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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren für die Auswertung eines Analogsignals, welches von einem Messorgan stammt, durch das ein langgestrecktes Textilerzeugnis hindurchbewegt wird, und welches dem jeweiligen Querschnitt bzw. Durchmesser entspricht, insbesondere zur Anwendung in elektronischen Garnreinigern, dadurch gekennzeichnet, dass das Analogsignal in zeitlich vorgegebenen Intervallen bezüglich seiner Amplitude kurzzeitig abgetastet wird und die Abtastwerte in Form von Digi talwerten dargestellt werden, und dass die Digitaiwerte fortlaufend summiert und nach einer vorgegebenen Anzahl Werten wieder in gleicher Reihenfolge subtrahiert werden, worauf nach jedem Additions- und Subtraktionsschritt das Resultat mit einem vorgegebenen, frei wählbaren Grenzwert verglichen wird, um festzustellen, ob dieser überschritten wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Anzahl Werte, nach welcher die summierten Abtastwerte wieder subtrahiert werden, zwischen eins und 200 gewählt wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Additions- und Subtraktionsoperationen mittels Microcomputer vorgenommen werden.
4. Verfahren nach Patentansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Microcomputer zeitlich gestaffelt anfallende Abtastwerte von mindestens zwei Garnsignalen ausgewertet werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Auswertung eines Analogsignals, welches von einem Messorgan stammt, durch das ein langgestrecktes Textilerzeugnis hindurchbewegt wird, und welches dem jeweiligen Querschnitt bzw.
Durchmesser entspricht, insbesondere zur Anwendung in elektronischen Garnreinigern.
In elektronischen Garnreinigern bisheriger Konzeption wurden die vom Messorgan erzeugten Garnsignale analog und kontinuierlich verarbeitet. Dies hatte zur Folge, dass jeder Garnreiniger eine eigene, vollständige Auswerteschaltung enthielt. Dadurch konnten solche Garnreiniger weder bezüglich Baugrösse noch bezüglich ihrer Herstellungskosten weiter verbessert werden. Es entspricht aber einem Bedürfnis, den elektronischen Garnreinigern nicht nur durch weitere technische Vervollkommnung, sondern auch durch neue Technologien weitere Anwendungsgebiete zu erschliessen.
Diesem Wunsch kommt die rasch fortschreitende Entwicklung auf dem Gebiet der Microcomputer entgegen, die es erlaubt, in der Verarbeitung elektrischer Signale neue Wege zu gehen, die zu noch vielseitigeren und trotzdem preisgünstigen Erzeugnissen führen.
Die vorliegende Erfindung trägt dieser Entwicklung Rechnung und betrifft ein Verfahren für die Auswertung eines Analogsignals gemäss den in Patentanspruch 1 definierten Merkmalen.
Das erfindungsgemässe Verfahren verlässt die bisherige Praxis, das Garnsignal dauernd zu überwachen, und macht von der für digitale Datenverarbeitung besonders vorteilhaften Arbeitsweise Gebrauch, das auszuwertende Signal in vorgegebenen Zeitintervallen abzutasten. Die dadurch erhaltene digitale Information ist praktisch gleichwertig mit der dauernden Signalauswertung. Sofern eine hinreichende Abtastfrequenz gewählt wird und das digitale System eine genügende Auflösung aufweist, muss keine Einbusse an Messgenauigkeit oder an Sicherheit in der Fehlererfassung in Kauf genommen werden.
Die digitale Information lässt sich in der Folge in Microcomputern mit entsprechendem Programm in sehr kurzer Zeit weiterverarbeiten, wobei insbesondere die Operationen Addition und Subtraktion bedeutend schneller ablaufen als Multiplikation und Division.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist deshalb darauf aus- gerichtet, die Garnsignale nur durch Additions- und Subtraktionsschritte auszuwerten. Dadurch können in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung in einem Microcomputer mehrere Garnsignale sequentiell verarbeitet werden, wenn die einzelnen Rechenoperationen erheblich kürzer sind als die Abtastintervalle. Durch diese Mehrfachausnützung eines Microcomputers wird dessen Wirtschaftlichkeit weiter erhöht.
Für die Realisierung des erfindungsgemässen Verfahrens kann beispielsweise die Bildung der Summe über drei oder über mehr Abtastwerte erfolgen.
Anhand der Figuren wird dieses Abtastverfahren erläutert.
Dabei zeigen
Fig. 1 einen Ausschnitt eines analogen Garnsignals;
Fig. 2 die aus der Signalkurve gemäss Fig. 1 ermittelten Abtastwerte;
Fig. 3 die Summe von jeweils drei aufeinanderfolgenden Abtastwerten;
Fig. 4 die Summe von jeweils fünf aufeinanderfolgenden Abtastwerten.
In Figur 1 ist in kartesischen Koordinaten ein Ausschnitt eines Garnsignals 10 in Funktion der Zeit gezeigt, das im wesentlichen eine längere Garnverdickung 101 und eine kurze Dickstelle 102 aufweist. Die Abszisse 11 stellt den Mittelwert des Garnquerschnittes bzw. Garndurchmessers dar, wäh rend in Richtung der Ordinate 12 die Abweichungen von diesem Mittelwert, beispielsweise in Prozenten des Mittelwertes, gezeichnet sind. Ferner ist die Abszisse 11 in Zeitintervalle 111 eingeteilt, an deren Anfang je ein Abtastwert 20 ermittelt wird.
In Figur 2 sind nun die Abtastwerte 20 für das Garnsignal gemäss Figur 1 gezeigt. Diese werden dadurch erhalten, dass die Ordinaten des Garnsignals 10 in unter sich gleichen Zeitabständen ermittelt werden. Diese Ordinatenwerte bilden eine Treppenkurve, da die während eines Bruchteils eines jeden Zeitintervalls gewonnenen Abtastwerte für den Rest des betreffenden Zeitintervalls als konstant zu betrachten sind. Der Umriss dieser Treppenkurve entspricht angenähert dem ursprünglichen Garnsignal.
Als nächster Schritt werden die Abtastwerte laufend summiert und die Summenwerte nach Ablauf einer vorgegebenen Anzahl Zeitintervalle wieder subtrahiert. Figur 3 zeigt dabei das Resultat der Subtraktion nach drei Zeitintervallen, Figur 4 dasjenige nach 5 Zeitintervallen. Mit den aus Figur 1 ablesbaren Abtastwerten ergibt sich folgende Tabelle:
Summe Wert Summe Subtraktion Summe Subtraktion Intervall Wert Werte nach 3 Interv. Werte nach 5 Interv.
a 3 3 3 3 3 b -1 2 2 2 2 c -2 0 0 0 0 d -1 -1 3 -4 -1 -1 e 6 5 2 3 5 5 f 11 16 0 16 16 3 13 g 18 34 -1 35 34 2 32 h 22 56 5 51 56 0 56 i 25 81 16 65 81 -1 82 k 26 107 34 73 107 5 102 1 26 133 56 77 133 16 117 m 25 158 81 77 158 34 124 n 21 179 107 72 179 56 123 o 14 193 133 60 193 81 112 p 7 200 158 42 200 107 93 q 1 201 179 22 201 133 68 r -1 200 193 7 200 158 42 s -2 198 200 -2 198 179 19 t -1 197 201 -4 197 193 4 u 20 217 200 17 217 200 17 v 20 237 198 39 237 201 36 w -1 236 197 39 236 200 36 x -1 235 217 18 235 198 37 y 0 235 237 -2 235 197 38
235 236 -1 235 217 18
235 235 0 235 237 -2
235 235 0 235 236 -1
235 235 0
235 235 0
Eine vergleichende Betrachtung der Figuren 2, 3 und 4 zeigt, dass mit zunehmender Verschiebung der Subtraktion nach erfolgter Addition der einem langgestreckten Fehler 101 entsprechende Anstieg des Garnsignals 301 bzw.
401 etwas verzögert einsetzt, die Fehlerlänge aber praktisch unverzerrt zum Ausdruck kommt. Hingegen werden kurze Dickstellen 102 mit steigender Verschiebung der Subtraktion von der Addition in zunehmendem Masse verflacht und verlängert (302 in Fig. 3, resp. 402 in Fig. 4).
Die Wahl der Anzahl Werte, über die summiert wird, wirkt sich somit in dem Sinne aus, als ob eine variable Messfeldlänge vorgesehen wäre, indem für Garnfehler mit einer Länge, die kleiner ist als die Dauer der Abtastwerte, eine Volumenmessung erfolgt, während für Fehler, die länger sind, praktisch ein dem Querschnittsverlauf entsprechendes Abbild entsteht.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht also, lediglich mit Additions- und Subtraktionsoperationen das Garnsignal sowohl in bezug auf kurze wie auch in bezug auf lange Garnfehler auszuwerten. Für diese Rechenoperationen stehen Microcomputer zur Verfügung, die die erforderliche Rechengeschwindigkeit aufweisen, um die anfallenden Operationen laufend auszuführen.
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PATENT CLAIMS
1. A method for evaluating an analog signal, which originates from a measuring element through which an elongate textile product is moved, and which corresponds to the respective cross-section or diameter, in particular for use in electronic yarn cleaners, characterized in that the analog signal at predetermined intervals its amplitude is sampled briefly and the samples are presented in the form of digital values, and that the digital values are continuously summed and subtracted again in the same order after a predetermined number of values, whereupon the result with a predetermined, free after each addition and subtraction step selectable limit is compared to determine if it is exceeded.
2. The method according to claim 1, characterized in that the predetermined number of values, according to which the summed samples are subtracted again, is selected between one and 200.
3. The method according to claim 1, characterized in that the addition and subtraction operations are carried out by means of a microcomputer.
4. The method according to claims 1, 2 and 3, characterized in that time-staggered samples of at least two yarn signals are evaluated in a microcomputer.
The invention relates to a method for evaluating an analog signal which originates from a measuring element through which an elongate textile product is moved and which corresponds to the respective cross section or
Diameter corresponds, in particular for use in electronic yarn cleaners.
In electronic yarn cleaners of the previous design, the yarn signals generated by the measuring device were processed analogously and continuously. As a result, each yarn cleaner contained its own complete evaluation circuit. As a result, such yarn cleaners could not be further improved either in terms of size or in terms of their manufacturing costs. However, there is a need to open up new areas of application to electronic yarn cleaners not only through further technical improvement, but also through new technologies.
This desire is met by the rapidly progressing development in the field of microcomputers, which allows new paths to be taken in the processing of electrical signals, which lead to products which are even more versatile and yet inexpensive.
The present invention takes this development into account and relates to a method for evaluating an analog signal according to the features defined in claim 1.
The method according to the invention leaves the previous practice of continuously monitoring the yarn signal and makes use of the method which is particularly advantageous for digital data processing to sample the signal to be evaluated at predetermined time intervals. The digital information obtained in this way is practically equivalent to the continuous signal evaluation. If a sufficient sampling frequency is selected and the digital system has a sufficient resolution, no loss of measuring accuracy or security in error detection has to be accepted.
The digital information can subsequently be processed in microcomputers with a corresponding program in a very short time, with the addition and subtraction operations in particular running significantly faster than multiplication and division.
The method according to the invention is therefore designed to evaluate the yarn signals only through addition and subtraction steps. As a result, in a further advantageous embodiment, a plurality of yarn signals can be processed sequentially in a microcomputer if the individual arithmetic operations are considerably shorter than the sampling intervals. This multiple use of a microcomputer further increases its economy.
For the implementation of the method according to the invention, for example, the sum can be formed over three or more sample values.
This scanning method is explained on the basis of the figures.
Show
1 shows a section of an analog yarn signal;
FIG. 2 shows the sample values determined from the signal curve according to FIG. 1;
3 shows the sum of three successive samples in each case;
Fig. 4 shows the sum of five consecutive samples.
In FIG. 1, a section of a yarn signal 10 as a function of time is shown in Cartesian coordinates, which essentially has a longer yarn thickening 101 and a short thick point 102. The abscissa 11 represents the mean value of the yarn cross-section or yarn diameter, whereas the deviations from this mean value, for example in percent of the mean value, are drawn in the direction of the ordinate 12. Furthermore, the abscissa 11 is divided into time intervals 111, at the beginning of which a sample value 20 is determined.
FIG. 2 shows the sample values 20 for the yarn signal according to FIG. 1. These are obtained by determining the ordinates of the yarn signal 10 at the same time intervals. These ordinate values form a staircase curve, since the sample values obtained during a fraction of each time interval are to be regarded as constant for the rest of the relevant time interval. The outline of this staircase curve corresponds approximately to the original yarn signal.
As the next step, the sample values are summed continuously and the sum values are subtracted again after a predetermined number of time intervals. FIG. 3 shows the result of the subtraction after three time intervals, FIG. 4 shows the result after 5 time intervals. The following table results from the sample values readable from FIG. 1:
Sum value Sum subtraction Sum subtraction Interval value values after 3 intervals. Values after 5 intervals.
a 3 3 3 3 3 b -1 2 2 2 2 c -2 0 0 0 0 d -1 -1 3 -4 -1 -1 e 6 5 2 3 5 5 f 11 16 0 16 16 3 13 g 18 34 -1 35 34 2 32 h 22 56 5 51 56 0 56 i 25 81 16 65 81 -1 82 k 26 107 34 73 107 5 102 1 26 133 56 77 133 16 117 m 25 158 81 77 158 34 124 n 21 179 107 72 179 56 123 o 14 193 133 60 193 81 112 p 7 200 158 42 200 107 93 q 1 201 179 22 201 133 68 r -1 200 193 7 200 158 42 s -2 198 200 -2 198 179 19 t - 1 197 201 -4 197 193 4 u 20 217 200 17 217 200 17 v 20 237 198 39 237 201 36 w -1 236 197 39 236 200 36 x -1 235 217 18 235 198 37 y 0 235 237 -2 235 197 38
235 236 -1 235 217 18
235 235 0 235 237 -2
235 235 0 235 236 -1
235 235 0
235 235 0
A comparative examination of FIGS. 2, 3 and 4 shows that with increasing displacement of the subtraction after addition, the increase in the yarn signal 301 or
401 starts somewhat delayed, but the error length is practically undistorted. On the other hand, short thick spots 102 are increasingly flattened and lengthened with increasing displacement of the subtraction from the addition (302 in FIG. 3, or 402 in FIG. 4).
The choice of the number of values over which the total is added thus has the effect as if a variable measuring field length were provided in that a volume measurement is carried out for yarn faults with a length that is shorter than the duration of the samples, while for faults that are longer, practically an image corresponding to the cross-sectional profile is created.
The method according to the invention thus makes it possible to evaluate the yarn signal both with respect to short and in relation to long yarn defects only with addition and subtraction operations. Microcomputers are available for these arithmetic operations, which have the required arithmetic speed in order to carry out the operations involved continuously.