CS196898B1

CS196898B1 - Connection of the recording circuit particularly at the devices for indentification of milking cows

Info

Publication number: CS196898B1
Application number: CS881977A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Hamalcik; Jiri Pech; Bohumir Kotrc; Dusan Rysanek
Original assignee: Jaroslav Hamalcik; Jiri Pech; Bohumir Kotrc; Dusan Rysanek
Priority date: 1977-12-27
Filing date: 1977-12-27
Publication date: 1980-04-30

Description

Předmětem vynálezu je zapojení snímačového obvodu, zejména u zařízení pro identifikaci dojnic.It is an object of the invention to connect a sensor circuit, particularly in a dairy identification device.

Většina známých snímačových obvodů u zařízení pro identifikaci dojnic používá dvouhodnotový výstupní signál, určený pro návazné zpracování číslicovým zařízením. Výstupní signál bývá odvozován od signálu střídavě buzené magnetické snímací hlavy, vyplývajícího z nosiče binárního kódu, na němž je upraven oddělený feromagnetický záznam jednotkových a nulových bitů kódu dojnice, u kterých není nutné dodržení stálé rychlosti snímací hlavy. Magnetická snímací hlava, napojená na zdroj střídavého budicího proudu, má určitou índukčnost, pokud se nachází mimo oblast feromagnetického materiálu. Po přiblížení snímací hlavy k feromagnetickému materiálu nosiče kódu dochází ke zvětšování její indukčnosti, přičemž tato změna indukčnosti není skoková, ale mění se postupně v časovém intervalu, závislém na rychlosti posuvu snímací hlavy nebo kosiče kódu. Se změnou velikosti indukčnosti dochází zároveň ke změně amplitudy budicího proudu ve snímací hlavě, přičemž frekvence budicího proudu je daná zdrojem a v určitém časovém intervalu proběhne určitý počet period budicího proudu. Signál ze snímací hlavy je pak předáván k zesílení a tvarování do tvarovače budicího signálu, na němž je nastaveno zvolené prahové napětí, určující přepínací napětí. Výstupní signál z tvarovače, reagující na všechny změny budicího proudu ze snímací hlavy oproti danému prahovému napětí, je pak přímo předáván číslicovému zařízení k vyhodnocení a registraci. U těchto známých zapojení snímačového obvodu však dochází vlivem výrobních tolerancí nosiče kódu, odskoků snímací hlavy od nosiče kódu nebo vlivem nečistot usazených na nosiči ke změnám vzdálenosti snímací hlavy a vyvolaným změnám indukčnosti. V časovém intervalu pak dojde k několika parazitním změnám amplitudy výstupního signálu vůči prahovému napětí, které jsou registrovány číslicovým zařízením a tím dochází k chybnému odečtení čísla z nosiče kódu. Uvedený problém, vyvolávající zákmity, se vyskytuje jak při přechodu snímací hlavy do prostoru, tak i z prostoru feromagnetického materiálu. Pro odstranění těchto nedostatků se u některých jiných známých provedení zavádí do snímačového obvodu časové zpoždění, které by mělo uváděné parasitní zákmity eliminovat. Toto provedení však obvykle nevede k odstranění nedostatku, protože potřebné časové zpoždění lze velmi těžko odhadnout s ohledem na provozní podmínky, zejména frekvenci budicího proudu, rychlosti posuvu snímací hlavy, malé rozměry snímače a nosiče kódu i výrobní tolerance použitých součástek. Proto se u dalších známých provedení používají jiné principy pro identifikaci kódu, pracující na principu vysílač-přijímač, které jsou však podstatně složitější a nákladnější.Most known sensor circuits in dairy identification devices use a two-valued output signal for subsequent digital processing. The output signal is derived from the signal of the alternately excited magnetic scanning head resulting from the binary code carrier, on which a separate ferromagnetic recording of the unit and zero bits of the dairy code is provided, for which a constant scanning head speed is not required. A magnetic pickup head connected to an AC drive source has some inductance when it is outside the ferromagnetic material region. As the scanning head approaches the ferromagnetic material of the code carrier, its inductance increases, and this change in inductance is not stepped but changes gradually over a period of time depending on the feed rate of the scanning head or code cutter. As the magnitude of the inductance changes, the excitation current amplitude in the sensing head also changes, with the excitation current frequency being given by the source and a number of excitation current periods taking place over a certain period of time. The signal from the sensor head is then transmitted for amplification and shaping to the exciter signal generator, at which a selected threshold voltage is determined, determining the switching voltage. The output signal from the former responding to any variation of the excitation current from the sensing head relative to a given threshold voltage is then directly transmitted to the digital device for evaluation and registration. However, in these known sensor circuit connections, due to manufacturing tolerances of the code carrier, jumps of the scan head from the code carrier, or due to impurities deposited on the carrier, the distance of the sensor head and induced changes in inductance occur. In the time interval, there are several parasitic changes in the amplitude of the output signal with respect to the threshold voltage, which are registered by the digital device and thus the number is incorrectly subtracted from the code carrier. The aforesaid oscillating problem occurs both when the transducer head passes into and out of the ferromagnetic material space. To overcome these drawbacks, in some other known embodiments, a time delay is introduced into the sensor circuit, which should eliminate said parasitic oscillations. However, this design usually does not eliminate the drawback, since the required time delay is very difficult to estimate with respect to operating conditions, in particular the excitation current frequency, the sensor head travel speed, the small dimensions of the sensor and code carrier and the manufacturing tolerances of the components used. Therefore, in other known embodiments, other code-identification principles operating on the transmitter-receiver principle are used, but are considerably more complex and costly.

Účelem vynálezu je vytvořit takové zapojení snímačového obvodu, které výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a jednoduchým způsobem zajišťuje jednoznačný klopný jev pro dvouhodnotový výstupní signál, ovládající číslicové zařízení.The purpose of the invention is to provide a sensor circuit arrangement which largely removes the above-mentioned drawbacks and in a simple manner provides a unique tilting effect for the two-valued output signal controlling the digital device.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že výstup zdroje budicího proudu je připojen jednak ke vstupu tvarovače budicího signálu, jehož výstup je napojen na hodinový vstup posuvného registru, jednak na vstup snímací hlavy, jejíž výstup je propojen přes tvarovač v sérii s invertorem na vstup posuvného registru, přičemž výstupy posuvného registru jsou propojeny se vstupy součinového hradla, jež je svým výstupem připojeno na vstup číslicového zařízení.SUMMARY OF THE INVENTION The output of the excitation current source is connected to the input of the exciter signal generator, the output of which is connected to the clock input of the shift register, and to the input of the sensor head whose output is connected in series with the inverter. wherein the shift register outputs are coupled to the product gate inputs which are connected to the input of the digital device.

Na připojeném výkresu je na obr. 1 schematicky znázorněn příklad zapojení snímačového obvodu podle vynálezu a na obr. 2 je grafické znázornění části průběhu jednotlivých napětí, přičemž na obr. 2a je znázorněn průběh tvarového signálu ve vazbě na časový interval s vyznačeným prahovým napětím, na obr. 2b je znázorněn odpovídající průběh tvarovaného napětí a obr. 2c znázorňuje odpovídající průběh výstupního napětí.In the accompanying drawing, FIG. 1 schematically shows an example of the connection of a sensor circuit according to the invention, and FIG. 2 is a graphical representation of a portion of the individual voltage waveforms; FIG. 2a shows the waveform of the shape signal Fig. 2b shows the corresponding waveform of the shaped voltage and Fig. 2c shows the corresponding waveform of the output voltage.

Zapojení snímačového obvodu pro identifikaci údajů z feromagnetického kódu 2 na nosiči 1 je vytvořeno tak, že zdroj budicího proudu 3 je svým výstupem 31 napojen jednak na vstup 51 snímací hlavy 5, opatřené jádrem, jednak na vstup 41 tvarovače budicího signálu 4. Výstup 52 snímací hlavy 5 je spojen se vstupem 61 tvarovače 6, jehož výstup 62 je napojen na vstup 71 invertor 7, jehož výstup 72 je spojen se vstupem 12 posuvného registru 8, který je svým hodinovým vstupem 11 spojen s výstupem 42 tvarovače budicího signálu 4. Výstupy 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, ... 8n, jejichž počet odpovídá zvolené kapacitě n-bltového posuvného registru 8, jsou napojeny na odpovídající vstupy 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, ... 9n součinového bloku 9, jehož výstup 13 je napojen na vstup 14 číslicového zařízeníThe connection of the sensor circuit for identification of the data from the ferromagnetic code 2 on the carrier 1 is formed in such a way that the excitation current source 3 is connected with its output 31 to the input 51 of the sensor head 5 with the core. of the head 5 is connected to the input 61 of the former 6, the output 62 of which is connected to the input 71 of an inverter 7, the output 72 of which is connected to the input 12 of the shift register 8. 82, 83, 84, 85, 86, 87, ... 8n, the number of which corresponds to the selected capacity of the n-bit shift register 8, are connected to the corresponding inputs 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97,. 9n of the product block 9, whose output 13 is connected to the input 14 of the digital device

10.10.

Zapojení snímačového obvodu podle vyzároveň i související změně amplitudy budiproudu 3 vytváří střídavé budicí napětí s periodou T, které je přiváděno z výstupu 31 na Vstup 51 snímací hlavy 5 a rovněž na vstup 41 tvarovače budicího signálu 4, kde je provedeno tvarování pošouvacích impulsů s periodou T na obdélníkový průběh, kteréžto impulsy jsou pak z výstupu 42 trvale přiváděny na hodinový vstup 11 posuvného registru 8. Při přibližování a posuvu jádra snímací hlavy 5 po feromagnetickém kódu 2 nosiče 1 dochází ke změně indukčnosti a nálezu pracuje následovně: zdroj budicího čího napětí, přiváděného ze zdroje budicího proudu 3 a na výstupu 52 je pák napětí U₃, jehož skutečný přechod mezi maximální a minimální hodnotou je v časovém intervalu t a nikoli skokově, jak je čárkovaně znázorněno teoretické napětí U_tt na obr. 2a. Napětí Uj je pak přiváděno na vstup 61 tvarovače 6 se zvoleným prahovým napětím Up, kde dochází k úpravě signálu na tvarované napětí Ut, jak je znázorněno na obr. 2b. Pro další zpracování tvarovaného napětí Ut je nutné provést inversi jeho hodnoty v invertoru 4. Tvarované napětí Ut .je přivedeno na vstup 71 invertoru 7, na jehož výstupu 72 je pak invertované napětí Ut. Na výstupu 62 nabývá tvarované napětí Ut hodnoty log „1“, je-li napětí U₃ menší než prahové napětí Up, kdežto invertované napětí Ut na výstupu 72 má hodnotu log „0“ a hodnotu log „1“, jestliže napětí U_; je větší než prahové napětí Up. Tyto hodnoty jsou přiváděny do posuvného registru 8 vždy při náběžné hraně impulsu, přiváděného trvale na hodinový vstup 11. Posuvný registr 8 má kapacitu n-bitů a jeho výstupy 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, ... 8n jsou propojeny se vstupy 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, ... 9n součinového hradla 9, realizujícího negovaný logický součin. Je-li napětí U₂, které je úměrné měřené veličině feromagnetického kódu 2, trvale větší než prahové napětí Up, pak invertované napětí Ut na vstup 12 má hodnotu log „1“ a na výstupu 13 součinového hradla 9 má výstupní napětí hodnotu log „0“; má-li invertované napětí Ut trvale hodnotu log „0“, pak výstupní napětí Uv má hodnotu log „1“. Tento vztah platí při monotónní změně napětí U₃, v praxi však dochází k parasitním změnám nebo zákmitům a invertované napětí Ut nabývá hodnot jak log „0“, tak log „1“ a v posuvném registru 8 je vždy zaznamenáno n těchto hodnot. Pokud počet bitů n posuvného registru 8 je větší než počet parasitních změn napětí U₃, je alespoň na jednom z výstupů 81, 82, ... 8n zaznamenána hodnota log „0“ a pak výstupní napětí Uv udržuje hodnotu log „1“. Při změně napětí U₃ z hodnoty nižší než je prahové napětí Up, na hodnotu vyšší, zachovává výstupní napětí Uv hodnotu log „1“ tak dlouho, dokud je na některém z výstupů 81, 82, ... 8n hodnota log „0“. Ke změně výstupního napětí Uv z hodnoty log „1“ na hodnotu log „0“ dojde v okamžiku, kdy na všech výstupech 81, 82, ... 8n posuvného registru 8 je zaznamenána hodnota log „1“. Hodnota výstupního napětí Uv je předávána z výstupu 13 součinového hradla 9 na vstup 14 číslicového zařízení 10, kde je pro návazné zpracování např. zhodnocení zdra196898 votního stavu, určení dávky krmivá, identifikováno číslo z feromagnetického kódu nosiče 1.The wiring of the sensor circuit in accordance with the corresponding change in the amplitude of the current 3 generates alternating excitation voltage with period T, which is supplied from output 31 to input 51 of sensor head 5 and also to input 41 of exciter signal 4. rectangular waveform, which pulses are then continuously output from output 42 to clock input 11 of shift register 8. As the sensor head 5 moves along the ferromagnetic code 2 of carrier 1, the inductance changes and the detection works as follows: from the source of the excitation current 3 and at the output 52 there is a voltage lever U ₃ , whose actual transition between the maximum and minimum value in the time interval t is not stepwise as the theoretical voltage U _t t in Fig. 2a is shown in dashed lines. The voltage U1 is then applied to the input 61 of the former 6 at a selected threshold voltage Up, where the signal is adjusted to the shaped voltage Ut, as shown in FIG. 2b. For further processing of the shaped voltage Ut it is necessary to invert its value in the inverter 4. The shaped voltage Ut is applied to the input 71 of the inverter 7, at the output 72 of which the inverted voltage Ut is then inverted. At the output 62, the shaped voltage Ut becomes log "1" when the voltage U _{3 is} less than the threshold voltage Up, while the inverted voltage Ut at the output 72 is log "0" and the log "1" if the voltage U _; is greater than the threshold voltage Up. These values are fed to the shift register 8 at each rising edge of the pulse fed continuously to the clock input 11. The shift register 8 has n-bit capacity and its outputs 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, ... 8n are coupled to the inputs 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, ... 9n of the product gate 9 realizing the negated logic product. If the voltage U ₂ , which is proportional to the measured quantity of the ferromagnetic code 2, is constantly greater than the threshold voltage Up, then the inverted voltage Ut at input 12 is log "1" and at the output 13 of the product gate 9 the output voltage is log "0. '; if the inverted voltage Ut is permanently log "0", then the output voltage Uv is log "1". This relationship is valid for monotonous voltage changes U ₃ , but in practice parasitic changes or flickers occur and inverted voltage Ut takes values of both log "0" and log "1" and n these values are always recorded in shift register 8. If the number of bits n of shift register 8 is greater than the number of parasitic voltage variations U ₃ , at least one of the outputs 81, 82, ... 8n the log value "0" is recorded, and then the output voltage Uv maintains the log value "1". When the voltage U ₃ is changed from a value lower than the threshold voltage Up to a value higher, the output voltage Uv maintains the log value "1" as long as the log value "0" is present at one of the outputs 81, 82, ... 8n. The output voltage Uv changes from log "1" to log "0" when all outputs 81, 82, ... 8n of shift register 8 have the log "1" recorded. The value of the output voltage Uv is transmitted from the output 13 of the product gate 9 to the input 14 of the digital device 10, where, for subsequent processing, e.g.

Zapojení podle vynálezu eliminuje parasitní změny a zákmity po dobu n-bitů s časovou periodou budicího napětí T, přičemž počet n je určen kapacitou použitého posuvPŘEDMÉTThe circuit according to the invention eliminates parasitic changes and oscillations over a period of n-bits with a period of excitation voltage T, the number n being determined by the capacity of the displacement used.

Claims

SUBJECT

A shunt circuit, particularly in a device for identifying dairy cows from a ferromagnetic code carrier and provided with an excitation current source, a sensing head, a former and a digital device, characterized in that the excitation current source output (31) is connected to the input (41) the exciter signal generator (4), the output of which (42) is connected to the clock input (11) of the shift register (8) and to the input (51) of the down register 8 and the product gate 9. circuits and use in devices where the transition of the processed signal from the upper to the lower level and vice versa is not monotonous, especially in measurement technology.

OF THE INVENTION a turret (5) whose output (52) is connected via a former (6) in series with an inverter (7) to an input (12) of a shift register (8), wherein the outputs (81, 82, 83, 84, 85) 86, 87, ... 8n) of the shift register (8) are connected to the inputs (91, 92, 93, 94, 95, 96, 97,.,. 9n) of the product gate (9), which is its output (13). ) connected to the input of the digital device (10).

2 drawings