DD233360A1 - DEVICE FOR MONITORING THE FUNCTION OF AN ULTRASONIC ECHOOL - Google Patents

DEVICE FOR MONITORING THE FUNCTION OF AN ULTRASONIC ECHOOL Download PDF

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DD233360A1
DD233360A1 DD27191284A DD27191284A DD233360A1 DD 233360 A1 DD233360 A1 DD 233360A1 DD 27191284 A DD27191284 A DD 27191284A DD 27191284 A DD27191284 A DD 27191284A DD 233360 A1 DD233360 A1 DD 233360A1
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DD
German Democratic Republic
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module
monitoring
ultrasonic
receiver
transmitter
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DD27191284A
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German (de)
Inventor
Rainer Schuch
Georg Knoechel
Klaus Kielhorn
Original Assignee
Fortschritt Veb K
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Ueberwachung der Funktion an Ultraschall-Abstandsmesseinrichtungen und Ultraschall-Abstandssignalisationseinrichtungen nach dem Impulsechoprinzip. Ziel der Erfindung ist es, eine Erweiterung des Anwendungsbereiches der Ueberwachungseinrichtung zu erreichen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu entwickeln, mit deren Hilfe Charakteristiken des Sendesignales eines Ultraschallgebers zur Beurteilung seiner Funktion genutzt werden. Die Aufgabe wird gemaess der Erfindung dadurch geloest, indem ein Ueberwachungs-Baustein einmal direkt mit einem Taktgeber-Baustein und indirekt mit einem Kontroll-Tastbaustein in Verbindung steht, dieser Ueberwachungs-Baustein einem Empfaenger-Baustein nachgeschaltet und mit einer Signalverarbeitungs-Baugruppe funktionell verbunden ist. FigurThe invention relates to a device for automatic monitoring of the function of ultrasonic distance measuring devices and ultrasound distance signaling devices according to the pulse-chopper principle. The aim of the invention is to achieve an extension of the field of application of the monitoring device. The object of the invention is to develop a device with the aid of which characteristics of the transmission signal of an ultrasound transmitter are used to assess its function. The object is achieved according to the invention by a monitoring module once directly with a clock module and indirectly with a control Tastbaustein in connection, this monitoring module downstream of a receiver module and is operatively connected to a signal processing module , figure

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Überwachung der Funktion an Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtungen und Ultraschall-Abstandssignalisationseinrichtungen nach dem Impulsechoprinzip.The invention relates to a device for automatically monitoring the function of ultrasonic distance measuring devices and ultrasound distance signaling devices according to the pulse-chopper principle.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

In der DD-Patentschrift 127219 ist eine Vorrichtung beschrieben, die zum kontinuierlichen Regeln der Abwurfhöhe eines Verladeförderers an einer Kartoffelerntemaschine Verwendung findet und aus zwei an dem Abwurfende des Förderers angeordneten Ultraschallmeßköpfen besteht. Ferner sind in unmittelbarer Nähe der äußeren Kanten des Abwurfendes Leitspiegel angebracht, die so eingestellt sind, daß die ausgesandten Ultraschallimpulse in vertikale und horizontale Bündel aufgeteilt werden und die eingehenden vertikalen und horizontalen Echoimpulse in Richtung eines Ultraschallwandlers geleitet werden.DD patent 127219 describes a device which is used to continuously control the discharge height of a loading conveyor on a potato harvester and consists of two ultrasonic measuring heads arranged at the discharge end of the conveyor. Further, in the immediate vicinity of the outer edges of the discharge end guide mirrors are mounted, which are set so that the emitted ultrasonic pulses are divided into vertical and horizontal beams and the incoming vertical and horizontal echo pulses are directed towards an ultrasonic transducer.

Diese bekannte Lösung basiert auf der Überwachung des Echosignales als Kriterium für die Funktion der Vorrichtung zum kontinuierlichen Regeln eines Abstandes. Dies setzt voraus, daß im Regelfall ein Echosignal vorhanden sein muß, d.h., daß reflektierende Gegenstände sich immer im Meßbereich befinden müssen. Diese Bedingung führt zu einer Einschränkung der Möglichkeiten für den Einsatz dieser Vorrichtung und läßt sich bei Ultraschall-Abstandssignalisationseinrichtungen, beispielsweise an Kranbahnen, nicht anwenden, da im Regelfall der Abstand zum Kollisionsgegenstand so groß ist, daß kein Echo nachweisbar ist.This known solution is based on the monitoring of the echo signal as a criterion for the function of the device for continuously controlling a distance. This presupposes that as a rule an echo signal must be present, that is to say that reflecting objects must always be within the measuring range. This condition leads to a limitation of the possibilities for the use of this device and can not be used in ultrasonic distance signaling devices, for example on crane runways, since as a rule the distance to the collision object is so great that no echo can be detected.

Das Ziel der ErfindungThe aim of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, eine Erweiterung des Anwendungsbereiches der Überwachungseinrichtung zu erreichen.The invention has the goal to achieve an extension of the scope of the monitoring device.

Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu entwickeln, mit deren Hilfe Charakteristiken des Sendesignales eines Ultraschallgebers zur Beurteilung seiner Funktion genutzt werden.The object of the invention is to develop a device by means of which characteristics of the transmission signal of an ultrasound transmitter are used to assess its function.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, indem ein Überwachungs-Baustein einmal direkt mit einem Taktgeber-Baustein und indirekt mit einem Kontroll-Tastbaustein in Verbindung steht, dieser Überwachungs-Baustein einem Empfänger-Baustein nachgeschaltet und mit einer Signalverarbeitungs-Baugruppe funktionell verbunden ist.The object is achieved according to the invention in that a monitoring module is once directly connected to a clock component and indirectly to a control contact module, this monitoring component is connected downstream of a receiver component and is operatively connected to a signal processing module ,

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist das Blockschaltbild der Einrichtung dargestellt.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing the block diagram of the device is shown.

Ein Taktgeber-Baustein 1 steuert über einen Sender-Tastbaustein 2 den Sender-Baustein 3, der den Ultraschall-Sende/ Empfangs-Geber 4 ansteuert. Der Ultraschall-Sendeimpuls wird an Hindernissen 5 reflektiert und vom Ultraschall-Sende/ Empfangsgeber 4 nach einer Signallaufzeit mit dem Empfänger-Baustein 6 registriert. Das Ausgangssignal des Empfänger-Bausteins 6 gelangt über ein Tor-Baustein 7 an eine Signalverarbeitungs-Baugruppe 8 bekannter Art. Während des Sendeimpulses vom Sender-Baustein 3 und der mechanischen Nachschwingzeit des Ultraschall-Sende/ Empfangs-Gebers 4 ist der Tor-Baustein 7 durch den Empfänger-Tastbaustein 9 gesperrt. Innerhalb der mechanischen Nachschwingzeit des Ultraschall-Sende/Empfangs-Gebers 4 erfolgt mit dem Kontroll-Tastbaustein 10 und dem Taktgeber-Baustein 1 das Aktivieren des Überwachungs-Bausteins 11, der das Ausgangssignal des Empfänger-Bausteins 6 hinsichtlich Amplituden- und Nullpegel kontrolliert. Beim Fehlen der vorgegebenen Pegel gibt der Überwachungs-Baustein 11 ein Steuersignal an die Signalverarbeitungs-Baugruppe 8 ab, die so beeinflußt wird, daß eine Kollision von Anlagenteilen mit Hindernissen 5 verhindert wird bzw. den Funktionsausfall der Einrichtung anzeigt.A clock module 1 controls via a transmitter Tastbaustein 2 the transmitter module 3, which controls the ultrasonic transmit / receive encoder 4. The ultrasonic transmission pulse is reflected at obstacles 5 and registered by the ultrasonic transmitter / receiver 4 after a signal delay with the receiver module 6. The output signal of the receiver module 6 passes through a gate module 7 to a signal processing module 8 of known type. During the transmission pulse from the transmitter module 3 and the mechanical Nachschwingzeit the ultrasonic transmitter / receiver encoder 4 is the gate module. 7 blocked by the receiver Tastbaustein 9. Within the mechanical Nachschwingzeit of the ultrasonic transmitting / receiving encoder 4 is carried out with the control Tastbaustein 10 and the clock module 1, the activation of the monitoring module 11, which controls the output signal of the receiver module 6 in terms of amplitude and zero level. In the absence of the predetermined level, the monitoring module 11 outputs a control signal to the signal processing module 8, which is influenced so that a collision of system parts with obstacles 5 is prevented or indicates the malfunction of the device.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Einrichtung zur Überwachung der Funktion eines Ultraschall-Echolotes, die mittels eines Echoimpulses den Abstand zu einer evtl. Kollisionsquelle ermittelt, gekennzeichnet dadurch, daß ein Überwachungs-Baustein (11) einmal direkt mit einem Taktgeber-Baustein (1) und indirekt mit einem Kontroll-Tastbaustein (10) in Verbindung steht, dieser Überwachungs-Baustein (11) einen Empfänger-Baustein (6) nachgeschaltet und mit einer Signalverarbeitungs-Baugruppe (8) funktionell verbunden ist.Device for monitoring the function of an ultrasonic echosounder, which determines the distance to a possible collision source by means of an echo pulse, characterized in that a monitoring module (11) is used directly with a clock module (1) and indirectly with a control unit. Tastbaustein (10) is connected, this monitoring module (11) downstream of a receiver module (6) and is operatively connected to a signal processing module (8). Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Überwachung der Funktion an Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtungen und Ultraschall-Abstandssignalisationseinrichtungen nach dem Impulsechoprinzip.The invention relates to a device for automatically monitoring the function of ultrasonic distance measuring devices and ultrasound distance signaling devices according to the pulse-chopper principle. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions In der DD-Patentschrift 127219 ist eine Vorrichtung beschrieben, die zum kontinuierlichen Regeln der Abwurfhöhe eines Verladeförderers an einer Kartoffelerntemaschine Verwendung findet und aus zwei an dem Abwurfende des Förderers angeordneten Ultraschallmeßköpfen besteht. Ferner sind in unmittelbarer Nähe der äußeren Kanten des Abwurfendes Leitspiegel angebracht, die so eingestellt sind, daß die ausgesandten Ultraschallimpulse in vertikale und horizontale Bündel aufgeteilt werden und die eingehenden vertikalen und horizontalen Echoimpulse in Richtung eines Ultraschallwandlers geleitet werden.DD patent 127219 describes a device which is used to continuously control the discharge height of a loading conveyor on a potato harvester and consists of two ultrasonic measuring heads arranged at the discharge end of the conveyor. Further, in the immediate vicinity of the outer edges of the discharge end guide mirrors are mounted, which are set so that the emitted ultrasonic pulses are divided into vertical and horizontal beams and the incoming vertical and horizontal echo pulses are directed towards an ultrasonic transducer. Diese bekannte Lösung basiert auf der Überwachung des Echosignales als Kriterium für die Funktion der Vorrichtung zum kontinuierlichen Regeln eines Abstandes. Dies setzt voraus, daß im Regelfall ein Echosignal Vorhandensein muß, d.h., daß reflektierende Gegenstände sich immer im Meßbereich befinden müssen. Diese Bedingung führt zu einer Einschränkung der Möglichkeiten für den Einsatz dieser Vorrichtung und läßt sich bei Ultraschall-Abstandssignalisationseinrichtungen, beispielsweise an Kranbahnen, nicht anwenden, da im Regelfall der Abstand zum Kollisionsgegenstand so groß ist, daß kein Echo nachweisbar ist.This known solution is based on the monitoring of the echo signal as a criterion for the function of the device for continuously controlling a distance. This presupposes that, as a rule, an echo signal must be present, that is to say that reflecting objects must always be within the measuring range. This condition leads to a limitation of the possibilities for the use of this device and can not be used in ultrasonic distance signaling devices, for example on crane runways, since as a rule the distance to the collision object is so great that no echo can be detected. Das Ziel der ErfindungThe aim of the invention Die Erfindung hat das Ziel, eine Erweiterung des Anwendungsbereiches der Überwachungseinrichtung zu erreichen. Das Wesen der ErfindungThe invention has the goal to achieve an extension of the scope of the monitoring device. The essence of the invention Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu entwickeln, mit deren Hilfe Charakteristiken des Sendesignales eines Ultraschallgebers zur Beurteilung seiner Funktion genutzt werden.The object of the invention is to develop a device by means of which characteristics of the transmission signal of an ultrasound transmitter are used to assess its function. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, indem ein Überwachungs-Baustein einmal direkt mit einem Taktgeber-Baustein und indirekt mit einem Kontroll-Tastbaustein in Verbindung steht, dieser Überwachungs-Baustein einem Empfänger-Baustein nachgeschaltet und mit einer Signalverarbeitungs-Baugruppe funktionell verbunden ist.The object is achieved according to the invention in that a monitoring module is once directly connected to a clock component and indirectly to a control contact module, this monitoring component is connected downstream of a receiver component and is operatively connected to a signal processing module , Ausführungsbeispielembodiment Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist das Blockschaltbild der Einrichtung dargestellt.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing the block diagram of the device is shown. Ein Taktgeber-Baustein 1 steuert über einen Sender-Tastbaustein 2 den Sender-Baustein 3, der den Ultraschall-Sende/ Empfangs-Geber 4 ansteuert. Der Ultraschall-Sendeimpuls wird an Hindernissen 5 reflektiert und vom Ultraschall-Sende/ Empfangsgeber 4 nach einer Signallaufzeit mit dem Empfänger-Baustein 6 registriert. Das Ausgangssignal des Empfänger-Bausteins 6 gelangt über ein Tor-Baustein 7 an eine Signalverarbeitungs-Baugruppe 8 bekannter Art. Während des Sendeimpulses vom Sender-Baustein 3 und der mechanischen Nachschwingzeit des Ultraschall-Sende/ Empfangs-Gebers 4 ist der Tor-Baustein 7 durch den Empfänger-Tastbaustein 9 gesperrt. Innerhalb der mechanischen Nachschwingzeit des Ultraschall-Sende/Empfangs-Gebers 4 erfolgt mit dem Kontroll-Tastbaustein 10 und dem Taktgeber-Baustein 1 das Aktivieren des Überwachungs-Bausteins 11, der das Ausgangssignal des Empfänger-Bausteins 6 hinsichtlich Amplituden-und Nullpegel kontrolliert. Beim Fehlen der vorgegebenen Pegel gibt der Überwachungs-Baustein 11 ein Steuersignal an die Signalverarbeitungs-Baugruppe 8 ab, die so beeinflußt wird, daß eine Kollision von Anlagenteilen mit Hindernissen 5 verhindert wird bzw. den Funktionsausfall der Einrichtung anzeigt.A clock module 1 controls via a transmitter Tastbaustein 2 the transmitter module 3, which controls the ultrasonic transmit / receive encoder 4. The ultrasonic transmission pulse is reflected at obstacles 5 and registered by the ultrasonic transmitter / receiver 4 after a signal delay with the receiver module 6. The output signal of the receiver module 6 passes through a gate module 7 to a signal processing module 8 of known type. During the transmission pulse from the transmitter module 3 and the mechanical Nachschwingzeit the ultrasonic transmitter / receiver encoder 4 is the gate module. 7 blocked by the receiver Tastbaustein 9. Within the mechanical Nachschwingzeit the ultrasonic transmitting / receiving encoder 4 is carried out with the control Tastbaustein 10 and the clock module 1, the activation of the monitoring block 11, which controls the output signal of the receiver module 6 in terms of amplitude and zero level. In the absence of the predetermined level, the monitoring module 11 outputs a control signal to the signal processing module 8, which is influenced so that a collision of system parts with obstacles 5 is prevented or indicates the malfunction of the device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3807383A1 (en) * 1988-03-07 1989-09-21 Rump Elektronik Tech Ultrasound measuring and monitoring unit with permanent functional checking
DE19625667A1 (en) * 1996-06-26 1998-01-02 Siemens Ag Method for self-testing a device for ultrasonic transit time measurement and device for performing the method
DE102013021328A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultrasonic sensor device for a motor vehicle, motor vehicle and corresponding method

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