DE2153910C3 - Anordnung zum Auswerten des Ausgangssignals einer optischen Meßeinrichtung - Google Patents

Description

gen,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung F i g. 2 eine Schaltungsvariante der Anordnung

zum Auswerten des Ausgangssignals einer optischen nach Fi g. 1,

2 1S3

verbunden. Pie

_{gen H}(» Oe₁₁₁ N-Etngang des Verstärkers 8 verbunden. Pie

Fig.4 einen Ausschnitt aus einer Anordnung mit ^An°g_i ^nHn?"Wtet vjte folgt: ,
er oDÜsehen Meßeinrichtimi» Hi» λΖ, d · · Während des Vorbeiganges einer Locke an der

ÄÄSSÄ ^Re™™~ 5 Meßeinrichtung !,2 wird dir Kondensator 12 über

^{die Dlode} Π auf eine Spannung aufgeladen, die dem

&t^genMaT?^{wert des} V^^{60315 der}

Pi f» 5 den Verlauf

stanter Empfindlichkeit der MeLtoidftung und
F i β 6 den entsprechenden VerlaufΓαΓ

f *^nnch/^un|^l>² Proportional ist .

^{lße der s}P^errwirkung der Diode und emer ent- ** ^5hlt E^^Zdtkonstante stakt

eines roraeniusss von Blattern a...g usw wie n z.B. Belegen, Schecks u.dgl. auf ihre EiShIaTe also zum Erkennen von sogenannten SjSbS gen. Das geschieht dadurch, daß die Blätter ml Lükken aufeinanderfolgend an einer optischen MeS-richtung vorbeigeführt werden, Λ- ein von der Transparenz der Blätter abhängiges Ausgangssigna liefert Diese Meßeinrichtung besteht aus einefSSf quelle 1 und einem Lichtempfänger, hie einem Fotoelement 2

T^ ^def ^f* Luck* die Ausgangsspannung J" Verstärkers 10 höher ,st als die Spannung des ^^O.^nd^^sa„^{tors 12}' ^w'^{rd dle Diode} 11 erneut leitend "h η ^SP^an"^un£ des yjndeniators wird entspre-

F- ι ? ^f¹⁵^, ^E™ ^fm*^K _A ^Anofd"^u"g ^der f'g· 'tyP^her Verlauf der Kondensatorspannung

I" I⁸"^{6 durc} _t ^{h d}'^{e Ll}"^{ie 7} dargestellt.
^auf. welches der Differenz zwischen dem jeweiligen

ίρ Vn ί · ^dle V"¹^ ^{4 dar}g^estellt-

des Vorbeiganges einer Lücke nimmt die

von SS' f t ¹T ^e;np" ^{einer TranS}"

ZJTl T^? * ^{ExtremwCrt U1}

ν Vorbeigapges eines einzelnen Blat-

; f/^ew^h ff, ^{emen dessen}

entsprechenden Wert i/2. Werden zwei

Blatter we z. B. die Blatter rf und ί gleichzeitig durch 3S

I? ϊ Ι,αΪΙ \ ' ^S? ^VeTmnd"} j^{lch die Am} plitude des Ausgangssignals weiter auf den Wert i/3.

Die Darstellung der F, g 5 geht von der Voraus-Setzung aus daß die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung 1.2 Konstant ist Um Doppelabzüge zu erkennen genügt es hier, als Ansprechschwelle für die Auswertunc des Ausgangssignals emen konstanten Vergleichswert U 4 zu benutzen, der durch die Li-

I '^{St Und dlc Bedin}g"ⁿg

P, ^ ^U '⁵

In der Praxis trifft aber, wie eingangs schon darge-

legt die erwähnte Voraussetzung nicht zu. Vielmehr muß mit einer Schwankung der Empfindlichkeit der Metcinnchtung gerechnet werden, so daß das Ausgangssignal beispielsweise einen Verlauf entsprc- s* cnend der Linie 6 in Fig. 6 haben kann. Man erkennl daß fur einen konstanten Vergleichen U 4 dic obengenannte Bedingung zwar bezüglich des Zeitraumes T auch hier erfüllt ist, nicht jedoch mit den proportional zur Empfindlichkeit verminderten werten U2 und 1/3 wahrend eines späteren Zeitraumes T Wenn man eine wiederholte Nacheichung der Anordnung vermeiden will, ist es deshalb notwendig, den Vergleichswert selbsttätig der Empfind-Iicnkeitsschwankung der Meßeinrichtung möglichst genau nacnzüfuhren.

Bei der Anordnung der F i g. 1 gelangt das an der Klemme 3 auftretende Ausgangssignal über einen Verstärker? an den P-Eingang eines Verstärkers8. Ein über einen Spannungsteiler 9 einstellbarer Teil- S₅ betrag des Ausgangssignals wird einem mit dem Verstarker 7 gleichartigen Verstärker 10 zugeführt, an dessen Ausgang über eine Diode 11 ein Kondensator , daß dieses Signal somit unabhängig von Schwankungen der Empfindlichkeit der Meßein _ri_chtUng stets nur dann negativ wird, wenn das Ausg^an8^ignal einer gegenüber der Absorption eines ^{einzelnen BIattes erhö}"t^en Absorption, d.h. einem Doppel- oder Mehrfachabzug, entspricht

^{Es war sch0}" erwähnt worden daß die Entlade-Zeitkonstante des Kondensators 12, die durch den Eingangswiderstand des Verstärkers 8 und den Sperrwiderstand der Diode 11 bestimmt ist. einen ausreichend hohen Wert haben muß. Für einen zulässigen Fehler von beispielsweise 5 ·/. muß sie etwa den 20fachen Wert der während des Vorbeiganges eines BIattes verstreichenden Eniladezeit haben Umgekehrt soll die Auflade-Zeitkonstante möglichst kurz sein. Bei gleicher Fehlergrenze wie oben muß ihr Wert etwa einem Drittel der für die Aufladung verfügbaren Zeit, also der Dauer einer Lücke, entsprechen.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung hat die gleiche grundsätzliche Wirkungsweise wie die in F i g. I schematisch dargestellte Anordnung und unterscheidet sich von jener lediglich durch einige schaltungstechnische Abwandlungen. Beispielsweise sind in "Fig. 2 gegengekoppelt OperationsverstärkerT und 10' in der üblichen Schaltungstechnik dargestellt, die deshalb nicht in allen Einzelheiten erläutert zu werden braucht. Das vom Fotoelement 2 an den Klemmen 3 und 3' abgegebene Ausgangssignal wird den mit »-« und » + « bezeichneten N- und P^Eingängen der Operationsverstärker mit Hilfe zweier Symmetriewiderständc 14 und 15 erdsymmeirisch zugeführt. Der Widerstand 16 im Oegenkopplungszwci_L des Verstärkers 10' ist in vorteilhafter _{Weise nicht eiltS}pn:chend der Schaltung des Verstärkers T angeschlossen, sondern so, daß er die Diode 11 mit einschließt. Dadurch erreicht man, daß die Ladespannung des Kondensators nicht um die Durchlaßspannung der Diode vermindert wird.

Bei der Anordnung nach den F i g. I und 2 wirkt die Diode 11 als ein Schalter, der durch das Ausgangssignal der Meßeinrichtung selbst gesteuert wird.

und zwar so, daß der Kondensator 12 jeweils während des Vorbeiganges einer Lücke an der Meßeinrichtung einen dem Ausgangssignal — und zwar seinem Maximalwert — entsprechenden Wert speichern kann. Die Diode wirkt dabei als selbststeuernder Schalter insofern, als sie jeweils dann leitend wird, wenn die vom Verstärker 10' gelieferte Spannung höher ist als die jeweilige Ladespannung am Kondensator 12. An Stelle einer solchen Diode kann aber unter Beibehaltung der grundsätzlichen Wirkungsweise der Anordnung auch ein fremdgesteuerter elektronischer Schalter verwendet werden. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in F i g. 3 gezeigt.

Die Anordnung der F i g. 3 unterscheidet sich von jener der F i g. 1 dadurch, daß an Stelle einer Diode

11 zwischen den Verstärker 10 und den Kondensator

12 ein elektronischer Schalter 17 eingefügt ist. Das an der Klemme 3 auftretende Ausgangssignal wird zusätzlich dem einen Eingang einer Vergleichsstufe 18 zugeführt, an deren anderem Eingang eine von einem Spannungsteiler 19 abgenommene, als Schwellwert wirksame konstante Vergleichsspannung U 5 liegt. Entsprechend der in F i g. 6 mit 20 bezeichneten Linie ist diese Vergleichsspannung dem Extremwert U1 so angepaßt, daß sie kleiner ist als der kleinste zu erwartende Wert der Spannung U1 und größer als der größte zu erwartende Wert von Ul. Der Schalter 17 wird jeweils dann leitend gesteuert, wenn der Wert des Ausgangssignals (Linie 6) den Wert US überschreitet, was jeweils während des Vorbeiganges einer Lücke an der Meßeinrichtung 1,2 der Fall ist. Als elektronischer Schalter kann beispielsweise ein Feldeffekttransistor dienen.

Die optische Meßeinrichtung kann selbstverständlich auch auf andere optische Eigenschaften der Meßobjekte als auf deren Transparenz ansprechen. Beispielsweise kann die Meßeinrichtung Γ, 2' ein vom Remissionsgrad der Meßobjekte abhängiges Ausgangssignal liefern. Wie aus Fig.4 zu ersehen, kann dann im Förderweg der Meßobjekte 21 ein Vergleichsobjekl 22 mit vorgegebenem Remissionsgrad angeordnet sein, welches jeweils während des Vorbeiganges einer Lücke wirksam wird.

Die vorteilhafte Steuerung des Schalters 17 durch das Ausgangssignal selbst ist nicht nur möglich, wenn dieses während des Vorbeiganges einer Lücke einen Extremwert annimmt, sondern auch dann, wenn es einen Wert annimmt, der in anderer Weise außerhalb des bzw. der bezüglich der Meßobjekle zu erwartenden Wertebereiche Hegt. An Stelle der Vergleichsstufe 18 in Fig. 3 würde dann z.B. ein Amplitudensieb mit zwei Schwellwerten zu verwenden

ao sein.

Bei den Aiisführungsbeispielen wird der aus dem Ausgangssignal abgeleitete Vergleichswert durch einen Analogspeicher, nämlich den Kondensator 12, festgehalten. Es wäre im Rahmen der Erfindung aber auch möglich, dafür in an sich bekannter Weise einen digital arbeitenden Speicher zu benutzen.

Ferner bestünde die Möglichkeit, den Schalter nicht durch das Ausgangssignal selbst, sondern — mit zusätzlichem Aufwand — durch das Signal einer im Bereich der Meßeinrichtung liegenden Lichtschranke zu steuern.

Für die Onteransprüche wird Patentschulz nur in Verbindung mit dem Patentanspruch 1 begehrt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2

Meßeinrichtung, an der mit Lücken aufeinanderfol-

Patentansprüche: gende Meßobjekte varbeigeführt werden, unter Kom

pensation von Empfincflicbkeitsschwankungen dei

X. Anordnung zum Auswerten des Ausgangs- Meßeinrichtung durch Vergleich des Ausgangssignals signals einer optischen Meßeinrichtung, an der 5 mit einem sich im Sinn dieser Schwankungen ändernmit Lücken aufeinanderfolgende Meßobjekte den Vergleichswert.

vorbeigeführt werden, unter Kompensation von Eine derartige Anordnung wird beispielsweise zum Empfindlichkeitsschwankungen der Meßeinrich- Prüfen der Einfachlage von Blättern, unter anderem rung durch Vergleich des Ausgangssignals mit für die Erkennung von Doppelabzügen bei der autoeinem sich im Sinn dieser Schwankungen ändern- io matiscben Belegverarbeitung benutzt. Sie enthält den Vergleichswert, dadurch gekenn- hierzu eine optische Meßeinrichtung, die ein von dei zeichnet, daß der Vergleichswert einem Spei- Transparenz der Blätter abhängiges Ausgangssignal eher (12) entnommen wird, der jeweils während liefert Der als Ansprechschwelle dienende Verdes Vorbeiganges einer Lücke an der Meßein- gleichswert für das Auswerten des Ausgangssignals richtung durch einen Schalter (11; 17) mit dem 15 muß einer Transparenz entsprechen, die kleiner ist Ausgangssignal so verbindbar ist, daß er einen als die eines einzelnen Blattes una größer als die dem Ausgangssignal entsprechenden Wert spei- Transparenz von zwei Blättern (Fundstelle: Zeitchert und daß der Schalter durch ein vom Vor- schrift »Der Polygraph«, 1962, S. 872 rechts),
handensein eines Meßobjektes abhängiges Signal Nun ist aber die Empfindlichkeit einer solchen op-

gesteuert wird. 20 tischen Meßeinrichtung nicht konstant, sondern ist

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- durch verschiedene Einflüsse wie insbesondere inkennzeichnet, daß die optische Meßeinrichtung folge von Temperatur, Verschmutzung und Alterung ein von der Transparenz der Meßobjekte abhän- der Lichtquelle bzw. des Lichtempfängers Schwangiges Ausgangssignal liefert, welches während des kungen unterwürfen. Es ist bekannt, die dadurch be-Vorbeiganges einer Lücke einen einer Transpa- 25 dingte Gefahr einer Fehlauswertung zu verringern, renz von 100 °/o entsprechenden Wert annimmt. indem man einen Vergleichswert benutzt, der sich

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- ebenfalls im Sinn dieser Schwankungen ändert. Diekennzeichnet, daß die optische Meßeinrichtung ser Vergleichswert wird einer zweiten, leer betriebeein vom Remissiocsgrad ^sr Meßobjekte abhän- nen Meßeinrichtung entnommen, welche den gleigiges AusgangssignaJ liefert und daß im Förder- 30 chen Aufbau aufweist wie die erste und thermisch weg ein während des Von;dganges einer Lücke mit ihr gekoppelt ist (Fundstelle: Zeitschrift »Der wirksames Vergleichsobjekt mit vorgegebenem Polygraph«, 1962, S. 1090 rechts).
Remissionsgrad angeordnet ist. Auch mit dieser bekannten Einrichtung ist aber

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 ein ausreichend genauer Ausgleich von Empfindlichbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter 35 keitsschwankungen der ersten Meßeinrichtung auf durch das Signal einer im Bereich der Meßein- die Dauer nicht gewährleistet. Das ist insbesondere richtung angeordneten Lichtschranke gesteuert darauf zurückzuführen, daß sich die beiden Meßeinwird. richtungen im Lauf der Zeit durch Verschmutzung,

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 Verkratzung und Alterung in unterschiedlicher Weise bis 3, wobei das Ausgangssignal während des 40 ändern können.

Vorbeiganges einer Lücke jeweils einen vorgege- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

benen Extremwert annimmt, dadurch gekenn- Anordnung der eingangs genannten Gattung zu

eeichnet, daß dei Schalter durch das Ausgangs- schaffen, bei welcher Empfindlichkeitsschwankungen

signal selbst gesteuert wird. der Meßeinrichtung dauernd praktisch vollkommen

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch ge- 45 ausgeglichen werden.

kennzeichnet, daß als Speicher ein Kondensator Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß

(12) dient und als Schalter eine Diode (11) vorge- der Vergleichswert einem Speicher entnommen wird,

sehen ist, die an eine dem Ausgangssignal pro- der jeweils während des Vorbeiganges einer Lücke

portionale Spannung angeschlossen ist und je- an der Meßeinrichtung durch einen Schalter mit dem Weils leitend wird, wenn diese die Spannung des 50 Ausgangssignal so verbindbar ist, daß er einen dem

Kondensators überschreitet. Ausgangssignal entsprechenden Wert speichert und

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch ge- der Schalter durch ein vom Vorhandensein eines kennzeichnet, daß als Speicher ein Kondensator Meßobjektes abhängiges Signal gesteuert wird.
(12) dient, der durch einen elektronischen Schal- Sofern das Ausgangssignal, wie bei der obenerter (17) mit einer dem Ausgangssignal proportio- 55 wähnten Anwendung, während des Vorbeiganges nalen Spannung verbindbar ist, und daß der einer Lücke jeweils einen vorgegebenen Extremwert Schalter durch eine Vergleichsstufe (18) gesteuert annimmt, besteht eine bevorzugte Ausführungsform wird, welche anspricht, wenn der Wert des Aus- der Erfindung darin, daß der Schalter durch das gangssignals einen vorgegebenen, dem Extrem- Ausgangssignal selbstgesteuert wird.

wert angepaßten Schwollwert überschreitet. 60 Weitere Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Er-

8. Anwendung der Anordnung nach An- findung im Sinn der Unteransprüche ergeben sich aus spruch 2 zum an sich bekannten Prtifsn der Ein- der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit fachlnge von Blättern. der Zeichnung. In dieser zeigt

Fig. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel

■' ■ 65 einer Anordnung zum Erkennen von Doppelabzü-