DE2825651C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Münzprüfer nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
Ein typisches Beispiel für einen bisherigen Münzprüfer
ist in Fig. 1 dargestellt.
Der Münzprüfer gemäß Fig. 1 umfaßt Brückenschaltungen
AB 1 bis AB 4, die mit einer Sortierspule L 0, deren Impedanz
sich beim Vorbeilauf einer eingeworfenen Münze ändert,
Regelspulen L 1 bis L 4 als Normal-Impedanzelemente
entsprechend den Nennwerten der zu sortierenden Münzen und
Regelwiderständen R 1 bis R 4 gebildet sind, weiterhin
einen Oszillator Wo, Differenzverstärker 1, 11, 12 und
13, Gleichrichter- und Glättungskreise 2, 21, 22 und 23,
Vergleichsschaltungen 3, 31, 32 und 33 sowie eine Ent
scheidungsschaltung 4. Mit dem Münzprüfer gemäß Fig. 1
können Münzen mit vier verschiedenen Nennwerten sortiert
werden.
Wenn keine Münze in den Münzprüfer eingeworfen
worden ist, sind die über die Differenzverstärker 1, 11, 12 und 13
angelegten Ausgangssignale der Brückenschaltungen AB 1 bis AB 4
hohe Unabgleichspannungen.
Wenn eine eingeworfene Münze die Sortierspule L 0
passiert, werden deren Induktivität verändert und in Abhängig
keit von dieser Induktivitätsänderung nur die dem Nennwert
der betreffenden Münze entsprechende Brückenschaltung abgeglichen.
Das Ausgangssignal dieser Brückenschaltung wird einer
Differenzverstärkung in der betreffenden Differenzverstärker
schaltung unterworfen und dann durch den zugeordneten
Gleichrichter- und Glättungskreis gleichgerichtet und geglättet.
Das so behandelte Ausgangssignal wird an die betreffende
Vergleichsschaltung angelegt, in welcher es zur Feststellung
des Abgleichs der Brückenschaltung mit einer Bezugsspannung
verglichen wird. In Fig. 2 sind die betreffenden Ausgangs
signale des Differenzverstärkers, der Gleichrichter- und
Glättungsschaltung sowie der Vergleichsschaltung mit V 1, V 2
bzw. V 3 bezeichnet.
Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung wird der
Entscheidungsschaltung 4 eingegeben und in dieser gespeichert.
Diese Schaltung gibt dabei ein Münzsignal (C 1, C 2, C 3 und C 4)
entsprechend dem Nennwert der eingeworfenen Münze sowie ein
Torsteuersignal G zur Trennung einer echten Münze von einer
falschen Münze ab.
Bei dem vorstehend beschriebenen Münzprüfer sind
pro Nennwert mindestens drei Verstärker für Differenzver
stärkung, Gleichrichtung/Glättung und Vergleichszwecke
erforderlich, so daß zum Sortieren von Münzen von vier verschiedenen
Nennwerten insgesamt zwölf Verstärker benötigt
werden. Der bisherige Münzprüfer ist also insofern
nachteilig, als er teuer in der Herstellung ist und
ziemlich viel Platz für die Schaltung benötigt. Um außerdem
die Fertigungskosten möglichst senken zu können, müssen die
aufwendigen Analogschaltungen weggelassen werden, die bei
einer Miniaturisierung Schwierigkeiten aufwerfen.
Es kann auch vorkommen, daß das Eingangssignal V 1
der Vergleichsschaltung 3 im Bereich der Bezugsspannung variiert,
wodurch das Ausgangssignal V 30 der Vergleichsschaltung
verändert wird. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit wurde bisher
der Vergleichsschaltung eine in Fig. 2 bei V 2 angedeutete
Spannungshysterese erteilt, um effektiv einen Vergleich auf
zwei Pegeln zu erreichen. Wenn dabei jedoch das Eingangssignal
V 2 der Vergleichsspannung auch nur geringfügig kleiner wird
als die Bezugsspannung, wird augenblicklich das ggf. fehlerhafte
Sortiersignal abgegeben.
In der US-PS 31 52 677 ist ein elektronischer, analog
arbeitender Münzdetektor beschrieben, bei dem eine Münz
positions-Anzeigeschaltung ein erstes Erkennungssignal
liefert, wenn eine Münze durch eine Münzfühlstellung
verläuft. Mehrere Münzdetektorschaltungen dienen zum
Erfassen verschiedener Münzen, die jeweils diesen Münz
detektorschaltungen zugewiesen sind. Eine Münzdetektor
schaltung liefert ein Münzerkennungssignal, so oft
eine Münze vorliegt, das elektrisch einer der ihr zuge
wiesenen Münzen entspricht. Eine Koinzidenzeinrichtung in
jeder Münzdetektorschaltung spricht auf das erste Erkennungs
signal und das Vorliegen ihres eigenen Erkennungs
signals an, um eine der zugewiesenen Münzen zu registrieren.
Auf diese Weise soll ein elektronischer Münzdetektor
geschaffen werden, der Münzen verschiedener Nennwerte
unterscheiden kann und eingeworfene Münzen als echt oder
falsch zu beurteilen vermag.
Dagegen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Münzprüfer anzugeben, der digital arbeitet und ohne
Beeinträchtigung seiner Münzprüfgenauigkeit mit geringen
Fertigungskosten herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Münzprüfer nach dem Ober
begriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die
in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale
gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Patentansprüchen 2 bis 5.
Bei dem erfindungsgemäßen Münzprüfer besteht eine Brücken
schaltung aus einer Sortierspule, deren Impedanz sich
beim Vorbeilauf einer Münze ändert, und einem dem Nennwert
einer Münze entsprechenden Normal-Impedanzelement.
Das Ausgangssignal der Brückenschaltung, die bei der
Vorbeibewegung einer Münze an der Sortierspule abgeglichen
wird, wird zum Prüfen von Münzen abgenommen.
Der Münzprüfer ist so ausgelegt, daß eine Binärcodes
enthaltende Meßbrücken-Ausgangsimpulsreihe, die durch
Vergleichen eines durch Verstärkung des Meßbrücken-Ausgangssignals
erhaltenen Signals mit einer Bezugsspannung in einer Vergleichs
schaltung gebildet wird, mit einer Bezugssignal-Impulsreihe
verglichen wird, welche dieselbe Periode besitzt wie ein vom
Oszillator für die Brückenschaltung geliefertes
Wechselstromsignal; wenn ein bestimmter, für die
Ausgangssignalimpulsreihe der Brückenschaltung festgelegter
Binärcode nicht in zumindest einer Periode der Bezugsimpuls
reihe auftritt, wird vorausgesetzt, daß die Brückenschaltung
abgeglichen ist.
Zur Vermeidung von Fehlanzeigen kann sowohl für den
Beginn als auch für die Beendigung des Münzprüfsignals ein
Hystereseeffekt vorgesehen werden, indem dafür gesorgt wird,
daß Anfang und Ende, d. h. Anstieg und Abfall des Signals über
eine vorbestimmte Zahl von Perioden der Bezugsimpulsreihe hinweg
stattfinden.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der
beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der wesentlichen
Bauteile eines bisherigen Münzprüfers,
Fig. 2 eine graphische Darstellung von Signal
formen zur Verdeutlichung der Arbeitsweise
des Münzprüfers nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Münzprüfers
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 Signalformdiagramme zur Erläuterung der Arbeits
weise des Münzprüfers nach Fig. 3,
Fig. 5 ein Schaltbild einer Steuerschaltung des Münz
prüfers gemäß Fig. 3,
Fig. 6 Signalformdiagramme zur Veranschaulichung der
Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 5,
Fig. 7 ein Schaltbild einer bei der Schaltung gemäß
Fig. 5 verwendbaren Hystereseschaltung und
Fig. 8 Signalformdiagramm zur Erläuterung der
Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 7.
Nachdem die Fig. 1 und 2 eingangs bereits erläutert
worden sind, ist im folgenden eine Ausführungsform der
Erfindung anhand der Fig. 3 bis 6 beschrieben. Dabei
zeigen Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung
der Anordnung des erfindungsgemäßen Münzprüfers und
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer bei diesem Münzprüfer
verwendeten Steuerschaltung. Die Fig. 4 und 6 sind Signal
formdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise des erfindungs
gemäßen Münzprüfers. In Fig. 3 sind die den Teilen
von Fig. 1 entsprechenden Bauteile mit ähnlichen Bezugs
ziffern wie dort bezeichnet.
Gemäß Fig. 3 sind die Ausgänge von Brückenschaltungen AB 1 bis
AB 4, die jeweils für verschiedene Münzennennwerte
vorgesehen sind, an zugeordnete Differenzverstärker 1,
11, 12 bzw. 13 angeschlossen. Die Brückenschaltungen
enthalten eine gemeinsame Sortierspule L 0, d. h. die
Sortierspule L 0 bildet die eine Seite jeder Brückenschaltung.
Die Ausgänge der Differenzverstärker 1, 11, 12 und
13 sind mit den Eingängen von Vergleichsschaltungen
3, 31, 32 bzw. 33 verbunden, deren Ausgänge unmittelbar
mit einer eine Vergleichseinrichtung bildenden Steuerschaltung
5 verbunden sind. Der Wechselspannungsausgang
eines Oszillators Wo für die Brückenschaltungen ist über
eine eine Zeitsteuereinrichtung bildende Wandlerschaltung
6, etwa eine Schmitt-Triggerschaltung, an die Steuer
schaltung 5 angeschlossen. Die Wandlerschaltung 6 dient
zur Lieferung eines Bezugssignalimpulses CP mit derselben
Periode wie derjenigen der Frequenz des Wechselspannungs
signals vom Oszillator Wo, indem das Wechselspannungs
signal in eine Rechteckwelle mit Binärwerten umgewandelt
wird. Die Wandlerschaltung 6 ist jedoch nicht immer notwendig,
vielmehr kann der Wechselspannungsausgang unmittelbar
an die Steuerschaltung 5 angeschlossen sein. In
dieser Steuerschaltung 5 sind Steuerkreise in einer Zahl
entsprechend derjenigen der zu bestimmenden Münzennennwerte
vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform
werden die Ausgangssignale der Brückenschaltungen AB 1 bis AB 4
durch die Differenzverstärker 1, 11, 12 bzw 13 verstärkt
und an die Vergleichsschaltungen 3, 31, 32 bzw. 33
angelegt, in denen die so verstärkten Ausgangssignale mit
der Bezugsspannung verglichen werden; aufgrund dieses
Vergleiches werden Signalimpulsreihen als Meßbrücken
ausgangssignale in Form von wechselnden Rechteckwellen
mit Binärwerten (im folgenden einfach als Signalimpuls
reihen bezeichnet) an die Steuerschaltung 5 angelegt. In
Fig. 4 sind die Wellenformen des Ausgangssignals V 1 des
Differenzverstärkers 1, des Ausgangssignals V 30 der
Vergleichsschaltung 3 sowie des Bezugsimpulses CP in
einem Nennwertsystem dargestellt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht,
wird das Ausgangssignal V 1 des Differenzverstärkers 1
im Unabgleichzustand der Brückenschaltung AB 4 zu einer
hohen Unabgleichspannung, während es gleich Null beträgt,
wenn sich die Brückenschaltung AB 4 im Abgleichzustand
befindet. Dieses Ausgangssignal V 1
wird in der Vergleichsschaltung 3 mit einer Bezugs
spannung CV verglichen, und wenn sich die Brückenschaltung AB 4
im Unabgleichzustand befindet, wird als Ausgangssignal V 30
der Vergleichsschaltung 3 eine Signalimpulsreihe in Form einer
Rechteckwelle mit Binärcodes und einer Periode entsprechend
derjenigen des Wechselspannungssignals des Oszillators Wo
geliefert. Wenn die Brückenschaltung AB 4 abgeglichen ist, wird
der Spitzen- bzw. Scheitelwert des Ausgangssignals V 1 des
Differenzverstärkers 1 niedriger als die Bezugsspannung CV,
bis schließlich ein Ausgangssignal V 30, das einen Binärcode
darstellt, kontinuierlich erzeugt wird. Wenn danach die Brückenschaltung
AB 4 wiederum in einen Unabgleichzustand übergeht,
liefert die Vergleichsschaltung 3 wiederum das Ausgangssignal
V 30 in Form einer Signalimpulsreihe. In Fig. 4 ist bei V 30
das invertierte Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 3 dargestellt.
Die Steuerschaltung 5, welche das Ausgangssignal V 30
der Vergleichsschaltung 3 sowie das Bezugsimpulssignal CP
empfängt, stellt das Vorhandensein oder Fehlen eines Prüfsignals
in Abhängigkeit davon fest, ob das Ausgangssignal V 30
der Vergleichsschaltung 3 während einer Periode des Bezugs
signalimpulses CP einen negativen Zustand besitzt oder nicht.
Mit anderen Worten: wenn sich die Brückenschaltung AB 4 im
Unabgleichzustand befindet, ist in einer Periode des Bezugssignal
impulses CP eine bestimmte Zeitspanne enthalten, während welcher
das Ausgangssignal V 30 der Vergleichsschaltung 3 negativ wird;
wenn sich die Brückenschaltung AB 4 dagegen im Abgleichzustand
befindet, ist die Zeitspanne, während welcher das Ausgangssignal
V 30 der Vergleichsschaltung 3 negativ wird, nicht in einer
Periode des Bezugssignalimpulses enthalten. Das Vorhandensein
oder Fehlen des Prüfsignals kann somit in jeder Periode des
Bezugssignalimpulses CP bestimmt werden. Die Steuerschaltung
5 unterwirft den Bezugssignalimpuls CP sowie das Ausgangssignal
V 30 der Vergleichsschaltung 3 einem Vergleich, um daraufhin
ein Münzzählsignal C 1 sowie ein Torsteuersignal G für ein
Münzeinwurf-Rückgabetorelement zu liefern.
Im folgenden ist die Steuerschaltung 5 anhand
von Fig. 5 näher erläutert, die ein Schaltbild einer Steuer
schaltung zeigt, die einem der Systeme für die verschiedenen
Münzennennwerte zugeordnet ist. Wenn beispielsweise Münzen vier
verschiedener Nennwerte sortiert werden sollen, müssen vier
Steuerschaltungen in der Art gemäß Fig. 5 vorgesehen werden.
Die Steuerschaltung gemäß Fig. 5 umfaßt eine
Eingangsklemme 10, an welcher der Bezugssignalimpuls bzw. das
Bezugssignal CP angelegt wird, Flip-Flops FF 1 bis FF 5, von
denen die Flip-Flops FF 1 und FF 2 D-Flip-Flops und die Flip-Flops
FF 3 bis FF 5 RS-Flip-Flops sind, eine NOR-Schaltung NOR,
ein ODER-Glied OR, UND-Glieder AD 1 bis AD 6 sowie eine NEIN-
Schaltung NOT.
Die Klemme 10, an die das Bezugssignal CP angelegt
wird, ist mit den Taktimpulsklemmen T der Flip-Flops
FF 1 und FF 2 verbunden. Die Ausgangsklemme Q des Flip-Flops
FF 1 ist an die Klemme D des Flip-Flops FF 2 sowie an die eine
Eingangsklemme der NOR-Schaltung NOR angeschlossen, deren andere
Eingangsklemme mit der Klemme Q des Flip-Flops FF 2 verbunden
ist. Die Ausgangsklemme der NOR-Schaltung NOR ist mit der
Eingangsklemme D des Flip-Flops FF 1 verbunden, und das Ausgangs
signal der NOR-Schaltung wird auch als Zeit- bzw. Takt
steuersignal CS 3 einer zweiten Eingangsklemme des UND-Glieds
AD 3, einer zweiten Eingangsklemme des UND-Glieds AD 5 sowie der
Stell- bzw. Setzklemme S des Flip-Flops FF 3 aufgeprägt. Das
an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 1 erscheinende Signal
wird als Taktsteuersignal CS 1 an eine zweite Eingangsklemme des
UND-Glieds AD 1, eine zweite Eingangsklemme des UND-Glieds AD 6
sowie die Setzklemme S des Flip-Flops FF 4 angelegt. Das an der
Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 2 erscheinende Signal wird
als Taktsteuersignal CS 2 einer zweiten Eingangsklemme des UND-Glieds
AD 2, einer zweiten Eingangsklemme des UND-Glieds AD 4
sowie der Setzklemme S des Flip-Flops FF 5 aufgeprägt. Das
Ausgangssignal V 30, beispielsweise der Vergleichsschaltung 3
(Fig. 3), wird über die NEIN-Schaltung NOT an die ersten Eingangs
klemmen der UND-Glieder AD 1 bis AD 3 angelegt. Die Ausgänge
der UND-Glieder AD 1 bis AD 3 sind mit den Rückstellklemmen
R der Flip-Flops FF 3 bis FF 5 verbunden. Die Ausgangsklemmen
Q der Flip-Flops FF 3 bis FF 5 sind an die ersten Eingangs
klemmen der UND-Glieder AD 4 bis AD 6 angeschlossen, deren Aus
gänge an die Eingangsklemmen des ODER-Glieds OR angeschlossen
sind. Der Ausgang des ODER-Glieds OR ist mit einer Ausgangs
klemme OUT verbunden, über welche das Münzzählsignal bzw. das
Torsteuersignal für das Torelement zum Trennen einer echten
Münze von einer falschen Münze (im folgenden einfach als
"Sortiersignal" bezeichnet) übertragen werden.
Im folgenden ist die Arbeitsweise der Steuerschaltung
gemäß Fig. 5 anhand der Signalformen nach Fig. 6
erläutert.
Wie bei CP in Fig. 6 angedeutet, ist der Bezugs
signalimpuls bzw. das Bezugssignal CP ein wechselndes Rechteck
wellenimpulssignal mit einer Periode entsprechend derjenigen
des Wechselspannungssignals vom Oszillator Wo der Brücken
schaltung. Das Ausgangssignal V 30 der Vergleichsschaltung 3
wird in Form eines wechselnden Rechteckwellenimpulssignals
geliefert, dessen Periode im Unabgleichzustand der Brückenschaltung
der Periode des Wechselspannungssignals des Oszil
lators Wo entspricht; im Abgleichzustand der Brückenschaltung
wird andererseits das Ausgangssignal V 30 in Form eines Signals
geliefert, dessen Größe oder Pegel unverändert bleibt. Die
Wellenform des Ausgangssignals V 30 ist an der entsprechenden
Stelle in Fig. 6 dargestellt.
Wenn das Bezugssignal CP nicht an die Taktimpuls
klemmen T der Flip-Flops FF 1 und FF 2 angelegt ist, wobei
logische Signale "0" über die Ausgangsklemmen Q der Flip-Flops
FF 1 und FF 2 an die Eingangsklemmen der NOR-Schaltung angelegt
werden, entspricht das Ausgangssignal der NOR-Schaltung
NOR einem logischen Signal "1", wobei das entsprechende Signal
"1" der Eingangsklemme D des Flip-Flops FF 1 aufgeprägt wird.
Wenn unter diesen Bedingungen das erste Bezugssignal CP 1 an
die Taktimpulsklemme T des Flip-Flops FF 1 angelegt wird,
erscheint an dessen Ausgangsklemme Q das Signal "1". Das erste
Bezugssignal CP 1 wird auch an die Taktimpulsklemme T des Flip-Flops FF 2
angelegt; der Ausgang dieses Flip-Flops FF 2 wird
jedoch auf "0" gehalten, weil das Signal "0" an seiner Eingangs
klemme D anliegt. Wenn das Signal "1" an der Ausgangsklemme
Q des Flip-Flops FF 1 auf vorher beschriebene Weise erscheint,
geht das Ausgangssignal der NOR-Schaltung NOR von
"1" auf "0" über, so daß das Signal "0" an die Eingangsklemme
D des Flip-Flops FF 1 angelegt wird. Wenn beim Anliegen der Signale
"0" und "1" an den Eingangsklemmen D der Flip-Flops FF 1 bzw.
FF 2 das zweite Bezugssignal CP 2 den Taktimpulsklemmen T der
Flip-Flops FF 1 und FF 2 aufgeprägt wird, wird an der Ausgangs
klemme Q des Flip-Flops FF 1 das Signal "0" geliefert, während
an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 2 das Signal "1" erscheint.
Während der Zeitspanne vom Auftreten des ersten
Bezugssignals CP 1 bis zum Erscheinen des zweiten Bezugssignals
CP 2 bleibt das Signal "1" an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 1
erhalten. Dieses Signal "1" wird als Zeit- bzw.
Taktsteuersignal CS 1 (vergleiche Fig. 6) geliefert. Durch das
zweite Bezugssignal CP 2 wird das Ausgangssignal des Flip-Flops FF 1
auf "0" geändert, während das Ausgangssignal des Flip-Flops FF 2
auf "1" übergeht. Das Ausgangssignal der NOR-Schaltung NOR
ist daher nach wie vor eine "0".
Bei Anlegung des dritten Bezugssignals CP 3 an die
Taktimpulsklemmen T der Flip-Flops FF 1 und FF 2 ändert sich
das Signal "0" an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 1 nicht.
Andererseits wird an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 2
das Signal "0" geliefert. Wie aus der vorstehenden Beschreibung
hervorgeht, bleibt während der Zeitspanne vom Auftreten des
zweiten Bezugssignals CP 1 bis zum Auftreten des dritten Bezugs
signals CP 3 das Signal "1" an der Ausgangsklemme Q des Flip-
Flops FF 2 erhalten. Dieses Signal "1" wird als Zeit- bzw.
Taktsteuersignal CS 2 (CS 3 in Fig. 6) geliefert. Wenn das dritte
Bezugssignal an die Flip-Flops FF 1 und FF 3 angelegt wird, werden
die Signale "0" den Eingangsklemmen der NOR-Schaltung NOR
eingespeist, wodurch deren Ausgangssignal auf den Zustand "1"
übergeht.
Bei Anlegung des vierten Bezugssignals CP 4 an die
Taktimpulsklemmen T der Flip-Flops FF 1 und FF 2 erscheint das
Signal "1" an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 1, während
das Signal "0" an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 2 erhalten
bleibt. Infolgedessen ändert sich das Ausgangssignal
der NOR-Schaltung NOR auf "0". Während der Zeitspanne vom Auftreten
des dritten Bezugssignals CP 3 bis zum Erscheinen des
vierten Bezugssignals CP 4 liegt daher ständig das Signal "1"
am Ausgang der NOR-Schaltung NOR an. Dieses Signal "1" wird
als Taktsteuersignal CS 3 (vergleiche Fig. 6) geliefert.
Die Arbeitsweise der Flip-Flops FF 1 und FF 2 sowie
der NOR-Schaltung NOR nach Anlegung des vierten Bezugssignals
CP 4 entspricht der Arbeitsweise dieser Elemente nach Anlegung
des ersten Bezugssignals CP 1. Die Arbeitsweise der Flip-Flops FF 1
und FF 2 sowie der NOR-Schaltung NOR nach der Anlegung des
fünften Bezugssignals CP 5 ist ähnlich der Arbeitsweise dieser
Elemente nach der Anlegung des zweiten Bezugssignals CP 2.
Die Taktsteuersignale CS 1, CS 2 und CS 3 werden somit durch
die aus den Flip-Flops FF 1 und FF 2 sowie der NOR-Schaltung NOR
bestehende Schaltung wiederholt nacheinander und synchronisiert
mit der Periode der Bezugssignalimpulsreihe CP erzeugt.
Wenn noch keine Münze die Sortierspule Lo passiert
hat, befindet sich die Brückenschaltung in einem unabgeglichenen
Zustand, in welchem das Ausgangssignal V 30 der Vergleichsschaltung
3 ein wechselndes bzw. alternierendes Rechteckwellenimpuls
signal ist, dessen Periode derjenigen der Bezugssignalimpuls
reihe CP entspricht Der "0"-Pegelzustand des Ausgangssignals
V 30 erscheint daher einwandfrei während der Periode jedes der
Taktsignale CS 1, CS 2 und CS 3, d. h. in einer Periode der Bezugs
signalimpulsreihe CP. Das Flip-Flop FF 4 wird durch das Taktsignal
CS 1 gesetzt, und infolgedessen wird das Signal "1" über
seine Ausgangsklemme Q an die Eingangsklemme des UND-Glieds AD 5
angelegt. Die UND-Bedingung des UND-Glieds AD 5 ist dabei jedoch
noch nicht erfüllt, weil das Taktsignal CS 3 noch nicht anliegt.
Sodann wird das Flip-Flop FF 5 durch das Taktsignal CS 2
gesetzt, so daß das Signal "1" an die erste Eingangsklemme des
UND-Glieds AD 6 angelegt wird; dabei ist jedoch die UND-Bedingung
des UND-Glieds AD 6 nicht erfüllt, weil das Taktsignal CS 1 noch
nicht vorhanden ist. Andererseits ist die UND-Bedingung des UND-Glieds AD 2
welches das Taktsignal CS 2 und das durch Invertieren
des Ausgangssignals V 30 der Vergleichsschaltung 3 erhaltene
Signal abnimmt, erfüllt, sobald der Pegel des Ausgangssignals
V 30 auf den negativen "0"-Pegel übergeht, wodurch das Signal
"1" an der Rückstellklemme R des Flip-Flops FF 4 erscheint. Infolge
dessen wird das Signal "0" an der Ausgangsklemme Q des Flip-
Flops FF 4 erzeugt, und bevor das Taktsignal CS 3 geliefert wird,
wird das Signal "0" an die erste Eingangsklemme des UND-Glieds AD 5
angelegt. Nach Lieferung des Taktsignals CS 3 ist das Flip-Flop
FF 3 gesetzt, so daß das Signal "1" an die erste Eingangs
klemme des UND-Glieds AD 4 angelegt wird; die UND-Bedingung des
UND-Glieds AD 4 ist jedoch nicht erfüllt, weil zu diesem Zeitpunkt
das Taktsignal CS 2 noch nicht vorhanden ist. Die UND-Bedingung
des UND-Glieds AD 3, welches das Taktsignal CS 3 und das
durch Invertieren des Ausgangssignals V 30 der Vergleichsschaltung
3 erhaltene Signal abnimmt, ist augenblicklich erfüllt,
wenn das Ausgangssignal V 30 auf den negativen "0"-Pegel übergeht,
so daß das Flip-Flop FF 5 rückgestellt wird. Bevor das
Taktsignal CS 1 an das UND-Glied AD 6 angelegt wird, wird somit
das Signal "0" der einen Eingangsklemme des UND-Glieds AD 6 auf
geprägt. Wenn das Taktsignal CS 1 nach dem Taktsignal CS 3 wieder
geliefert wird, wird das Flip-Flop FF 4 gesetzt. Wenn anderer
seits der Pegel des Ausgangssignals V 30 auf den negativen
"0"-Pegel übergeht, wird das UND-Glied AD 1 durchgeschaltet,
wodurch das Flip-Flop FF 3 rückgestellt wird. Nach dem Rückstellen
des Flip-Flops FF 3 wird das Signal "0" an die erste
Eingangsklemme des UND-Glieds AD 4 angelegt, bevor diesem das
Taktsignal CS 2 aufgeprägt wird. Die Flip-Flops FF 3 bis FF 5
werden durch die vorhergehenden Taktsignale gesetzt und durch
die nachfolgenden Taktsignale rückgestellt, wenn das Ausgangs
signal V 30 der Vergleichsschaltung 3 auf den negativen "0"-
Pegel übergeht. Mit anderen Worten: das Ausgangssignal V 30
der Vergleichsschaltung 3 wird in jeder Periode der Bezugssignal
impulsreihe CP geprüft, und wenn sich die Brückenschaltung
in einem Unabgleichzustand befindet, treten wiederholt
die Setz- und Rückstellzustände der Flip-Flops FF 3 bis FF 5
auf.
Wenn das Ausgangssignal V 30 der Vergleichsschaltung 3
auf die bei V 30 in Fig. 6 angedeutete Weise zu einem Signal
"1" wird, dessen Pegel kontinuierlich konstant bleibt, d. h.
wenn die Brückenschaltung abgeglichen wird, so daß ihr Ausgangs
signal niedriger ist als die Bezugsspannung CV, wird das durch
das Taktsignal CS 2 gesetzte Flip-Flop FF 5 durch das Taktsignal
CS 3 nicht rückgestellt. Nach dem Setzen des Flip-Flops FF 5 durch
das Taktsignal CS 2 bleibt das Ausgangssignal V 30 der Vergleichs
schaltung 3 auf dem Pegel "1". Infolgedessen ist die UND-Bedingung
des UND-Glieds AD 3, welches das durch Invertieren des Ausgangs
signals V 2 erhaltene Signal sowie das Taktsignal CS 3 empfängt,
nicht erfüllt, so daß auch kein Rückstelleingangssignal an das
Flip-Flop FF 5 angelegt wird. Infolgedessen wird das Signal "1"
kontinuierlich von der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 5 an
die erste Eingangsklemme des UND-Glieds AD 6 angelegt, bis das
Taktsignal CS 3 und das den Pegel "0" besitzende Signal des
Ausgangssignals V 30 in Koinzidenz miteinander auftreten (S 3 in
Fig. 6). Das Flip-Flop FF 1 ist durch das Taktsignal CS 3 gesetzt
worden. Danach ist bei Lieferung des Taktsignals CS 1
die UND-Bedingung des UND-Glieds AD 6 erfüllt, so daß von diesem
das Ausgangssignal "1" geliefert wird, das in Fig. 6 bei S 30
angedeutet ist. Das Ausgangssignal "1" wird über das ODER-Glied
OR zur Ausgangsklemme OUT geleitet. Das Taktsignal CS 1
empfangende UND-Glied AD 1 wird nicht durchgeschaltet, weil das
Ausgangssignal V 30 während der Periode des Taktsignals CS 1
den Pegel "1" besitzt. Aus diesem Grund bleibt das Flip-Flop
FF 3 gesetzt, und das Signal "1" wird kontinuierlich von der
Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 3 an die erste Eingangsklemme
des UND-Glieds AD 4 angelegt, bis das Flip-Flop FF 3 rückgestellt
ist (S 1 in Fig. 6). Das Flip-Flop FF 4 ist dabei durch das
Taktsignal CS 1 gesetzt worden.
Nach dem Verschwinden des Taktsignals CS 1 wird das
Taktsignal CS 2 geliefert. Hierdurch wird das UND-Glied AD 4 für
die Periode des Taktsignals CS 2 leitend gemacht bzw. durchgeschaltet,
so daß das in Fig. 6 mit S 20 angedeutete Ausgangssignal
"1" des UND-Glieds AD 4 über das ODER-Glied OR an die
Ausgangsklemme OUT angelegt wird. Die UND-Bedingung des
UND-Glieds AD 2, welches das Taktsignal CS 2 an seiner ersten Eingangs
klemme und das Ausgangssignal V 30 an seiner zweiten Eingangs
klemme empfängt, ist nicht erfüllt, weil das Ausgangssignal
V 2 den Pegel "1" besitzt. Infolgedessen wird das Flip-Flop FF 4
nicht rückgestellt, vielmehr bleibt es während einer Zeitspanne
gesetzt, die sich vom Augenblick des Setzens durch das Takt
signal CS 1 bis zum Auftreten des den Pegel "0" besitzenden
Signals im Ausgangssignal V 30 während der Periode erstreckt,
in welcher das Taktsignal CS 2 geliefert wird, wie dies bei
S 2 in Fig. 6 angedeutet ist. Wenn das Taktsignal CS 3 bei gesetztem
Flip-Flop FF 4 erzeugt wird, wird das UND-Glied AD 5 während
der Zeitspanne durchgeschaltet, während welcher das Taktsignal
CS 3 geliefert wird. Das ODER-Glied OR gibt somit das in Fig. 6
bei SJ angedeutete Prüfsignal ab.
Sodann geht der Zustand der Brückenschaltung
wieder vom Abgleich in den Unabgleich über, wodurch das auf dem
Pegel "1" gehaltene Ausgangssignal V 30 der Vergleichsschaltung
3 in das wechselnde Rechteckwellensignal geändert wird, welches
die Signale "1" und "0" enthält. Hierbei wird das Taktsignal
CS 3 in dem Augenblick erzeugt, in welchem das Ausgangssignal
V 30 auf den Pegel "0" übergeht, so daß die UND-Bedingung des
UND-Glieds AD 3 erfüllt ist und somit das Flip-Flop FF 5 rück
gestellt wird.
Wenn das Ausgangssignal V 30 während der Periode
des Taktsignals CS 1 auf den Pegel "0" übergeht, wird das
UND-Glied AD 1 zum Rückstellen des Flip-Flops FF 3 durchgeschaltet.
Mit Hilfe des Taktsignals CS 2, das nach dem Taktsignal CS 1 und
nach dem "0"-Pegel des Ausgangssignals V 30 erscheint, wird
das UND-Glied AD 2 zum Rückstellen des Flip-Flops FF 4 durchge
schaltet. Danach werden die Flip-Flops FF 3 bis FF 5 mittels der
Taktsignale CS 1 bis CS 3 sowie des Ausgangssignals V 30 jeweils
nacheinander in Synchronisation mit der Periode der Bezugs
signalimpulsreihe gesetzt und rückgestellt, wobei das Ausgangs
signal V 30 eine Signalimpulsreihe in Form einer wechselnden
bzw. alternierenden Rechteckwelle ist.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht,
wird die Wechselspannungsfrequenz des Oszillators
für die Brückenschaltung als Bezugssignalimpulsreihe benutzt,
wobei die Ausgangssignale der Brückenschaltungen, die nicht
gleichgerichtet und geglättet sind, in den Vergleichsschaltungen
mit der Bezugsspannung verglichen werden und die Ausgangssignale
der Vergleichsschaltungen mit dem Bezugssignalimpuls bzw. Bezugs
signal verglichen werden, wodurch festgestellt werden kann, daß
eine Brückenschaltung abgeglichen ist. Die Erfindung bietet
somit den Vorteil, daß auf die schwierig zu miniaturisierende
und kostenaufwendige Gleichrichter- und Glättungsschaltung
in der Analogschaltung verzichtet werden kann.
Zur Verhinderung von Fehlanzeigen für Münzen kann
mittels einer Schaltung gemäß Fig. 7 ein Hystereseeffekt sowohl
in den Anfang bzw. Anstieg als auch in das Ende bzw. den Abfall
des Münzenprüfsignals eingeführt werden.
Die Schaltung gemäß Fig. 7 umfaßt eine an die
Ausgangsklemme OUT gemäß Fig. 1 angeschlossene Klemme OUT 1,
Flip-Flops FF 6 bis FF 9, von denen die Flip-Flops FF 6 bis FF 8
D-Flip-Flops sind und das Flip-Flop FF 9 ein RS-Flip-Flop ist,
UND-Glieder AD 7 bis AD 8 sowie eine Eingangsklemme CP 10 für
die Bezugssignalimpulsreihe.
Die Klemme OUT 1 ist an die Eingangsklemme D des
Flip-Flops FF 6 angeschlossen, dessen Ausgangsklemme Q mit der
Eingangsklemme D des Flip-Flops FF 7 verbunden ist, dessen Ausgangs
klemme Q wiederum an der Eingangsklemme D des Flip-Flops
FF 8 liegt. Die Eingangsklemme CP 10 ist mit den Taktimpulsklemmen
T der Flip-Flops FF 6 bis FF 8 verbunden. Die Ausgangsklemmen
Q der Flip-Flops FF 6 bis FF 8 sind an die Eingangsklemmen des
UND-Glieds AD 7 angeschlossen, während die Ausgangsklemmen Q
der Flip-Flops FF 6 bis FF 8 mit den Eingangsklemmen des UND-Glieds AD 8
verbunden sind. Die Ausgangsklemme des UND-Glieds AD 7
liegt an der Setzklemme S des Flip-Flops FF 9, während die
Ausgangsklemme des UND-Glieds AD 8 an die Rückstellklemme R
des Flip-Flops FF 9 angeschlossen ist.
Die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 7 ist
im folgenden anhand der Wellenformen gemäß Fig. 8 beschrieben.
Die über die Eingangsklemme CP 10 an die Taktimpulsklemmen
T der Flip-Flops FF 6 bis FF 8 angelegte Bezugssignal
impulsreihe CP ist ein wechselndes bzw. alternierendes Recht
eckwellensignal, dessen Periode, wie bei CP in Fig. 8 angedeutet,
der Periode des Wechselspannungssignals gleich ist,
das vom Oszillator für die Brückenschaltung erzeugt wird.
Ein Signal SJ (Fig. 8) stellt das an der Ausgangsklemme OUT
in Fig. 5 abgegebene Prüfsignal dar. Wenn das über die
Klemme OUT 1 an das Flip-Flop FF 6 angelegte Prüfsignal SJ
den Zustand "0" besitzt, bleibt das Ausgangssignal "0" an
der Ausgangsklemme Q dieses Flip-Flops auch dann unverändert,
wenn die Bezugssignalimpulsreihe CP an die Taktimpulsklemme
T des Flip-Flops FF 6 angelegt wird. Das Signal "1" wird an
der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 6 durch die Impulsreihe
CP ausgegeben, die erstmals erscheint, nachdem das an der
Eingangsklemme D des Flip-Flops FF 6 liegende Signal SJ auf den
Zustand "1" übergegangen ist. Infolgedessen wird das Signal "1"
an die Eingangsklemme D des Flip-Flops FF 7 angelegt. Dabei
wird das Signal "1" an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 7
durch die Bezugssignalimpulsreihe geliefert, die nach dem Übergang
des Signals SJ auf den Zustand "1" zum zweiten Mal erscheint.
Hierdurch wird das Signal "1" der Ausgangsklemme D des Flip-Flops
FF 8 aufgeprägt. Ebenso wird das Signal "1" an der Ausgangs
klemme Q des Flip-Flops FF 8 durch die Bezugssignalimpulsreihe
CP geliefert, die das dritte Mal auftritt, nachdem sich das
Signal SJ auf "1" geändert hat. Das Signal SJ bleibt auf dem
Zustand "1", bis das Signal "1" an der Ausgangsklemme Q des
Flip-Flops FF 8 geliefert wird. Daher werden die Ausgangsklemmen
der Flip-Flops FF 6 und FF 7 auf dem Pegel "1" gehalten. Die UND-
Bedingung des UND-Glieds AD 7 ist daher erfüllt, sobald das
Signal "1" an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FF 8 erscheint,
und infolgedessen wird das Flip-Flop FF 9 zur Lieferung des
Signals "1" an seiner Ausgangsklemme Q gesetzt (vergleiche
SQ in Fig. 8). Bei diesem Vorgang werden die Signale "0" an
den Ausgangsklemmen der Flip-Flops FF 6 bis FF 8 abgegeben,
so daß das UND-Glied AD 8 nicht durchgeschaltet wird.
Danach ändert sich der Pegel des Signals SJ von
"1" auf "0". In diesem Fall werden die Signale "0" und "1"
an den Ausgangsklemmen Q und des Flip-Flops FF 6 durch die
Bezugssignalimpulsreihe geliefert, die erstmalig nach dem
Umschalten des Pegels des Signals SJ von "1" auf "0" erscheint,
weshalb das Signal "0" von der Ausgangsklemme Q an
die Eingangsklemme D des Flip-Flops FF 7 angelegt wird.
Infolgedessen erscheinen die Signale "0" und "1" an den
Ausgangsklemmen Q bzw. des Flip-Flops FF 7 unter dem Einfluß
der Bezugssignalimpulsreihe, die beim Übergang des
Signals SJ von "1" auf "0" zum zweiten Mal erscheint. Ebenso
werden die Signale "0" und "1" an den Ausgangsklemmen Q bzw.
des Flip-Flops FF 8 durch die Bezugssignalimpulsreihe CP
geliefert, welche das dritte Mal erscheint, nachdem das Signal
SJ von seinem Pegel "0" auf seinen Pegel "1" übergegangen ist.
Hierbei wurde das Signal SJ auf dem Pegel "0" gehalten, da
es vom Pegel "1" auf den Pegel "0" geändert worden ist. Aus
diesem Grund bleiben die Signale "1" an den Ausgangsklemmen
der Flip-Flops FF 6 und FF 7 erhalten. Wenn daher das Signal
"1" an der Klemme des Flip-Flops FF 8 anliegt, ist die UND-
Bedingung des UND-Glieds AD 8 erfüllt, so daß das Rückstellsignal
an das Flip-Flop FF 9 angelegt und letzteres hierdurch rückgestellt
wird. Folglich erscheint das Signal "0" an der Ausgangsklemme
Q des Flip-Flops FF 9.
Bei dieser Ausführungsform kann das Vorhandensein
oder Fehlen des Prüfsignals bestimmt werden, wenn nach dem
Auftreten des Prüfsignals SJ in drei Perioden der Bezugs
signalimpulsreihe das Fehlen des Prüfsignals SJ über drei
Perioden dieser Impulsreihe andauert. Auf diese Weise kann
der Vergleichsschaltung eine Analogspannungshysterese verliehen
werden, während es weiterhin auch möglich ist, denselben Effekt wie
bei einer Spannungshysterese bei der Ver
gleichsschaltung vorzusehen, selbst wenn das Signal SJ
geliefert wird. Die vorstehend beschriebene Schaltung ist
so ausgelegt, daß dann, wenn das Signal SJ auftritt und dann
verschwindet, festgestellt wird, ob diese beiden Zustände
des Signals SJ über die gleiche Periodenzahl der Bezugssignal
impulsreihe kontinuierlich erhalten bleiben oder nicht. Die
Länge der Perioden der Bezugssignalimpulsreihe, während welcher
die Dauerzustände unverändert bleiben sollen, kann jedoch
beispielsweise derart variiert werden, daß festgestellt wird,
ob das Vorhandensein des Signals SJ über zwei Perioden der
Bezugssignalimpulsreihe besteht und ob das Nichtvorhandensein
dieses Signals SJ über drei Perioden dieser Impulsreihe
andauert.
Claims (5)
1. Münzprüfer, bei welchem von einem Oszillator (Wo) ein
Erregersignal an eine Brückenschaltung (AB 1-AB 4) mit
einer Sortierspule (L 0), deren Impedanz sich beim
Vorbeilauf einer Münze ändert, und mit einem Normal-
Impedanzelement (L 1-L 4) mit einer einem bestimmten
Münzennennwert entsprechenden Impedanz angelegt wird,
wobei das Ausgangssignal bei abgeglichener Brücken
schaltung (AB 1-AB 4) den Vorbeilauf einer Münze des
bestimmten Nennwerts anzeigt, mit einer ersten Vergleichs
einrichtung (3, 31, 32, 33) zum Vergleichen des
Ausgangssignals der Brückenschaltung (AB 1 - AB 4) mit
einer Bezugsspannung und zur Lieferung eines ersten
Vergleichsausgangssignals, mit einer Zeitsteuereinrichtung
(6) zur Lieferung von alternierenden Taktsignalen
und mit einer zweiten Vergleichseinrichtung
(5), dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vergleichs
einrichtung (5) das Taktsignal mit dem ersten Vergleichs
ausgangssignal zur Bestimmung des Abgleichzustands
der Brückenschaltung (AB 1-AB 4) vergleicht,
daß das erste Vergleichsausgangssignal eine binäre
Impulsreihe ist und daß die zweite Vergleichseinrichtung (5)
unter Lieferung eines zweiten Vergleichsausgangs
signals feststellt, daß die Brückenschaltung
(AB 1-AB 4) abgeglichen ist, wenn einer der binären
Impulse des ersten Vergleichsausgangssignals während
einer vorbestimmten Zeitspanne nicht auftritt, deren
Dauer zumindest einer Periode des Taktsignals
entspricht.
2. Münzprüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Vergleichseinrichtung (5) unter Beendigung
der Lieferung des zweiten Vergleichsausgangssignals
feststellt, daß die Brückenschaltung (AB 1-AB 4)
unabgeglichen ist, wenn einer der binären Impulse
des ersten Vergleichsausgangssignals während einer
Anzahl aufeinanderfolgender Perioden des Taktsignals
auftritt.
3. Münzprüfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die vorbestimmte Zeitspanne länger als eine
Periode des Taktsignals ist und daß die Zahl der
aufeinanderfolgenden Perioden größer ist als 1.
4. Münzprüfer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Periode des Taktsignals
der Periode des Erregungssignals gleich ist.
5. Münzprüfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitsteuereinrichtung (6) ein Schmitt-Trigger
ist, welcher das Erregungssignal abnimmt und ein
Rechteck-Taktsignal liefert.
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