen Filtern das Signal in der Realität stets verzögert. Insofern ist dem Fachmann bekannt, dass hier in der Regelkette eine Phasenkompensation zur Erzeugung einer Phasenreserve notwendig ist. Durch die Zusammenschaltung der ersten Empfängerspule (L1) mit der zweiten Empfängerspule (L2) wird die für das Verfahren kritische Überlagerung im Empfänger (D), der aus beiden Empfängerspulen (L1, L2) besteht, erreicht.The second receiver coil (L2) is coupled via a common magnetic flux, which here represents the fourth transmission path (I4), with the second object (O2) to be measured, which in turn is connected via a further magnetic flux, here the third transmission path (I3). represents, is coupled to the compensation transmitting coil (L3). It is also clear to the person skilled in the art that the magnetic flux of the compensation transmit coil (L3) should penetrate the second object (O) and the second receive coil (L2). Possibly. it is useful to delay the demodulation signal (S5d) by an adjustable phase shifter to compensate for the integrating effect of the coil system. The phase shifter mentioned here is typically used as a standard in the art because the analog amplifier chain, with its many filters, always delays the signal in reality. In this respect, it is known to the person skilled in the art that phase compensation for generating a phase reserve is necessary here in the control chain. The interconnection of the first receiver coil (L1) with the second receiver coil (L2), the critical for the process overlay in the receiver (D), which consists of two receiver coils (L1, L2) is achieved.

Fig. 9Fig. 9

9 zeigt schematisch vereinfacht die Vorrichtung der 3 mit dem Unterschied, dass der Sender (H) als eine Sendeelektrode (C3a) ausgeführt ist. Der Kompensationssender (K) ist als eine Kompensationselektrode (C2a) ausgeführt. Der Empfänger (D) ist als eine Zusammenschaltung einer ersten Empfängerelektrode (C1b) mit einer zweiten Empfängerelektrode (C2b) ausgeführt. 9 shows schematically simplified the device of 3 with the difference that the transmitter (H) is designed as a transmitting electrode (C3a). The compensation transmitter (K) is designed as a compensation electrode (C2a). The receiver (D) is designed as an interconnection of a first receiver electrode (C1b) with a second receiver electrode (C2b).

Der Sender strahlt über die Sendeelektrode (C3a) in das Objekt (O) mittels elektrischer Felder ein. Hierbei koppelt am Objekt eine erste Koppelfläche (C3b) elektrostatisch mit der Sendeelektrode (C3a) und bildet die erste Übertragungsstrecke (I1) als dritten Kondensator (C3).The transmitter radiates via the transmitting electrode (C3a) into the object (O) by means of electric fields. Here, a first coupling surface (C3b) electrostatically couples to the transmission electrode (C3a) on the object and forms the first transmission path (I1) as a third capacitor (C3).

Das Objekt (O) wiederum koppelt elektrostatisch über eine zweite Koppelfläche (C1a) mit der ersten Empfangselektrode (C1b). Dabei wird die zweite Übertragungsstrecke hier als erster Kondensator (C1), bestehend aus der zweiten Koppelfläche (C1a) und der ersten Empfangselektrode (C1b) realisiert.The object (O) in turn couples electrostatically via a second coupling surface (C1a) to the first receiving electrode (C1b). Here, the second transmission path is realized here as the first capacitor (C1), consisting of the second coupling surface (C1a) and the first receiving electrode (C1b).

Die dritte Übertragungsstrecke (I3) wird hier durch einen zweiten Kondensator (C2) realisiert, der aus der Kompensationselektrode (C2a) und der zweiten Empfangselektrode (C2b) besteht.The third transmission path (I3) is realized here by a second capacitor (C2), which consists of the compensation electrode (C2a) and the second receiving electrode (C2b).

Der Empfänger (D) wird durch die Zusammenschaltung der ersten Empfangselektrode (C1b) mit der zweiten Empfangselektrode (C2b) realisiert. Durch diese Zusammenschaltung wird der erfindungsgemäße überlagernde Empfang realisiert.The receiver (D) is realized by the interconnection of the first receiving electrode (C1b) with the second receiving electrode (C2b). As a result of this interconnection, the overlapping reception according to the invention is realized.

Fig. 10Fig. 10

10 zeigt schematisch vereinfacht die Vorrichtung der 5 mit dem Unterschied, dass der Sender (H) als eine Sendeelektrode (C3a) ausgeführt ist. Der Kompensationssender (K) ist als eine Kompensationselektrode (C2a) ausgeführt. Der Empfänger (D) ist als eine Zusammenschaltung einer ersten Empfängerelektrode (C1b) mit einer zweiten Empfängerelektrode (C2b) ausgeführt. 10 shows schematically simplified the device of 5 with the difference that the transmitter (H) is designed as a transmitting electrode (C3a). The compensation transmitter (K) is designed as a compensation electrode (C2a). Of the Receiver (D) is designed as an interconnection of a first receiver electrode (C1b) with a second receiver electrode (C2b).

Der Kompensationssender (K) strahlt über die Kompensationselektrode (C2a) in das zweite Objekt (O) mittels elektrischer Felder ein. Hierbei koppelt am zweiten Objekt (O2) eine vierte Koppelfläche (C4b) elektrostatisch mit der Kompensationselektrode (C2a) und bildet die dritte Übertragungsstrecke (I3) als zweiten Kondensator (C2).The compensation transmitter (K) radiates via the compensation electrode (C2a) into the second object (O) by means of electric fields. Here, a fourth coupling surface (C4b) electrostatically couples to the second object (O2) with the compensation electrode (C2a) and forms the third transmission path (I3) as a second capacitor (C2).

Das zweite Objekt (O2) wiederum koppelt elektrostatisch über eine dritte Koppelfläche (C4a) mit der zweiten Empfangselektrode (C2b). Dabei wird die vierte Übertragungsstrecke (I4) hier als vierter Kondensator (C4), bestehend aus der dritten Koppelfläche (C4a) und der zweiten Empfangselektrode (C2b) realisiert.The second object (O2) in turn couples electrostatically via a third coupling surface (C4a) to the second receiving electrode (C2b). Here, the fourth transmission path (I4) is realized here as the fourth capacitor (C4), consisting of the third coupling surface (C4a) and the second receiving electrode (C2b).

Die erste und zweite Übertragungsstrecke (I1, I2) wird hier durch einen ersten Kondensator (C1) realisiert, der aus der Sendeelektrode (C3a) und der ersten Empfangselektrode (C1b) besteht.The first and second transmission path (I1, I2) is realized here by a first capacitor (C1), which consists of the transmitting electrode (C3a) and the first receiving electrode (C1b).

Der Empfänger (D) wird durch die Zusammenschaltung der ersten Empfangselektrode (C1b) mit der zweiten Empfangselektrode (C2b) realisiert. Durch diese Zusammenschaltung wird der erfindungsgemäße überlagernde Empfang realisiert.The receiver (D) is realized by the interconnection of the first receiving electrode (C1b) with the second receiving electrode (C2b). As a result of this interconnection, the overlapping reception according to the invention is realized.

Fig. 11Fig. 11

11 zeigt im Wesentlichen die 3, wobei jedoch im Gegensatz zur 3 die Reihenfolge der Digitalisierung und des ersten Filters (F1) vertauscht sind. 11 essentially shows the 3 , but in contrast to 3 the order of the digitization and the first filter (F1) are reversed.

Fig. 12Fig. 12

12 zeigt 3, wobei der zweite Schalter (SW2) durch einen dritten Multiplizierer (M3) ersetzt ist. Dies ist eine Verallgemeinerung der 3. Da das Kommutativgesetz gilt und im zweiten Multiplizierer (M2) nur eine Vorzeichenmultiplikation erfolgt, kann bei geeigneter Auslegung des ersten Multiplizierers (M1) und geeigneter Vorzeichenwahl des Vorzeichensignals (S4i) der zweite Multiplizierer (M2) entfallen. Eine Vorzeichenanpassung kann bei Bedarf gegenüber 12 beispielsweise dadurch erfolgen, dass der dritte Multiplizierer (M3) nicht mit dem Sendevorsignal (S5v), sondern mit dem Kompensationsvorsignal (S3v) betrieben wird. 12 shows 3 , wherein the second switch (SW2) is replaced by a third multiplier (M3). This is a generalization of 3 , Since the commutative law applies and only one sign multiplication takes place in the second multiplier (M2), with a suitable design of the first multiplier (M1) and suitable sign selection of the sign signal (S4i), the second multiplier (M2) can be dispensed with. A sign adjustment may be required as needed 12 for example, by the fact that the third multiplier (M3) is not operated with the transmission pre-signal (S5v) but with the compensation pre-signal (S3v).

Das erfindungsgemäße Verfahren dient somit also zur Vermessung der Eigenschaften mindestens einer elektromagnetischen Übertragungsstrecke und/oder mindestens eines Objekts (O, O2) innerhalb elektromagnetischen Übertragungsstrecken (I1, I2, I3, I4) zur Anwendung während eines Betrachtungszeitraums. Dabei ist mit Betrachtungszeitraum ein Zeitraum gemeint, der typischerweise mehrere Pulse des Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssignals (S3) umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei mindestens das Erzeugen eines modulierten Sendesignals (S5) mit einer zumindest im Betrachtungszeitraum konstanten ersten Modulationsamplitude sowie das analoge Erzeugen eines modulierten Kompensationssignals (S3), das im Vergleich zum Sendesignal (S5) um 180° phasenverschoben, also typischerweise invertiert, ist. Das Kompensationssignal (S3) weist dabei typischerweise eine abweichende zweite Modulationsamplitude auf. Beide Amplituden, also die des Sendesignals (S5) und des Kompensationssignals (S3), sind im Betrachtungszeitraum typischerweise konstant und werden im Gegensatz zum Stand der Technik dann nicht geregelt. Es folgt das Aussenden eines modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) durch einen Sender (H) in die erste Übertragungsstrecke (I1). Dabei muss erfindungsgemäß die Signalintensität (Signalenergie) dieses Sendesignals (S5i) nur mit dem Sendesignal (S5) in der Form korrelieren, dass zumindest Anteile des ausgesendeten Sendesignals (S5i) proportional zum Sendesignal (S5) sind. Zur Kompensation entsprechend dem HALIOS®-Prinzip erfolgt wieder das Aussenden eines modulierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3i) durch einen Kompensationssender (K) in eine dritte Übertragungsstrecke (I3), die in einigen Anwendungsfällen der Erfindung bekannt ist. Auch hier ist die Signalintensität (Signalenergie) des modulierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3i) mit dem Kompensationssignal (S3) in der Form korreliert, dass zumindest Anteile des ausgesendeten modulierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3i) proportional zum Kompensationssignal (S3) sind.Thus, the method according to the invention thus serves for measuring the properties of at least one electromagnetic transmission path and / or at least one object (O, O2) within electromagnetic transmission links (I1, I2, I3, I4) for use during a viewing period. In this case, the term observation period refers to a period which typically comprises a plurality of pulses of the transmission signal (S5) and / or compensation signal (S3). The method according to the invention comprises at least the generation of a modulated transmission signal (S5) with a first modulation amplitude constant at least during the observation period and the analog generation of a modulated compensation signal (S3) which is phase-shifted by 180 ° compared to the transmission signal (S5), ie typically inverted. is. The compensation signal (S3) typically has a different second modulation amplitude. Both amplitudes, that is to say those of the transmission signal (S5) and the compensation signal (S3), are typically constant during the observation period and, in contrast to the prior art, are then not regulated. This is followed by the emission of a modulated electromagnetic transmission signal (S5i) by a transmitter (H) into the first transmission path (I1). According to the invention, the signal intensity (signal energy) of this transmission signal (S5i) must correlate only with the transmission signal (S5) in such a way that at least portions of the transmitted transmission signal (S5i) are proportional to the transmission signal (S5). Emitting a modulated electromagnetic compensation signal (S3i) is carried out for compensation according to the HALIOS ® principle again by a transmitter compensation (K) in a third transmission path (I3), which is known in some applications of the invention. Again, the signal intensity (signal energy) of the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) is correlated with the compensation signal (S3) in that at least portions of the transmitted modulated electromagnetic compensation signal (S3i) are proportional to the compensation signal (S3).

Innerhalb der zu vermessenden Übertragungsstrecke (I1, I2, O bzw. I3, O2, I4) erfolgt dann die Reflektion des abgestrahlten modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) an einem Objekt (O) bzw. des abgestrahlten modulierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3i) an einem zweiten Objekt (O2). Natürlich ist auch eine Transmission des abgestrahlten modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) durch das Objekt (O) bzw. eine Transmission des abgestrahlten modulierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3i) durch das zweite Objekt (O2) möglich. Dies kann auch in Kombination geschehen. Auch ist die Vorrichtung nicht auf diese einfache Struktur der Übertragungswege (I1, I2, I3, I4) begrenzt. Vielmehr sind auch mehrere parallel verlaufender Übertragungswege jeweils ausgehend von einem Sender (H) und einem Kompensationssender (K) denkbar, die letztlich am Empfänger (D) enden. Hierzu speist das Objekt (O) das empfangene modulierte elektromagnetische Sendesignal (S5i) nun aber als modifiziertes elektromagnetisches Sendesignal (S5s) in eine zweite Übertragungsstrecke (I2) ein und/oder das zweite Objekt (O2) das empfangene modulierte elektromagnetische Kompensationssignal (S3i) nun aber als modifiziertes elektromagnetisches Kompensationssignal (S3s) in eine vierte Übertragungsstrecke (I2) ein. Dem Fachmann wird klar sein, dass die zweite Übertragungsstrecke (I2) und/oder die erste Übertragungsstrecke (I1) mit dem Objekt (O) identisch sein können. Ebenso ist dem Fachmann klar, dass die dritte Übertragungsstrecke (I2) und/oder die vierte Übertragungsstrecke (I1) mit dem zweiten Objekt (O2) identisch sein können. D. h. die Übertragungsstrecken können selbst das jeweilige Messobjekt sein. Auch können beide Übertragungsmessstrecken (I1, I2 und I3, I4) das Gleiche Objekt vermessen.Within the transmission path to be measured (I1, I2, O or I3, O2, I4) then takes place the reflection of the radiated modulated electromagnetic transmission signal (S5i) to an object (O) or the radiated modulated electromagnetic compensation signal (S3i) at a second Object (O2). Of course, transmission of the radiated modulated electromagnetic transmission signal (S5i) through the object (O) or transmission of the radiated modulated electromagnetic compensation signal (S3i) through the second object (O2) is also possible. This can also be done in combination. Also, the device is not limited to this simple structure of the transmission paths (I1, I2, I3, I4). Rather, several parallel transmission paths each starting from a transmitter (H) and a compensation transmitter (K) are conceivable, which ultimately ends at the receiver (D). For this purpose, however, the object (O) now feeds the received modulated electromagnetic transmission signal (S5i) as modified electromagnetic transmission signal (S5s) in a second transmission path (I2) and / or the second object (O2) the received modulated electromagnetic compensation signal (S3i) but now as a modified electromagnetic compensation signal (S3s) in a fourth transmission path (I2). It will be clear to the person skilled in the art that the second transmission path (I2) and / or the first transmission path (I1) can be identical to the object (O). Likewise, it is clear to the person skilled in the art that the third transmission path (I2) and / or the fourth transmission path (I1) can be identical to the second object (O2). Ie. the transmission links can themselves be the respective measurement object. Both transmission measuring paths (I1, I2 and I3, I4) can also measure the same object.

Das modifizierte elektromagnetische Sendesignal (S5s) des Senders (H) tritt aus der zweiten Übertragungsstrecke (I2), nach Durchgang durch dieselben aus und trifft den Empfänger (D). Dieser empfängt somit das modifizierte elektromagnetische Sendesignal (S5s). Ebenso tritt das modifizierte elektromagnetische Kompensationssignals (S3s) des Kompensationssenders (K) aus der vierten Übertragungsstrecke (I4) nach Durchgang durch die selbige aus und trifft ebenfalls den Empfänger (D). Somit empfängt der Empfänger (D) das modifizierte elektromagnetische Kompensationssignals (S3s) und das modifizierte elektromagnetische Sendesignal (S5s) überlagernd. Dieser überlagerte Empfang erfolgt summierend und/oder multiplizierend. Der Empfänger (D) bildet dann aufgrund seiner Empfindlichkeitskurve, die linear oder nichtlinear sein kann, in Abhängigkeit von der empfangenen Überlagerung des aus der zweiten Übertragungsstrecke (I2) ausgetretenen modifizierten Sendesignals (S5s) und des aus der dritten Übertragungsstrecke (I3) ausgetretenen Kompensationssendesignals (S3s) das Empfängerausgangssignal (S0). Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, wird das Empfängerausgangssignal (S0) durch Verstärker (V1) und Filter (BP) weiter aufbereitet. Um das so aufbereitete Empfängerausgangssignal (S0) oder ein daraus abgeleitetes Signal (S1, S2) demodulieren zu können, wird erfindungsgemäß ein Demodulationssignal (S5d) aus einem Sendevorsignal (S5v) und einem Kompensationssignal (S3v) gebildet. Dabei korreliert das Sendevorsignal (S5v) mit dem Sendesignal (S5) in der Form, dass zumindest Anteile des Sendevorsignals (S5v) proportional zum Sendesignal (S5) sind. Unter Korrelation kann man hier verstehen, dass die Kreuzkorrelationsfunktion des Sendevorsignal (S5v) und des Sendesignals (S5) zu zumindest einem Zeitpunkt der Kreuzkorrelationsfunktion einen von Null verschiedenen Wert annehmen, der nicht auf Systemrauschen beruht. Ebenso gilt in analoger Weise für ein erfindungsgemäßes Verfahren, dass das Kompensationsvorsignal (S3v) mit dem Kompensationssignal (S3) in der Form korreliert, dass zumindest Anteile des Kompensationsvorsignals (S3v) proportional zum Kompensationssignal (S3) sind. Das Demodulationssignal (S5d) ist vorzugsweise periodisch und weist vorzugsweise die gleiche Periode wie das Regelsignal (S4) auf. Es entspricht vorzugsweise zu einem ersten zeitlichen Anteil, der vorzugsweise eine erste zeitliche Hälfte seiner Periode ist, dem Sendevorsignal (S5v) und zu einem zweiten zeitlichen Anteil, der vorzugsweise eine zweite zeitliche Hälfte seiner Periode ist, dem Kompensationsvorsignal (S3v). Im Idealfall ist das Sendesignal (S5) synchron mit dem Sendevorsignal (S5v) und das Kompensationssignal (S3) ist in diesem Idealfall synchron mit dem Kompensationsvorsignal (S3v). Bei der Erprobung der Erfindung hat es sich im Falle des Betriebs von Leuchtdioden als optischen Sendern als nützlich erwiesen, wenn das Sendesignal (S5) und das Kompensationssignal (S3) Strompegel sind. Bei anderen elektromagnetischen Sendern, Beispielsweise Sendeelektroden für kapazitive Sender und Empfänger, ist es sinnvoll, wenn die Pegel des Sendesignals (S5) und des Kompensationssendesignals (S3) Spannungspegel sind. Somit ist in diesem Idealfall das Sendevorsignal (S5v) invertiert zum Kompensationsvorsignal (S3v). In dem Fall entspricht das Demodulationssignal (S5d) dem Sendevorsignal (S5v), das mit einer 180° Phasenmodulation in Abhängigkeit vom Regelsignal (S4) nun phasenmoduliert wird. Allgemeiner kann gesagt werden, dass das Verhältnis des ersten zeitlichen Anteils mit einer Phasenverschiebung von 0° dividiert durch die Summe aus dem ersten zeitlichen Anteil mit einer Phasenverschiebung von 0° und dem zweiten zeitlichen Anteil mit einer Phasenverschiebung von 180° von dem Regelsignal (S4) abhängt. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren folgt dann das Bilden eines ersten Mischsignals (S6) durch Multiplikation des Empfängerausgangssignals (S0) oder eines aus dem Empfängerausgangssignal abgeleiteten Signals, insbesondere eines gefilterten Empfängerausgangssignals (S1) oder eines verstärkten Empfängerausgangssignals (S2), auf der einen Seite mit dem Demodulationssignal (S5d) in einem ersten Multiplizierer (M1). Um das aus der HALIOS®-Technologie bekannte Skalarprodukt vollständig zu bilden, folgt dann eine Filterung, insbesondere Tiefpassfilterung und/oder Integration, des ersten Mischsignals (S6) in einem ersten Filter (F1) zur Bildung eines Regelvorsignals (S8). Nun erfolgt eine anschließende Analog-zu-Digitalwandlung des Regelvorsignals (S8) zu einem digitalisierten Regelsignal (S9) in einem Analog-zu-Digital-Wandler (ADC), vorzugsweise einem Komparator (ADC).The modified electromagnetic transmission signal (S5s) of the transmitter (H) exits the second transmission path (I2), after passing through it and hits the receiver (D). This thus receives the modified electromagnetic transmission signal (S5s). Similarly, the modified electromagnetic compensation signal (S3s) of the compensation transmitter (K) exits the fourth transmission path (I4) after passing through the same and also hits the receiver (D). Thus, the receiver (D) receives the modified electromagnetic compensation signal (S3s) and the modified electromagnetic transmission signal (S5s) superimposed. This superimposed reception is summing and / or multiplying. The receiver (D) then forms, on the basis of its sensitivity curve, which may be linear or non-linear, as a function of the received superposition of the modified transmission signal (S5s) and of the third transmission path (I3) ( S3s) the receiver output signal (S0). Preferably, but not necessarily, the receiver output signal (S0) is further conditioned by amplifier (V1) and filter (BP). In order to be able to demodulate the receiver output signal (S0) or a signal (S1, S2) derived therefrom, according to the invention a demodulation signal (S5d) is formed from a transmission pre-signal (S5v) and a compensation signal (S3v). In this case, the transmission pre-signal (S5v) correlates with the transmission signal (S5) in the form that at least portions of the transmission pre-signal (S5v) are proportional to the transmission signal (S5). Here, by correlation, it can be understood that the cross-correlation function of the transmission pre-signal (S5v) and the transmission signal (S5) takes a non-zero value at least one time of the cross-correlation function, which is not due to system noise. Similarly, in an analogous manner for a method according to the invention, the compensation leading signal (S3v) correlates with the compensation signal (S3) in the form that at least portions of the compensation leading signal (S3v) are proportional to the compensation signal (S3). The demodulation signal (S5d) is preferably periodic and preferably has the same period as the control signal (S4). It preferably corresponds to a first temporal portion, which is preferably a first temporal half of its period, to the transmit bias signal (S5v) and to a second temporal component, which is preferably a second temporal half of its period, to the compensation bias signal (S3v). Ideally, the transmit signal (S5) is synchronous with the transmit bias signal (S5v), and the compensation signal (S3) in this ideal case is synchronous with the compensation bias signal (S3v). In the testing of the invention, it has proved useful in the case of the operation of light-emitting diodes as optical transmitters, when the transmission signal (S5) and the compensation signal (S3) are current levels. For other electromagnetic transmitters, for example transmitting electrodes for capacitive transmitters and receivers, it makes sense if the levels of the transmission signal (S5) and the compensation transmission signal (S3) are voltage levels. Thus, in this ideal case, the transmit bias signal (S5v) is inverted to the compensation bias signal (S3v). In this case, the demodulation signal (S5d) corresponds to the transmission pre-signal (S5v), which is now phase-modulated with a 180 ° phase modulation in response to the control signal (S4). More generally, it can be said that the ratio of the first temporal component with a phase shift of 0 ° divided by the sum of the first temporal component with a phase shift of 0 ° and the second temporal component with a phase shift of 180 ° from the control signal (S4) depends. According to the method of the invention, the first mixing signal (S6) is then multiplied by multiplying the receiver output signal (S0) or a signal derived from the receiver output signal, in particular a filtered receiver output signal (S1) or an amplified receiver output signal (S2) on one side Demodulation signal (S5d) in a first multiplier (M1). In order to form the well-known from the HALIOS ® technology scalar product completely, then followed by a filtering, in particular low-pass filtering and / or integration, of the first mixing signal (S6) in a first filter (F1) to form a Regelvorsignals (S8). Now follows a subsequent analog-to-digital conversion of the control header signal (S8) to a digitized control signal (S9) in an analog-to-digital converter (ADC), preferably a comparator (ADC).

Dem Fachmann ist offenbar, dass diese Digitalisierung auch vor der Filterung im ersten Filter (F1) erfolgen kann. In dem Fall würde der Analog-zu Digital-Wandler (ADC) die Daten direkt aus der vorausgehenden ersten Multiplikationseinheit (M1) erhalten und mit seinem Ergebnis das erste Filter (F1), das dann digital realisiert würde, speisen. In dem Fall könnte das erste Filter (F1) ggf. auch mit dem folgenden Filter (FF) zusammengefasst werden. Die Digitalisierung kann also insofern auch vor der Filterung durch den ersten Filter (F1) erfolgen. Das Ergebnis ist ein digitales Regelvorsignal (S9), das weiterverarbeitet werden kann. Typischerweise folgt dann ein digitales Filter (FF), das ggf. mit dem ersten Filter (F1) zusammengefast werden kann, wenn dieses erste Filter (F1) bereits digitalisiert realisiert wird. Dieser nächste Schritt der Filterung und/oder Verzögerung des digitalen Regelvorsignals (S9) in einem digitalen Filter (FF) führt zu dem Regelsignal (S4). Um den Messwert verwenden zu können, wird das Regelsignal (S4) ausgegeben oder in weiteren Verarbeitungsstufen der Vorrichtung oder extern verwendet. Es erfolgt also die Ausgabe des Regelsignals (S4) als Messwertsignal für die Eigenschaften der jeweiligen Übertragungsstrecke und/oder des Objekts (O, O2) innerhalb der jeweilige Übertragungsstrecke (I1, I2, I3, I4). Von diesem Basisverfahren können in weiteren Ausprägungen der Erfindung Varianten verwendet werden. Insbesondere kann bei Festlegung der logischen Pegel der Eingangssignale des ersten Multiplizierers (M1) mit 0 und 1 durch in einem Vorzeichengenerator (VG) das Vorzeichen des Regelsignals (S4) bestimmt werden. Es ergibt sich dann ein Vorzeichensignal (S4i). Bei der Ausarbeitung der Erfindung hat sich bestätigt, dass der Vorzeichengenerator (VG) das Vorzeichensignal (S4i) genau passend zur gesamten Kette bestimmen muss. Die Polarität des Vorzeichensignals (S4i) kann somit nicht frei gewählt werden. Der Vorzeichengenerator (VG) ist somit typischerweise entweder ein Inverter oder ein Buffer bzw. Draht. In der erprobten Realisierung wurden der erste Multiplizierer (M1), der zweite Multiplizierer (M2) und der Vorzeichengenerator (VG) zu einer Einheit zusammengefasst, die aus drei Schaltern für die Realisierung der Multiplikationen und einem invertierenden Operationsverstärker besteht. Bei geeigneter Auslegung der anderen Komponenten kann das Vorzeichensignal (S4i) identisch mit dem Regelsignal (S4) sein, wodurch in diesen Fällen der Vorzeichengenerator (VG) entfällt oder durch einen Buffer ersetzt wird. Statt das erste Mischsignal (S6) in das erste Filter (F1) zu geben kann das erste Mischsignal (S6) mit dem Vorzeichensignal (S4i) in einem zweiten Multiplizierer (M2) zu einem demodulierten Empfängerausgangssignal (S7) multipliziert werden. Dieses demodulierte Empfängerausgangssignal (S7) wird dann wie zuvor das erste Mischsignal (S6) stattdessen einer Filterung, insbesondere einer Tiefpassfilterung und/oder einer Integration, anstelle des ersten Mischsignals (M6) in dem ersten Filter (F1) zur Bildung des Regelvorsignals (S8) unterzogen. Bei der Ausarbeitung der Erfindung hat es sich herausgestellt, dass diese Variante der Erfindung die bevorzugte Variante ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit ein Verfahren zur Vermessung der Übertragungseigenschaften einer Übertragungsstrecke (I1, I2, O) zwischen einem Sender (H) und einem Empfänger (D), bei dem der Sender (H) ein mit einer ersten Modulationsamplitude moduliertes elektromagnetisches Sendesignal (S5i) in die Übertragungsstrecke (I1, O, I2) hineinsendet, das nach Durchgangs durch mindestens einen Teil der Übertragungsstrecke (I1, O, I2) als modifiziertes Sendesignal (S5s) von dem Empfänger (D) detektiert wird, und bei dem ein Kompensationssender (K) ein mit einer zweiten Modulationsamplitude moduliertes, moduliertes elektromagnetisches Kompensationssignal (S3i) in eine dritte und vierte Übertragungsstrecke (I3, I4) hineinsendet und bei dem in dem Empfänger (D) das modulierte elektromagnetische Kompensationssignal (S3i) nach Durchgang durch mindestens einen Teil der dritten und vierten Übertragungsstrecke (I3, I4) als modifiziertes elektromagnetisches Kompensationssignal (S3s) empfangen wird und mit dem modifizierten elektromagnetischen Sendesignal (S5s) im Empfänger (D) überlagert wird. Das Verfahren zeichnet sich auch dadurch aus, dass das modulierte elektromagnetische Kompensationssignal (S3i) invertiert, d. h. komplementär, zum elektromagnetischen Sendesignal (S5i) moduliert wird und gleichzeitig die erste Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) zumindest zeitweise, vorzugsweise in einem Betrachtungszeitraum der mehrere Pulse des Sendesignals (S5) und/oder des abgestrahlten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) oder des Sendevorsignals (S5v) umfasst, konstant ist und ebenso die zweite Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3i) zumindest zeitweise in dem gleichen Betrachtungszeitraum gleichzeitig zur Konstanz der ersten Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) konstant ist. Dies unterscheidet das erfindungsgemäße Verfahren vom Stand der Technik. Die zuvor beschriebenen Vorrichtungsteile sind Teil des Reglers (CT). Das Verfahren zeichnet sich daher grob gesagt dadurch aus, dass durch den Regler (CT) ein typischerweise periodisches Regelsignal (S4) mit einer PWM-Modulation ermittelt wird, wobei der Duty-Cycle bzw. der Füllfaktor des Regelsignals (S4) ein Maß für eine Übertragungseigenschaft der Übertragungsstrecke (I1, I2, O) zwischen dem Sender (H) und dem Empfänger (D) ist. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Wert des Regelsignals (S4) führen Signalwerte des Empfängerausgangssignals (S0) des Empfängers (D) zu einer Verminderung oder Vergrößerung eines Regelvorsignals (S8) innerhalb des Reglers (CT) oder eines zugehörigen digitalen Regelvorsignals (S9) innerhalb des Reglers (CT). Gleichzeitig wird erfindungsgemäß das Regelsignal (S4) innerhalb des Reglers (CT) aus dem Regelvorsignal (S8) und/oder dem digitalen Regelvorsignal (S9) durch eine Teilvorrichtung des Reglers (CT), insbesondere durch ein Filter (FF), so abgeleitet, dass sich bei Stabilität im Regelkreis und bei unveränderter Übertragungseigenschaft der Übertragungsstrecke (I1, I2, O) zwischen dem Sender (H) und dem Empfänger (D) sich das Regelvorsignal (S8) bis zu einer Änderung der Übertragungseigenschaft der Übertragungsstrecke (I1, I2, O) nicht mehr ändert. Hierbei ist zu beachten, dass das Regelvorsignal (S8) ein dynamisches Signal ist. D. h. es ist ein permanent moduliertes Signal. Wenn also hier davon gesprochen wird, dass das Regelvorsignal (S8) sich nicht ändert, so ist damit gemeint, dass die Modulation dieses Signals sich nicht ändert. Typischerweise bedeutet dies, dass die Kurvenform des Regelvorsignals (S8) sich zeitabschnittweise periodisch wiederholt. Diese Kurvenform bleibt für diese Zeit der Nichtänderung zeitabschnittsweise gleich und wiederholt sich in diesem Zeitraum bis sich ein einflussnehmender Parameter der Übertragungsstrecke (I1, I2, O) ändert und damit dieser Zeitraum der Gleichheit beendet wird. Erst dann ändert sich die besagte Kurvenform des Regelvorsignals (S8).It is obvious to the person skilled in the art that this digitization can also take place before the filtering in the first filter (F1). In that case, the analog-to-digital converter (ADC) would receive the data directly from the previous first multiplication unit (M1) and its result would feed the first filter (F1), which would then be realized digitally. In that case If necessary, the first filter (F1) could also be combined with the following filter (FF). The digitization can therefore also take place before the filtering by the first filter (F1). The result is a digital control pre-signal (S9), which can be further processed. Typically, a digital filter (FF) then follows, which if necessary can be chained together with the first filter (F1) if this first filter (F1) has already been digitized. This next step of filtering and / or delaying the digital control pre-signal (S9) in a digital filter (FF) results in the control signal (S4). In order to use the measured value, the control signal (S4) is output or used in further processing stages of the device or externally. Thus, the output of the control signal (S4) takes place as a measured value signal for the properties of the respective transmission path and / or of the object (O, O2) within the respective transmission path (I1, I2, I3, I4). From this basic method variants can be used in further embodiments of the invention. In particular, when determining the logic level of the input signals of the first multiplier (M1) with 0 and 1 by in a sign generator (VG), the sign of the control signal (S4) can be determined. This then results in a sign signal (S4i). In the elaboration of the invention, it has been confirmed that the sign generator (VG) must determine the sign signal (S4i) exactly matching the entire chain. The polarity of the sign signal (S4i) can thus not be chosen freely. The sign generator (VG) is thus typically either an inverter or a buffer or wire. In the proven implementation, the first multiplier (M1), the second multiplier (M2) and the sign generator (VG) have been combined into a unit consisting of three switches for the realization of the multiplications and an inverting operational amplifier. With a suitable design of the other components, the sign signal (S4i) can be identical to the control signal (S4), whereby in these cases the sign generator (VG) is omitted or replaced by a buffer. Instead of giving the first mixing signal (S6) to the first filter (F1), the first mixing signal (S6) may be multiplied by the sign signal (S4i) in a second multiplier (M2) to a demodulated receiver output signal (S7). This demodulated receiver output signal (S7) is then, as before, the first mixing signal (S6) instead of a filtering, in particular a low-pass filtering and / or integration, instead of the first mixing signal (M6) in the first filter (F1) to form the Regelvorsignals (S8) subjected. In working out the invention, it has been found that this variant of the invention is the preferred variant. The inventive method is thus a method for measuring the transmission characteristics of a transmission path (I1, I2, O) between a transmitter (H) and a receiver (D), wherein the transmitter (H) modulated with a first modulation amplitude electromagnetic transmission signal (S5i ) into the transmission path (I1, O, I2) which, after passing through at least a part of the transmission path (I1, O, I2), is detected by the receiver (D) as a modified transmission signal (S5s), and in which a compensation transmitter ( K) transmits a modulated electromagnetic compensation signal (S3i) modulated with a second modulation amplitude into a third and fourth transmission path (I3, I4) and in which in the receiver (D) the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) after passing through at least a part of third and fourth transmission path (I3, I4) as a modified electromagnetic compensation signal (S3s ) and is superimposed with the modified electromagnetic transmission signal (S5s) in the receiver (D). The method is also characterized in that the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) is inverted, ie complementary, modulated to the electromagnetic transmission signal (S5i) and at the same time the first modulation amplitude of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) at least temporarily, preferably in a period of observation Pulse of the transmission signal (S5) and / or the radiated electromagnetic transmission signal (S5i) or the transmission pre-signal (S5v) comprises, is constant and also the second modulation amplitude of the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) at least temporarily in the same observation period simultaneously to the constancy of the first modulation amplitude of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) is constant. This distinguishes the method according to the invention from the prior art. The device parts described above are part of the controller (CT). The method is therefore roughly characterized by the fact that a typically periodic control signal (S4) with a PWM modulation is determined by the controller (CT), wherein the duty cycle or the filling factor of the control signal (S4) is a measure of a Transmission characteristic of the transmission path (I1, I2, O) between the transmitter (H) and the receiver (D). Depending on the respective value of the control signal (S4), signal values of the receiver output signal (S0) of the receiver (D) result in a reduction or increase of a control bias signal (S8) within the controller (CT) or an associated digital control bias signal (S9) within the controller (CT). At the same time, according to the invention, the control signal (S4) within the regulator (CT) is derived from the control header signal (S8) and / or the digital control header signal (S9) by a divider of the controller (CT), in particular by a filter (FF) with stability in the control loop and with unchanged transmission characteristic of the transmission path (I1, I2, O) between the transmitter (H) and the receiver (D), the control preselection signal (S8) does not change until a change in the transmission characteristic of the transmission path (I1, I2, O). It should be noted that the control header signal (S8) is a dynamic signal. Ie. it is a permanently modulated signal. Thus, if it is said here that the control pre-signal (S8) does not change, it means that the modulation of this signal does not change. Typically, this means that the waveform of the control pre-signal (S8) repeats periodically periodically. This waveform remains the same time period for this time of non-change and repeats itself in this period until an influencing parameter of the transmission path (I1, I2, O) changes and thus this period of equality is terminated. Only then does the said waveform of the control reference signal (S8) change.

Eine weitere Ausprägung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermessung der Übertragungseigenschaften einer Übertragungsstrecke (I1, I2, O) zwischen einem Sender (H) und einem Empfänger (D) und der Übertragungseigenschaften einer Übertragungsstrecke (I3, I4) zwischen einem Kompensationssender (K) und einem Empfänger (D). Es ist nämlich auch ein symmetrischer Betrieb von Kompensationssender (K) und Sender (H) möglich. Auch können beide Sender und die zugehörigen Übertragungsstrecken die Rollen tauschen, sodass nicht die erste und zweite Übertragungsstrecke (I1, I2) mit einem Objekt (O) darin sondern die Dritte Übertragungsstrecke (I3) mit einem zweiten Objekt (O2) darin ausgemessen wird. Auch können alle drei Übertragungsstrecken im Verhältnis zueinander bewertet werden, wobei dann das Regelsignal (S4) dieses Verhältnis wiederspiegelt.A further embodiment of the invention relates to a device for measuring the transmission properties of a transmission path (I1, I2, O) between a transmitter (H) and a receiver (D) and the transmission characteristics of a transmission path (I3, I4) between a compensation transmitter (K) and a receiver (D). Namely, a symmetrical operation of compensation transmitter (K) and transmitter (H) is possible. Also, both transmitters and the associated transmission links can swap the roles, so that not the first and second transmission link (I1, I2) with an object (O) therein but the third transmission link (I3) with a second object (O2) is measured therein. Also, all three transmission links can be evaluated in relation to each other, in which case the control signal (S4) reflects this ratio.

In dieser speziellen Ausprägung sendet dann der Sender (H) ein mit einer ersten Modulationsamplitude moduliertes elektromagnetisches Sendesignal (S5i) in die erste Übertragungsstrecke (I1, O, I2) mit dem optionalen Objekt (O) hinein. Nach Durchgang durch mindestens einen Teil der Übertragungsstrecke (I1, O, I2) wird dieses dann als modifiziertes elektromagnetisches Sendesignal (S5s) von dem Empfänger (D) detektiert. Ein Kompensationssender (K) sendet wie zuvor ein mit einer zweiten Modulationsamplitude moduliertes elektromagnetisches Kompensationssignal (S3i) in eine dritte Übertragungsstrecke (I3) hinein. Diese kann nun aber ebenfalls ein zweites Objekt (O2) enthalten, das die Sequenz aus dritter und vierter Übertragungsstrecke (I3, I4) als Übertragungsmessstrecke in ihren Eigenschaften modifizieren kann. Das zweite Objekt (O2) kann dabei mit dem Objekt (O) gleich sein. In dem Empfänger (D) überlagern sich wieder das modifizierte elektromagnetische Kompensationssignal (S3s), das ach Durchgang durch die vierte Übertragungsstrecke (I4) empfangen wird, mit dem modifizierten elektromagnetischen Sendesignal (S5s) nach dessen Durchgang durch die entsprechende Übertragungsstrecke (I1, O, I2). Der Kompensationssender (K) strahlt dabei wieder das modulierte elektromagnetische Kompensationssignal (S3i) invertiert, d. h. komplementär, zum elektromagnetischen Sendesignal (S5i) moduliert ab. Die erste Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) ist dabei wieder zumindest in einem Betrachtungszeitraum, der mehrere Pulse des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) umfasst, konstant. Die zweite Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3i) ist zumindest in dem Betrachtungszeitraum gleichzeitig zur Konstanz der ersten Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) ebenfalls konstant. Eine Teilvorrichtung eines Reglers (CT) ermittelt ein periodisches Regelsignal (S4) mit einer Puls-Weiten-Modulation (PWM-Signal) oder mit einer Plus-Dichte-Modulation (PDM-Signal). Der Duty-Cycle des PWM-Signals oder der Füllfaktor des PDM-Signals in Form der relativen Dichte der 1-Pegel dieses Regelsignals (S4) pro Zeiteinheit ist dabei wieder ein Maß für eine Übertragungseigenschaft der ersten Übertragungsstrecke (I1, I2, O) zwischen dem Sender (H) und dem Empfänger (D) ist und/oder ein Maß für eine Übertragungseigenschaft der dritten und vierten Übertragungsstrecke (I3, O2) zwischen dem Kompensationssender (K) und dem Empfänger (D). In Abhängigkeit von dem jeweiligen Wert des Regelsignals (S4) führen Signalwerte des Empfängerausgangssignals (S0) des Empfängers (D) zu einer Verminderung oder Vergrößerung eines Regelvorsignals (S8) innerhalb des Reglers (CT) oder eines zugehörigen digitalen Regelvorsignals (S9) innerhalb des Reglers (CT). Eine Teilvorrichtung (FF) des Reglers (CT), insbesondere ein digitales Filter und/oder ein Flipflop, leiten das Regelsignal (S4) innerhalb des Reglers (CT) aus dem Regelvorsignal (S8) und/oder dem digitalen Regelvorsignal (S9) ab. Das Regelsignal (S4) wird als Messwertsignal für die Eigenschaften der jeweiligen Übertragungsstrecke und/oder des Objekts (O) innerhalb der optischen Übertragungsstrecke (I1, I2) ausgegeben oder zu Weiterverarbeitung an andere Teile der Vorrichtung weitergegeben. Alternativ und/oder parallel wird das Regelsignal (S4) als Messwertsignal für die Eigenschaften der dritten optischen Übertragungsstrecke und/oder des zweiten Objekts (O2) innerhalb der dritten optischen Übertragungsstrecke (I3) ausgegeben oder zu Weiterverarbeitung an andere Teile der Vorrichtung weitergegeben.In this special embodiment, the transmitter (H) then transmits an electromagnetic transmission signal (S5i) modulated with a first modulation amplitude into the first transmission path (I1, O, I2) with the optional object (O). After passing through at least part of the transmission path (I1, O, I2) this is then detected as a modified electromagnetic transmission signal (S5s) from the receiver (D). A compensation transmitter (K) transmits, as before, an electromagnetic compensation signal (S3i) modulated with a second modulation amplitude into a third transmission path (I3). However, this can now also contain a second object (O2), which can modify the sequence of the third and fourth transmission path (I3, I4) as a transmission measuring path in their properties. The second object (O2) can be the same as the object (O). In the receiver (D), the modified electromagnetic compensation signal (S3s), which is received after passage through the fourth transmission path (I4), again overlaps with the modified electromagnetic transmission signal (S5s) after passing through the corresponding transmission path (I1, O, I2). The compensation transmitter (K) radiates again the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) inverted, d. H. complementary to the electromagnetic transmission signal (S5i) modulated. The first modulation amplitude of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) is again constant, at least in a viewing period which comprises a plurality of pulses of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i). The second modulation amplitude of the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) is also constant at least in the observation period, simultaneously with the constancy of the first modulation amplitude of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i). A sub-device of a controller (CT) determines a periodic control signal (S4) with a pulse-width modulation (PWM signal) or with a plus-density modulation (PDM signal). The duty cycle of the PWM signal or the fill factor of the PDM signal in the form of the relative density of the 1 level of this control signal (S4) per unit of time is again a measure of a transmission characteristic of the first transmission path (I1, I2, O) between the transmitter (H) and the receiver (D) and / or a measure of a transmission characteristic of the third and fourth transmission link (I3, O2) between the compensation transmitter (K) and the receiver (D). Depending on the respective value of the control signal (S4), signal values of the receiver output signal (S0) of the receiver (D) result in a reduction or increase of a control bias signal (S8) within the controller (CT) or an associated digital control bias signal (S9) within the controller (CT). A sub-device (FF) of the controller (CT), in particular a digital filter and / or a flip-flop, derive the control signal (S4) within the controller (CT) from the control preselection signal (S8) and / or the digital control presignal (S9). The control signal (S4) is output as a measured value signal for the properties of the respective transmission path and / or the object (O) within the optical transmission path (I1, I2) or forwarded to other parts of the device for further processing. Alternatively and / or in parallel, the control signal (S4) is output as a measured value signal for the properties of the third optical transmission path and / or the second object (O2) within the third optical transmission path (I3) or forwarded to other parts of the device for further processing.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

  • ADCADC
    Analog-zu-Digital-Wandler, der typischerweise als Komparator ausgelegt wird.Analog-to-digital converter, which is typically designed as a comparator.
    BPBP
    Bandpassfilter, vorzugsweise zumindest aber ein Hochpassfilter.Bandpass filter, but preferably at least a high-pass filter.
    C1C1
    erster Kondensatorfirst capacitor
    C1aC1a
    zweite Koppelflächesecond coupling surface
    C1bC1b
    erste Empfängerelektrodefirst receiver electrode
    C2C2
    zweiter Kondensatorsecond capacitor
    C2aC2a
    Kompensationselektrodecompensation electrode
    C2bc2b
    zweite Empfängerelektrodesecond receiver electrode
    C3C3
    dritter Kondensatorthird capacitor
    C3aC3a
    Sendeelektrodetransmitting electrode
    C3bC3b
    erste Koppelflächefirst coupling surface
    C4C4
    vierter Kondensatorfourth capacitor
    C4aC4a
    dritte Koppelflächethird coupling surface
    C4bc4b
    vierte Koppelflächefourth coupling surface
    CTCT
    Reglerregulator
    DD
    Empfängerreceiver
    F1F1
    erster Filter (Als Filter ist insbesondere auch ein Integrator geeignet.)first filter (In particular, an integrator is also suitable as a filter.)
    FFFF
    Verzögerungsstufe, typischerweise ein Flip-Flop, oder ein erfindungsgemäßes digitales Filter Delay stage, typically a flip-flop, or a digital filter according to the invention
    GG
    Signalgenerator für das Basissendesignal (S50)Signal generator for the base transmission signal (S50)
    HH
    Sendertransmitter
    I1I1
    erste Übertragungsstrecke vom Sender (H) zum Objekt (O)first transmission path from the transmitter (H) to the object (O)
    I2I2
    zweite Übertragungsstrecke vom Objekt (O) zum Empfänger (D)second transmission path from the object (O) to the receiver (D)
    I3I3
    dritte Übertragungsstrecke vom Kompensationssender (K) zum zweiten Objekt (O2) oder zur vierten Übertragungsstrecke (I4)third transmission path from the compensation transmitter (K) to the second object (O2) or to the fourth transmission path (I4)
    I3I3
    vierte Übertragungsstrecke vom zweiten Objekt (O2), das auch die dritte Übertragungsstrecke (I3) sein kann zum Empfänger (D)fourth transmission path from the second object (O2), which may also be the third transmission path (I3) to the receiver (D)
    KK
    Kompensationssendercompensation transmitter
    L1L1
    erste Empfängerspulefirst receiver coil
    L2L2
    zweite Empfängerspulesecond receiver coil
    L3L3
    KompensationssendespuleCompensation transmitter coil
    L4L4
    Sendespuletransmitting coil
    LRLR
    ReferenzwertgeberReference value generator
    M1M1
    erster Multipliziererfirst multiplier
    M2M2
    zweiter Multiplizierersecond multiplier
    M3M3
    dritter Multipliziererthird multiplier
    OO
    Objektobject
    OO
    optionales zweites Objekt in der dritten und vierten Übertragungsstrecke (I3, I4)optional second object in the third and fourth transmission link (I3, I4)
    S0S0
    EmpfängerausgangssignalReceiver output
    S1S1
    gefiltertes Empfängerausgangssignal filtered receiver output signal
    S2S2
    verstärktes Empfängerausgangssignalamplified receiver output signal
    S3S3
    Kompensationssignalcompensation signal
    S3iS3i
    elektromagnetisches, moduliertes Kompensationssignal mit zumindest in einem Betrachtungszeitraum konstanter Amplitude.electromagnetic, modulated compensation signal with at least in a period of observation constant amplitude.
    S3sS3s
    modifiziertes elektromagnetisches Kompensationssignalmodified electromagnetic compensation signal
    S3vS3V
    KompensationsvorsignalKompensationsvorsignal
    S4S4
    Regelsignal. Das Regelsignal repräsentiert den Messwert des Messsystems in Form eines digitalen seriellen Delta-Sigma-Datenstroms.Control signal. The control signal represents the measured value of the measuring system in the form of a digital serial delta-sigma data stream.
    S4iS4i
    Vorzeichensignalsign signal
    S5S5
    Sendesignalsend signal
    S5ds5d
    Demodulationssignaldemodulation signal
    S5iS5i
    elektromagnetisches, moduliertes Sendesignal mit zumindest in einem Betrachtungszeitraum konstanter Amplitude.electromagnetic, modulated transmission signal with at least in a period of observation constant amplitude.
    S50S50
    BasissendesignalBase end signal
    S5sS5s
    modifiziertes elektromagnetisches, moduliertes SendesignalModified electromagnetic modulated transmission signal
    S5vS5v
    SendevorsignalSendevorsignal
    S6S6
    erstes Mischsignalfirst mixed signal
    S7S7
    demoduliertes Empfängerausgangssignaldemodulated receiver output signal
    S8S8
    RegelvorsignalRegelvorsignal
    S9S9
    digitales Regelvorsignaldigital control presignal
    SW1SW1
    erster Schalter first switch
    SW2SW2
    zweiter Schaltersecond switch
    V1V1
    erster Verstärkerfirst amplifier
    V2V2
    zweiter Verstärker. Der zweite Verstärker erzeugt das Sendesignal (S5) aus dem Sendevorsignal (S5v) und versorgt typischerweise den Sender (H) mit elektrischer Energie.second amplifier. The second amplifier generates the transmit signal (S5) from the transmit bias signal (S5v) and typically supplies electrical power to the transmitter (H).
    V3V3
    dritter Verstärker. Der dritte Verstärker erzeugt das Kompensationssignal (S3) aus dem Kompensationsvorsignal (S3v) und versorgt typischerweise den Kompensationssender (K) mit elektrischer Energie.third amplifier. The third amplifier generates the compensation signal (S3) from the compensation bias signal (S3v) and typically supplies the compensation transmitter (K) with electrical energy.
    vref1vref1
    Bezugspotenzial des verstärkten Ausgangssignals (S2)Reference potential of the amplified output signal (S2)
    vref2vref2
    Referenzwertreference value
    VGVG
    Vorzeichengeneratorsign generator

Claims (7)

Verfahren zur Vermessung der Eigenschaften mindestens einer elektromagnetischen Übertragungsstrecke und/oder eines Objekts (O) innerhalb mindestens einer elektromagnetischen Übertragungsstrecke (I1, I2, I3, I4) zur Anwendung während eines Betrachtungszeitraums gekennzeichnet durch die Schritte – Erzeugen eines modulierten Sendesignals (S5) mit einer zumindest im Betrachtungszeitraum konstanten ersten Modulationsamplitude; – Erzeugen eines modulierten Kompensationssignals (S3), das im Vergleich zum Sendesignal (S5) invertiert ist und eine von der ersten Modulationsamplitude abweichende zweite Modulationsamplitude aufweisen kann, die im Betrachtungszeitraum konstant ist; – Aussenden eines modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) durch einen Sender (H) in die erste Übertragungsstrecke (I1), wobei die Signalintensität (Signalenergie) dieses modulierten Sendesignals (S5i) mit dem Sendesignal (S5) in der Form korreliert, dass zumindest Anteile des ausgesendeten modulierten Sendesignals (S5i) in einem Betrachtungszeitraum, der mehrere Pulse des Sendesignals (S5) umfasst, proportional zum Sendesignal (S5) sind; – Aussenden eines elektromagnetischen modulierten Kompensationssignals (S3i) durch einen Kompensationssender (K) in die dritte Übertragungsstrecke (I3), wobei die Signalintensität (Signalenergie) dieses modulierten Kompensationssignals (S3i) mit dem Kompensationssignal (S3) in der Form korreliert, dass zumindest Anteile des ausgesendeten elektromagnetischen modulierten Kompensationssignals (S3i) in einem Betrachtungszeitraum, der mehrere Pulse des Kompensationssignals (S3) umfasst, proportional zum Kompensationssignal (S3) sind; – Einen oder mehrere der beiden Schritte a. Reflektion des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) an einem ersten Objekt (O) und/oder Transmission des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) durch ein erstes Objekt (O) und anschließende Einspeisung des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) als modifiziertes elektromagnetisches Sendesignal (S5s) in eine zweite Übertragungsstrecke (I2), wobei die zweite Übertragungsstrecke (I2) und/oder die erste Übertragungsstrecke (I1) mit dem ersten Objekt (O) identisch sein können, und/oder b. Reflektion des elektromagnetischen modulierten Kompensationssignals (S3i) an einem zweiten Objekt (O2) und/oder Transmission des elektromagnetischen modulierten Kompensationssignals (S3i) durch ein zweites Objekt (O2) und anschließende Einspeisung des elektromagnetischen modulierten Kompensationssignals (S3i) als modifiziertes elektromagnetisches Kompensationssignal (S3s) in eine vierte Übertragungsstrecke (I4), wobei die vierte Übertragungsstrecke (I4) und/oder die dritte Übertragungsstrecke (I3) mit dem zweiten Objekt (O2) identisch sein können und c. wobei das erste Objekt (O) mit dem zweiten Objekt (O2) ebenfalls identisch sein kann; – Austritt des modifizierten elektromagnetischen Sendesignals (S5s) des Senders (H) aus der zweiten Übertragungsstrecke (I2), nach Durchgang durch dieselbe und Empfang des modifizierten elektromagnetischen Sendesignals (S5s) durch einen Empfänger (D); – Austritt des modifizierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3s) des Kompensationssenders (K) aus der vierten Übertragungsstrecke (I4) nach Durchgang durch die selbige und Empfang des ausgetretenen modifizierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3s) durch den Empfänger (D), wobei der Empfang summierend und/oder multiplizierend mit dem modifizierten elektromagnetischen Sendesignal (S5s) des Senders (H), das aus der zweiten Übertragungsstrecke (I2) ausgetreten ist, als Empfang einer Überlagerung erfolgt; – Bilden eines Empfängerausgangssignals (S0) durch den Empfänger (D) in Abhängigkeit von der empfangenen Überlagerung des aus der zweiten Übertragungsstrecke (I2) ausgetretenen modifizierten Sendesignals (S5s) und des aus der vierten Übertragungsstrecke (I3) ausgetretenen modulierten elektromagnetischen Kompensationssendesignals (S3s); – Bilden eines Demodulationssignals (S5d) aus einem Sendevorsignal (S5v) und/oder einem Kompensationssignal (S3v), • wobei das Sendevorsignal (S5v) mit dem Sendesignal (S5) in der Form korreliert, dass zumindest Anteile des Sendevorsignals (S5v) in einem Betrachtungszeitraum, der mehrere Pulse des Sendesignals (S5) umfasst, proportional zum Sendesignal (S5) sind, und • wobei das Kompensationsvorsignal (S3v) mit dem Kompensationssignal (S3) in der Form korreliert, dass zumindest Anteile des Kompensationsvorsignals (S3v) im Betrachtungszeitraum proportional zum Kompensationssignal (S3) sind, und • wobei das Demodulationssignal (S5d) zu einem ersten zeitlichen Anteil dem Sendevorsignal (S5v) entspricht und zu einem zweiten zeitlichen Anteil dem Kompensationsvorsignal (S3v) entspricht und • wobei das Verhältnis des ersten zeitlichen Anteils dividiert durch die Summe aus dem ersten zeitlichen Anteil und dem zweiten zeitlichen Anteil von einem Regelsignal (S4) abhängt; – Bilden eines ersten Mischsignals (S6) durch Multiplikation des Empfängerausgangssignals (S0) oder eines aus dem Empfängerausgangssignal abgeleiteten Signals, insbesondere eines gefilterten Empfängerausgangssignals (S1) oder eines verstärkten Empfängerausgangssignals (S2), auf der einen Seite mit dem Demodulationssignal (S5d) in einem ersten Multiplizierer (M1) auf der anderen Seite; – Filterung, insbesondere Tiefpassfilterung und/oder Integration, des ersten Mischsignals (S6) in einem ersten Filter (F1) zur Bildung eines Regelvorsignals (S8); – Analog-zu-Digital-Wandlung des Regelvorsignals (S8) zu einem digitalisierten Regelsignal (S9) in einem Analog-zu-Digital-Wandler (ADC), wobei die Digitalisierung auch im Signalpfad vor der Filterung durch den ersten Filter (F1) erfolgen kann, um ein digitales Regelvorsignal (S9) zu erhalten; – Filterung und/oder Verzögerung des digitalen Regelvorsignals (S9) in einem digitalen Filter (FF) zu dem Regelsignal (S4), wobei das digitale Filter (FF) eine Einheit mit dem Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) und/oder bei digitaler Realisierung des ersten Filters (F1) mit diesem ersten Filter (F1) eine Einheit bilden kann; – Ausgabe des Regelsignals (S4) als Messwertsignal für die Eigenschaften zumindest einer der optischen Übertragungsstrecken und/oder zumindest eines der Objekte (O, O2) innerhalb zumindest einer der optischen Übertragungsstrecken (I1, I2, I3, I4).Method for measuring the properties of at least one electromagnetic transmission path and / or object (O) within at least one electromagnetic transmission path (I1, I2, I3, I4) for use during a viewing period characterized by the steps of - generating a modulated transmission signal (S5) with a at least in the period of observation constant first modulation amplitude; - generating a modulated compensation signal (S3), which is inverted compared to the transmission signal (S5) and may have a second modulation amplitude different from the first modulation amplitude, which is constant in the observation period; - Sending a modulated electromagnetic transmission signal (S5i) by a transmitter (H) in the first transmission path (I1), wherein the Signal intensity (signal energy) of this modulated transmission signal (S5i) with the transmission signal (S5) in the form that at least portions of the transmitted modulated transmission signal (S5i) in a viewing period comprising a plurality of pulses of the transmission signal (S5), proportional to the transmission signal (S5 ) are; - Sending an electromagnetic modulated compensation signal (S3i) by a compensation transmitter (K) in the third transmission path (I3), wherein the signal intensity (signal energy) of this modulated compensation signal (S3i) with the compensation signal (S3) correlated in the form that at least parts of the emitted electromagnetic modulated compensation signal (S3i) in a viewing period comprising a plurality of pulses of the compensation signal (S3) are proportional to the compensation signal (S3); - One or more of the two steps a. Reflection of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) on a first object (O) and / or transmission of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) by a first object (O) and subsequent feeding of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) as a modified electromagnetic transmission signal (S5s) in a second transmission path (I2), wherein the second transmission path (I2) and / or the first transmission path (I1) may be identical to the first object (O), and / or b. Reflection of the electromagnetic modulated compensation signal (S3i) on a second object (O2) and / or transmission of the electromagnetic modulated compensation signal (S3i) by a second object (O2) and subsequent feeding of the electromagnetic modulated compensation signal (S3i) as a modified electromagnetic compensation signal (S3s) in a fourth transmission path (I4), wherein the fourth transmission path (I4) and / or the third transmission path (I3) with the second object (O2) may be identical and c. wherein the first object (O) may also be identical to the second object (O2); - Exiting the modified electromagnetic transmission signal (S5s) of the transmitter (H) from the second transmission path (I2), after passing through the same and receiving the modified electromagnetic transmission signal (S5s) by a receiver (D); - Exiting the modified electromagnetic compensation signal (S3s) of the compensation transmitter (K) from the fourth transmission path (I4) after passing through the same and receiving the leaked modified electromagnetic compensation signal (S3s) by the receiver (D), wherein the receiving summing and / or multiplying by the modified electromagnetic transmission signal (S5s) of the transmitter (H) which has exited the second transmission path (I2), as a reception of an overlay takes place; - Forming of a receiver output signal (S0) by the receiver (D) in response to the received superposition of the second transmission path (I2) leaked modified transmit signal (S5s) and the fourth transmission path (I3) exited modulated electromagnetic compensation transmit signal (S3s); Forming a demodulation signal (S5d) from a transmission pre-signal (S5v) and / or a compensation signal (S3v), wherein the transmission pre-signal (S5v) correlates with the transmission signal (S5) in the form that at least portions of the transmission pre-signal (S5v) in one Observation period comprising a plurality of pulses of the transmission signal (S5) proportional to the transmission signal (S5); and wherein the compensation bias signal (S3v) correlates with the compensation signal (S3) in the form that at least portions of the compensation bias signal (S3v) are proportional in the observation period to the compensation signal (S3), and wherein the demodulation signal (S5d) corresponds to the transmission pre-signal (S5v) at a first time proportion and to the compensation pre-signal (S3v) at a second time proportion, and wherein the ratio of the first time fraction divided by the Sum of the first temporal component and the second temporal component of a control signal (S4) depends; - Forming a first composite signal (S6) by multiplying the receiver output signal (S0) or derived from the receiver output signal, in particular a filtered receiver output signal (S1) or an amplified receiver output signal (S2), on the one hand with the demodulation signal (S5d) in one first multiplier (M1) on the other side; - Filtering, in particular low-pass filtering and / or integration, of the first mixing signal (S6) in a first filter (F1) to form a Regelvorsignals (S8); - Analog-to-digital conversion of the control header signal (S8) to a digitized control signal (S9) in an analog-to-digital converter (ADC), wherein the digitization also take place in the signal path before filtering by the first filter (F1) to obtain a digital control pre-signal (S9); - Filtering and / or delay of the digital control header signal (S9) in a digital filter (FF) to the control signal (S4), wherein the digital filter (FF) is a unit with the analog-to-digital converter (ADC) and / or in digital realization of the first filter (F1) can form a unit with this first filter (F1); - Output of the control signal (S4) as a measured value signal for the properties of at least one of the optical transmission links and / or at least one of the objects (O, O2) within at least one of the optical transmission links (I1, I2, I3, I4). Verfahren nach Anspruch 1 zusätzlich umfassend die Schritte – Bestimmen des Vorzeichens des Regelsignals (S4) zur Bildung des Vorzeichensignals (S4i) ggf. in einem Vorzeichengenerator (VG); – Multiplikation des ersten Mischsignals (S6) mit dem Vorzeichensignal (S4i) in einem zweiten Multiplizierer (M2) zu einem demodulierten Empfängerausgangssignal (S7); – Filterung, insbesondere Tiefpassfilterung und/oder Integration, des demodulierten Empfängerausgangssignals (S7) anstelle des ersten Mischsignals (S6) in dem ersten Filter (F1) zur Bildung des Regelvorsignals (S8). The method of claim 1 additionally comprising the steps - determining the sign of the control signal (S4) to form the sign signal (S4i), if necessary in a sign generator (VG); - Multiplication of the first mixed signal (S6) with the sign signal (S4i) in a second multiplier (M2) to a demodulated receiver output signal (S7); - Filtering, in particular low-pass filtering and / or integration, of the demodulated receiver output signal (S7) instead of the first mixing signal (S6) in the first filter (F1) to form the Regelvorsignals (S8). Verfahren nach Anspruch 1 zusätzlich umfassend die Schritte – Bilden eines Demodulationssignals (S5d) aus einem Sendevorsignal (S5v) und/oder einem Kompensationssignal (S3v), wobei die Bildung Demodulationssignals (S5d) aus einem Sendevorsignal (S5v) und/oder einem Kompensationssignal (S3v) in der Art erfolgt, dass das Sendevorsignal (S5v) und/oder das Kompensationssignal (S3v) mit einem Vorzeichensignal (S4i) in einem dritten Multiplizierer (M3) multipliziert wird, der ein Schalter (SW2) sein kann.The method of claim 1 additionally comprising the steps Forming a demodulation signal (S5d) from a transmission pre-signal (S5v) and / or a compensation signal (S3v), wherein the demodulation signal (S5d) is formed from a transmission pre-signal (S5v) and / or a compensation signal (S3v) such that the Transmission pre-signal (S5v) and / or the compensation signal (S3v) is multiplied by a sign signal (S4i) in a third multiplier (M3), which may be a switch (SW2). Verfahren zur Vermessung der Übertragungseigenschaften mindestens einer Übertragungsmessstrecke bestehend aus Übertragungsstrecken (I1, I2, I3, I4, O, O2) zwischen mindestens einem Sender (H) und/oder Kompensationssender (K) auf der einen Seite und einem Empfänger (D) auf der anderen Seite, umfassend die Schritte – Einstrahlen eines modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) in die erste und zweite Übertragungsstrecke (I1, O, I2) durch den Sender (H) mit einer ersten Modulationsamplitude, wobei das modulierte elektromagnetische Sendesignal (S5i) nach Durchgang durch mindestens einen Teil einer ersten und/oder zweiten Übertragungsstrecke (I1, O, I2) von dem Empfänger (D) detektiert wird; – Einstrahlen eines modulierten elektromagnetischen Kompensationssignal (S3i) in eine dritte und vierte Übertragungsstrecke (I3, I4) durch den Kompensationssender (K) mit einer zweiten Modulationsamplitude, wobei das modulierte elektromagnetische Kompensationssignal (S3i) nach Durchgang durch mindestens einen Teil der dritten und/oder vierten Übertragungsstrecke (I3, O2, I4) von dem Empfänger (D) detektiert wird; – Empfangen des modulierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3i) in dem Empfänger (D) nach Durchgang durch die dritte und/oder vierte Übertragungsstrecke (I3, I4) als modifiziertes elektromagnetisches Kompensationssignal (S3s), wobei das modulierte elektromagnetische Sendesignal (S5i) nach Durchgang durch die erste und/oder zweite Übertragungsstrecke (I1, I2) als modifiziertes elektromagnetisches Sendesignal (S5s) überlagernd mit dem modifizierten elektromagnetischen Kompensationssignal (S3s) empfangen wird; – Bilden eines periodischen Regelsignals (S4) durch einen Regler (CT) mit einer Pulsweiten-Modulation (PWM-Signal) mit einem Duty-Cycle und/oder mit einer Pulsdichte-Modulation (PDM-Signal) mit einem Füllfaktor ermittelt wird, wobei der Duty-Cycle des PWM-Signals und/oder der Füllfaktor des PDM-Signals ein Maß für eine Übertragungseigenschaft mindestens einer Übertragungsstrecke (I1, I2, I3, I4, O, O2) zwischen dem Sender (H) und dem Empfänger (D) und/oder zwischen dem Kompensationssender (K) und dem Empfänger (D) ist, wobei diese Übertragungsstrecke und/oder Übertragungsstrecken die Übertragungsmesstrecke bilden; – Änderung eines Regelvorsignals (S8) des Reglers (CT) oder eines zugehörigen digitalen Regelvorsignals (S9) des Reglers (CT) in Abhängigkeit von dem jeweiligen Wert des Regelsignals (S4) bei Änderungen von Signalwerten des Empfängerausgangssignals (S0) des Empfängers (D); – Ableiten des Regelsignals (S4) innerhalb des Reglers (CT) aus dem Regelvorsignal (S8) und/oder dem digitalen Regelvorsignal (S9) durch eine Teilvorrichtung des Reglers (CT), insbesondere durch einen Filter (FF), in der Art, dass das bei Stabilität im Regelkreis und unveränderter Übertragungseigenschaft der jeweiligen Übertragungsmessstrecke (I1, I2, I3, I4, O, O2) zwischen dem Sender (H) und dem Empfänger (D) und/oder zwischen dem Kompensationssender (K) und dem Empfänger (D) sich die Modulation des Regelvorsignals (S8) bis zu einer Änderung der Übertragungseigenschaft der ersten Übertragungsstrecke (I1, I2, O) nicht mehr ändert wobei das modulierte elektromagnetische Kompensationssignals (S3i) und das modulierte elektromagnetische Sendesignal (S5i) dadurch gekennzeichnet sind, – dass das modulierte elektromagnetische Kompensationssignal (S3i) invertiert, d. h. komplementär, zum modulierten elektromagnetischen Sendesignal (S5i) moduliert wird und – dass die erste Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) zumindest zeitweise konstant ist und – dass die zweite Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3i) zumindest zeitweise gleichzeitig zur Konstanz der ersten Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) konstant ist.Method for measuring the transmission characteristics of at least one transmission measuring section consisting of transmission links (I1, I2, I3, I4, O, O2) between at least one transmitter (H) and / or compensating transmitter (K) on the one side and a receiver (D) on the one other side, including the steps - Injecting a modulated electromagnetic transmission signal (S5i) in the first and second transmission line (I1, O, I2) by the transmitter (H) with a first modulation amplitude, wherein the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) after passing through at least a portion of a first and / or second transmission path (I1, O, I2) is detected by the receiver (D); - Injecting a modulated electromagnetic compensation signal (S3i) in a third and fourth transmission path (I3, I4) by the compensation transmitter (K) with a second modulation amplitude, wherein the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) after passing through at least a portion of the third and / or fourth transmission path (I3, O2, I4) is detected by the receiver (D); - Receiving the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) in the receiver (D) after passing through the third and / or fourth transmission path (I3, I4) as a modified electromagnetic compensation signal (S3s), wherein the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) after passing through the first and / or second transmission path (I1, I2) is received as a modified electromagnetic transmission signal (S5s) superimposed with the modified electromagnetic compensation signal (S3s); - Forming a periodic control signal (S4) by a controller (CT) with a pulse width modulation (PWM signal) with a duty cycle and / or with a pulse density modulation (PDM signal) is determined with a filling factor, wherein the Duty cycle of the PWM signal and / or the fill factor of the PDM signal is a measure of a transmission characteristic of at least one transmission path (I1, I2, I3, I4, O, O2) between the transmitter (H) and the receiver (D) and / or between the compensation transmitter (K) and the receiver (D), said transmission link and / or transmission links forming the transmission measuring path; - Change of a control header signal (S8) of the controller (CT) or an associated digital control header signal (S9) of the controller (CT) in dependence on the respective value of the control signal (S4) for changes in signal values of the receiver output signal (S0) of the receiver (D) ; - Deriving the control signal (S4) within the controller (CT) from the Regelvorsignal (S8) and / or the digital Regelvorsignal (S9) by a sub-device of the controller (CT), in particular by a filter (FF), such that the stability in the control loop and unchanged transmission characteristic of the respective transmission line (I1, I2, I3, I4, O, O2) between the transmitter (H) and the receiver (D) and / or between the compensation transmitter (K) and the receiver (D ) the modulation of the control reference signal (S8) no longer changes until a change in the transmission characteristic of the first transmission path (I1, I2, O) wherein the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) and the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) are characterized - That the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) inverted, d. H. complementary to the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) is modulated and - That the first modulation amplitude of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) is at least temporarily constant and - That the second modulation amplitude of the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) is at least temporarily constant at the same time to the constancy of the first modulation amplitude of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i). Vorrichtung zur Vermessung der Eigenschaften mindestens einer elektromagnetischen Übertragungsstrecke (I1, I2, I3, I4) und/oder mindestens eines Objekts (O, O2) innerhalb mindestens einer elektromagnetischen Übertragungsstrecke (I1, I2, I3, I4) zur Anwendung während eines Betrachtungszeitraums gekennzeichnet dadurch, – dass sie einen ersten Signalgenerator (G2) aufweist und ggf. einen zweiten Verstärker (V2) aufweist, die ein moduliertes Sendesignal (S5) erzeugen, das zumindest im Betrachtungszeitraum eine konstante erste Modulationsamplitude aufweist, und – dass sie einen zweiten Signalgenerator, der gleich dem ersten Signalgenerator (G2) sein kann, und ggf. einen dritter Verstärker (V3) aufweist, die ein moduliertes Kompensationssignal (S3) erzeugen, das im Vergleich zum modulierten Sendesignal (S5) invertiert ist und eine abweichende zweite Modulationsamplitude aufweisen kann, die im Betrachtungszeitraum aber konstant ist, und – dass sie mindestens einen Sender (H) aufweist, der ein elektromagnetisches moduliertes Sendesignal (S5i) in die eine erste Übertragungsstrecke (I1) einstrahlt, wobei die Signalintensität (Signalenergie) dieses modulierten Sendesignals (S5i) mit dem modulierten Sendesignal (S5) in der Form korreliert, dass zumindest Anteile des ausgesendeten modulierten Sendesignals (S5i) während eines Betrachtungszeitraums, der mehrere Pulse des ausgesendeten modulierten Sendesignals (S5i) umfasst, proportional zum Sendesignal (S5) sind, und – dass sie einen Kompensationssender (K) aufweist, der ein elektromagnetisches moduliertes Kompensationssignal (S3i) in eine dritte Übertragungsstrecke (I3) einspeist, wobei die Signalintensität (Signalenergie) des elektromagnetischen modulierten Kompensationssignals (S3i) mit dem Kompensationssignal (S3) in der Form korreliert, dass zumindest Anteile des ausgesendeten elektromagnetischen modulierten Kompensationssignals (S3i) während des besagten Betrachtungszeitraums proportional zum Kompensationssignal (S3) sind, und – dass das elektromagnetische modulierte Sendesignal (S5i) und/oder das elektromagnetische modulierte Kompensationssignal (S3i) an mindestens einem Objekt (O, O2) in mindestens einer Übertragungsstrecken (I1, I2, I3, I4) reflektiert und/oder durch mindestens ein Objekt (O, O2) transmittiert wird und dass das Objekt (O) anschließend das elektromagnetische modulierte Sendesignal (S5i) als modifiziertes elektromagnetisches Sendesignal (S5s) in eine zweite Übertragungsstrecke (I2) einspeist und/oder dass das zweite Objekt (O2) anschließend das elektromagnetische modulierte Kompensationssignal (S3i) als modifiziertes elektromagnetisches Kompensationsssignal (S3s) in eine vierte Übertragungsstrecke (I4) einspeist, wobei eine oder mehrere Übertragungsstrecken (I1, I2, I3, I4) mit dem jeweiligen Objekt (O, O2) identisch sein können, und – dass sie einen Empfänger (D) aufweist, der das modifizierte elektromagnetische Sendesignal (S5s) des Senders (H) nach Austritt aus der ersten und/oder zweiten Übertragungsstrecke (I1, I2) und nach Durchgang durch mindestens eine von diesen empfängt, und – dass der Empfänger (D) das modifizierte elektromagnetische Kompensationssignal (S3s) des Kompensationssenders (K) nach Austritt aus der dritten und/oder vierten Übertragungsstrecke (I3, I4) und nach Durchgang durch mindestens eine von diesen empfängt, wobei der Empfang summierend und/oder multiplizierend mit dem modifizierten elektromagnetischen Sendesignal (S5s) des Senders (H) erfolgt, und – dass der Empfänger (D) ein Empfängerausgangssignal (S0) in Abhängigkeit von der empfangenen Überlagerung des modifizierten Sendesignals (S5s) und des Kompensationssendesignals (S3s) erzeugt und – dass sie eine Teilvorrichtung aufweist, die insbesondere einen zweiten Schalter (SW2) und/oder einen dritten Multiplizierer (M3), umfasst, die ein Demodulationssignal (S5d) aus einem Sendevorsignal (S5v) und einem Kompensationssignal (S3v) bildet, • wobei das Sendevorsignal (S5v) mit dem Sendesignal (S5) in der Form korreliert, dass zumindest Anteile des Sendevorsignals (S5v) in einem Betrachtungszeitraum, der mehrere Pulse des Sendesignals (S5) umfasst, proportional zum Sendesignal (S5) sind, und • wobei das Kompensationsvorsignal (S3v) mit dem Kompensationssignal (S3) in der Form korreliert, dass zumindest Anteile des Kompensationsvorsignals (S3v) in dem Betrachtungszeitraum proportional zum Kompensationssignal (S3) sind, und • wobei das Demodulationssignal (S5d) zu einem ersten zeitlichen Anteil dem Sendevorsignal (S5v) entspricht und zu einem zweiten zeitlichen Anteil dem Kompensationsvorsignal (S3v) entspricht und • wobei das Verhältnis des ersten zeitlichen Anteils dividiert durch die Summe aus dem ersten zeitlichen Anteil und dem zweiten zeitlichen Anteil von einem Regelsignal (S4) abhängt, und – dass sie einen ersten Multiplizierer (M1) aufweist, der ein erstes Mischsignal (S6) durch Multiplikation des Empfängerausgangssignals (S0) oder eines aus dem Empfängerausgangssignal abgeleiteten Signals, insbesondere eines gefilterten Empfängerausgangssignals (S1) oder eines verstärkten Empfängerausgangssignals (S2), auf der einen Seite mit dem Demodulationssignal (S5d) auf der anderen Seite erzeugt, und – dass sie einen ersten Filter (F1) aufweist – der insbesondere ein Tiefpassfilter und/oder ein Integrator sein kann – und der das erste Mischsignals (S6) und/oder ein daraus abgeleitetes Signal zu einem Regelvorsignal (S8) filtert und – dass sie einen ein Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) aufweist, der das Regelvorsignal (S8) zu einem digitalisierten Regelsignal (S9) wandelt, wobei die Digitalisierung durch den Analog-zu-Digitalwandler (ADC) auch vor der Filterung durch den ersten Filter (F1) erfolgen kann, und – wobei sie ein digitales Filter (FF), das insbesondere ein Flipflop (FF) sein kann, aufweist und wobei dieses digitale Filter (FF) das digitale Regelvorsignals (S9) zu dem Regelsignal (S4) filtert und/oder verzögert und – dass die Vorrrichtung das Regelsignal (S4) als Messwertsignal für die Eigenschaften zumindest einer optischen Übertragungsmessstrecke (I1, I2, I3, I4) und/oder zumindest eines Objekts (O, O2) innerhalb einer oder mehrerer optischer Übertragungsmessstrecken (I1, I2, I3, I4) ausgibt oder zur Weiterverarbeitung an andere Teile der Vorrichtung weitergibt.Device for measuring the properties of at least one electromagnetic transmission path (I1, I2, I3, I4) and / or at least one object (O, O2) within at least one electromagnetic transmission path (I1, I2, I3, I4) for use during a period of observation characterized In that - it has a first signal generator (G2) and optionally has a second amplifier (V2) which generate a modulated transmission signal (S5) which has a constant first modulation amplitude at least during the observation period, and - that it has a second signal generator, which may be equal to the first signal generator (G2), and possibly a third amplifier (V3), which generate a modulated compensation signal (S3) that is inverted compared to the modulated transmit signal (S5) and may have a different second modulation amplitude but is constant during the period of consideration, and that it has at least one transmitter (H) that transmits an electromagnetic modulated transmit signal (S5i) into which a first transmission path (I1) radiates, wherein the signal intensity (signal energy) of this modulated transmission signal (S5i) is correlated with the modulated transmission signal (S5) in the form that at least portions of the transmitted modulated transmission signal (S5i) during a viewing period , the plurality of pulses of the transmitted modulated transmission signal (S5i), are proportional to the transmission signal (S5), and - that it comprises a compensation transmitter (K), which feeds an electromagnetic modulated compensation signal (S3i) in a third transmission path (I3), wherein the signal intensity (signal energy) of the electromagnetic modulated Compensation signal (S3i) correlates with the compensation signal (S3) in the form that at least portions of the emitted electromagnetic modulated compensation signal (S3i) during said observation period are proportional to the compensation signal (S3), and that the electromagnetic modulated transmission signal (S5i) and / or the electromagnetic modulated compensation signal (S3i) is reflected on at least one object (O, O2) in at least one transmission links (I1, I2, I3, I4) and / or transmitted through at least one object (O, O2) and that the object ( O) then the electromagnetic modulated transmit signal (S5i) as a modified el feeds the electromagnetic transmission signal (S5s) into a second transmission path (I2) and / or that the second object (O2) then feeds the electromagnetic modulated compensation signal (S3i) as a modified electromagnetic compensation signal (S3s) into a fourth transmission path (I4), one or a plurality of transmission links (I1, I2, I3, I4) can be identical to the respective object (O, O2), and - that it has a receiver (D) which transmits the modified electromagnetic transmission signal (S5s) of the transmitter (H) after exiting from the first and / or second transmission path (I1, I2) and after passing through at least one of these, and - that the receiver (D) transmits the modified electromagnetic compensation signal (S3s) of the compensation transmitter (K) after exiting the third and / or or fourth transmission path (I3, I4) and after passing through at least one of them, the reception summing and / or mu ltiplizierend with the modified electromagnetic transmission signal (S5s) of the transmitter (H) takes place, and - that the receiver (D) generates a receiver output signal (S0) in response to the received superimposition of the modified transmission signal (S5s) and the compensation transmission signal (S3s), and - in that it comprises a sub-device comprising in particular a second switch (SW2) and / or a third multiplier (M3) which forms a demodulation signal (S5d) from a transmission pre-signal (S5v) and a compensation signal (S3v), wherein the transmission pre-signal (S5v) is correlated with the transmission signal (S5) in the form that at least portions of the transmission front signal (S5v) are proportional to the transmission signal (S5) in a viewing period comprising a plurality of pulses of the transmission signal (S5), and wherein the compensation leading signal (S5v) S3v) is correlated with the compensation signal (S3) in the form that at least portions of the compensation bias signal (S3v) in the observation period p roportional to the compensation signal (S3), and • wherein the demodulation signal (S5d) corresponds to the transmission pre-signal (S5v) for a first time proportion and to the compensation pre-signal (S3v) at a second time proportion, and • the ratio of the first time fraction divided by the sum of the first temporal component and the second temporal component depends on a control signal (S4), and - that it comprises a first multiplier (M1) which generates a first composite signal (S6) by multiplying the receiver output signal (S0) or one of the Receiver output signal derived signal, in particular a filtered receiver output signal (S1) or an amplified receiver output signal (S2) on one side with the demodulation signal (S5d) on the other side generates, and - that it has a first filter (F1) - in particular a Low pass filter and / or an integrator can be - and the first Mi signal (S6) and / or a signal derived therefrom to a control header signal (S8) filters and - that it has an analog-to-digital converter (ADC), which converts the control header signal (S8) to a digitized control signal (S9) wherein digitization by the analog-to-digital converter (ADC) may also be performed prior to filtering by the first filter (F1), and comprising a digital filter (FF), which may be a flip-flop (FF) in particular and wherein said digital filter (FF) filters and / or delays the digital control pre-signal (S9) to the control signal (S4) and - That the Vorrrichtung the control signal (S4) as a measured value signal for the properties of at least one optical transmission line (I1, I2, I3, I4) and / or at least one object (O, O2) within one or more optical transmission measuring sections (I1, I2, I3 , I4) or passes on to other parts of the device for further processing. Vorrichtung nach Anspruch 5 gekennzeichnet dadurch, – dass die Vorrichtung ggf. einen Vorzeichengenerator (VG) aufweist, der das Vorzeichen des Regelsignals (S4) bestimmt und ein Vorzeichensignal (S4i) bildet, und – dass die Vorrichtung einen zweiten Multiplizierer (M2) aufweist, der das erste Mischsignal (S6) mit dem Vorzeichensignal (S4i) oder dem Regelsignal (S4) zu einem demodulierten Empfängerausgangssignal (S7) multipliziert, und – dass der erste Filter (F1), der insbesondere ein Tiefpassfilter und/oder ein Integrator sein kann, das demodulierte Empfängerausgangssignal (S7) an Stelle des ersten Mischsignals (S6) zu einem Regelvorsignal (S8) filtert.Device according to claim 5 characterized in that - That the device optionally has a sign generator (VG), which determines the sign of the control signal (S4) and forms a sign signal (S4i), and - That the device comprises a second multiplier (M2) which multiplies the first mixing signal (S6) with the sign signal (S4i) or the control signal (S4) to a demodulated receiver output signal (S7), and - That the first filter (F1), which may be in particular a low-pass filter and / or an integrator, the demodulated receiver output signal (S7) in place of the first mixing signal (S6) to a Regelvorsignal (S8) filters. Vorrichtung zur Vermessung der Übertragungseigenschaften einer Übertragungsstrecke (I1, I2, I3, I4, O, O2), der Übertragungsmessstrecke, zwischen einem Sender (H) und/oder einem Kompensationssender (K) auf der einen Seite und einem Empfänger (D) auf der anderen Seite, wobei – der Sender (H) ein mit einer ersten Modulationsamplitude moduliertes elektromagnetisches Sendesignal (S5i) in eine erste und zweite Übertragungsstrecke (I1, O, I2) hineinsendet, das nach Durchgang durch mindestens einen Teil der ersten und zweiten Übertragungsstrecke (I1, O, I2) als modifiziertes elektromagnetisches Sendesignal (S5s) von dem Empfänger (D) detektiert wird, – ein Kompensationssender (K) ein mit einer zweiten Modulationsamplitude moduliertes elektromagnetisches Kompensationssignal (S3i) in eine dritte und vierte Übertragungsstrecke (I3, I4) hineinsendet, das nach Durchgang durch mindestens einen Teil der dritten und vierten Übertragungsstrecke (I3, O2, I4) als modifiziertes elektromagnetisches Kompensationssignal (S3s) von dem Empfänger (D) überlagernd zum empfangenen modifizierten elektromagnetischen Sendesignal (S5s) detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, – dass der Kompensationssender (K) das modulierte elektromagnetische Kompensationssignal (S3i) invertiert, d. h. komplementär, zum elektromagnetischen Sendesignal (S5i) moduliert, abstrahlt und – dass die erste Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) zumindest in einem Betrachtungszeitraum, der mehrere Pulse des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) umfasst, konstant ist und – dass die zweite Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Kompensationssignals (S3i) zumindest in dem Betrachtungszeitraum gleichzeitig zur Konstanz der ersten Modulationsamplitude des modulierten elektromagnetischen Sendesignals (S5i) konstant ist und – dass eine Teilvorrichtung eines Reglers (CT) ein periodisches Regelsignal (S4) mit einer Puls-Weiten-Modulation (PWM-Signal) und einem Duty-Cycle und/oder mit einer Puls-Dichte-Modulation (PDM-Signal) mit einem Füllfaktor ermittelt wird, wobei der Duty-Cycle des PWM-Signals und/oder der Füllfaktor des PDM-Signals ein Maß für eine Übertragungseigenschaft der jeweiligen Übertragungsmessstrecke (I1, I2, I3, I4, O, O2) zwischen dem Sender (H) und/oder dem Kompensationssender (K) auf der einen Seite und dem Empfänger (D) auf der anderen Seite ist und – dass in Abhängigkeit von dem jeweiligen Wert des Regelsignals (S4) Signalwerte des Empfängerausgangssignals (S0) des Empfängers (D) zu einer Verminderung oder Vergrößerung eines Regelvorsignals (S8) innerhalb des Reglers (CT) oder eines zugehörigen digitalen Regelvorsignals (S9)) innerhalb des Reglers (CT) führen und – dass eine Teilvorrichtung (FF) des Reglers (CT), insbesondere ein digitales Filter und/oder ein Flipflop, das Regelsignal (S4) innerhalb des Reglers (CT) aus dem Regelvorsignal (S8) und/oder dem digitalen Regelvorsignal (S9) ableiten.Device for measuring the transmission characteristics of a transmission path (I1, I2, I3, I4, O, O2), the transmission measuring path, between a transmitter (H) and / or a compensation transmitter (K) on the one side and a receiver (D) on the one the other side, wherein - the transmitter (H) transmits a modulated with a first modulation amplitude electromagnetic transmission signal (S5i) in a first and second transmission path (I1, O, I2), which after passing through at least a portion of the first and second transmission path (I1 , O, I2) is detected by the receiver (D) as a modified electromagnetic transmission signal (S5s), - a compensation transmitter (K) transmits an electromagnetic compensation signal (S3i) modulated with a second modulation amplitude into a third and fourth transmission path (I3, I4) , after passing through at least part of the third and fourth transmission path (I3, O2, I4) as a modified electromagnet is compensation signal (S3s) from the receiver (D) superimposed to the received modified electromagnetic transmission signal (S5s) is detected, characterized in that the compensation transmitter (K) the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) inverts, ie complementary, to the electromagnetic transmission signal (S5i ) modulates, radiates and - that the first modulation amplitude of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) is constant at least in a viewing period comprising a plurality of pulses of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) and - that the second modulation amplitude of the modulated electromagnetic compensation signal (S3i) is at least is constant in the observation period simultaneously to the constancy of the first modulation amplitude of the modulated electromagnetic transmission signal (S5i) and - that a sub-device of a controller (CT) a periodic control signal (S4) with a pulse-width modulation (PWM) Signal) and a duty cycle and / or with a pulse-density modulation (PDM signal) is determined with a fill factor, wherein the duty cycle of the PWM signal and / or the fill factor of the PDM signal is a measure of a Transmission characteristic of the respective transmission measuring path (I1, I2, I3, I4, O, O2) between the transmitter (H) and / or the compensation transmitter (K) on the one hand and the receiver (D) on the other hand, and - that in Dependence on the respective value of the control signal (S4) Signal values of the receiver output signal (S0) of the receiver (D) for reducing or increasing a control pre-signal (S8) within the controller (CT) or an associated digital control pre-signal (S9) within the controller ( CT) and - that a sub-device (FF) of the controller (CT), in particular a digital filter and / or a flip-flop, the control signal (S4) within the controller (CT) from the Regelvorsignal (S8) and / or the digital Regelvorsignal (S9) derived.
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