DE2608206C3 - Schaltungsanordnung zur Auswertung von Signalen, insbesondere von Ausgangssignalen optischer Meßeinrichtungen - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Auswertung von Signalen, insbesondere von Ausgangssignalen optischer Meßeinrichtungen

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DE2608206C3
DE2608206C3 DE2608206A DE2608206A DE2608206C3 DE 2608206 C3 DE2608206 C3 DE 2608206C3 DE 2608206 A DE2608206 A DE 2608206A DE 2608206 A DE2608206 A DE 2608206A DE 2608206 C3 DE2608206 C3 DE 2608206C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von Signalen, insbesondere von Ausgangssignalen optischer Meßeinrichtungen, z. B. Lichtschranken, die unter Kompensation und Überwachung von Empfindlichkeitsschwankungen und bei beliebiger Signalfolge und Signaldauer ein das Vorhandensein oder NichtVorhandensein des Meßobjekts nachweisendes Arbeits- oder Ruhesignal abgibt, das mittels eines Komparators mit der Spannung eines Speicherkondensators verglichen wird.
Aus der Siemens-Broschüre »Halbleiterschaltbeispiele«, 1964, Seiten 44 und 45, und 1966, Seiten 49 bis 52, sind Schaltungen bekannt, bei denen das vom Fotoempfänger abgegebene und verstärkte Signal mit einer fest vorgegebenen Referenzspannung über einen Schmitt-Trigger oder Komparator verglichen wird. Bei Über- oder Ünterschreitungen der Referenzspannung wird ein entsprechendes logisches Signal erzeugt, das als Kriterium für das Vorhandensein oder Fehlen des zu erfassenden Mediums dient. Nachteilig an diesen Schaltungen ist, daß auch Signalschwankungen, die nicht von dem zu erfassenden Medium herrühren, zum Ansprechen der Anordnung führen, wodurch Fehlintcrpretationen entstehen. Da derartige Signalschwankungen, hervorgerufen durch Fremdlichteinfall, Temperaturänderungen, Bauteilalterung, Verschmutzung, Versorgungsspannungsänderungen u. dgl. relativ häufig auftreten, beinhalten derartige Anordnungen eine hohen Unsicherheitsfaktor, der den möglichen Anwendungsbereich stark beschränkt.
Zu besseren Ergebnissen in bezug auf das Driftverha!= ten führt die in der DT-AS 21 53 910 vorgeschlagene Anordnung, bei der die Signalspannung einen Kondensator auflädt, der im geschalteten Zustand zusammen mit dem Operationsverstärker von der Eingangsschaltung abgetrennt wird, wobei die für die Dauer des Meßvorgangs etwa konstante Spannung an diesem
50 Kondensator als Vergleichswert Verwendung findet. Der Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß der Speicherkondensator seine Ladung allmählich durch Leckströme und durch die Belastung der nachfolgenden Schaltung verliert, so daß der Meßvorgang in einer relativ kurzen Zeit beendet sein muß. Ist die Schaitdauer nicht vorhersehbar, wird bei Entladung des Speicherkondensators die Schaltung wieder zurückgekippt, obwohl der Meßvorgang noch nicht abgeschlossen ist. Dies führt zu Fehlaussagen, die die Meßeinrichtung nur dann sinnvoll zum Einsatz kommen lassen, wenn ausschließlich kurze Schaltzeiten zu erwarten sind. Des weiteren scheint es nachteilig, daß auch hier wie bei allen anderen bekannten Schaltungen unzulässig hohe Empfindlichkeitsschwankungen oder Defekte an der Prüfoptik anfangs unerkannt einen Schaltzustand vortäuschen können, der nicht vorhanden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Auswerteschaltung vorzuschlagen, die unabhängig von der Signalfolge und der Signaldauer ein logisches Ausgangssignal liefern, das den jeweils geschalteten Zustand kennzeichnet, wobei EmpfindlichkeitSiv-hwankungen in bestimmten Bereichen ausgeglichen und bei Unterschreitungen dieser Bereiche durch ein zusätzliches logisches Signal angezeigt werden.
Der Einfachheit halber soll im folgenden unter dem Zustand,;;; dem die Lichtschranke unterbrochen ist, der Arbeitszustand sowie unter dem Zustand, in dem die Lichtschranke nicht unterbrochen ist, der Ruhezustand der Anordnung verstanden werden. Die sich daraus ergebenden Ausgangspegel werden dementsprechend als Arbeits- oder Ruhesignal bezeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Ausgangskreis der Meßeinrichtung ein Spannungsteiler vorgesehen ist, der zusammen mit dem Ausgang der Meßeinrichtung mit dem einen Komparatoreingang und von seinem Teilerpunkt aus mit dem anderen Eingang des Komparators verbunden ist, daß ferner am zweiten Komparatoreingang ein Speicherkondensator angeschlossen ist, dessen Spannung im Ruhezustand der Meßanordnung in einem festlegbaren Verhältnis zur Signalspannung steht, die im Ruhezustand aber stets niedriger als die Signalspannung ist, und daß bei beim Ansprechen der Meßeinrichtung die Spannungsverhältnisse an den Komparatoreingängen durch einen gesteuerten Schalter so umgeschaltet werden, daß die Vergleichsspannung so lange über der Signalspannung gehalten wird, bis die Meßeinrichtung wieder in die Ruhelage zurückkehrt, worauf die Vergleichsspannung von der Signalspannung überschritten wird und der dadurch in die Ruhelage zurückkippende Komparator den gesteuerten Schalter in die Ausgangsstellung zurückschaltet, so daß die ursprünglichen Spannungjverhältnisse wieder hergestellt si id, und daß schließlich Schaltmittel vorgesehen sind, die beim Unterschreiten der Referenzspannung unter einen vorgegebenen Mindestspannungswert bei nicht geschalteter Anordnung ein entsprechendes logisches Signal abgeben.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Vergleichsspainnung von einer zusätzlichen Auswertlogik kontrolliert, wodurch unzulässige Veränderungen im Schaltungsaulbau erkannt und mittels eines zusätzlichen logischen Signals gemeldet werden können.
Gegenüber dem Stand der Technik weist die Erfindung eine Reihe von wesentlichen Vorteilen auf. So ist es durch die Unabhängigkeit von Signalfolge und Signaldauer jederzeit möglich, die Arbeitsstellung einer
Meßeinrichtung, wie ζ. B. einer Lichtschranke, einos Magnetschalter od. dgl. auch über längere Zeiträume hinaus mittels eines logischen Signals sicher zu kennzeichnen, ohne daß dabei Zeitkonstanten von WC-Gliedern berücksichtigt werden müssen. Des weiteren ist man durch besondere Dimensionicrung der äußerst einfach aufgebauten Schaltung in der Lage, auch sehr kleine Eingangsspannungsänderungen mit großer Sicherheit zu verarbeiten. Die Bereitstellung eines logischen Überwachungssignals sichert letztlich, daß keine falschen Ausgangssignale defekter Lichtschranken zur Auswertung gelangen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung mehrerer verschiedenen Anforderungen angepaßter Ausführungsbeispiele, in denen das Ausgangssignal einer Lichtschranke verarbeitet werden soll. Es zeigt
Fig. la bis Ic drei prinzipielle Ausführungsformen der eriindün°f:t7err!2ßeri Auswer'p^r'ha!tiJni:r
F i g. 2 bis 8 Weiterbildungen der in den F i g. Ia bis Ic gezeigten Schaltungen,
F i g. 9 und 10 die Auswerteschaltung mit zusätzlicher Auswertung der Betriebsfähigkeit und
Fig. Il eine Schaltungsvariante zur Sicherstellung des richtigen Schaltzustandes nach Inbetriebnahme.
Die Fig. la bis Ic zeigen drei prinzipielle Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Auswerteschaltung, in denen lediglich der vom Komparatorausgang gesteuerte Schalter 8 in verschiedenen Zweigen der Schaltung vorgesehen ist. Das grundsätzliche Wirkungsprinzip dieser drei Schaltungen ist jedoch gleich.
Nach Fig. la wird das Ausgargssignal des Empfängers 2 im Verstärker 3 auf den gewünschten Pegel Us gebracht und dem Eingang 10 des !Comparators 4 zugeführt. Gleichzeitig wird ein Teil dieser Signalspannung i/s über den Spannungsteiler 5, 6 bei geschlossenem Schalter 8 an den Speicherkondensator 7 angelegt.
Die Spannung Ur dieses Kondensators 7 bildet am Eingang 11 des !«Comparators 4 die Vergleichsspannung Uk- Über den Widerstand 9 wird diese Vergleichsspannung Uh noch mit einer Vorspannung Uv verbunden, weiche im Arbeitszustand größer als die Signalspannung (/s sein soll und gegebenenfalls mit dieser in linearer Abhängigkeit stehen kann. Dabei soll die Dimensionierung der Widerstände 5,6 und 9 so sein, daß bei geschlossenem Schalter 8 die Vergleichsspannung Ur durch den Widerstand 9 und die Spannung Uv nicht wesentlich beeinflußt wird.
Wird der Lichtstrom vom Lichtschrankensender 1 zum Empfänger 2 unterbrochen oder reduziert und sinkt die Signalspannun? Us unter die Vergleichsspannung Ur, so kippt der Komparator 4 von der Ruhe- in die Arbeitslage. Voraussetzung hierfür ist, daß die zeitliche Änderung von Us schneller erfolgt als die Entladung des Kondensators 7 über die Widerstände 5 und 6, was bei normalen Schaltvorgängen praktisch immer gewährleistet ist.
Der Ausgang des Komparators 4 ist nun in F i g. 1 a in der Weise mit dem im Spannungsteilerfußpunkt befindlichen steuerbaren Schalter 8 verbunden, daß dessen Ausgangssignal UA bei gekipptem Komparator 4 (für Us < Ur) der Schalter 8 öffnet Dadurch ist die Spannung Ur durch das Teilerverhältnis der Widerstän de 9 und 5 zwischen Uv und Us bestimmt, wodurch Ur auf Grund dieses Teilungsverhältnisses zwangsläufig größer ais Us und damit ein ungewolltes Zurückkippen des KomDarators 4 verhindert wird. Dieser Schaltzustand kann beliebig lange Zeit aufrechterhalten werden. Nach Freigabe der Lichtschranke folgt die Vergrößerung des Lichtstroms auf den Fotoempfänger 2, worauf Ur. vom Kondensator 7 auf dem vorherigen Wert
■■> gehalten, von Us wieder überschritten wird. Im Zustand Us > Ur kippt der Komparator 4 in die Ruhelage zurück. Der Schalter 8 ist dann wieder geschlossen.
In Fig. Ib ist der Schalter 8 so vorgesehen, daß im Arbeitszustand der Anordnung mit ihm der Mittelpunkt
κι des Spannungsteilers 5, 6 vom Komparatoreingang 11 dem Widerstand 9 und dem Kondensator 7 abgetrennl werden kann. Dadurch wird genau wie in Fig. la die Belastung der Vorspannung Lh durch den mit Masse verbundenen Widerstand 6 unterbunden, wodurch die
i-i Vorspannung Uvnicht mehr vollständig am Widerstand 9 abfällt. Die Vergleichsspannung Ur wird damit bei geöffnetem Schalter von der Vorspannung C/v ebenfalls auf einem bestimmten Wert gehalten.
In Fig. Ic ist der Schalter 8 im Arbeiiszustanc
>/. opQrhln«pn Fr vprhinrlpl Hahpi Hpn Wirlrrvtaml 9 mil der Vorspannung U1. Da der Widerstand 9 in dieser Variante niederohmiger als in den vorher beschriebener Schaltungen ist, fällt nur ein Teil der Vorpsannung ίΛ am Widerstand 9 ab, wodurch die Vergleichsspannung
2) Ur trotz angeschaltetem Spannungsteiler5,6 stabilisieri werden kann.
Die in den Fig. la bis Ic gezeigten Anordnunger funktionieren einwandfrei, solange sichergestellt ist, daC Us nach Γ .-eigabe der Lichtschranke immer größer ah
jo Ur wird. Ist Ur jedoch auf einen unzulässig hohen Wen angestiegen, bleibt das Spannungspotential der Ein gangsklemme 11 auch bei offener Lichtschranke positiver als das der Klemme 10, wodurch da: Zurückschalten des Komparators 4 verhindert wird.
S5 Durch die Wahl entsprechender Widerstände 9 und ί und einer entsprechenden konstanten Vorspannung U\ kann das Ansteigen der Referenzspannung Ur auf einer unzulässig hohen Wert verhindert werden. Diese Schallungsauslegung hat jedoch die Eigenschaft, daß die Differenzspannung zwischen fJ»und ίΛ im geschalteter Zustand der Anordnung mit kleiner werdender Span nung Us anwächst. Dies bedeutet, daß bei kleinei Spannung ίΛ zum Zurückschalten eine größere Signal amplitude benötigt wird als bei großer Spannung Us- Is diese reziproke Rückschaltempfindlichkeit mit dei Signalgröße unerwünscht, so kann durch Hinzufüger der in Fig. 2 gezeigten Klemmdiode 12 die Kompara toreingangsspannung so begrenzt werden, daß zun Zurückschalten die Signalspannung Us lediglich un
so diese Spannung vergrößert werden muß. Hierdurcl bleibt die absolute Rückschaltempfindlichkeit konstant.
Nach Fig. 3 kann durch Hinzufügen einer zweier
entgegengesetzt gepolten Diode 13. die die Spannungs differenz im Ruhezustand nicht über einen bestimmt« Wert ansteigen läßt, auch für das Einschalten ein« konstante absolute Empfindlichkeit erreicht werden.
In der in Fig.4 gezeigten Anordnung wird auf ein< externe Vorspannung Uv verzichtet, indem die Kompa ratorausgangsspannung Ua über eine Diode 14 und dei
wi Widerstand 9 auf die Eingangsklemme 11 zurückgeführ wird. Im ungeschalteten Zustand ist das Potential voi Ua negativ, wodurch die Diode 14 gesperrt und dei Rückführzweig unterbrochen ist Dies hat den Vorteil daß Ur im ungeschalteten Zustand nicht durch U
(.-. beeinflußt wird. Schaltet der Komparator 4 um, so win die Diode 14 durch die nunmehr positive Ausgangsspan nung Ua leitend und hält somit Ur während diese Zustandes über Us-
26 08 20b
Da hier die Vorspannung U\ identisch ist nut der Ausgangsspannung (Ί des Komparators. ist die freie Wahl von Uv nicht mehr möglich Dies bedeutet eine gewisse Einschränkung, und es muß an Hand der Aufgabenstellung entschieden werden, welche Schal ', tung(F ig. 3oder Fig. 4)\orzuziehen ist.
Eine weitere Modifikation der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist in Fig. 5 gezeigt, in der die Vorttiie. der vorangegangenen Ausführungen bei geringstem Bauteilaufwand verenigt sind. Da in dieser κι Schaltung die Komparatorausgangsspannung f/, direkt als Vorspannung (A verwendet wird und die Komparalorausgangsspannung beuteilebedingt der Signalspannung Us nicht beliebig angepaßt werden kann, ist diese sehr einfache Schaltung allerdings, wie schon erwähnt, η nicht so universell anwendbar. Der FuDpunkt des Spannungsteilers 5, 6 ist bei dieser Anordnung direkt mit dem Ausgang des Komparators verbunden. Der Widerstand 6 übernimmt hierbei gleichzeitig die Funktion des Widerstandes 9. wobei die Komparatorausganigsspannung im Ruhezustand einmal das Nullpotential und im gekippten Zustand die Vorspannung Uy liefert.
Bei den bisher beschriebenen Anordnungen wurde eine möglichst konstante Differenzspannung zwischen Us und Ur im Zusammenhang mit der ebenfalls möglichst konstanten Vorspannung LVangestrebt.
Zur Erreichung einer konstanten relativen Empfindlichkeit über einen großen Arbeitsbereich der Lichtschranke erweist sich jedoch die proportionale Ände- v> rung der Differenzspannung mit der Signalspannung als besonders günstig. Die in F i g. 6 gezeigte Anordnung gibt hier die prinzipiellen Funktionszusammenhänge wieder, bei der die Differenzspannung zwischen den Eingängen 10 und 11 von einer reduzierten Signalspannung Usr hergeleitet wird. Bei ungeschalteter Lichtschranke ist der Schalter 8 wie bei den vorherigen Anordnungen geschlossen. An den Eingängen des Komparators 4 liegen durch die Spannungsteiler 15, 16 und 17, 18 reduzierte Signalspannungen an, die durch die Teilerverhältnisse so ausgelegt sind, daß Uk < Usr ist Wird die Lichtschranke unterbrochen, sinkt Us plötzlich auf einen den Arbeitszustand kennzeichnenden, wesentlich kleineren Wert ab, wodurch auch die reduzierte Signalspannung Usr proportional zu Us absinkt Da der aufgeladene Kondensator 7 das Absinken der Spannung Ur verhindert, kippt der Komparator um. wodurch der Schalter 8 geöffnet und damit der Fußpunkt des Spannungsteilers 17, 18 aufgetrennt werden. Auf Grund des nunmehr fehlenden Spannungsteilerverhältnisses liegt am Kondensator 7 und damit auch an der Eingangsklemme U des Komparators über den Widerstand 17 die volle Eingangsspannung Us an der Engangsldemme 10 jedoch nur eine durch das Teilerverhältnis der Widerstände 15 und 16 reduzierte Spannung Us*. Die Bedingung für den gekippten Zustand Usr < Ur ist damit auch für längere Zeiträume erfüllt Wird die Lichtschranke wieder freigegeben, so erhöht sich die Spannung Us und damit auch die reduzierte Eingangs- κ spannung Usr. Die Referenzspannung Ur, die durch den Aufladevorgang des Kondensators 7 für kurze Zeit auf dem vorherigen Wert gehalten wird, wird von Usr überschritten, so daß die Anordnung zurückkippt
Nach Fig. 7 kann der FuBpunkt des Widerstandes 18 über eine Diode 19, die die Funktion des Schalters 8 übernimmt an den Komparatorausgang gelegt werden.
Da nach den Fig.6 und 7 die Signalspannung Us gemäß dem Teilerverhältnis der Widerstände 15 und 16 auf Usr reduziert wird, steht für die Signalauswertung ein kleinerer Spannungsbereich zur Verfügung als ohne Teilung. Gemäß F i g. 8 läßt sich dies dadurch umgehen. daß die Signaleingangsspannung (7, die hier eine Wechselspannung sein soll, durch eine einfache Vervielfacherschaltung V auf eine größere Spannung //sl qls die Veisorgungsspannung \ervielfacht werden kann. Dadurch steht fiir die Spannung C. der gesamte von der Versorgungsspannung zulässige Bereich zur Verfugung, während Uy = /Av über den Widerstand 9 an den Kondensator 7 geleitet wird
Die Ausführungsformen nach den F i g. 6 bis 8 haben die Eigenschaft, daß die relative F.inschaltempfindlichkeit und die relative Rückschaltempfindlichkeit über den gesamten Arbeitsbereich der Anordnung konstant bleiben. Diese Eigenschaft kann z. B. bei der Messung des absoluten Transmissions- oder Reflexionsgrades von zu untersuchenden Medien und deren Klassifizierung mii Vorieii angew anui wer den.
Wird der Empfänger 2 durch ein Schaltmedium völlig angedunkelt, so sinkt bei proportionaler Differenzspannting (Fig. 6, 7. 8) die Spannung Us und damit nach gewisser Zeit auch Ur auf den Wert Null ab. Am Eingang des Komparators 4 entsteht somit ein Undefinierter Zustand. Um im geschalteten Zustand auch bei kleinstem oder völlig unterbrochenem Lichlstrom auf dem Empfänger 2 ein sicheres Arbeiten zu gewährleisten, ist es deshalb zweckmäßig, die Referenzspannung Ur bei Erreichen einer Mindestspannung festzuhalten, damit diese mit Sicherheit über Us liegt. Dies wird nach F i g. 9 in einfacher Weise über die im oberen Arbeitsbereich gesperrte Haltediode 21 erreicht welche mit der gewünschten Mindestspannung Up verbunden ist. Sinkt nun tAauf einen Wert nahe Null ab, wird Ur über die an Up gelegte, nunmehr leitende Diode 21 auf ca. 0.7 V unter Up gehalten, wodurch auch im untersten Arbeitsbereich die Schaltzustände eindeutig definiert sind.
Um nun zusätzlich die Betriebsbereitschaft oder die Arbeitsfähigkeit der Anordnung zu überwachen, legt man die Haltediode 21. wie in Fig. 10 gezeigt auf die Basis eines Transistors 20. dessen Emitter mit der Spannung Up verbunden wird. Bei Erreichen der Mindestspannung Ur wird der Transistor 20 leitend und kann ein logisches Signal Qi abgeben, welches zur Weiterverarbeitung geeignet ist Zugleich wird Ur auf Up- Uebt—Udh festgehalten (Ufbi = Emitter-Basis-Spannung, Udh = Spannungsabfall an der Haltediode).
Um eine eindeutige Aussage über die Arbeitsfähigkeit des Systems machen zu können, soUte das logische Signal Qz nur bei nicht gekipptem Komparator gewertet werden. Durch eine entsprechende logische Verknüpfung ist dies erreichbar, wenn folgende Zustände als arbeitsfähig gemeldet werden:
1. Ur Up (T offen) unabhängig vom KomparatorausgangssignaL
2. Ur vor dem Kippen des Komparators größer Up war und nach dem Kippen 74ertend wird (Ur < Up wird).
Nichtarbeitsfähigkeit wird dagegen gezagt wenn
1. Ur < Upbei nicht gekipptem Komparator;
2. Ur vor dem Kippen des Komparators klaner Up war and der Komparator gekippt ist
Die Speicherung der Zustände kann über eine
9 10
Flip-Hop-Schaltung erfolgen. Rcibehaltung des bisherigen Aufbaus der Speicherkon-
Schwierigkeiien Können entstehen, wenn die Anord- densator 7 an eine geeignete Betriebsspannung - Un
nung beim Einschalten der Betriebsspannung nicht in gelegt wird, so dai3 beim Einschalten zwangsläufig die
eine definierte Lage kippt. Erfindungsgemäß wird dies Anordnung in den nicht gekippten Zustand, also den
entsprechend I-i g. 11 dadurch erreicht, daß unter , Ruhezustand, kippt.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung zur Auswertung von Signalen, insbesondere von Ausgangssignalen optischer Meßeinrichtungen, z, B. Lichtschranken, die unter Kompensation und Überwachung von Empfindlichkeitsschwankungen und bei beliebiger Signalfolge und Signaldauer ein das Vorhandensein oder NichtVorhandensein des Meßobjekts nachwei- ι ο sende Arbeits- oder Ruhesignal abgibt, welches Signal mittels eines !Comparators mit der Spannung eines Speicherkondensators verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangskreis der Meßeinrichtung (2,3) ein Spannungsteiler is (5, 6) vorgesehen ist, der zusammen mit dem Ausgang der Meßeinrichtung mit dem einen Eingang (10) und von seinem Teilerpunkt aus mit dem anderen Eingang (11) des !Comparators (4) verbunden ist, daß ferner am Komparatoreingang (11) der Spetcnerkondensator (7) angeschlossen ist, dessen Spannung (Ur) im Ruhezusland der Meßanordnung in einem festlegbaren Verhältnis zur Signalspannung (Us) steht, die im Ruhezustand aber stets niedriger als die Signalspannung ist, und daß beim Ansprechen der Meßeinrichtung die Spannungsverhältnisse an den Kojnparatoreingängen (10, U) durch einen gesteuerten Schalter (8; 4) so umgeschaltet werden, daß die Vergleichsspannung (Ur) so lange über der Signalspannung (Us) gehalten wird, bis die Meßeinrichtung wieder in die Ruhelage zurückkehrt, vorauf die Vergleichsspannung (Ur) von der Sagnalspannung/ty überschritten wird und der dadurch in die Ruhelage zurückkippende Komparator (4) den gesteuerten Schalter (8) in die y, Ausgangsstellung zurückschaltet, so daß die ursprünglichen Spannungsverhältnisse wieder hergestellt sind, und daß schließlich Schaltmittel vorgesehen sind, die beim Unterschreiten der Referenzspannung (Ur) unter einen vorgegebenen Mindestspannungswert (Up) bei nicht geschalteter Anordnung ein entsprechendes logisches Signal (Q)abgeben.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (S, 6) im Arbeitszustand durch den Schalter (8) mit seinem 4i Fußpunkt vom Massepotential abgetrennt ist
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (S), den Widerstand (9), den Kondensator (7) und den Komparatoreingang (1:1) im Arbeitszustand vom Mittelpunkt des 5η Spannungsteilers (5,6) abtrennt
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (8) den Widerstand (9) im Arbeitszustand der Anordnung mit der Vorspannung (!/^verbindet
5. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Komparatoreingangsspannungsverhältnisse vom Komparatorausgangssignal (Ua) gesteuert ist. bo
6. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichsspannung (Ur)'im Arbeitszustand der Anordnung eine Vorspannung (Uv) aufgeprägt ist. 1,-.
7. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichsspannung (UR)\m Arbeitszustand der Anordnung eine äußere Vorspannung (Uy) aufgeprägt ist,
8. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichsspannung (UR)Im Arbeitszustand der Anordnung die Komparatorausgangsspannung (Ua) aufgeprägt ist
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Teilerpunkt des Spannungsteilers (S, 6) verbundene Seite des Kondensators (7) über einen Widerstand (9) mit einer äußeren Vorspannung (Uv) verbunden ist, wobei der Widerstand (9) und die Vorspannung (Uv) so bemessen sind, daß im Arbeitszustand der Anordnung die Vergleichsspannung (Ur) größer als die Signalspannung (Us)IsI und beim Zurückschalten in den Ruhezustand die Vergleichsspannung (Ur) von der Signalspannung (Us) überschritten werden kann.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (7) über einen Widerstand (S) und eine Diode (14) mit dem Ausgang des Komparators (4) verbunden ist, welche Diode (14) so gepolt ist, daß die Ausgangsspannung (Ua) des Komparators (4) in Arbeitsstellung der Anordnung an den Kondensator (7) angelegt ist
11. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Komparatoreingängen (10, 11) eine oder mehrere in Reihe geschaltete Dioden (12) vorgesehen sind, die so gepolt sind, daß die Differenzspannung zwischen Signalspannung (Us) und Vergleichsspannung (Ur)'wc\ Arbeitszustand der Meßeinrichtung auf einen gewünschten Maximalwert begrenzt ist.
12. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Komparatoreingängen (10, 11) eine oder mehrere in Serie geschaltete Dioden (13) vorgesehen sind, die entgegengesetzt den Dioden (12) gepolt sind, um die Differenzspannung zwischen der Signalspannung (Us) und der Vergleichsspannung (Ur)Ow Ruhezustand der Anordnung auf einen gewünschten maximalen Wert zu begrenzen.
13. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem die Vergleichsspannung (Ur) bestimmenden Spannungsteiler (17, 18) ein parallelgeschalteter Spannungsteiler (15, 16) vorgesehen und der Eingang (10) des Komparators (4) über den Widerstand (15) mit dem Ausgang der Meßeinrichtung verbunden ist, wobei die beiden Spannungsteiler (15, 16; 17, 18) so fusgeleft sind, daß im Arbeitszustand die Vergleichsspannung (Ur) größer als die Teilerspannung (Usr) des Spannungsteilers (15,16) ist
14. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgang der Meßeinrichtung (2, 3) eine Schaltung (V) zur Spannungsvervielfachung vorgesehen ist und die vervielfachte Spannung dem Kondensator (7) als Vorspannung (USv) zugeführt ist.
15. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Eingang (11) des Komparators (4) eine Diode (21) angeschaltet ist, deren andere Seite mit einer Spannung (Up)
verbunden ist, die die Vergleichsspannung (Uh) auf einen Mindestwert begrenzt
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (21) an die Basis des Transistors (20) gelegt ist, dessen Emitter auf der gewünschten Mindestspannung (Up) gehalten und dessen Schaltzustand mit dem Ausgangssignal (Ua) des !Comparators (4) so verknüpft ist, daß nur bei erreichter Mindestspannung (Up) und im nicht gekippten Zustand des !Comparators (4) ein ι ο eindeutiges logisches Signal (Q) erzeugt wird, das auch später im gekippten Zustand des !Comparators (4) erhalten bleibt
17. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (7) so an die Versorgungsspannung geschaltet ist, daß der Komparator (4) beim Einschalten in eine definierte Lage kippt.
18. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (17,18) an Stelle der Verbindung über den Schalter (8) m;t Masse über eine Diode (19) mit dem Ausgang des Komparators (4) verbunden ist, welche Diode (19) im geschalteten Zustand des Komparators den Stromnuß durch den Spannungsteiler (17,18) sperrt.
DE2608206A 1975-03-18 1976-02-28 Schaltungsanordnung zur Auswertung von Signalen, insbesondere von Ausgangssignalen optischer Meßeinrichtungen Expired DE2608206C3 (de)

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DE2608206B2 DE2608206B2 (de) 1977-12-22
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