DE2340461A1 - Abtasteinrichtung - Google Patents
AbtasteinrichtungInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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- B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
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Description
Die Erfindung betrifft eine Abtasteinrichtung, mit einem Abtaster,
dessen Signal dem invertierenden Eingang eines gegengekoppelten Operationsverstärkers zugeführt ist. Die Abtasteinrichtung
kann beispielsweise eine optische Abtasteinrichtung mit einer Fotodiode als Abtaster sein.
Abtasteinrichtungen der eingangs genannten Art sind im Handel erhältlich. Sie können beispielsweise als Bahntaster in einer
Vorrichtung zur Registerreglung eingesetzt werden. Bei diesen
bekannten Abtasteinrichtungen wird das abgetastete Signal kapazitiv auf den Eingang des Verstärkers gekoppelt, um eine
am Abtaster anliegende Gleichspannung vom Verstärkereingang fernzuhalten. Eine solche Gleichspannung kann beispielsweise
bei einer optischen Einrichtung dadurch entstehen, daß die Fotodiode mit einer gleichförmigen Beleuchtungsstärke angestrahlt
wird. Eine solche kapazitive Signaleinkopplung ist aufwendig. Außerdem erfordert sie eine Nullpunktsjustierung
der Ausgangsspannung des Verstärkers, die im allgemeinen mit einfachen Mitteln nicht zu erreichen ist.
Es besteht die Aufgabe, eine Abtasteinrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine Unterdrückung des
Gleichspannungs- bzw. Gleichstromanteils des Abtastsignals
mit einfachen Mitteln ermöglicht wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der
Operationsverstärker über die Serienschaltung einer Diode und eines Widerstandes gegengekoppelt ist, wobei die Diode
mit dem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden ist und ajn Verbindungspunkt zwischen Widerstand und Diode eine negative
Spannung liegt und daß der Verbindungspunkt über einen Kondensator am Nullpotential liegt.
Mit der erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung wird die durch ein
gleichmäßiges Abtastsignal am Verstärkerausgang erzeugte Spannung unterdrückt und es entsteht nur bei kurzzeitiger Änderung
des Abtastsignals am Ausgang des Operationsverstärkers ein Spannungsimpuls. Dabei ist eine kapazitive Signaleinkopplung
vermieden und die Nullpunktsjustierung der Ausgangsspannung
entfällt. Der Nullpunkt bleibt auch erhalten, wenn sich das Abtastsignal langsam ändert, wie es beispielsweise bei einer
optischen Abtasteinrichtung durch Verschmutzung der Optik erfolgen kann, die eine langsame Änderung der Beleuchtungsstärke
für die Fotodiode nach sich zieht.
Vorzugsweise ist zwischen den Ausgang des Operationsverstärkers und die Diode ein weiterer Verstärker geschaltet.
Die erfindungsgemäße Abtasteinrichtung wird beispielsweise anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert. In beiden Figuren
ist eine optische Abtasteinrichtung mit einer Fotodiode als Abtaster dargestellt. Diese Abtasteinrichtung kann beispielsweise
als Bahntaster bei einer Registerreglung verwendet werden.
Die Fig. 1 zeigt als optoelektrischen Wandler eine Fotodiode 1.
An einem Anschluß der Fotodiode 1 liegt über die Klemme 2 die positive Versorgungsspannung V.. Der zweite Anschluß der Fotodiode
1 ist mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 3 verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 3
ist über einen Widerstand 4 gegengekoppelt. Über einen Widerstand 6 liegt der nicht invertierende Eingang und über einen
Widerstand 16 liegt der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 3 am Nullpotential.
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- 3 - VPA 73/3196
Als weiterer Gegenkopplungszweig ist eine Diode 7 und ein Widerstand 8 vorgesehen, wobei der Yerbindungspunkt 9 zwischen
Diode 7 und Widerstand 8 über einen Widerstand 10 und eine Klemme 11 an einer positiven Versorgungsspannung V? liegt.
Beim Ausführungsbeispiel ist zwischen die Diode 7 und den Ausgang 3a des Operationsverstärkers 3 ein weiterer Operationsverstärker
12 geschaltet, dessen nicht invertierender Eingang über einen Widerstand 13 mit dem Ausgang 3a des Operationsverstärkers
verbunden ist und dessen invertierender Eingang über einen Widerstand 14 geerdet und über einen Widerstand 15
als Gegenkopplungswiderstand mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 12 verbunden ist.
Der Verbindungspunkt 9 liegt über die Brückenschaltung eines Widerstandes 18 und eines Kondensators 17 am Nullpotential.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Kathode der Diode 7 mit dem Ausgang 3a des Operationsverstärkers 3 verbunden.
Das Ausführungsbeispiel nach Pig. 2 ist in seinem Aufbau weitgehend identisch mit dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 1, es
ist lediglich die Diode 7 umgepolt, d.h., es ist die Anode der Diode 7 mit dem Ausgang 3a des Operationsverstärkers 3 über
den Operationsverstärker 12 verknüpft und an der Klemme 11 liegt eine negative Versorgungsspannung.
Wird in beiden Ausführungsbeispielen die Fotodiode mit licht
konstanter Beleuchtungsstärke bestrahlt, das ein abzutastendes Objekt durchstrahlt hat oder von diesem reflektiert wurde, so
fließt durch die Fotodiode 1 ein konstanter Strom, der eine konstante positive- Spannung an den invertierenden Eingang des
Operationsverstärkers 3 legt. Diese positive Spannung wird von der über dem Widerstand 8 zugeführten negativen Spannung kompensiert,
so daß am Ausgang 3a des Operationsverstärkers 3 die Ausgangsspannung TJ.« 0 auftritt. Gleichzeitig wird der Kondensator
17 mit der in beiden Ausführungsbeispielen angezeigten Polarität aufgeladen.
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Tritt nun beim Ausführungsbeispiel nach Fig„ 1 eine kurzfristige
Verminderung der Beleuchtungsstärke des lichtes auf, mit der die Fotodiode 1 bestrahlt wird, so vergrößert sich der
Widerstand der Fotodiode und das Potential am Verstärkereingang versucht sich in negative Richtung zu verschieben. Wegen
der Polung der Diode 7 ist die Ausreglung über den Gegenkopplungszweig
abgekoppelt und die am Kondensator 17 eingestellte negative Spannung bleibt erhalten und liegt weiterhin über die
Widerstände 18 und 8 am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 3. Am Ausgang 3a des Operationsverstärkers 3 entsteht
daher ein positiver Spannungsimpuls U^, der der Änderung
der Beleuchtungsstärke entspricht. Die Entladung des Kondensators 17 erfolgt über die Widerstände 8 und 18 und den Widerstand
10. Die durch diese Widerstände gegebene Zeitkonstante ist relativ groß, so daß die Entladung des Kondensators 17
höchstfalls zu einer Abflachung des am Ausgang des Operationsverstärkers 3 anstehenden Spannungaimpulaes keinesfalls aber
zu einer Veränderung der Impulsbreite des am Ausgang 3a des Operationsverstärkers 3 erzeugten Spannungsimpulses TJ. führt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Diode 7 im Vergleich zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 umgepolt und an
der Klemme 11 liegt eine negative Spannung -Vg. Dieses Ausführungsbeispiel
ist für eine positive Änderung ausgelegt, d.h. für eine kurzzeitige Vergrößerung der Beleuchtungsstärke des
Lichtes mit der die Fotodiode bestrahlt wird. Eine solche Änderung der Beleuchtungsstärke führt zu einer Verkleinerung
des Fotowiderstandes und das Potential am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 3 versucht sich in positive
Richtung zu verschieben. Am Ausgang des Operationsverstärkers 3a wird daher ein negativer Spannungsimpuls U^ auftreten,
da die Ausreglung wegen der umgekehrten Polung der Diode 7 ebenfalls wieder abgekoppelt ist und die negative Spannung
am Kondensator 17 erhalten bleibt und weiterhin am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 3 solange liegt, bis
sich der Kondensator 17 über die Widerstände 18 und 8 und über den Widerstand 10 entladen hat.
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Die Tatsache, daß für eine positive oder eine negative Änderung der Beleuchtungsstärke unterschiedliche Schaltungen benützt
werden müssen, führt keine Einschränkung mit sich. Die abzutastenden Objekte, wie sie beispielsweise bei einer Regis
terreglung auftreten, sind immer so ausgelegt, daß die abzutastenden Markierungen zu einer positiven oder einer negativen
Änderung der Beleuchtungsstärke des Lichtes führen, das das abzutastende Objekt durchstrahlt oder von ihm reflektiert
wird. Langfristige Änderung der Beleuchungsstärke beispielsweise durch eine Verschmutzung der Optik oder durch eine Veränderung
des abzutastenden Objektes selbst, die beispielsweise eine Tickänderung oder eine Änderung der Oberfläche des Objektes
sein kann, werden unabhängig von der Änderungsrichtung der Beleuchtungsstärke über die Spannung ausgeregelt, die dem
invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 3 über den Widerstand 8 zugeführt wird. Der Kondensator 17 lädt sich entsprechend
dieser Spannung auf, so daß bei einer kurzfristigen Änderung der Beleuchtungsstärke der Spannungsimpuls am Ausgang
3a des Operationsverstärkers 3 sicher erhalten wird.
Es ist noch anzufügen, daß im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der Verbindungspunkt 9 nicht mit einer positiven Spannung V2
verbunden zu sein braucht. Die benötigte negative Spannung am Verbindungspunkt 9 stellt sich bei diesem Ausführungsbeispiel
wegen der Polung der Diode 7 vermittels des Operationsverstärkers 12 auch selbsttätig ein»
Zusammenfassend ist daher festzustellen, daß mit der erfindungsgemäßen
Abtasteinrichtung ein abgetastetes Gleichspannungssignal die Ausgangs spannung TJ. der Abtasteinrichtung
nicht beeinflußt, daß eine Hullpunktsjustierung der Ausgangsspannung
U^ automatisch gegeben ist und daß diese Nullpunktsjustierung
auch bei langsamen Änderungen eines abgetasteten Grleichspannungs- bzw. G-leichstromsignals erhalten bleibt.
2 Figuren
4 Patentansprüche
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Claims (4)
1.^Abtasteinrichtung mit einem Abtaster, dessen Signal dem invertierenden
Eingang eines gegengekoppelten Operationsverstärkers zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Operationsverstärker (3) über die Serienschaltung einer Diode (7) und eines Widerstandes (8) gegengekoppelt ist,
wobei die Diode mit dem Ausgang (3a) des Operationsverstärkers verbunden ist und am Verbindungspunkt (9) zwischen
Widerstand und Diode eine negative Spannung liegt, und daß der Verbindungspunkt (9) über einen Kondensator am Bfullpotential
liegt.
2. Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang (3a) des Operationsverstärkers (3)
und die Diode (7) ein weiterer Verstärker (12) geschaltet ist.
3. Abtasteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei negativer Änderung des mit dem Abtaster
(1) abgetasteten Signals die Kathode der Diode (7) mit dem Ausgang (3a) des Operationsverstärkers (3) verbunden
ist.
4. Abtasteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch,
gekennzeichnet, daß bei positiver Änderung des mit dem Abtaster (1) abgetasteten Signals die Anode der Diode (7)
mit dem Ausgang (3a) des Operationsverstärkers (3) verbunden ist und daß der Verbindungspunkt (9) über einen Widerstand
(10) mit einer negativen Spannungsquelle (-O verbunden
ist.
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Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE19732340461 DE2340461A1 (de) | 1973-08-09 | 1973-08-09 | Abtasteinrichtung |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732340461 DE2340461A1 (de) | 1973-08-09 | 1973-08-09 | Abtasteinrichtung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2340461A1 true DE2340461A1 (de) | 1975-02-20 |
Family
ID=5889354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732340461 Pending DE2340461A1 (de) | 1973-08-09 | 1973-08-09 | Abtasteinrichtung |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5051219A (de) |
| DE (1) | DE2340461A1 (de) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2049086A1 (de) * | 1969-10-06 | 1971-04-22 | Tokyo Shibaura Electric Co | Einrichtung zur Erfassung der Straßen verkehrsdichte |
-
1973
- 1973-08-09 DE DE19732340461 patent/DE2340461A1/de active Pending
-
1974
- 1974-08-07 JP JP49090653A patent/JPS5051219A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5051219A (de) | 1975-05-08 |
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