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Anordnung zum Auswerten von Zählergebnissen elektronischer Zählschaltungen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Auswerten von Zählergebnissen elektronischer
Zählschaltungen, bei der eine beliebige Zahl voreingestellt werden kann und insbesondere
mehrere Toleranzbereiche eingestellt werden können.
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Bei Sortiereinrichtungen für elektrische Bauelemente, Regelungen von
Fertigungsprozessen oder Geräten zur statistischen Auswertung beliebiger Meßergebnisse
werden oft digitale Meßanlagen verwendet. Diese Meßanlagen müssen dabei meistens
mehrere einstellbare Toleranzgrenzen besitzen. Bei bekannten Einrichtungen können
im analogen Teil der Meßanlage verschiedene Toleranzgrenzen eingestellt werden.
Dazu wird parallel zum eigentlichen Meßpfad ein Steuerkanal vorgesehen. Dieser Steuerkanal
besteht wiederum, entsprechend der Anzahl der Toleranzgrenzen, aus einzelnen parallelgeschalteten
Kanälen. In jedem einzelnen Kanal wird ein Vergleich des zu messenden Signals mit
einem (der jeweiligen Toleranzgrenze entsprechenden) Sollwert durchgeführt. Stimmt
das Messignal mit einer (vor)eingestellten Toleranzgrenze überein, so gibt der :entsprechende
Steuerkanal beispielsweise an eine Auswerteinrichtung ein Signal ab. - Derart ausgebildete
Einrichtungen weisen insbesondere die Nachteile auf, das ein großer Aufwand für
:die Vergleichseinrichtungen (genaue Potentiomter, Gleichspannungsverstärker hoher
Nullpunktskonstanz) getrieben werden ruß und die Genauigkeit nicht sehr hoch ist.
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Es sind auch Schaltungen bekannt, sogenannteVorwahlzähler, bei denen
eine Voreinstellung einer Toleranzgrenze erfolgen kann. Erreicht der Zähler die
voreingestellte Zahl, dann erscheint an dessen Ausgang ein Impuls, der nun eine
weitere Steuerschaltung auslösen kann. - Bei diesen Schaltungen wird in die Zählschaltung
unmittelbar eingegriffen, und es kann nur eine Toleranzgrenze eingestellt werden.
Außerdem kann das tatsächliche Meßergebnis dabei nicht ohne weiteres sofort abgelesen
werden.
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Die erfindungsgemäße Anordnung zum Auswerten von Zählergebnissen elektronischer
Schaltungen, bei der eine beliebige Zahl voreingestellt werden kann und insbesondere
mehrereToleranzbereiche eingestellt werden können, vermeidet die Nachteile derbekannten
Einrichtungen dadurch, das durch Koinzidenzbildung zwischen den bei einer Zählschaltung
fortlaufend erscheinenden Ergebnissen und voreingestellten Werten einer einstellbaren
Matrix bei Erreichen eines in der Matrix voreingestellten Wertes ein Signal ausgelöst
wird, ohne das in den Zählvorgang eingegriffen oder dieser unterbrochen wird. In
der Abbildung ist das Blockschaltbild einer digitalen Meßanlage abgebildet, bei
welcher von der Erfindung Gebrauch gemacht wird. Mit dieser Anlage soll beispielsweise
die Fertigung von Halbleiterdioden überwacht werden, wozu die charakteristischen
Werte jeder Diode gemessen :und die Meßergebnisse anschließend nach verschiedenen
Gesichtspunkten ausgewertet werden. 1 ist beispielsweise eine Meßapparatur, mit
der die verschiedenen Kennwerte der Diode gemessen werden. 2 ist ein Meßwertumformer,
welcher die von der Meßapparatur (Prüfeinrichtung) 1 gelieferte Information in eine
für den Analog-Digital-Wandler ADW bzw. 3 brauchbare Form umwandelt. 4 ist eine
Zählschaltung und 5 ein Registrier- oder ein, sonstiges Auswertegerät. Der eigentliche
Meßkanal besteht also aus den Geräten 1 bis 5. Mit einem zweiten Ausgang des Zählschaltung
sind einstellbare Matrizen 6 bis 8 verbunden, denen Koinzidenzschaltungen mit Speichern
9 bis 11 nachgeschaltet sind. Die Anzahl der Matrizen und Koinzidenzschaltungen
mit Speichern ,ist beliebig und wird durch die gewünschte Zahl der Toleranzgrenzen
bestimmt. Die Ausgänge der Speicher, die vor jedem Meßbeginn in eine bestimmte Au&gangsstellung
-gebracht werden, sind an eine Verkoppssungsmatrix 12 geschaltet, welche beispielsweise
eine Anzeigeenheit 13 steuert. Anstatt der Anzeisgeeinhedt kann z. B. auch ein Analogrechner
oder eine andere Auswerteinrichtung angeschaltet werden.
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Bei der Fertigung von Zenerdioden soll beispielsweise festgestellt
werden, wie weit die gefertigten Dioden streuen. Es wird angenommen, daß Zenerdioden
mit einer Zenerspannung von 6 V gefertigt werden sollen. Begnügt man :sich mit der
relativ groben Einstufung in vier Klassen, so wird die untere Toleranzgrenze (Matrix
6) z. B. auf 5 V, die mittlere (Matrix 7) auf 6 V und die obere (Matrix 8) auf 7
V eingestellt. In der ersten Klasse, d. h. bis zum Ansprechen
der
Matrix 6, sind alle Dioden zu finden, die zwischen 0 und 4,9 V liegen, in der zweiten
Klasse alle Dioden, die zwischen 5 und 5,9 V liegen, in der Klasse 3 alle Dioden
zwischen 6 und 6,9 V und in der Klasse 4 liegen alle Dioden, welche eine größere
Zenerspannung als 7 V haben.
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Mit der Meßapparatur (Prüfeinrichtung) 1 wird also von jeder Diode
die Zenerspannung gemessen, das Meßergebnis gelangt über den Meßwertumformer 2,
der in diesem Fall auch wegfallen könnte, an den Analog-Digital-Wandler 3. Mit der
Zählschaltung 4 wird der Absolutwert der Messung ermittelt und das Ergebnis an den
Drucker 5 bzw. an die einzelnen Matrizen 6 bis 8 weitergegeben. Hat eine gemessene
Zenerdiode beispielsweise eine Spannung von 6,5 V, so spricht zuerst die Matrix
6 an und es wird infolgedessen in den Speicher 9 ein Signal eingespeichert. Anschließend
spricht die Matrix 7 an, wodurch dem Speicher 10 ein Signal zugeleitet wird. Sofort
nach Ende der Messung fragt die Verkopplungsmatrix 12 alle Speicher 9 bis 11 ab
und wird in diesem Fall feststellen, daß die gerade untersuchte Zenerdiode in die
Klasse 3 fällt. Dementsprechend wird bei der Anzeigeeinheit 13 die Lampe für die
Klasse 3 aufleuchten.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden in die Verbindungsleitungen
zwischen die Matrizen (6,7 .... ), die in der Regel jeweils aus mehreren
(entsprechend der Anzahl der Zähldekaden) Einzelmatrizen bestehen, und die entsprechenden
gemeinsamen Koinzidenzschaltungen Laufzeitglieder geschaltet. Dies ist immer dann
notwendig, wenn die Laufzeit vom Anfang der aus mehreren Dekaden bestehenden Zählschaltung
4 bis zu deren Ende größer als die oder gleich der Periodendauer der Zählfrequenz
ist. Die Laufzeitglieder werden so dimensioniert, daß für jede Dekade die Laufzeit
bis zur gemeinsamen Koinzidenzschaltung gleich der maximalen, durch die Zählschaltung
bedingten Laufzeit ist. Wenn in der Zählschaltung 4 beispielsweise fünf Zähldekaden
mit je einer Laufzeit tD und fünf Matrizen - in der Abbildung symbolisch z. B. mit
6 bezeichnet -- verwendet werden. so wird zwischen die erste Matrix, d. h. die Matrix,
welchL dem Eingang der Zählschaltung 4 am nächsten liegt, und die Koinzidenzschaltung
ein Laufzeitglied mit t1 = 4 - tD, zwischen die zweite Matrix und die Koinzklenzschaltung
ein solches mit t" = 3 - th, usw. geschaltet. Durch diese Maßnahme werden
Fehlmessungen, welche durch die unterschiedliche Laufzeit der einzelnen Zählimpulse
entstehen können, vermieden. Aus dem Vorstehenden ist zu ersehen, daß durch Anwendung
der Erfindung mit einem relativ geringen Aufwand eine Anordnung zum Auswerten von
Zählergebnissen elektronischer Zählschaltungen, bei der mehrere Toleranzbereiche
voreingestellt werden können, geschaffen werden kann.
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Die Erfindung ist auf das vorliegende Beispiel nicht beschränkt, sondern
kann bei jeglichen Sortierautomaten, bei Regelungen von Fertigungsprozessen, bei
Fernmeßeinrichtungen oder sonstigen überwachungseinrichtungen eingesetzt werden.
Auch ergeben sich umfangreiche Verwendungsmöglichkeiten in Verbindung mit einem
Analogrechner.