DE3335422A1 - Verfahren zur auswertung der von in lichtschranken hervorgerufenen photostroeme, insbesondere bei muenzfernsprechern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Auswertung der von in Lichtschranken her-
• vorgerufenen Photoströme, insbesondere bei Münzfernsprechern.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung der von in einem Lauf kanal für Münzen angeordneten Lichtschranken herrührenden Photoströme, die durch von den einrollenden Münzen beeinflußt werden, insbesondere bei der geometrischen Überprüfung von Münzen bei Münzfernsprechern bezüglich der Rändelung, Dicke und Durchmesser.
• Drei Haupt- und eine Hilfslichtschranke, jeweils in den Strahlengang eingefügten Blenden bilden zusammen drei Meßvorrichtungen für Rändelung, Dicke und Durchmesser. Beim Durchlauf einer Münze werden die Photoströme moduliert, wobei die Anzahl der in jeder Hauptlichtschranke während bestimmter über die Hilfslichtschranke gesteuerter Zeitabschnitte auftretenden Modulationen ein Kriterium dafür ist, ob die Münze zulässiger Abmessungen entspricht bzw.
• ob eine Rändelung vorhanden ist.
• Die Hauptlichtschranken sind am Laufkanal in der Weise angebracht, daß ihre Signale sich zeitlich nicht überlappen.
• Die Auswertung der Photoströme übernimmt naturgemäß eine Elektronik.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Auswertung anzugeben, bei der alle Photoströme in einer gemeinsamen Schaltung verarbeitbar sind.
• Das Verfahren besteht erfindungsgemäß darin, daß die Photoströme der Lichtschranken zunächst einem summierenden Strom-Spannungswandler zugeführt werden, der die Ströme in eine analoge Spannung verwandelt, daß anschließend zur Digitalisierung die Spannung einem aktiven Bandpaß sowie einem Komparatur zugeführt wird, daß ein von einer weiteren Lichtschranke herrührender Photostrom vorhanden ist, durch den der Beginn und das Ende der Dicke-und Durchmesserprüfung feststellbar ist, daß der von dieser Lichtschranke herrührende Photostrom zur Digitalisierung einer Schalteinrichtung zugeführt wird, daß die Signale der Ausgänge GEQ und SYN einer Logikschaltung zugeführt werden, an die ein Zeitglied angeschlossen ist und daß die von der Logik herrührenden Impulse in Abhängigkeit von der Zeitin unterschiedliche Ergebniszellen wie Zelle Rändelung, Zelle Dicke und Zelle Durchmesser eingezählt werden.
• Die Amplituden U2 am Ausgang des Analogteils haben ungeachtet ihrer Herkunft, sowie der Betriebstemperatur in den vorgegebenen Grenzen die gleiche Größenordnung; sie können daher von einem Komparator mit einer konstanten Referenzspannung bewertet werden. Dieses Ergebnis wurde durch Abstimmung der Beleuchtungsverhältnisse und der Filtercharakteristik und durch eine Temperaturkompensation erreichte Das Übertragungsverhalten im Frequenz- und im Zeitbereich ist sowohl an die schwingungsartigen Signale der Rändelprüfung (ca. 2 kHz bei Rändelung), als auch an die treppenförmigen Signale der Dicke- und Durchmesserprüfung (StuSenabstand ca. 1 ms) angepaßt. Ein Heißleiter bewirkt einen Temperaturgang der Verstärkung von etwa 0,5 % K und kompensiert annähernd den Temperaturgang von -0,55 % K, den die LED hinsichtlich der Strahlungsintensität haben.
• Durch einen ausreichenden Abstand zwischen Rändel- und Dickeprüfung und ein Zeitglied von 10 ms ist sichergestellt, daß die Zuordnung der von GEO abgegebenen Impulsfolgen zu den drei Prüfkriterien eindeutig ist.
• Das Verfahren nach der Erfindung hat den Vorteil, daß mehrere Münzwerte und die drei Prüfkriterien in einer Schaltung verarbeitbar sind, was zu einer erheblichen Kostenreduzierung führt.
• Im folgenden sei das Verfahren anhand von zwei Figuren näher erläutert.
• Es zeigen Fig. 1 ein Signalflußbild zur Auswertung der Photoströme und Fig. 2 eine Darstellung des Signalverlaufes.
• Zur Umformung der Photoströme der Hauptlichtschranken in digitale Spannungsimpulse werden die Photoströme B' (Dickeprüfung), C' (Durchmesserprüfung) und D' (Prüfung der Rändelung) in einer Schaltung in drei aufeinanderfolgenden Stufen verarbeitet. Diese bestehen aus einem summierenden Strom-Spannungswandler 1 mit dem Ausgang einem aktiven Bandpaß 2 mit dem Ausgang U2 und einem Komparator 3 zur Digitalisierung mit dem Ausgang GE0.
• Photostrom A' der Hilfslichtschranke, durch den der Beginn der Dickenprüfung und das Ende der Durchmesserprüfung angezeigt wird, ist an einen Schalttransistor 4 angeschaltet. Dessen Ausgang ist mit SYN bezeichnet.
• Die Signale GEO und SYN werden nun einer Logikschaltung L zugeführt, an die ein Zeitglied ZT (Taktgeber) angeschlossen ist. Die von der Logik L herrührenden Impulse werden nun in Abhängigkeit von logischen Zustand SYN und dem Zeitglied in unterschiedliche Ergebniszellen wie Z1 (Rändelung), Z2 (Dicke) und Z3 (Durchmesser) eingezählt.
• Der Signalverlauf ist in Fig. 2 dargestellt. Die durch Lichtschranken AA', BB, CC' und DD' beaufschlagten Blenden 5 bis 18 sind im oberen Bereich der Darstellung angedeutet.
• Von oben nach unten sind dargestellt: - die Summenspannung U1, im Verlauf eines Münzdurchgangs, - die Spannung U2 aus Ausgang des Bandpasses, die keinen Gleichspannungsanteil mehr enthält sowie der Schwellwert für die Digitalisierung, - die digitale Impulsfolge am Ausgang GEO, - der Signalverlauf des Ausgangs SYN und die Laufzeit des Zeitgliedes.
• Zunächst sind alle Blenden durch die Lichtquellen der Lichtschranken voll beaufschlagt. Die Photoströme 8', C', D' und damit die Spannung U1 sind maximal. Beim Einlauf einer Münze in DD' wird U1 in für die Randstruktur charakteristischer Weise moduliert. Am Ausgang GE0 treten bei vorhandener Rändelung zahlreiche Impulse auf, die von der Logik dem Ergebniszähier Z1 zugeteilt, da SYN den Pegel L hat und das Zeitglied nicht läuft.
• U1 nimmt danach den vorigen Zustand wieder an, bis die Münze in den Bereich der Lichtschranke AA' und BB' kommt.
• Erreicht die Münze die Hilfslichtschranke AA', so springt SYN auf H und das Zeitglied wird gestartet. Während seiner Laufzeit werden die Impulse auf GEO in die Ergebniszelle Z2 (Dicke) gezählt. Die Lichtschranke BB ist schräggestellt, so daß beim Durchlauf der Münze bei AA' ein Schatten in Richtung auf die Blenden 7, 8 geworfen wird, dessen Länge ein Maß für die Dicke der Münze ist. U1 wird dabei zweimal stufenförmig abgesenkt. Entsprechend werden auf GE0 zwei Impulse ausgegeben. Die Dicke der Münze ist im Toleranzbereich, wenn nur der zweite Impuls voll in die Laufzeit des Zeitgliedes fällt. (Der erste Impuls wird dann nach dem vorher gesagten noch zur Rändelung gezählt; dies ist z.B. durch nachträgliche Korrektur des Zählerstandes von Z1 bei der Endauswertung zu berücksichtigen.) Nach dem Ablaufen des Zeitgliedes, wobei die Lichtschranke AA' noch von der Münze betätigt ist und SYN daher noch auf H steht, wird der Ausgang GE0 von der Logik an die Ergebniszelle Z3 (Durchmesser) geschaltet. Die durch den Laufkanal rollende Münze erreicht nun die Blenden 9 bis 17 und deckt diese nacheinander ab. Die Spannung U1 sinkt dabei jedesmal um eine Stufe ab; entsprechend wird auf GE0 jedesmal ein digitaler Impuls ausgegeben. In dem Zeitpunkt, in dem der hintere Münzrand die Hilfspflichtschranke AA' freigibt, springt SYN von H auf L zurück.
• Damit wird die Zählung von der Logik abgebrochen. Der Zählerstand zeigt dann an, wieviele von den Blenden 9 bis 17 zu diesem Zeitpunkt von der Münze bedeckt waren Diese Zahl ist das Kriterium zur Beurteilung des Durchmessers.

Claims (1)

1. Patentanspruch Verfahren zur Auswertung der von in einem Laufkanal für Münzen angeordneten Lichtschranken herrührenden Photoströme, die durch von den einrollenden Münzen mittels Blenden beeinflußt werden, insbesondere bei der geometrischen Uberprüfung von Münzen bei Münzfernsprechern bezüglich der Rändelung, Dicke und Durchmesser, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Photoströme (B'-Dicke, C'-Durchmesser, D'-Rändelung) der Lichtschranken (BB', CC', DD') zunächst einem summierenden Strom-Spannungswandler (1) zugeführt werden, der die Ströme in eine analoge Spannung verwandelt, daß anschließend zur Digitalisierung die Spannung (U1) ) einem aktiven Bandpaß (2) sowie einem Komparator (3) zugeführt wird (Ausgang GEO), daß ein von einer weiteren Lichtschranke (AA') herrührender Photostrom (A') vorhanden ist, durch den der Beginn und das Ende der Dicke- und Durchmesserprüfung feststellbar ist, daß der von dieser Lichtschranke herrührende Photostrom (A') zur Digitalisierung einer Schalteinrichtung (4) zugeführt wird (Ausgang SYN), daß die Signale der Ausgänge GEO und SYN einer Logikschaltung (L) zugeführt werden, an die ein Zeitglied (T) angeschlossen ist und daß die von der Logik herrührenden Impulse in Abhängigkeit von der Zeit in unterschiedliche Ergebniszellen (Z1 Z2, Z5) wie Zelle Rändelung (Z1), Zelle Dicke (Z2) und Zelle Durchmesser (Z3) eingezählt werden.