CH707089B1 - Verfahren zur Erzeugung der Lichtstrahlung in einem optischen Sensorsystem, insbesondere zur Verfolgung eines linearen Textilmaterials, sowie elektrische Schaltung zur Ansteuerung einer Leuchtdiode in einem solchen optischen Sensorsystem. - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung der Lichtstrahlung in einem optischen Sensorsystem, insbesondere zur Verfolgung eines linearen Textilmaterials, sowie elektrische Schaltung zur Ansteuerung einer Leuchtdiode in einem solchen optischen Sensorsystem. Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung der Lichtstrahlung, insbesondere zur Verfolgung eines linearen Textilmaterials, bei dem die Quelle der Lichtstrahlung eine Leuchtdiode (1) ist. Während der Dauer der Erzeugung der Lichtstrahlung durch die Leuchtdiode (1) wird die über die Leuchtdiode abfallende Spannung (Ud) abgegriffen und die Grösse des Speisestromes (Id) in Abhängigkeit von der abgegriffenen Spannung eingestellt. So wird der Einfluss der Temperatur der Leuchtdiode (1) auf die Intensität dieser Lichtstrahlung eliminiert. Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Schaltung zur Ansteuerung einer Leuchtdiode (1), bei der die Anode der Leuchtdiode (1) an den Ausgang des Operationsverstärkers (2) angeschlossen ist und die Kathode der Leuchtdiode (1) über einen Serienwiderstand (R3) an den negativen Pol der Einspeisung angeschlossen ist, wobei der Leuchtdiode (1) ein erster Widerstand (R1), der zwischen die Anode der Leuchtdiode (1) und den negativen Eingang des Operationsverstärkers (2) eingeschaltet ist, und ein zweiter Widerstand (R2), der zwischen den negativen Eingang des Operationsverstärkers (2) und die Kathode der Leuchtdiode (1) geschaltet ist, parallel zugeordnet sind, und wo der positive Eingang des Operationsverstärkers (2) an die Spannung (Ui) zur Einstellung des Arbeitspunktes der Strahlungsquelle angeschlossen ist, wobei auf diese Weise der Speisestrom (Id) für die Leuchtdiode (1) in Abhängigkeit von der über die Leuchtdiode (1) abfallenden Spannung derart geregelt wird, dass der Einfluss der Temperatur der Leuchtdiode (1) auf die Intensität der von der Leuchtdiode (1) abgegebenen Lichtstrahlung (1) eliminiert wird.

Description

Beschreibung
Bereich der Technik [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung der Lichtstrahlung in einem optischen Sensorsystem, welches insbesondere zur Verfolgung der Anwesenheit und/oder der Qualität eines linearen Textilmaterials dient, und wobei das System als Quelle für die Lichtstrahlung eine Leuchtdiode und einen die Lichtstrahlung empfangenden Strahlungssensor umfasst.
[0002] Die Erfindung betrifft weiter eine elektrische Schaltung zur Ansteuerung der Leuchtdiode, die in einem optischen Sensorsystem, welches vor allem zur Verfolgung der Anwesenheit und/oder der Qualität eines linearen Textilmaterials dient, eingesetzt wird.
Bisheriger Stand der Technik [0003] Die bekannten Strahlungsquellen verwenden Leuchtdioden zur Erzeugung der Lichtstrahlung in einem sichtbaren und unsichtbaren Spektrum und werden für verschiedene Arten der Sensoren, zum Beispiel auf den Textilmaschinen, ausgenutzt. Diese Strahlungsquellen werden gewöhnlich mit einer gewissen Abhängigkeit der ausgestrahlten Lichtenergie von der Umgebungstemperatur oder auch von der Temperatur des die eigene Wärme emittierenden Chips belastet. Im Allgemeinen gilt es, dass mit der steigenden Temperatur der Leuchtdiode die Spannung an dem Übergang PN in der durchlässigen Richtung sinkt, was eine Abhängigkeit der ausgestrahlten Lichtenergie von der Temperatur der Strahlungsquelle verursacht, und zwar ungefähr linear in dem in der Praxis verwendeten Temperaturbereich.
[0004] Diese Erscheinung kann man zum Beispiel durch allgemein bekanntes, jedoch kompliziertes Verfahren unter der Verwendung eines Temperatur- oder Lichtsensors und Stromreglers der Leuchtdiode kompensieren, wie es zum Beispiel in CN 102 158 083 angeführt ist.
[0005] Die weitere bekannte Möglichkeit besteht in der Verwendung einer Quelle der konstanten Spannung mit einem definierten inneren Widerstand zur Speisung der Leuchtdiode, wann bei der Erwärmung der Leuchtdiode zur Senkung der Spannung auf deren Übergang und dadurch zum Stromzuwachs kommt, was eine Kompensationswirkung hat, wie es z.B. JPS 63 236 387 beschreibt.
[0006] Ähnlicherweise arbeitet die Speisung der Leuchtdiode aus der Quelle eines konstanten Stromes mit einer definierten inneren Leitfähigkeit.
[0007] Diese beiden Verfahren bewirken jedoch einen grossen Leistungsverlust an dem inneren Widerstand beziehungsweise der Leitfähigkeit der verwendeten Quellen, was in der Praxis bedeutet, dass die Spannungsquelle eine wesentlich höhere Spannung liefern muss oder die Stromquelle einen wesentlich höheren Strom liefern muss, als es zur Erreichung der erforderlichen ausgestrahlten Lichtenergie der Leuchtdiode unerlässlich wäre.
[0008] Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein solches Verfahren zur Generierung der Lichtstrahlung und eine elektrische Schaltung für eine solche Leuchtdiode vorzuschlagen, bei denen die ausgestrahlte Lichtenergie von der Umgebungstemperatur sowie von der eigenen Temperatur der Leuchtdiode nicht abhängig wäre.
Darlegung des Wesens der Erfindung [0009] Das Ziel der Erfindung wird durch das erfindungsgemässe Verfahren zur Erzeugung der Lichtstrahlung erreicht, dessen Wesen darin besteht, dass während der Dauer der Erzeugung der Lichtstrahlung durch die Leuchtdiode die über die Leuchtdiode abfallende Spannung abgegriffen wird und die abgegriffene Spannung die Grösse des Speisestromes bestimmt, welcher durch die Leuchtdiode fliesst, wobei die Anhängigkeit des Speisestromes von der Spannung derart eingestellt ist, dass der Einfluss der Temperatur der Leuchtdiode auf die Intensität der Lichtstrahlung der Leuchtdiode durch die so verwirklichte Regelung eliminiert wird.
[0010] Der Vorteil besteht in der Erreichung einer weitgehenden Temperaturunabhängigkeit der Intensität der von der Leuchtdiode abgegebenen Lichtstrahlung, und dies auf eine sehr einfache Weise: Man verwendet zu Kompensationszwecken direkt die Spannung auf der eigenen Leuchtdiode, als ob diese Leuchtdiode selbst ein Sensor zur Temperaturabtastung wäre, und deshalb sind keine weiteren Sensoren und Regler notwendig. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist es nicht mehr erforderlich, einen erheblich höheren Strom oder eine erheblich höhere Spannung vorzusehen, als es zur Erreichung der erforderlichen Intensität der Lichtstrahlung unerlässlich wäre, es kommt nicht zum Energieverlust wegen der Kompensation, und darum ist es nicht notwendig, die Speisequelle der Leuchtdiode übermässig leistungsfähig auszulegen.
[0011] Die Spannung wird vorzugsweise einem negativen Pol eines Operationsverstärkers zugeführt, an dessen positivem Pol eine Spannung zur Einstellung des Arbeitspunktes der Strahlungsquelle angeschlossen ist und dabei wird durch eine geeignete Wahl der Grösse von Widerständen die Abhängigkeit der Grösse des Speisestromes von der abfallenden Spannung eingestellt.
[0012] Die Regelung des Speisestromes in Abhängigkeit von der abgegriffenen Spannung berücksichtigt vorzugsweise zusätzlich, dass auch der Strahlungssensor eine Temperaturabhängigkeit aufweist.
CH 707 089 B1 [0013] Der Vorteil besteht in der Tatsache, dass man auf solche Weise das Temperaturverhalten des ganzen optischen Sensorsystems mittels der erfindungsgemässen Strahlungsquelle kompensieren kann, also geeignet einstellen kann, und dies mit einem beliebigen Strahlungssensor in dem entsprechenden optischen Sensorsystem.
[0014] Das Ziel der Erfindung wird auch durch die erfindungsgemässe elektrische Schaltung zur Ansteuerung einer Leuchtdiode erreicht, deren Wesen darin besteht, dass die Anode der Leuchtdiode an den Ausgang eines Operationsverstärkers angeschlossen ist und die Kathode der Leuchtdiode über einen Widerstand in Serie an den negativen Pol der Speisung angeschlossen ist, wobei der Leuchtdiode ein erster Widerstand, der zwischen die Anode der Leuchtdiode und einen negativen Eingang des Operationsverstärkers eingeschaltet ist, und ein zweiter Widerstand, der zwischen den negativen Eingang des Operationsverstärkers und die Kathode der Leuchtdiode eingeschaltet ist, parallel zugeordnet sind, und wobei der positive Eingang des Operationsverstärkers an die Spannung zur Einstellung des Arbeitspunktes der Strahlungsquelle angeschlossen ist, wobei auf diese Weise der Speisestrom für die Leuchtdiode in Abhängigkeit von der über die Leuchtdiode abfallenden Spannung derart geregelt wird, dass der Einfluss der Temperatur der Leuchtdiode auf die Intensität der von der Leuchtdiode abgegebenen Lichtstrahlung eliminiert wird.
[0015] Der Vorteil besteht insbesondere in der Einfachheit des Betriebs ohne Erfordernis eines zusätzlichen Energieverbrauchs dadurch, dass als Temperatursensor die Leuchtdiode selbst eingesetzt wird, wobei einerseits die Möglichkeit besteht, nur die Temperaturabhängigkeit der Strahlungsquelle selbst und/oder auch die Temperaturabhängigkeit des Strahlungssensors des optischen Sensorsystems zu kompensieren. Die elektrische Schaltung mit der Leuchtdiode fungiert auch bei mehreren Leuchtdioden in der Serie und/oder auch im Regime eines unterbrochenen Scheins prinzipiell gleich.
[0016] Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Strahlungssensor einen optischen CMOS-Zeilensensor aufweist, oder als solcher ausgebildet ist.
Erläuterung der Zeichnungen [0017] Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung istauf der beigelegten Zeichnung dargestellt, in der:
Fig. 1 eine prinzipielle elektrische Schaltung zur Ansteuerung der Leuchtdiode als Strahlungsquelle eines optischen Sensorsystems zeigt,
Fig. 2 eine elektrische Schaltung der Leuchtdiode in dem Garnsensor zeigt,
Fig. 3 einen Graphen zeigt, welcher die Abhängigkeit der Spannung Ud bei konstantem Strom einerseits und des Stromes Id von der Temperatur bei konstanter Intensität der Strahlung der Leuchtdiode andererseits darstellt,
Fig. 4 einen Graphen zeigt, der die Abhängigkeit der Spannung Ud bei konstantem Strom einerseits und des Stromes Id von der Temperatur bei sinkender Intensität der Strahlung der Leuchtdiode andererseits darstellt und
Fig. 5 einen Graphen zeigt, der die Temperaturkompensation im optischen Sensorsystem mit der Leuchtdiode als Strahlungsquelle und dem optischen CMOS-Sensor veranschaulicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung [0018] Das Ausführungsbeispiel der elektrischen Schaltung der Strahlungsquelle mit der Leuchtdiode, das auf Fig. 1 dargestellt ist, stellt das Erfindungsprinzip dar. Die Anode der Leuchtdiode 1 ist an den Ausgang 21 des Operationsverstärkers 2 angeschlossen, und die Kathode der Leuchtdiode 1 ist über einen Widerstand in Serien R3 an den negativen Pol der Speisung angeschlossen. An die Leuchtdiode 1 sind ein erster Widerstand R1 und ein zweiter Widerstand R2 parallel angeschlossen. Der erste Widerstand R1 ist zwischen die Anode der Leuchtdiode 1 und den negativen Eingang des Operationsverstärkers 2 geschaltet. Der zweite Widerstand R2 ist zwischen die Kathode der Leuchtdiode 1 und den negativen Eingang des Operationsverstärkers 2 geschaltet. Der positive Eingang des Operationsverstärkers 2 ist an das Potenzial Ui zur Einstellung des Arbeitspunktes der Strahlungsquelle angeschlossen.
[0019] Die Leuchtdiode 1, die im optischen Sensorsystem als Strahlungsquelle vorgesehen ist, wird mit einem Speisestrom Id gespeist, dessen Grösse nicht nur von dem Potenzial Ui, sondern auch von der über den Übergang PN der Leuchtdiode abfallenden Spannung Ud abhängig ist, wobei die Spannung Ud temperaturabhängig ist. Bei der erfindungsgemässen elektrischen Schaltung kann man das Mass des Einflusses der temperaturabhängigen Spannung Ud auf den Speisestrom Id für die Leuchtdiode 1 auf solche Weise sehr einfach einstellen, dass die resultierende abgestrahlte Lichtenergie der Leuchtdiode 1 mit der Temperatur sinkt oder steigt, insbesondere derart, dass sie in einem bestimmten Bereich temperaturunabhängig ist, ohne dass es dabei zu einem wesentlichen Zuwachs des Stromes oder der Spannung kommt, die erforderlich ist, um die gewünschte Lichtenergie abzustrahlen.
[0020] Aus dem allgemeinen Prinzip eines Rückkopplunqsverstärkers erqibt es sich, dass
Ui = Ur+ Ud.R2/(R1 + R2), wobei es gilt, dass Ur= ld.R3, wo
CH 707 089 B1
Ui Eingangsspannung, die temperaturabhängige Spannung, die über der Leuchtdiode abfällt, und
Id der Strom sind, der aus dem Ausgang des Operationsverstärkers fliesst.
[0021] Nach der Regelung gilt dann
Id = UÌ/R3 - Ud.R2/R3 (R1 + R2), was man zwecks der Einfachheit als
Id = a.Ui - b.Ud überschreiben kann, wobei a und b Widerstandskonstanten sind, wobei a = 1/R3, b = R2/R3 (R1 + R2).
[0022] Vernachlässigt man den Strom über R1 und R2, kann man Id als Strom beschreiben, der durch die Leuchtdiode 1 fliesst, und aus der oben genannten Proportion Id = a.Ui - b.Ud kann man dann folgern, dass der Strom Id, der durch die Leuchtdiode 1 fliesst, aus dem wärmeunabhängigen konstanten Wert a.Ui, der durch die Eingangsspannung Ui laut der erforderten ausgestrahlten Lichtenergie gegeben ist, und aus der Komponente -b.Ud besteht, die von der wärmeabhängigen Spannung auf der Leuchtdiode 1 abhängig ist. Im Allgemeinen gilt, dass der Strom, der durch die Leuchtdiode 1 fliesst, bei Sinken der temperaturabhängigen Spannung Ud unter dem Einfluss der Temperatur steigt, die Schaltung bewirkt somit eine Kompensation. Durch die geeignete Wahl der Widerstandskonstanten a, b kann man für die jeweilige Temperaturcharakteristik der Leuchtdiode 1 bewirken, dass mit der steigenden Temperatur der Leuchtdiode 1 die von ihr ausgestrahlte Lichtenergie sinkt, steigt oder dass unter der Ausnutzung eines lokalen Extrems die Funktion von dieser Temperatur in einem bestimmten Bereich der Linearität unabhängig ist.
[0023] Soweit wir von der oben genannten Relation ausqehen, dass
Id = a.Ui - b.Ud wo die gewählten Widerstandskonstanten a, b eine physikalische Grösse bzgl. der Leitfähigkeit beinhalten, und wir wissen, dass die Spannung Ud auf der Leuchtdiode 1 mit der Temperatur prinzipiell sinkt, ist es also möglich, diese wie folgt auszudrücken:
Ud = Udo - c.At, wo Ud0 die Spannung auf der Leuchtdiode 1 bei einer Ruhetemperatur ist, c eine Konstante des Temperatureinflusses ist, wobei die Masseinheit der Konstante [mV/°C] beträgt und At die Temperaturänderung darstellt.
[0024] Nach dem Einsetzen in die Grundrelation ergibt sich
Id = a.Ui-b. (Udo-c.At), also
Id = a.Ui - b. Ud0 + b. c. At, was eine Geradengleichung ist, die angibt, dass der Strom Id, der durch die Leuchtdiode 1 fliesst, in der jeweiligen Einschaltung mit der Temperatur steigt, wenn die Spannung auf der Leuchtdiode 1 mit der Temperatur sinkt. Und die Spannung sinkt, weil das eine Eigenschaft der Leuchtdiode 1 ist.
[0025] Und da man die emittierte Lichtleistung der Leuchtdiode 1 der elektrischen Leistungsaufnahme für proportional halten kann, also Ud.ld, ist bei der Herabsetzung der Spannung Ud auf der Leuchtdiode 1 durch den Temperatureinfluss der Strom Id durch die Leuchtdiode zu erhöhen, damit die Leistung gleich bleibt, was die in der jeweiligen Anmeldung genannten elektrischen Schaltungen bewirken.
[0026] Aus Fig. 3 ist ersichtlich, wie die Spannung Ud auf der Leuchtdiode 1 mit der Temperatur sinkt - gestrichelte Linie was durch das Material der Leuchtdiode 1 gegeben ist, wobei konkrete Werte einer roten Leuchtdiode entsprechen. Die strichpunktierte Linie zeigt, naturgemäss in anderen Masseinheiten, wie der jeweilige Strom Id mit der Temperatur steigen muss, damit die Intensität INT der Strahlung der Leuchtdiode 1, dargestellt mit der durchgezogenen Linie, gleichbleibend ist, also von der Temperatur unabhängig ist. In der Praxis gibt es selbstverständlich kleine Abweichungen von dieser vereinfachenden Linearität.
[0027] Auch die Fig. 4 veranschaulicht den Zustand, dass durch die Wahl der Widerstandskonstanten a, b der Verlauf des Stromes Id1 mit einer kleineren Kurvensteilheit in Abhängigkeit von der Temperatur eingestellt wird, als dies beim Strom Id aus Fig. 3 der Fall ist, der zur Aufrechterhaltung der konstanten Intensität der Strahlung der Leuchtdiode 1 notwendig ist. Der Verlauf des Stromes Id1 mit einer kleineren Steilheit ist durch die doppelt strichpunktierte Linie dargestellt. Der Strom Id1 steigt mit der Temperatur weniger, als mit ihr die jeweilige Spannung Ud auf der Leuchtdiode 1 sinkt, und das Ergebnis ist die Senkung der Intensität INT der Strahlung der Leuchtdiode 1 mit der sich erhöhenden Temperatur, die mit der durchgezogenen Linie dargestellt ist.
[0028] Die Leuchtdiode 1 ist gewöhnlich ein Bestandteil des optischen Sensorsystems (sensing device), insbesondere als Quelle für die Lichtstrahlung in einem optischen Sensorsystem zur Verfolgung, das zudem einen Lichtempfänger aufweist, der beispielsweise durch einen optischen CMOS-Zeilensensor bereitgestellt wird. Der optische Sensor weist seinerseits auch eine gewisse Temperaturabhängigkeit in seiner Empfindlichkeit auf. Bei einem optischen CMOS-Zeilensensor steigen beispielsweise mit der Temperatur Fluktuationsströme, und damit steigt beim Temperaturzuwachs seine Empfindlichkeit, der CMOS-Sensor indiziert also eine mit der steigenden Temperatur höhere Bestrahlungsintensität, als sie tatsächlich
CH 707 089 B1 gegeben ist. Die Empfindlichkeit des CMOS-Sensors ist auf Fig. 5 durch eine punktierte Linie dargestellt. Damit das optische Sensorsystem als Ganzes temperaturunabhängig ist, muss die Leuchtdiode 1 also eine solche Lichtstrahlung generieren, deren Intensität INT mit der Temperatur definiert sinkt. Stellt man die Widerstandskonstanten a, b und den Verlauf der Intensität INT der Strahlung in der Abhängigkeit von der Temperatur laut Fig. 4 geeignet ein, was in Fig. 5 mit durchgezogener Linie dargestellt ist, erhält man die konstante Temperaturabhängigkeit dieses gesamten optischen Sensorsystems, die in Fig. 5 mit doppelt durchgezogener Linie dargestellt ist.
[0029] In Fig. 4, in der eine Leuchtdiode 1 dargestellt ist, die gemäss der Erfindung im optischen Sensorsystem zur Auswertung der Garnqualität auf der Textilmaschine vorgesehen ist, stellt die Spannung Ui auf dem Eingang Inp im Bereich 0-5 V eine Eingangsgrösse zur Einstellung der ausgestrahlten Soll-Lichtenergie der Leuchtdiode 1 dar, und in diesem Falle wird dies repräsentiert durch den Strom Id im Bereich 2-20 mA, der durch die Leuchtdiode 1 fliesst. Der zweite Eingang Stb des Operationsverstärkers 2 dient in der jeweiligen Applikation der gesteuerten periodischen Ausschaltung des Stromes der Leuchtdiode 1.
[0030] Der Vorteil des oben beschriebenen Verfahrens zur Generierung der Lichtstrahlung und der Strahlungsquelle zu dessen Ausführung besteht unter anderem darin, dass es aufgrund der Kompensierung der Temperaturabhängigkeit eines weniger grossen Stroms oder einer weniger grossen Spannung bedarf, als sie die Leuchtdiode 1 selbst für die entsprechende Intensität der Lichtstrahlung benötigt. Der Eingang zur Zuführung des Potenzials Ui zur Einstellung der Soll-Intensität bleibt stabil. Die gewöhnlicherweise durch einen Prozessor oder durch ein anderes Element eingestellte Spannung Ui gibt lediglich vor, um welche Strahlungsintensität herum sich die jeweilige Kompensation abspielen soll. Bei dieser Schaltung steigt mit der Erhöhung Ui die Intensität der Lichtstrahlung.
Industrielle Anwendbarkeit [0031] Die Erfindung lässt sich bei auf einem optischen Prinzip arbeitenden Sensorsystemen einsetzen, die als ihre Lichtquelle eine Leuchtdiode verwenden, für die bestimmte Temperatureigenschaften gefordert sind, vor allem bei Sensorsystemen zur Verfolgung der Anwesenheit und/oder der Qualität der linearen Textilmaterialien, die in vorteilhafter Weise mit einem optischen CMOS-Zeilensensor ausgestattet sind.

Claims (8)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur Erzeugung der Lichtstrahlung in einem optischen Sensorsystem, welches insbesondere zur Verfolgung der Anwesenheit und/oder der Qualität eines linearen Textilmaterials dient, und wobei das optische Sensorsystem eine Leuchtdiode (1) als Quelle für die Lichtstrahlung und einen die Lichtstrahlung empfangenden Strahlungssensor umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass während der Dauer der Erzeugung der Lichtstrahlung durch die Leuchtdiode (1) die überder Leuchtdiode (1) abfallende Spannung (Ud) abgegriffen wird und dass die abgegriffene Spannung (Ud) die Grösse des Speisestromes (Id) bestimmt, welcher durch die Leuchtdiode (1) fliesst, wobei die Abhängigkeit des Speisestromes (Id) von der Spannung (Ud) derart eingestellt ist, dass der Einfluss der Temperatur der Leuchtdiode (1) auf die Intensität der Lichtstrahlung der Leuchtdiode (1) durch die so verwirklichte Regelung eliminiert wird.
  2. 2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung einem negativen Pol eines Operationsverstärkers (2) zugeführt wird, an dessen positivem Pol eine Spannung (Ui) zur Einstellung des Arbeitspunktes der Strahlungsquelle angeschlossen ist, wobei durch geeignete Wahl der Grösse von Widerständen (R1, R2, R3) die Abhängigkeit der Grösse des Speisestromes (Id) von der abfallenden Spannung (Ud) eingestellt wird.
  3. 3. Verfahren nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Speisestromes (Id) in Abhängigkeit von der abgegriffenen Spannung (Ud) zusätzlich berücksichtigt, dass auch der Strahlungssensor eine Temperaturabhängigkeit aufweist.
  4. 4. Elektrische Schaltung zur Ansteuerung einer Leuchtdiode (1), die in einem optischen Sensorsystem, welches insbesondere zur Verfolgung der Anwesenheit und/oder der Qualität eines linearen Textilmaterials dient, eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anode der Leuchtdiode (1) an den Ausgang eines Operationsverstärkers (2) angeschlossen ist und eine Kathode der Leuchtdiode (1) über einen in Serie geschalteten Widerstand (R3) an den negativen Pol der Einspeisung angeschlossen ist, wobei der Leuchtdiode (1) ein erster Widerstand (R1), der zwischen die Anode der Leuchtdiode (1) und den negativen Eingang des Operationsverstärkers (2) geschaltet ist, und ein zweiter Widerstand (R2), der zwischen den negativen Eingang des Operationsverstärkers (2) und die Kathode der Leuchtdiode (1) geschaltet ist, parallel zugeordnet sind, und wobei der positive Eingang des Operationsverstärkers (2) an die Spannung (Ui) zur Einstellung des Arbeitspunktes der Strahlungsquelle angeschlossen ist, wobei auf diese Weise der Speisestrom (Id) für die Leuchtdiode (1) in Abhängigkeit von der über der Leuchtdiode (1) abfallenden Spannung derart geregelt wird, dass der Einfluss der Temperatur der Leuchtdiode (1) auf die Intensität der von der Leuchtdiode (1) abgegebenen Lichtstrahlung (1) eliminiert wird.
  5. 5. Elektrische Schaltung nach dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Operationsverstärker (2) mit einem Eingang (Stb) zur gesteuerten Unterbrechung des Speisestromes der Leuchtdiode (1) versehen ist.
  6. 6. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltung mindestens zwei Leuchtdioden (1) aufweist, die in Serie geschaltet sind.
    CH 707 089 B1
  7. 7. Optisches Sensorsystem mit einer elektrischen Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 zur Verfolgung der Anwesenheit und/oder der Qualität des Garns, in welchem als Strahlungsempfänger ein optischer CMOS-Zeilensensor bereitgestellt ist.
  8. 8. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einem optischen Sensorsystem zur Verfolgung der Anwesenheit und/oder der Qualität des Garns, in welchem als Strahlungsempfänger ein optischer Sensor einen optischen CMOS-Zeilensensor aufweist.
    CH 707 089 B1
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