DE3525250A1 - Genauigkeitsregeluntersystem und verfahren - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft allgemein Systeme zur Detektion von Gegenstandseigenschaften und -kennwerten auf Frequenzbasis und insbesondere bezieht sie sich auf Genauigkeitsregel-Untersysteme für solche Detektionssysteme.

^q Bei verschiedenen zerstörungsfreien Prüfmethoden hat ein zu untersuchender Gegenstand eine sich zeitlich ändernde, d.h. von Null abweichende Frequenz, wenn an diesen ein von einem Oszillatorsystem geliefertes Signal angelegt wird. Vom Gegenstand wird ein Signal abgeleitet, welches

!5 einen Träger mit Modulation in Abhängigkeit von den Gegenstandseigenschaften und -kennwerten hat. Eine Detektionsschaltung hat üblicherweise einen auf die Oszillatorfrequenz abgestimmten Filter, einen Verstärker zur Verstärkung des Signalpegels auf einen auswertbaren Pegel, und

2Q eine Schaltung, die das gefilterte und verstärkte Signal empfängt und hieraus zwei Signale entwickelt, die seine Komponenten bei unterschiedlichen Phasen angeben. Im allgemeinen werden die Nullgradphase (Sinus) und die 90°-Phase (Cosinus) gewählt und die beiden erzeugten Signale werden dann als gleichphasige und Quadraturkomponenten des detektierten Gegenstandsignals bezeichnet und liefern einen vollständigen Informationssatz für die betreffende eine Frequenz.

OQ Abweichungen von der tatsächlichen 90°-Trennung zwischen den gleichphasigen und den Quadratursignalen werden als "Quadraturfehler" bezeichnet und dieser führt zur Ausgabe einer Information, die ungenau ist, da die Mikroprozessoren und dergleichen, die die gleichphasigen und die Quadra-

gg tursignale zur Bildung einer Ausgabeinformation verarbeiten, notwendigerweise dieselben so behandeln, als wenn

eine exakte 90"-Trennung vorhanden wäre.

Bei der Detektionsschaltung tritt eine Phasenverschiebung durch die erforderliche Filterung und Verstärkung des vom Gegenstand kommenden Signals auf, die zu einem Quadraturfehler führt, der seine Ursache sowohl in der sich ergebenden Phasendifferenz bei der Phasengleichheit selbst im Vergleich zur Oszillator-Nullgradphase als auch von einer von wirklich 90° abweichenden Trennung zwischen der Gleichphase und der Quadratur hat.

Ein typisches Detektionssystem auf Frequenzbasis der vorstehend beschriebenen Art ist im Grunde genommen ein Wirbelstromsystem, das zur Bestimmung von Eigenschaften bzw. Kennwerten, wie der elektrischen Leitfähigkeit eines Metallwerkstoffs, verwendet wird. Hierbei bildet eine Spule einen Mitteldurchgang zur Einführung einer bekannten Werkstoffprobe und sie wird durch einen Oszillator erregt. Ein Detektor empfängt ein Eingangssignal von der Spule und erzeugt gleichphasige und Quadraturabgabesignale. Eine Polardarstellungsinformation wird aus diesen Abgabesignalen entwickelt, d.h. eine Vektorgröße und ein Winkel, und ein Oszilloskop ermöglicht eine entsprechende polare Anzeige.

Eine sogenannte "!Compensations"-Durchführung ist zu Gebrauchsbeginn eines solchen Wirbelstromsystems sowie des Systems insgesamt erforderlich. Hierbei zwingt man das System in einen Unterbereich des Gesamtarbeitsbereiches des Systems derart, daß das Signal, das den Erzeugungspunkt der gleichphasigen und Quadratur-Ausgabesignale verarbeitet, auftritt, ohne daß die gesättigte Schaltung entgegensteht. Der Unterbereich ist so gewählt, daß er sich vom Systemursprung in X- und Y-Richtung erstreckt. Typischerweise ist der tatsächliche System-Null-

χ punkt vor der Kompensation im wesentlichen außerhalb Null in X- oder Y-Richtung oder beiden Richtungen.

Bisher wird die Kompensation manuell durch eine Bedienungsperson durchgeführt. Die Bedienungsperson bewegt einen genormten Gegenstand durch die Spule und stellt ein Potentiometer ein, währenddem sie den Anzeige-Bildschirm betrachtet, bis eine Potentiometereinstellung erreicht ist, bei der der genormte Gegenstand eine Anzeige liefert, die während der Bewegung des Gegenstandes in der Spule in dem Bereich steht. Obgleich diese Vorgehensweise zeitraubend und umständlich ist, bewirkt sie das Eingeben einer festen versetzten Spannung für die Summierung mit dem vom Gegenstand abgeleiteten Signal, um ein Arbeiten des Quadraturfehler-Wahrnehmungsystems im gesättigten Bereich zu vermeiden.

Selbst bei dieser zeitraubenden Anfangssystemeinstellung tritt ein Quadraturfehler von den X- und Y-Verstärkungsdifferenzen auf, die dem Arbeiten im Unterbereich eigen sind. Bisher gibt es kein Verfahren und kein System, die eine Quadraturkorrektur in dem Maße ermöglichen, daß der Benutzer den Vorteil hat, daß er in geforderter Weise eine sehr genaue Ausgabeinformation von den Gegenstands-Untersuchungssystemen auf der Frequenzbasis erhält. Auch wurde auf diesem Fachgebiet der Vorteil der Fähigkeiten des Mikroprozessors bisher nicht genutzt, die heutzutage hinsichtlich der Adressierungsquadraturfehlereliminierung vorhanden ist. Schließlich vertritt im Hinblick auf diese Mikroprozessorfähigkeiten die Anmelderin die Auffassung, daß die auf dem Gebiet tätigen Fachleute die Nichtrealisierung der Computerunterstützung in Ausdehnung auf das Richtigkeitsprüfungssystem von erzeugten Informationen vernachlässigen.

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Die Erfindung zielt darauf ab, ein Genauigkeitsregel-Untersystem bei der Anwendung mit Gegenstandsuntersuchungssystemen auf Frequenzbasis bereitzustellen, um eine verbesserte Eliminierung des Quadraturfehlers zu bewirken.

Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens und Untersystems für die schnelle Kompensation der Gegenstandsuntersuchungssysteme auf Frequenzbasis.

Ferner soll nach der Erfindung ein Verfahren und ein System angegeben werden, die eine Quadraturfehlerkorrektur in allen Betriebsunterbereichen der Gegenstandsuntersuchungssysteme auf Frequenzbasis ermöglichen.

Insbesondere soll nach der Erfindung eine rechnergestützte Richtigkeitsprüfung der Ausgäbeinformation der Gegenstanduntersuchungssysteme auf Frequenzbasis ermöglicht werden.

Die Erfindung gibt hierzu ein Genauigkeitsregel-Untersystem für ein Gegenstandsuntersuchungssystem an, das nachstehend aus Vereinfachungsgründen als ein OE-System bezeichnet wird. Das OE-System arbeitet auf der Frequenzbasis und enthält eine Treibereinrichtung zur Erzeugung eines Erregungssignals von vorwählbarer Frequenz. Ferner enthält das System eine Wandlereinrichtung, die das Erregungssignal empfängt und dasselbe an den Gegenstand anlegt und die ein Ausgangssignal erzeugt, das
maßgebend für die Wechselwirkung des Erregungssignals mit dem Gegenstand ist. Ferner enthält das System eine Detektoreinrichtung, die das Abgabesignal der Wandlereinrichtung empfängt und die erste Lad zweite Ausgabesignale liefert, die jeweils maßgebend für die Komponenten des Wandlereinrichtungabgabesignal-.: bei ersten und

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zweiten unterschiedlichen desselben, typischerweise bei O⁰ und 90°, d.h. jeweils bei Gleichphasigkeit und Quadratur sind.

Das Genauigkeitsregel-üntersystem enthält eine Einrichtung zum Empfang der ersten und zweiten Abgabesignale der Detektoreinrichtung, die in einem vorbestimmten Muster selbsttätig zur Erzeugung von ersten und zweiten Phasenkomponentenkorrektursignalen ist, um eine Anpassung der Arbeitsweise der Detektoreinrichtung auf einen innerhalb eines vorbestimmten Betriebsunterbereiches zu ermöglichen, und das Untersystem enthält eine Einrichtung, die mit der Detektoreinrichtung verbunden ist, um die ersten und zweiten Phasenkomponentenkorrektursignale mit dem Abgabesignal der Wandlereinrichtung zu verknüpfen.

In Weiterbildung enthält das Genauigkeitsregel-Untersystem eine Einrichtung, die in die Detektoreinrichtung die gleichphasigen und Quadratursignale einbringt und die eine Nichtlinearitäts-Korrektur für die Ausgabesignale der Detektoreinrichtung bestimmt. Hierbei werden mehrere Signale gesondert in die Detektoreinrichtung eingegeben und die aus solchen Signalen resultierenden Detektorausgabegrößen werden verarbeitet, um Eichfaktoren zu bestimmen, die für die Anwendung auf Daten bestimmt sind, die sich bei der tatsächlichen Gegenstandsuntersuchung ergeben.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung nach der Erfindung enthält das Genauigkeitsregel-Untersystem eine Einrichtung, die aufnahmefähig für Informationen ist, die sich auf extern bestimmbare Kenngrößen des Wandlers und des Gegenstands beziehen, um eine latente Gegenstandscharakteristik unabhängig von der Wandlererregung und der Abgabesignale zu ermitteln, wodurch eine Basis für die

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Richtigkeitsprüfung der vom Wandler erzeugten Information unter Berücksichtigung der latenten Gegenstandscharakteristik erhält.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, in der gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 ein Blockdiagramm eines OE-Systems mit dem Subsystem nach der Erfindung,

Figur 2 ein schematisches Diagramm des Eingabenetz-Werkes des in Figur 1 gezeigten OE-Systems,

Figuren 3 und 3(a) schematische Diagramme der Detektoroszillatoren des OE-Systems nach Figur 1,

Figur 4 ein Blockdiagramm der Filtereinheiten des

OE-Systems nach Figur 1,

Figur 5 ein schematisches Diagramm des nicht programmierten Fehlersprungs bei dem OE-System nach Figur 1,

Figuren 6, 6{a) und 6(b) schematische Diagramme der Datensammel- und Steuereinrichtung bei dem OE-System nach Figur 1,

Figuren 7(a) bis 7(d) Ansichten zur Verdeutlichung der

Durchführung der Kompensation nach der Erfindung,

Figur 8 ein Flußdiagramm des Programms zur Grobkompensation, und

Figur 9 ein Flußdiagramm eines Programms zur Feinkompensation.

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Allgemeines über das OE-System

Zur Einleitung in das Untersystem nach der Erfindung wird nachstehend auf eine spezielle Art eines Gegen-Standuntersuchungssystems eingegangen, das in der der gleichen Anmelderin gehörenden US-Patentanmeldung Serial No. angegeben ist, gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht ist und den Titel trägt "Mehrfachfrequenz-Wirbelstrom-System und Verfahren".

Während dieses OE-3ystem ein System auf der Basis von Wirbelstrom ist, kann das Genauigkeitsregel-Untersystem nach der Erfindung auch in den anderen OE-Systemen Anwendung finden und die Bezugnahme auf ein solches Wirbelstrom-OE-System dient nur zu Veranschaulichungszwecken.

Ein solches OE-System ist in Figur 1 gezeigt.

Nach Figur 1 enthält das System 10 eine Spule 12, die eine einzige Wicklung oder mehrere Wicklungen haben kann. Bei der zuletzt genannten Bauform wird die Primärwicklung über Leitungen 14 und 16 erregt und die Sekundärwicklung liefert Abgabesignale an die Leitungen 18 und 20. Wenn eine Spule mit einer einzigen Wicklung Verwendung findet, ist die Wicklung an den Leitungen 18 und 20 angeschlossen und die Leitungen 14 und 16 werden nicht benötigt.

Jede der vorstehend genannten Bauformen von Spulen kann zur Verbesserung der Meßgenauigkeit gemäß der derselben Anmelderin gehörenden US-Patentanmeldung Serial No.

ausgelegt sein, die die Bezeichnung trägt "Kompensierter Wandler und System", wobei diese Anmeldung gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung hinterlegt worden ist. Bei dieser Anmeldung hat ein Wandler für die magnetische Prüfung eine Spulenkonstruktion mit einer ersten Wicklung von bestimmter Länge und einer zweiten Wicklung, die dieselbe Länge wie die erste Wicklung hat, wobei

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aber eine Hälfte der zweiten Wicklung in der umgekehrten Wicklungsrichtung zur anderen Hälfte verläuft. Beide Wicklungsteile haben eine gleiche Anzahl von Windungen. Zwei derartiger Spulenkonstruktionen sind in einer Brükkenschaltung angeordnet. Die erste Wicklung der einen Spulenkonstruktion ist in Serie mit der zweiten Wicklung der anderen Konstruktion geschaltet und umgekehrt. Die thermische spezifische Widerstandsänderung wird somit kompensiert und die induktive Drift kann weitgehend dadurch reduziert werden, daß man die Spulenkonstruktionen auf ein Substrat setzt, das derart gewählt ist, daß es einen wesentlich niedrigeren thermischen Expansionskoeffizienten als das Metall der Spulenkonstruktionen hat und das eine ausreichend größere Dicke als das Metall hat, um effektiv eine schwächere Spulenkonstruktionsdimensionsänderung infolge der Temperatur zu erreichen.

Das Eingabenetzwerk 22 dient zum Zusammenwirken mit der Spule 12 und es hat ferner die Aufgabe, eine selektive Filterung und Dämpfung der Spulenausgabesignale zu ermöglichen. Zusätzlich zu seiner Verbindung mit den Leitungen 14 bis 20 erhält das Netzwerk 22 Eingabesignale auf den Leitungen 24, 26 und 28 und 30 von der Detektor-Oszillatoreinheit 32, die einzelne Kanäle enthält, die Detektoroxzillatoren 34, 36, 38 und 40 enthalten. Die Abgabesignale des Netzwerks 22 werden über Leitungen 42, 44, 46 und 48 der Einheit 32 zugeleitet. Ein Eingabesteuersignal für die Eichbetriebsart wird über die Leitung 50 dem Netzwerk 22 zugeführt, was nachstehend näher erläutert wird.

Die Detektor-Oszillatoren 34 bis 40 erhalten Eingangssteuersignale für die Eichbetriebsart und für die Kompensationsbetriebsart über die Leitungen 52, 54, 56, und 60. Die Abgabesignale der Detektor-Oszillatoren 34 bis 40 liegen mit 0° oder phasengleich (Sinus) an den

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Leitungen 62, 64, 66 und 68 und mit 90°-Phase oder Quadraturphase (Cosinus) an den Leitungen 70, 72, 74 und 76 an. Die Leitungen sind Eingänge zu dem Filter 78, der Eingabesteuersignale über Leitungen 80 erhält. 5

Die Abgabesignale des Filters 78 liegen an den Leitungen 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94 und 96 und an der Fehlersprungstelle 98 an, die in Abhängigkeit von den Zuständen der Steuereingabeleitungen 116 arbeitet, um an die Abgabeleitungen 100 bis 114 entweder alle oder gewünschte Teile der Eingabesignale in den Leitungen 82 bis 96 abzugeben.

Die Datensammler- und Steuereinheit 118 verarbeitet die Signale der Leitungen 100 bis 114 und steht in Wechsel-Verbindung mit einem Mikroprozessor MP über eine Schnittstelle I-F. Die Einheit 118 liefert die verschiedenen Filterwählsignale, die Fehlersprungstellensignale und die Kompensations- und Eichsteuersignale an ihren Abgabeleitungen 119.

Eingabenetzwerk

Unter Bezugnahme auf Figur 2 enthält das Eingabenetzwerk 22 eine Treiber 120, dessen Eingang über die Leitungen 24 bis 30 anliegt. Die Ausgänge werden über die Leitungen 14 und 16 abgegeben, wobei die Spule 12 zwei Wicklungen hat, und wobei in diesem Fall die Schalter 122 und 124 in offenem Zustand sind. Wenn das System mit einer Spule mit einer einzigen Wicklung arbeitet, sind die Schalter 122 und 124 geschlossen und der Ausgang des Treibers 122 liegt an den Leitungen 18 und 20 an. Ein Instrumentenverstärker 126 erhält Eingänge über die Leitungen 128 und 130 und er liefert ein Abgabesignal auf der Leitung 132, das sich auf die Differenz zwischen den Eingängen an den Leitungen 128 und 130 bezieht. In Abhängigkeit von den Zuständen der Schalter 134, 136, 138, 140, 142 und 144 kann man die Sig-

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nale der Leitungen 18 und 20 mit voller oder gedämpfter Amplitude an die Leitungen 128 und 130 anlegen. Bei einer Vollamplitudeneinstellung sind nur die Schalter 136 und 138 geschlossen. Bei einer Einstellung mit Dämpfung sind die Schalter 136 und 138 offen und die Schalter 134, 140, 142 und 144 sind geschlossen.

Das Signal der Leitung 132 kann gefiltert oder ungefiltert an den Operationsverstärker 146 angelegt werden, was von den Zuständen der Schalter 148 und 150 abhängig ist. Der Bandsperrfilter 152 ist in Serie mit dem Schalter 148 geschaltet. Wenn der Schalter 148 geschlossen und der Schalter 150 offen ist, wird das Signal der Leitung 132 im Filter 152 gefiltert. Wenn der Schalter 150 geschlossen und der Schalter 148 offen ist, wird das Signal in der Leitung 152 ungefiltert direkt an den Verstärker 146 angelegt. Der Ausgang des Verstärkers 146 liegt an den Abgabeleitungen 42, 44, 46 und 48 des Netzwerks 22 an.

°as Bandsperrfilter 152 ist so beschaffen, daß es mittels eines Potentiometereingangs in einem Bereich von 20 bis 20 000 Hertz abstimmbar ist. Auch ist das Filter durch den Potentiometereingang so einstellbar, daß man eine gleiche Verstärkung oberhalb und unterhalb des Bandsperrbereiches erhält.

Die Leitung 50 liegt an Massepotential bei der Eichbetriebsart. Der Treiber 120 ist somit inaktiv, um eine Eichung zu ermöglichen, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird. An dieser Stelle soll kurz angegeben werden, daß die Eichung die -90°-Widerstandsphasenantwortachse für jede der Frequenzen der zugeordneten Kanäle einstellt und einen direktphasigen Ansprechbezug ermöglicht.

Detektor-Oszillatoreinheit

Jede Detektor-Oszillatoreinheit 34 bis 40 des Systems 10 nach Figur 1 kann durch die Schaltungsausbildung nach den

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Figuren 3 und 3(a) verwirklicht werden. Wenn man beispielsweise in diesem Zusammenhang die Detektor-Oszil-. latoreinheit 34 betrachtet, wird das Signal der Leitung 42 vom Eingabenetzwerk 22 an den abgestimmten Filter angelegt, dessen Ausgang über die Leitung 160 an der Dämpfungseinrichtung 122 und über die Leitung 164 am Multiplexer 166 anliegt.

Jede Leitung 168, von denen vorzugsweise sechs vorgesehen sind, erstreckt sich von einer bestimmten Verbindung der Widerstandsstufenleiter in der Dämpfungseinrichtung 162 zu dem Multiplexer 166. Ein Zähler 170 wird durch ein Steuereingabesignal in der Leitung 60-2 gelöscht und er wird ausgelöst (einen Schritt weitergeschaltet) durch das Steuereingabesignal der Leitung 60-1. Der Zustand des Zählers 170 liegt am Multiplexer 166 über die Leitungen 172, 174 und 176 an. Die Signale der Leitungen 164 und 168 stellen verschiedene Amplituden des Ausgangs des Filters 158 dar und sie sind somit individuell über den Multiplexer 166 in Abhängigkeit von dem Kippschaltungszustand des Zählers 170 wählbar.

Der Ausgang des Multiplexers 166 wird im Operationsverstärker 178 verstärkt und im abgestimmten Filter 180 gefiltert. Der Nullgrad (phasengleiche) -anteil des Ausgangs des Filters 180 wird nach dem Durchgang durch den Multiplexer 181 in der Tastspeicherschaltung 182 durch das Steuereingabesignal in der Leitung 184 gespeichert. Der 90°- (Quadratur) Teil des Ausgangs des Filters 180 wird in der Tastspeicherschaltung 186 durch das über die Leitung 188 anliegende Steuereingabesignal gespeichert. Die jeweiligen phasengleichen und quadraturgetasteten Komponenten der Leitungen 190 und 192 werden in den Filtern 194 und 196 einer Bandpaßfilterung unterworfen, die über die Ausgabeleitungen 62 und 70 der Einheit 34 steuerbar sind.

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Der Oszillator 198 liefert einen O°-Ausgang über die Leitung 200 und einen 90"-Ausgang über die Leitung 20 2. Der Ausgang über die Leitung 20 0 liegt an der Leitung 24 an, die eine Spulenerregung über das Eingabenetzwerk. 2 2 (Figur 2) bewirkt.

Die Signale der Leitungen 200 und 202 werden durch Dioden 208 und 210 begrenzt, um Eingänge zu den monostabilen Flip-Flops 212 und 214 zu erhalten, die die Zustände der Tastleitungen 184 und 188 steuern, die vorstehend erörtert sind. Basierend auf der 90°-Phasendifferenz zwischen den Signalen der Leitungen 202 und der Leitung 204 erhält man an der Leitung 184 und der Leitung 186 Taststeuersignale mit entsprechender Zeitdifferenz, so daß man die Tastung des Abgabesignals des Filters 180 jeweils für den phasengleichen und Quadraturanteil durchführen kann.

Die Abgabesignale des Oszillators 198 liegen auch über die Leitungen 216 und 218 an den Multipliziereinrichtungen 220 und 222 an. Gleichstrom (D.C.) -spannungen liegen an den Multipliziereinrichtungen über die Leitungen 224 und 226 von einer variablen Gleichstrom-Steuereinrichtung 228 an. Eine Ausführungsform einer solchen Steuereinrichtung 228 ist in Figur 3(a) gezeigt und wird nachstehend näher erläutert. In Abhängigkeit von den Zuständen der Eingabesteuerleitungen 60-3, 60-4, 60-5 und 60-6 (Aufwärts- und Abwärtsphasenkippsignale) liefert die Steuereinrichtung 228 den Leitungen 224 und 226 unabhängig voneinander Signale.

Die Ausgänge der Multipliziereinrichtungen 220 und 222 liegen über Leitungen 230 und 232 durch Widerstände 234 und 235 an der Leitung 236 an. Das Signal der Leitung 2 36 bewirkt somit eine versetzte Eingabe der Gleichstromspannung um einen vorbestimmten Betrag zusammen mit den gleich-

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phasigen und den Quadraturkomponenten. Das Signal der Leitung 236 wird der Leitung 164 als Eingang zum Multiplexer 166 zugeführt.

Unter Bezugnahme auf Figur 3(a) ist die Eingabesteuereinrichtung (Injektionssteuereinrichtung) 228 so ausgebildet, daß sie identische Kanäle 228-1 und 228-2 jeweils für die gleichphasige und für die quadraturphasige Eingabe der Gleichstromspannung enthält. Die Erörterung des Kanals 228-1 trifft auch auf den Kanal 228-2 zu.

Die Leitungen 60-3 und 60-4 liefern gleichphasige Aufwärts- und gleichphasige Abwärtsschalt- bzw. -kippsignale an die Zählerstufe 238-1. Die Leitungen 240-1 und 242-1 verbinden die Stufe 238-1 mit der Zählerstufe 244-1. Die Leitungen 246-1 und 248-1 verbinden die Zählerstufe 244-1 mit der Zählerstufe 250-1. Die Stufe 238-1 liefert den Leitungen 252-1 den jeweiligen Stufenzustand. Die Stufe 244-1 liefert den Leitungen 254-1 den jeweiligen Stufenzustand. Die Stufe 250-1 liefert den Leitungen 256-1 den jeweiligen Stufenzustand. Ein Digital-Analog-Wandler (DAC) 258-1 erhält die Signale der Leitungen 252-1, 254-1 und 256-1 und erzeugt ein analoges Abgabesignal über die Leitungen 260-1 und 262-1 an dem Operationsverstärker 264-1, der die Leitung 224 steuert. Der Kanal 228-2, die Leitungen 60-5 und 60-6 liefern Quadraturphasen-Aufwärts- und Quadraturphasen-Abwärts-Wählsignale.

Filtereinheit 78

Die gleichphasigen und die Quadraturausgabesignale aller vier Detektoroszillatoren, d.h. die Signale jeweils der Leitungen 62 und 70, der Leitungen 64 und 72, der Leitungen 66 und 74 und der Leitungen 68 und 76 liegen am Filter 78 (Figur 4) an, der Steuereingabesignale für die Steuerung des Filtervorgangs der Leitungen 80-1, 80-2 und 80-3 erhält. Der Filter ist so beschaffen und

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ausgelegt, daß er entweder als Hochpaß- oder Bandpaßfiltereinheit arbeitet, was von dem Zustand der Leitung 80-1 abhängig ist. Vier Frequenzen (15, 40, 100 und 50 und 400 Hertz) können entweder als obere Grenzfrequenz oder als mittlere Bandpaßfrequenz in Abhängigkeit von den Zuständen der Leitungen 80-2 und 80-3 gewählt werden. Mit den Leitungen 80-2 und 80-3, die beide an LO (an Massepotential) liegen und mit der Leitung 80-1 HI (bei +5 Volt Gleichstrom) arbeitet der Filter 78 somit als Hochpaßfilter mit einer oberen Grenzfrequenz von 15 Hertz. Wenn die Leitungen 80-2 und 80-3 beide an HI liegen und die Leitung 80-1 an LO liegt, ist das Filter ein Bandpaßfilter mit der Mittelfrequenz bei 400 Hertz. Der Filter 78 gibt seine Abgabesignale in Kanalpaaren in Gleichphase und Quadratur über die Leitungen 82 bis 96 an die Fehlersprungstelle 98 ab.

Fehlersprungstelle 98

Eine Ausführungsform einer Fehlersprungstelle 98 ist in Figur 5 gezeigt. Die Leitungen 82 bis 96 vom Filter 78 stehen in Verbindung mit den Tastspeicherschaltungen 266-280. Wenigstens ein Paar der gleichphasigen und quadraturphasigen Filterabgabesignale wird zur überwachung gewählt, insbesondere das Signalpaar der Leitungen 82 und

84. Diese Leitungen stehen in Verbindung mit einem Doppeloperationsverstärker 282. Die verstärkten Signale werden in Multipliziereinrichtungen 284 und 286 quadriert. Die quadrierten Signale liegen nun an einem Hochpaßfilter 288-290-292 an und werden summiert. Ein Komparator 294 erhält die aufsummierten Signale und einen Schwellwertpegel vom Potentiometer 296. Die Abgabeleitung 298 ändert ihren Zustand, wenn die aufsummierte Signalamplitude den Schwellwertpegel überschreitet.

Ein Operationsverstärker 300 versetzt bzw. verändert die Dämpfung des aufsummierten Signals im Filter 288-292 und

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liefert eine vollständige Amplitudenversion des aufsummierten Signals zur Differenziereinrichtung 302 und zum Nulldurchgangsdetektor 30 4. Die Leitung 306 ändert den Zustand bei jedem Nulldurchgang und sie steht in Verbindung mit der Leitung 298 sowie mit der Gatterschaltung 308. Die Gatterschaltung 308 legt ihren Ausgang an ein monostabiles Flip-Flop 310, dessen Ausgang über Gatterschaltungen 312-1 und 312-2 an dem Schalter 314 anliegen, dessen Zustand durch die Leitung 116-1 gesteuert wird.

Diese Leitung ist HI, wenn die Fehlersprungstellenschaltung der zuvor beschriebenen Art genutzt wird, um Abgabeinformationen zu liefern, die den Schwellwert- und Spitzenwertpegeln der Signale in der Leitung 82 und 84 zugeordnet sind. Bei der dargestellten Stellung des Schalters 314 ist die Leitung 116-1 HI und der Impuls vom Flip-Flop 310 wird durch den Schalter 314 zur Leitung 316 übertragen und er bewirkt, daß die Schaltungen 266-280 dann Signale der Leitungen 82-96 tasten und speichern. Die Abgabesignale von diesen Schaltungen liegen an den Leitungen 100-114 an. Im anderen Zustand des Schalters 314 ist die Leitung 316 mit +5 Volt Gleichstrom verbunden und die Tastspeicherschaltungen leiten Signale ständig vom Eingang zu den Abgabeleitungen weiter.

Ein Ausgabesteuersignal der Fehlersprungstellenschaltung 98 wird auf der Leitung 116-2 geliefert, wobei es sich hierbei um eine Steuerstufe handelt, um die Analog/Digital-Umwandlung in der Datensammel- und Steuereinheit 118 (Figur 1) zu aktivieren. Die Steuereingänge der Leitungen 116-3 und 116-4 ermöglichen eine direkte Triggerung der Leitung 316 ausgehend von der Software oder von externen Einrichtungen.

Datensammel- und Steuereinrichtung 118

In den Figuren 6, 6(a), 6(b) und 6(c) ist eine Ausführungsform der Datensammel- und Steuereinrichtung 118 gezeigt.

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Die Einheit 318 ist eine Datenaufgabeeinheit, wie ein Burr-Brown SDM856JG. Hinsichtlich ihrer Funktion hat die Einheit 318 die Aufgabe, die analogen Eingabesignale, d.h. die an den Leitungen 100-114 beim Steuereingang von der Leitung 116-1 der Fehlersprungstellenschaltung 98 der zuvor beschriebenen Art, zu multiplexen und zu digitalisieren. Die Steuereingangssignale der Leitungen 320, 322 und 324 sind DS (Datenabtastimpuls), BUSY und BUSY ENABLE-Signale. Diese Signale und andere Steuereingangssignale der Leitung 326 (BUSY) und der Leitungen 328, und 332 werden durch die Schaltung nach Figur 6(a) erzeugt, die nachstehend näher erläutert wird. Der digitale Ausgang der Einheit 318 wird über die Leitungen und 336 den FIFO (EIN-AUS-Sofortspeichereinrichtung) Speichern 338 und 340 zugeleitet.

Die Bits in den Leitungen 334 und 336 sind fünfzehn einzelne Bits, zwölf Datenbits und drei Kanaladressenbits. Neun Leitungen 334 legen neun Bits an den Speicher 3 38 an und sechs Leitungen 3 36 übertragen sechs Bits zum Speicher 340. Wenn jeweils fünfzehn Bitwörter von der Eingabeeinheit 318 zu den FIFO-Einheiten übertragen sind, wird jedes vorangehende Wort durchgeschoben und liegt schließlich an den Abgabestufen der FIFO-Einheiten an.

Hier werden Teile des Teilworts in der FIFO 338 an Multiplexer 344 und 348 über Leitungen 342 und 346 jeweils angelegt. Ähnlich werden Teile des Teilworts im FIFO 340 jeweils über Leitungen 350 und 352 an Multiplexer 344 und 348 angelegt. Bei einem Zustand der Leitung 353 werden die Leitungen 342 und 346 zu den Leitungen 354 und aufgesteuert und somit zum universellen asynchronen Empfänger/Sender 358, der von einem Bauteil mit der Bezeichnung UAR/T A4-3-1015D gebildet werden kann. Im anderen Zustand der Leitung 353 werden die Leitungen 350 und 352 zu den Leitungen 354 und 356 und somit zu UAR/T 358 aufgesteuert.

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UAR/T 358 arbeitet, um binäre Daten mit angehängten Steuer- und Fehlerermittlungsbits zu übertragen oder zu empfangen. Typischerweise sind manuelle Schalter (nicht gezeigt) mit den Anschlüssen des UAR/T verbunden und sie werden entsprechend eingestellt, um die Anzahl der Stop-Bits, der Baud-Rate, der Bits pro Wort, der Paritätsform usw. zu wählen.

Um die Einzelheiten des zur Rede stehenden Systems anzupassen, erhalten Schalter 360 und 362 Eingänge über die Leitungen 364 und 366 vom UAR/T 358. Die Schalterausgänge, deren Bedeutung und Verwendung anschließend miterfaßt sind, ergeben sich an den Leitungen 370 (Kanal C Adresse), 372 (Kanal B Adresse), 374 (Kanal A Adrese), 376 (Abwärtszählen bei automatischer Kompensation), 378 (Aufwärtszählen bei automatischer Kompensation), 380 (Aufwärtszählen Dämpfung), 382 (Dämpfung freigeben), (Umschalten zum Eichen), 386 (Aktivierung von Fehlersprungstellenschaltung), 388 (Filterwahl A2), 390 (Filterwahl A1) und 392 (Filterbetriebsartwahl) an. Die Zustände der Leitungen 370-392 werden wunschgemäß durch eine entsprechende Softwaresteuerung vorgegeben, wie dies nachstehend erläutert wird.

UAR/T 358 ist aktiv, um die Ausgabedaten seriell an die Leitung 394 abzugeben oder die Eingabedaten seriell von der Leitung 396 in Abhängigkeit vom Zustand der Leitung 398 zu empfangen. Zur Steuerung des Zustands der Leitung 398 gibt ein Datenübertragungsmodem (Grenzstelle I-F in Figur 1), wie eine übliche Baueinheit RS-232 an, ob über den Eingang zur Gatterschaltung 400 gesendet oder empfangen werden soll. Die Gatterschaltung 402 erhält den Ausgang der Leitung 404 der Gatterschaltung 400 und einen zweiten Eingang von der Leitung 406. Die Leitung 406 wird durch die Gatterschaltung 408 gesteuert, deren Eingänge von den FIFO-Einheiten 338 und 340 über die Leitungen

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und 412 geliefert werden. Wenn im Arbeitszustand beide FIFO-Einheiten ein Wort in ihren Ausgangsstufen haben und wenn gleichzeitig hiermit eine Modemanforderung vorliegt, überführt die Gatterschaltung 402 ihre Abgabeleitung 414 in einen ersten logischen Zustand und dieser Zustand wird an einen Eingang der Gatterschaltung 416 gelegt.

UAR/T gibt einen Bereitschaftsabtastimpuls über die Leitung 418 an das monostabile Flip-Flop 420, dessen Ausgang über die Leitung 422 an der Gatterschaltung 424 anliegt. Die Gatterschaltung 424 hat einen zweiten Eingang über die Leitung 426, der der Ausgang der Gatterschaltung 408 ist (FIFO-Einheiten sind zur Ausgabe bereit). Der Ausgang der Gatterschaltung 424 über die Leitung 428 liegt an der Gatterschaltung 416 an. Wenn beide Eingänge über die Leitungen 414 und 428 in einem gewählten gemeinsamen Zustand sind, versorgt die Gatterschaltung 416 die Abgabeleitung 430 mit Impulsen und das monostabilie Flip-Flop 432 tastet die Leitung 434, wodurch UAR/T 358 aktiviert wird, um Daten an die Leitung 394 zu senden.

Der Zustand der Leitung 35 3 wird gezwungen, seinen Zustand während der vollständigen Wortübertragung durch UAR/T 358 zu ändern, um eine Multiplexung der Signale der Leitungen 342, 346, 350 und 352 zu bewirken, wie dies vorstehend erörtert ist. Der Zähler 436 und das monostabile Flip-Flop 438 steuern die Leitung 353 auf die nachstehende Weise. Jeder Abgabeimpuls des monostabilen Flip-Flops 420 liegt über die Leitung 400 an und stoppt den Zähler 436. Der erste ZählerStufenausgang liegt an der Leitung 35 3 an. Der zweite Zählerstufenausgang liegt über die Leitung 442 am monostabilen Flip-Flop 438 an, um die Abgabeleitung 444 mit Impulsen zu versorgen und den Zähler 436 auf Null zurückzustellen. Der Zähler 436 ändert somit den

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Zustand der Leitung 353 einmal pro jeweils zwei Tastimpulsen der Leitung 418.

Unter Bezugnahme auf Figur 6(a) wird nunmehr die Erzeugung der Signale in den Steuerleitungen 326, 328, 330 und 332 nach Figur 6 in Verbindung mit der Datenaufnahmeeinrichtung 318 näher erörtert. Der Zähler 446 ist ein Vierstufenzähler, wobei die ersten, zweiten, dritten und vierten Stufenzustände an den Leitungen 448, 450, 452 und 454 anliegen, die gesonderte Eingänge zum Schalter 456 sind. Der Ausgang des Schalters 456 liegt über die Leitung 458 am monostabilen Flip-Flop 460 an. Die Abgabeleitung 462 des Flip-Flops 460 ist mit dem Löscheingang des Zählers 446 verbunden. Die Leitung 332-1, die die BUSY-Abgabeleitung der Dateneingabeeinrichtung 318 ist, löst den Eingang der ersten Stufe des Zählers aus.

Wenn der Schalter 456 zur Verbindung mit der Leitung 448 eingestellt ist, ändert der erste Impuls in der Leitung 332-1 den Zustand der Leitung 448, triggert das Flip-Flop 460 und setzt den Zähler auf Null zurück. Die Kanaladressenleitungen 326, 328 und 330 erfahren keine Zustandsänderung und die Dateneingabeeinrichtung 318 wird über die Wahl des ersten Kanals (des Kanals, der den Oszillator-Detektor 34 nach Figur 1 hat) in Kenntnis gesetzt. Wenn hingegen der Schalter S1 zur Verbindung mit der Leitung 454 eingestellt ist, wird die Leitung 458 nicht mit Impulsen versorgt, bis sich der Zustand der vierten Zählerstufe geändert hat. Zu diesem Zeitpunkt haben alle Adressleitungen ihren Zustand geändert und die Kanaladressenanzeige gilt für den vierten Kanal (den Kanal, der den Oszillator-Detektor 40 nach Figur 1 hat).

Bei einer Betriebsart zur Ermöglichung einer Fehlersprungstelle hat die Dateneingabeeinrichtung 318 ihr Durcharbeiten zu den FIFO-Einheiten 338 und 340 unter der Lei-

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tung 454 zur Einstellung des Schalters 456 die getasteten Informationen für Gleichphasigkeit und Quadratur von allen vier verschiedenen Frequenzkanälen, d.h. acht einzelne Informationsteile, ausgeführt.

Das BUSY-Signal der Leitung 332-1 liegt auch über die Leitung 464 am monostabilen Flip-Flop 466 an, dessen Abgabeimpuls über die Leitung 468 zu den FIFO-Einheiten 338 und 340 übertragen wird, um in denselben das nächste Wort einzuschieben, das von der Dateneingabeeinrichtung 318 bereitgestellt wird.

Wenn der monostabile Flip-Flop 460 den Zähler 446 löscht, wird auch über die Leitung 472 das Flip-Flop 470 gelöscht.

Die Leitung 332-2 (BUSY ENABLE) ändert den Zustand, um der Dateneingabeeinrichtung 318 die Beendigung des Zyklus mitzuteilen. Das Flip-Flop 470 ist am Ende jedes Zyklus durch ein externes oder internes Triggersignal in den Leitungen 474 und 476 voreingestellt, wobei in diesen Fällen die Gatterschaltung 478 das monostabile Flip-Flop mit Impulsen versorgt, das mit dem Vorgabeeingang des Flip-Flops 470 durch die Leitung 482 verbunden ist. Der Impuls in der Leitung 482 liegt über die Leitung 484 an der Gatterschaltung 486 an, an der ebenfalls das BUSY-Signal der Leitung 332-3 anliegt. Die Gatterschaltung steuert den Zustand der Leitung 332-4 (DS).

Figur 6 zeigt den Dämpfungssteuerteil der Datensammel- und Steuereinheit 118. Ein Decoder 488 empfängt die Adressen C und B der Eingabeleitungen 370 und 372. Die Abgabeleitungen 506, 508, 510 und 512 liefern Eingänge für die Gatterschaltungseinheit 514, deren weiterer Eingang das Dämpfungshochschaltsignal von der Leitung 380 ist. Eine der vier Abgabeleitungen der Gatterschaltungseinheit 514 wird einen Stufenzustand nach Maßgabe des Kanals haben, der

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zur Dämpfung vorbestimmt ist. Die zu oberst liegende Abgabeleitung ist mit 60-1 bezeichnet und zwar entsprechend derselben Leitung in Figur 3, d.h. der Kippdämpfungsleitung für den Kanal, der den Detektoroszillator 34 hat.

Die Abgabeleitungen 506, 508, 510 und 512 liefern auch Eingänge für die Gatterschaltungseinheit 516, deren weiterer Eingang das Dämpfungslöschsignal von der Leitung 382 ist. Eine der vier Abgabeleitungen der Gatterschaltungseinheit 516 wird nach Maßgabe des zur Dämpfung voreingestellten Kanals eine Zustandsänderung haben. Die zu oberst liegende Abgabeleitung ist mit 60-2 entsprechend derselben Leitung in Figur 3 bezeichnet, d.h. der Dämpfungslöschleitung für den Kanal, der den Oszillatordetektor 34 hat.

Figur 6(c) zeigt den Kompensationssteuerteil der Datensammel- und Steuereinheit 118. Ein Decodierer 518 hat Eingänge von den Leitungen 370, 372 und 374, d.h. für die Adressen A, B und C. Die Abgabeleitungen 526, 528, 5 30 und 532 des Decoders 518 verlaufen zu beiden Gatterschaltungseinheiten 534 und 536. Diese Gatterschaltungseinheiten erhalten jeweils Steuereingänge der gleichphasigen Hochschalt- und der gleichphasigen Unterschaltsignale von den Leitungen 376-1 und 378-1. Die Ausgänge der Gatterschaltungen 534 und 536 sind die gleichphasigen Steuersignale für die vier Kanäle und die oberen Abgabeleitungen sind die Leitungen 60-3 und 60-4, die den jeweiligen Leitungen in den Figuren 3 und 3(a) entsprechen.

Die untere Hälfte des Kompensationssteuerteils dient zur Erzeugung der Quadraturhochschalt- und Quadraturrunterschaltsignale. Die Leitungen 538, 540, 542 und 544 verlaufen zu den Gatterschaltungseinheiten 546 und 548. Diese

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Gatterschaltungseinheiten empfangen jeweils Steuereingänge des Quadraturhochschaltens und eines Herunterschaltens über die Leitungen 378-2 und 376-2..Die Abgabeleitungen liefern die Quadratursteuersignale für die vier Kanäle, wobei die oberen Abgabeleitungen die Leitungen 60-5 und 60-6 gemäß den Figuren 3 und 3(a) sind.

Kompensationsbetriebsart

Das erste (MF) der beiden am Ende der Beschreibung aufgelisteten Programme enthält UnterSektionen für eine "Grob"-Kompensation, eine "Einzelseitengrob"-Kompensation und eine "Fein"-Kompensation. Zur Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung wird nachstehend auf die Figuren 7 (a), 7(b), T(c), 7(d), 8 und 9 Bezug genommen. Figur 7(a) ist eine zeichnerische Darstellung des Betriebsbereichs des Systems. Die vertikalen und horizontalen Linien der Bereiche 0 vom Ursprung OR begrenzen den gewünschten dynamischen Unterbereich, in dem das System betrieben werden sollte und der mit einer bestimmten Anzahl von Einheiten, d.h. eines gegebenen Spannungspegels VL, wählbar ist. Wie sich aus Figur 7(a) und der vergrößerten Ansicht des dynamischen Unterbereichs in Figur 7(b) ergibt, sind in den mit 1 bezeichneten Bereichen eine von den horizontalen und vertikalen Komponenten im Bereich, d.h. sie sind kleiner als der Pegel VL. In den mit 2 bezeichneten Bereichen liegt keine der Komponenten im Bereich.

Anhand von Figur 7(c) soll das typische Kompensationsproblem erörtert werden, wobei von einem Startpunkt SP in einem Bereich 2 ausgegangen wird, in dem beide Komponenten außerhalb des Bereiches liegen. Beim vorliegenden Verfahren wird so vorgegangen, daß man zu Beginn längs eines Weges P1 fortschreitet, um den innerhalb des Bereiches liegenden Bereich einer der Komponenten zu schneiden. Bei einer Aufwärtsbewegung von SP bewegt man sich

_ τ ο _

außerhalb des Bereiches, ohne daß man in den Bereich 1 eintritt. Wenn man jedoch die Bewegung längs P1 bis zum Wiedereintritt in den Meßbereich fortsetzt, so liegt eine Komponente im Bereich. Nunmehr erfolgt eine Bewegung längs eines zweiten Weges P2, bis die zweite Komponente innerhalb des Bereiches liegt. Dies ist in Figur 7(c) gezeigt, da das Ende des Weges P2 innerhalb des unteren rechten Quadranten des dynamischen Unterbereiches liegt. Diese Vorgehensweise wird als "Grob"-Kompensation bezeichnet und das Flußdiagramm hierfür ist in Figur 8 gezeigt. Von diesem Verbindungspunkt schreitet man dann zur Einzelseitengrobkompensation und dann zur Verfahrensweise "Fein"-Kompensation fort, die in Figur 7(d) gezeigt ist. Das Flußdiagramm hierfür ist in Figur 9 gezeigt.

Unter Bezugnahme auf Figur 8 und das nachstehende Programm MF Jiestder Programmschritt 530 eine Tasteneingabe zur Kompensation (BAL) aus und es wird zum nächsten Programmschritt 2000 übergegangen. Beim Schritt 2070 (550 in Figur 8) erfolgt eine Abfrage, ob jede oder beide Absolutwerte von B8 (gleichphasige oder Nullgraddaten) oder von B9 (Quadratur- oder 90°-Daten) kleiner als 900 Einheiten (VL) sind, d.h. ob eine Grobkompensation vorhanden ist. Wenn die Antwort für die Abfrage "Ja" lautet, wird im Programm (552 in Figur 8) mit der Einzelseitengrobkompensation fortgefahren und dann zur Feinkompensation übergegangen. Wenn die Antwort "Nein" ist, wird im Schritt 2080 die Grobkompensationsuntersektion beschritten, die mit dem Schritt 4000 beginnt.

Im Schritt 4006 erfolgt eine Abfrage, ob irgendwelche Daten im Bereich (554) liegen. Wenn nein, so wird M1 auf 128 χ 1/(Dämpfungseinstellung + 1) (556) eingestellt und ein bis Nullinkrement tritt auf (558). Die Inbereichs-Überprüfung wird wiederum durchgeführt (560) und wenn nein und wenn der Zähler M1 den Zählerstand (562) nicht über-

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schreitet, so tritt ein zweites bis Nullinkrement auf (558). Wenn der In-Bereich bei vollem Zählerstand nicht erreicht wird, wird der Zähler zurückgesetzt (564) und es wird ein 90°-Inkrement erstellt (566). Die In-Bereichslage und der Zählerstand werden durch weitere 90°-Inkrementierungen überprüft (568, 570). Falls ein In-Bereichszustand nicht auftritt, wird eine Ausgabeanzeige vorgesehen (572).

Wenn bei irgend einer der In-Bereichsabfragen eine Antwort mit "Ja" vorliegt (554, 560, 568), so erfolgt die weitere Verarbeitung mit der Abfrage, ob beide Daten innerhalb des Bereiches liegen (574) . Die MF-Programmschritte sind 4010-4200. Der Schritt 4210 (576) stellt die Fortsetzung zur Feinkompensation dar, wenn beide Daten im Bereich liegen. Wenn die Antwort hierauf "nein" ist, werden die im Bereich liegenden Daten bestimmt (578) und der Zähler wird gesetzt (580) und sowohl Null als 90° werden inkrementiert (582). Die Zählereinstellungen werden bestimmt, die beide Daten im Bereich während der Inkrementierung halten (584) und sie werden bei %586) gesetzt. Eine Bemessung wird durchgeführt, wenn bestimmt ist (588) und der Test wird durchgeführt (590). Kompensation (beiden Daten im Bereich) wird nun getestet (592).

Wenn ja im Hinblick auf die Kompensation vorhanden ist, dann schreitet das Programm oder nach der Umkehr (594) zur Feinkompensation (596) fort. Die entsprechenden Programmschritte sind 4220-4610.

Bei der Rückkehr ist das Programm bei MF-Schritt 2090 und die Feinkompensation wird weitergeführt, wenn eine wiederholte Überprüfung der Grobkompensation (598) nicht eine Wiederholung (600) der Grobkompensation erforderlich macht. Die aktuelle Dämpfungseinstellung wird aufgezeichnet und die Dämpfungseinrichtung wird eingestellt, ausge-

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lesen und zurückgesetzt (602). Der Zähler wird nun gesetzt (604), ein Aufwärts-Nullinkrement wird erstellt (606) und eine Ablesung wird durchgeführt (608). Es erfolgt eine In-Bereichsabfrage (610). Wenn sich nein ergibt, wird ein Inkrement (612) erstellt, das für eine zweimalige Zählbewegung nach unten auf Null bestimmt ist. Die In-Bereichslage wird wiederum überprüft (614). Wenn sich nein ergibt, wird die Grobkompensation wiederholt (618). Wenn sich ja ergibt, wird ein bis 90°-Inkrement erstellt (616) und es erfolgt ein Lesen (620). Dann wird eine In-Bereichsabfrage durchgeführt (622). Wenn sich nein ergibt, erfolgt eine Umkehr (90°-Inkrement nach unten) im Programmschritt 624. Die In-Bereichslage wird geprüft und wenn sich nein ergibt, wird die Grobkompensation wiederholt. Wenn sich ja ergibt, wird Messen für 0 und 90 (628) befohlen und durchgeführt (630) . Die Kompensation wird geprüft (632) und gegebenenfalls erfolgt eine Rückkehr (634), um somit das Ende (636) dieser Routine zu erreichen.

MF-Programm

Das MF-Programm hat, abgesehen von den vorstehend erörterten Kompensationsunterroutinen, noch weitere Fähigkeiten. In der Reihenfolge ihres Auftretens handelt es sich hierbei um folgende Unterroutinen. Der Programmeintritt des Schrittes 500 ruft die Unterroutine auf, die sich über die Schritte 800-830 erstreckt, die die Modul- (Kanal) wahl ermöglicht, um die Zustände hierin einzustellen. Der Programmeintritt beim Schritt 510 ruft die Unterroutine auf, die sich vom Schritt 7500-7550 erstreckt und die die Dämpfung des jeweiligen Kanals stufenweise ändert. Der Programmeintritt des Schrittes 520 ruft die Unterroutine gemäß den Schritten 7400-7440 auf, die die Dämpfung des gegenwärtigen Kanals löscht. Der Programmeintritt im Schritt 530 ruft die Kompensations-

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unterroutine auf, die vorstehend angegeben ist und die Grobkompensation in den Schritten 2000-2880 und die Grobkompensation in den Schritten 4000-4630 umfaßt. Der Programmeintritt des Schrittes 5 40 ruft die Unterroutine der Schritte 1000-1180 auf, die eine Anzeige der Systemeinstellungen der Filter, der Dämpfungseinrichtungen und der jeweiligen Daten ermöglichen, die beim System erzeugt wurden. Der Programmeintritt im Schritt 554 ruft die Filterunterroutine nach den Schritten 650 bis 780 auf, die die Wahl der Filterbetriebsart und der Frequenz ermöglicht, sowie die Anzeige-ünterroutine abschließt.

Die Schritte 900-950 dienen zur Anzeige der aktuellen Kanaleinstellungen und Daten. Die Schritte 7000-7050 bewirken eine stufenförmige Veränderung oberhalb der Nullphase. Die Schritte 7100-7150 bewirken eine stufenweise Veränderung unterhalb der Nullphase. Die Schritte 7200-7250 führen eine stufenweise Veränderung bis zu 90° aus und die Schritte 7 300-7350 bewirken eine stufenweise Veränderung nach unten bis 90°. Die Schritte 8000-8300 lesen die Systemdaten. Die Schritte 8500-8610 lesen die Systemdaten für einen Kanal. Die Schritte 9000-9090 setzen die RS-232-Schnittstelle für ein 8-Bit-Wort, zwei Stop-Bits, sechsundneunzig Hundert Baud und aktivieren den Empfänger und Sender. Die Schritte 9800-9850 beziehen sich auf eine Fehlersprungstelle-Unterroutine. Die Schritte 7600-7630 und 8700-8920 setzen die CAL oder die Eichunterroutine von MF fort. Diese Durchführungsweise wird nachstehend in Verbindung mit der Eichbetriebsart erläutert.

Eichbetriebsart

Bei dieser Eichbetriebsart wird das System mit einer bestimmten Injektionsspannung betrieben, die an den Leitungen 80 und 20 in Figur 1 anliegt. Diese Spannung ist durch die Kippbefehle auf eine Spannung von Plus oder Minus ein Multivolt für eine Endwertsignaländerung an der untersten

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Einstellung der Dämpfungseinrichtung 162 von Figur 3 getrimmt. Die Verstärkung des Filters 180 von Figur 3 ist so getrimmt, um gleiche Werte an den gleichphasigen und Quadraturabgabeleitungen 62 und 70 (Figur 3) zu erhalten .

Der Quadraturfehler wird nun dadurch bestimmt, daß der Winkel zwischen den Signalen in den Leitungen 62 und 70 ermittelt wird. Die Eichschaltung nach Figur 3 enthält den Multiplexer 181, der vorstehend beschrieben ist, und den Zähler 640. Der Zähler 640 wird durch das Eichkippsignal stufenweise verändert, das an diesem über die Leitung 642 anliegt und er wird durch ein Löschsignal gelöscht, das an diesem über die Leitung 644 anliegt. Vier Eingänge liegen am Multiplexer 181, Sinus und Cosinus vom Oszillator. 198 über die Leitungen 644 und 648, Masse über die Leitung 650 und ein Signal über die Leitung 652 an. Der Zustand des Zählers 640 wird zum Multiplexer 181 über die Leitungen 654, 656 und 658 übertragen. Wenn der Zähler sich stufenweise von einem Löschzustand ändert, ändert sich sein Zustand und der Multiplexer wird schrittweise über seine verschiedenen Eingänge weitergeschaltet, um gemessene Parameter zur Verwendung bei der Durchführung der Eichung auf die nachstehende Weise zu erhalten.

Sinus-Eingabe

ι χ₀

γ _ γ ¹O G

Cosinus-Eingabe

-χΛ

γ - γ V 90 ¹Gy

¹G -

- 34 -

- 3 S -

■DC

γ - γ \ DC G J

C =

^XG

- Y

Θ, = arctan

Y - Y

^X90 " ^XG

Θ- = 90 - arctanf C *

^Y0 - ^YG ^X0 - ^XG

cos (-Θ,) sin (-Θ,)

-sin (-Θ, ) cos (-θ,)

M =

cos (-9«) sin (-©-

-sin (-Θ«) cos (-

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Daten sind Z-, Z . Folgendes wird durchgeführt.

(1) (Z₀, Z₉₀) =) (Z₀,Z₉₀ * C) (Rohdaten)

(2) (Z_Q, 0) M₁ =) ( Z'_o Z'_go) (Transformieren X; Matrizenmultiplikation)

(3) (0, Z₉₀ * C) M₂ =) (Z¹'₀ Z"₉₀) (Transformieren Y; Matrizenmultiplikation)

(4) Z₀ ^C, Z₉₀ ^C) - (Z'_{o +} Z"_o, Ζ·_{90 +} Z"₉₀) (korrigierte Daten)

Matrizenmultiplikation auf die folgende Weise:

' ⁷ *'cos (-Q₁) sin (-Θ,) λ

-sin (-Θ,) cos (-Θ,)

cos (-Q₂ ^{5 sin (}~^&2

[-sin (~θ₂) cos (-©₂)

₀ cos (-Θ,),

-Z_Q sin (-O₁)

₉₀

sin (-

-Z₉₀ cos (

-O₂))

Die für diese Korrekturfaktoren maßgeblichen Signale werden in entsprechender Weise gespeichert zur Anwendung durch den Mikroprozessor, der die Daten vom System empfängt.

SC-Programm

Das Programm SC, das nachstehend aufgelistet ist, wurde als eine exakte Lösung der Maxwell¹sehen Feldgleichungen für eine eindimensionale Zylindergeometrie entwickelt.

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Das Programm wird von einer Bedienungsperson in Betrieb gesetzt, um Daten über das zylindrische System anzugeben, das in dem Feld eines magnetischen Wirbelstroms, der die Spule umgibt, oder außerhalb einer Sondenspule sich befindet. Das Programm erzeugt die Antwort des Wirbelstromsystems in einem Phasen- und Amplitudenformat, das für die Spulengröße, Frequenz, Probengröße und Konstruktion charakteristisch ist, wobei die elektrische Leitfähigkeit innerhalb der Spule zentriert ist. Hierfür verwendete Einheiten werden als MKS-Einheiten, abgesehen von der magnetischen Permeabilität, bezeichnet, die in relativer Beziehung zum Vakuum als Einheit steht. Bei seiner vielseitigen Anwendung ermöglicht SC eine Überprüfung dahingehend, ob die Systemdaten gültig und ob die gewählten Feldfrequenzen die optimalen Frequenzen für die Untersuchungszwecke sind.

Unter Bezugnahme auf das nachstehend angegebene SC-Programm ermöglichen die Schritte 180-230 einer Bedienungsperson, daß sie eine Meßfrequenz wählt, um den Spulenradius einzubringen und die Anzahl der Schichten des Testobjekts zu identifizieren. Der Schritt 330 ermöglicht, daß die Bedienungsperson das Grenzschichtproblem bis zur Bessel¹sehen Auflösung einstellt. Der Schichtradius, die elektrische Leitfähigkeit und die relative Permeabilität werden jeweils in den Schritten 370, 390 und 410 eingegeben. Die Schritte 430-1641 sind Rechnerschritte, die die Maxwell'sehen Feldgleichungen für eine eindimensionale Geometrie lösen. Das Auslesen der ermittelten Gegenstandsparameter und Änderungen der Eingabeeinstellbedingungen werden von den restlichen Schritten des SC-Programms geliefert.

Das SC-Programm hat somit offensichtlich ein weit gestreutes Anwendungsfeld. Bei seiner Hauptanwendung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung gibt das SC-Programm eine Basis für die Gültigkeit und Wertung der Daten, die vom System nach der Erfindung ermittelt werden und es hilft zur Wahl der Betriebsfrequenzen, um die Genauigkeit der vom

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System abgegebenen Daten zu optimieren, wenn die elektrische Leitfähigkeit, die magnetische Permeabilität, die Probenabmessungen und die Fehleridentifizierungen gemessen werden.

Programmliste

10 OPTION BASE 0@ DEG 15 COM M9(4),L1,L2,L3,L7,L4,L5, L6,M,C(50,9), Cl(50,9) 20 DIM D(6,6),Q(5),01(4),02(4),03(4),04(4),05(4),06(4) ,

07(4),)_fO8(4),09(4),B(16),S$[16] 25 DIM T9(6),Z1(3),22(3),Z3(3), ^1U Z4(4),T8(6) 30 Ll=156 § L3=00 @ L4=0 § L7=3

35 FOR 1=1 TO

36 M9(l)=0 NEXT I

40 ON ERROR GOTO 9800 50 Ol(l)=87 60 01(2)=215 70 Ol(3)=119 80 Ol(4)=247 90 O2(l)=95 100 O2(2)=223 110 O2(3)=127

120 O2(4)=255 ' 130 O3(l)=79 140 O3(2)=207 150 O3(3)=lll 160 O3(4)=239 170 O4(l)=23 180 O4(2)=151 190 O4(3)=55 200 O4(4)=183 210 O5(l)=31 220 O5(2)=159 230 O5(3)=63 240 O5(4)=191 250 O6(l)=15 260 O6(2)=143 270 O6(3)=47 280 O6(4)=175

290 O7(l)=29 ^3U 300 O7(l)=157 310 O7(3)=61 320 O7(4)=189 330 O8(l)=31 340 O8(2)=159 350 O8(3)=63 360 O8(4)=191 370 O9(l)=27 380 O9(2)=155 390 O9(3)=59 400 O9(4)=187 470 GOSUB 9000 490 CLEAR 500 ON KEY# 2," MOD# " GOSUB

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510 ON KEY# j, TOG " GOSUB 7500 520 ON KEY# 4," CLEAR " GOSUB 7400 530 ON KEY# 5," BAL " GOSUB 2000 550 ON KEY# 1, "STATUS" GOSUB 1000

552 ON KEY# 9, "CAL" GOSUB 7600

553 ON KEY# 8, "PROGRAMS" GOTO 3000

554 ON KEY#7, "FILTER" GOSUB 6500

555 CLEAR
560 M=I

565 GOSUB 1000 @ KEY LABEL 580 ENABLE KBD 160 @ GOTO 580 650 CLEAR @ DISP "ENTER 0 FOR LOW PASS FILTER" 660 DISP "ENTER l' FOR BAND PASS FILTER" 670 ENABLE KBD 255 § INPUT L5 675 IF L5=0 OR L5=l THEN 690 ELSE 690 IF L4=0 and L5=l THEN Ll=Ll-4 700 IF L4=l AND L5=0 THEN Ll=Ll-4 720 L4=L5

730 DISP "ENTER FILTER FREQUENCY" 732 DISP "ENTER 0 FOR 15 HERTZ" 734 DISP "ENTER 1 FOR 40 HERTZ" 736 DISP "ENTER 2 FOR 150 HERTZ" 738 DISP "ENTER 3 FOR 400 HERTZ" 740 INPUT L6

745 IF L6=0 OR L6=l OR L6=2 OR L6=3 THEN 750 ELSE CLEAR @ GOTO 732

750 L1=L1+8*(L6-L7)
760 L7=L6

770 OUTPUT 10 USING "#,B"; Ll 780 GOSUB 1000 @ RETURN 800 ENABLE KBD 255 ! ENTER MODULE # 810 DISP " ENTER MODULE # 1,2,3 OR 4 " 820 INPUT M

825 IF M=I OR M=2 OR W=3 OR M=4 THEN RETURN ELSE 830 RETURN
900 ! DATENANZEIGE VOM LAUFENDEN MODUL 905 CLEAR

910 DISP " CURRENT MODULE ", M 920 GOSUB 8000

930 DISP " 0 DEGREE " ,B(M*2-1) 940 DISP "90 DEGREE ", B(M*2) 945 B8=B(M*2-1) @ B9=B(M*2) 950 RETURN

1000 CLEAR 1 STATUS

1010 DISP " FLAWTRAP FILTER FREQ." 1020 A$="LOW PASS "

1030 IF L4=l THEN A$="BAND PASS" 1040 B$=" 15 HZ"

1050 IF L7=l THEN B$=400 HZ" 1060 IF L7=2 THEN B$=150 HZ" IF L7=3 THEN B$="400 HZ"

- 39

1072 1074 1080 1085 1090 1000

1105 1110 1120 1130 1140 1150 1160 1170 1175 1180 2000 2002

2005 2010 2015 2020 2040 2045 2050 2055 2070 2080 2090 2100 2110 2120 2130 2140

2145

2150 2160 2170 2180 2220 2260 2270 2280 2290

2300

C$="DISABLisu'· IF L3=l THEN C$="ENABLED" DISP C$;A$,B$ DISP DISP

¹¹ATTEN

DISP

#1 ;M9(1),

#2

# 3

";M9(4

#4" ;M9(2)

DISP

DISP " MOD# 0 DEG. 90 DEG.

GOSUB 8000 FOR 18=1 TO 7 STEP

DISP (18+1)/2;" ";B(I8);" ";B

NEXT DISP DISP "CURRENT MODULE", M ENABLE KBD RETURN CLEAR ! KOMPENSATION

IF 1,4=1 THEN CLEAR § DISP " SET FILTER TO LOW PASS AT 400 HZ TO BALANCE " @ RETURN

DISP "BALANCE OF MODULE ",M Ml=iae/(M9(M)+1) @ M3=M9(M) U3=0 @ U4=0 GOSUB 7400 @ GOSUB 8500 Z1(1)=B8 @ Zl(2)=B9 FOR 16=1 TO M3 GOSUB 7500 @ GOSUB 8500 NEXT

IF ABS(B8)<900 AND ABS(B9)<900 THEN GOTO 2090 GOSUB 4000 ! GROBKOMPENSATION GOSUB 8500 @ DISP " * " Z2(1)=B8 @ Z2(2)=B9 GOSUB 7000 ί UPO
GOSUB 8500
Z3(1)=B8 @ Z3(2)=B9 IF ABS(B8)>920 OR ABS (B9)>920 THEN Ml=Ml*2 § GOSUB 7100 @ U3=l

IF U3=l THEN Ml=Ml/2 @ GOSUB 8500 @ Z3(1)=B8 θ Z3(2)=B9

Dl=SQRi {Z3(l)-Z2(l))/v2+(Z3(2)-Z2(2))A.2) T9(1)=ATN2(Z3(2)-Z2(2),Z3(1)-Z2(D) T9(2)=T9(l)+180

IF U3=l THEN T5=T9(1) @ T9(1)=T9(2) @ T9(2)=T5 T9(2)=T9(l)+180
GOSUB 7200 Ϊ UP90
GOSUB 8500

Z4(1)=B8 @ Z4(2)=B9

IF ABS (B8)>920 OR ABS(B9)>920 THEN M1=M1*2 @ GOSUB 7300 @ U4=l

IF U4=l THEN GOSUB 8500 @ Z 4(1)=B8 @ Z4(2)=B9 @ Ml=Ml/2

- 40 -

2310 D2=SQR( ( Z4( 1)-Z3< 1) ) A 2+( Z4 ν ζ., -Z3< 2) )/^ 2) 2320 T9(3)=ATN2(Z4(2)-Z3(2) ,Z4(l)-Z3(l)) 2330 T9(4)=T9(3)+180 2340 IF U4=l THEN T5=T9(3) @ T9(3)=T9(4) 6 T9(4)=T5 2390 DISP T9(l), T9(2), T9(3), T9(4 ) 2500 T9(5) =ATN2(Z1(2)-B9,Z1(1)-B8) 2510 FOR I=I TO 5 2520 IF T9(I)<0 THEN T9(I)=T9(I)+360 2530 IF T9(I)>360 THEN T9(I)=T9(I)-360 2540 NEXT I 2520 FOR I=I TO 4 2560 T8(I)=T9(5)-T9(I) 2570 IF T8(I)>180'THEN T8(I)=T8(I)-360 2580 IF T8(IX-180 THEN T8 (I )=T8( I ) + 2590 NEXT I 2600 T7=l

2610 A=ABS(T8(D) ■2620 FOR I=I TO 3 2630 A=MIN(A,ABS(T8(I+1))) 2640 IF A=ABS(T8(1+1)) THEN T7=I+1 2650 NEXT I 2660 A=ABS(T8(1)) 2670 T6=l

2680 IF T7=l THEN A=ABS(T8(2)) @ T6=2 2690 FOR 1=1 TO 3 2700 IF T7=I+1 THEN GOTO 2730 2710 A=MIN(A,ABS(T8(I+1))) 2720 IF A=ABS(T8(I+D) THEN T6=I+1 2730 NEXT I 2740 D4=SQR( (B8-ZKDA 2+(B9-Zl( 2 ) ) ^ 2 ) 2750 IF T7=l OR T7=2 THEN D3=D1/M1 ELSE D3=D2/Ml 2760 IF T6=l OR T6=2 THEN D5=D1/M1 ELSE D5=D2/M1 2770 D7=INT(D4/D3*COS(T8(T7))) 2780 D6=INT(D4/D5*COS(T8(T6)) ) 2790 DISP D4/D3,D4/D5 2800 DISP T9(5) 2810 IF ABS (T8(T7)))>80 THEN GO TO2840 2820 M1=D7

2825 IF Ml>2048 THEN Ml=4O96-Ml @ GOTO 2835 2830 ON T7 GOSUB 7000,7100,7200,7300 @ GOTO 2840 2835 ON T7 GOSUB 7100,7000,7300,7200 2840 IF ABS(T8(T6))>80 THEN GOTO 2870 2850 M1=D6

2860 ON T6 GOSUB 7000,7100,7200,7300 2870 GOSUB 900 2880 RETURN 3000 CLEAR 1 MEHRFACHE PROGRAMMEINGABE

3005 DISP " YOU MAY BY PRESSING KEYS Kl, K3 OR K6 BRING IN ANOTHER PROGRAM"

3006 DISP "WHILE RETAINING THE SYSTEM STATUS AND DATA IN CURRENT MEMORY "

- 41 -

3UlU vji, «SY* 1, "CURRENT" GOTO 3030 ON KEY# 3, "MONITOR" GOTO 3550 3060 ON KEY#6, " SC " GOTO 3700 3090 KEY LABEL 3100 GOTO 3100 3700 CHAIN " SC " 4000 ! GROBKOMPENSATION

4005 GOSUB 8500

4006 IF ABS (BSX800 OR ABS(B9)<800 THEN 4200 4010 Ml=128 4020 V8=0 4030 V8=V8+1 4040 IF V8<32 THEN 4090 4050 GOSUB 7000 ί UPO 4060 GOSUB 8500 4070 IF ABS(BB)>800 AND ABS (B9)>800 THEN 4030 4080 GOTO 4200 4090 V8=0 4100 V8=V8+1

4110 IF V8>32 THEN 4160 ' 4120 GOSUB 7200 ! UP90 4130 GOSUB 8500 4140 IF ABS(B8))>800 AND ABS (B9)>800 THEN 4100 4150 GOTO 4200 4160 DISP " COILS TO FAR OUT OF BALANCE " 4170 RETURN 4200 Ml=25 4210 IF ABS(B8)<800 AND ABS(B9)<800 THEN GOTO 2000 4220 IF ABS(BSXABS(B9) THEN V7=l ELSE V7=2 4230 IF V7=1 THEN X=B8 ELSE X=B9 4240 GOSUB 7000 4250 GOSUB 8500 4260 V6=0

4270 IF V7=l THEN Y=B8 ELSE Y=B9 4280 IF ABS(Y)>800 THEN V6=l 4290 IF V6=l THEN Ml=50 @ GOSUB 7100 @ Ml=25 @ GOSUB 8500 4300 IF V7=l THEN Y=B8 ELSE Y=B9 4310 IF ABS(Y)>900 THEN DISP "ER B-I" @ RETURN 4320 GOSUB 7200 4330 GOSUB 8500 4340 V5=0

4350 IF V7=l THEN Z=B8 ELSE Z=B9 4360 IF ABS(Z)>800 THEN V5=l 4370 IF V5=l THEN Ml=50 @GOSUB 7300 @ Ml=25 @ GOSUB 8500 43 80 IF V5=l THEN Z=B8 ELSE Z=B8 ELSE Z=B9 4390 IF ABS(Z)>900 THEN DISP "ER B=I" @ RETURN 4500 V4=0

IF Y<X AND Z<Y OR Y>X AND Z >Y THEN V4=l R9=ABS((Y-X)/(Z-Y)) V3=0

V3=V3+1

- 42 -

4530 4540 4550 4560 4570 4580 4590 4600 4610 4620 4630 7000 7010 7020 7030 7040 7050 7100 7110 7120 7130 7140 7150 7200 7210 7220 7230 7240 7250 7300 7310 7320 7330 7340 7350 7400 7405 7410 7420 7430 7440 7500 7505 7510 7520 7530 7550 7560 7600 7605

IJf R9<1 THEN Ml=128 ELSE Ml=128/R9 IF V6=0 THEN GOSUB 7000 EISE GOSUB 7100 IF R9<1 THEN M1=128*R9 ELSE Ml=128 IF V5=0 AND V4=0 THEN GOSUB 7200 IF V5=0 AND V4=l THEN GOSUB 7300 IF V5=l AND V4=0 THEN GOSUB 7300 IF V5=l AND V4=l THEN GOSUB 7200

GOSUB 8500

IFABS(B8X900 AND ABS(B9)<900 THEN RETURN IF V3>33 THEN DISP "ERB-3" @ RETURN

GOTO 4526

! UPO

FOR I=I TO Ml

OUTPUT 10 USING "#,B" ; OKM) OUTPUT 10 USING "#,B" ; O2(M)

NEXT I

RETURN

ί DOWNO

FOR I=I TO Ml

OUTPUT 10 USING "#,Β" ; O3(M) OUTPUT 10 USING "#,B" ; O2(M)

NEXT I

RETURN

! UP90

FOR I=I TO Ml

OUTPUT 10 USING "#,B" ; O4(M) OUTPUT 10 USING "#,B" ;' O5(M)

NEXT I RETURN

ί DOWN FOR I=I TO Ml OUTPUT 10 USING OUTPUT 10 USING ΝΕΧΓ I RETURN

! CLEAR OUTPUT 10 USING OUTPUT 10 USING OUTPUT 10 USING OUTPUT 10 USING M9(M)=O § RETURN

! TOG OUTPUT 10 USING OUTPUT 10 USING OUTPUT 10 USING OUTPUT 10 USING

O6(M) O5(M)

08(M) O7(M) 08(M) Ll

O8(M) O9(M) O8(M) Ll

M9(M)=M9(M)+1 RETURN !CAL DIM MB(4,8), THETA(4), XB(8)

THETAP(4), GC(4). TB(8)

- 43 -

7620 7630 8000 8020 8080 8100

8120 8130 8132 8140 8180 8210 8230 8300 8500 8510 8520 8530

8540 8550 8560 8570 8580 8590 8600 8610 8700 8705 8707 8710 8715 8720 8725 8730 8735 8740 8743 8745 8750 8755 8760 8765 8770 8775 8785 8786 8787 8790

OUTPUT	10	USING
OUTPUT	10	USING
RETURN
I READ	MF
OUTPUT	10	USING
OUTPUT	10	USING

Ll+64 Ll

; Ll-128 ; Ll+2 11=1 TO

2 § NEXT Il

CONTROL 10,2; 0 @ FOR @ CONTROL 10,2; ENTER 10 USING "#,K" ; S$ FOR 1=2 TO 16 STEP B(I)=NUM(SS[I,I]) B(I-I)=NUM(SSI1-1,1-1]) B(1/2)=BINAND(B(I),240)/16+B( 1-1)*16-2048 NEXT I OUTPUT 10 USING "#,B" ; Ll RETURN ! SINGLE MOD ACQUISITION OUTPUT 10 USING "#,B" ; Ll-128 OUTPUT 10 USING "#,B" ; Ll+2 CONTROL 10,2; 0 @ FOR 11=1 TO 2 @ NEXT Il @ CONTROL ,2 ; 1 ENTER 10 USING "#,K" ; S$ FOR l=4*M-2 TO 4*M STEP B(I)=NUM(S*[I,I]) B(I-I)=NUM (S*[I-l_fI-ll) B(I/2)=BINAND(B(I),240)/16+B(I-l)*16-204 NEXT I B8=B(M*2-1) § B9=B(M*2) RETURN < UNTERROUTINE ZUR EICHUNG GOSUB 7400 FOR 14= 1 TO GOSUB 7600 GOSUB 8000 FOR 15=1 TO MB (14,15) = B(I5) NEXT 15 NEXT 14 GOSUB 7400 FOR 14 = 2 TO FOR I = 1 TO MB (14, I) = - MB (1,1) + MB (14, I) NEXT I NEXT 14 FOR I = 1 TO GC (1) = (MB(4, 2*I-1)/(MB(4,2*I) ) NEXT I FOR 14=2 TO FOR I = 2 TO 8 STEP MB(I4,I) = GC (1/2) *MB(I4,I) NEXT I

- 44 -

8795 8800 8805 8810 8815 8820 8840 8845 8850 8855 8860 8863 8865 8870 8880 8890 8895 8900 8905 8910 8915 8920 9000

9010 9020 9030 9040 9045 9050 9060 9070 9080 9090 9800 9810 9820 9830 9840 9850

(MB(2_f 2*1) (MB(3,2*-l)

NEXT FOR I = ITO THETA (I) = ATN THETAP(I) = ATN NEXT I RETURN ! KORREKTURTRANSFORMATION GOSUB 8000 FOR I = 2 TO 8 STEP B(I) = B(I)*GC(I/2) NEXT I FOR I = 1 TO TB (2*1-1) = B(2*-l) * TB(2*1) = B(2*I) * COS XB (2*1-1) = -B(2*I-1) /MB(2,2*1-1) /MB(3,2*I) )

(APPEND TO DATA TABING)

COS (-THETA (I) (-THETAP (I) ) *SIN(-THETAP(I)

XB (2*1) = TB(2*1) * SIN (-THETAP(I) )

NEXT I FOR I = 1 TO B(2*I-1) = TB (2*1-1) +XB(2*I) B(2*I) = TB(2*I) * B(2*I-1) NEXT I RETURN

I RS232 SCHNITTSTELLENSTEUERUNG 4800 BAUD, 8 BITS & 2 STOP

BITS NQ PARITY CONTROL 10,3 ; CONTROL 10,4 ;

CONTROL 10,2 ; l' CONTROL 10,9 ,· OUTPUT 10 USING "#,B" OUTPUT 10 USING "#,B" OUTPUT 10 USING "#,B" OUTPUT 10 USING "#,B" CONTROL 10,9 ; RETURN ! FEHLERSPRUNG IF ERRN=114 THEN GOSUB DISP " ERROR ", ERRN WAIT 3000 GOSUB 1000 GOTO

31 Ll

Ll-I Ll

9000

- 45 -

SC-PROGAMMLISTE

10 OPTION BASE 15 COM M9(4), L1,L2,L3,L7,L4,L5, L6 ,M,C( 50 , 9 ) ,CK 50 , 9 )

20 CLEAR ! MEHRFACHE PROGRAMMEINGABE

21 DISP "YOU MAY BRING IN THE MF PROGRAM BY PRESSING"

22 DISP "KEY 1- WHILE RETAINING THE SYSTEM STATUS AND"

23 DISP "DATA IN CURRENT MEMORY" 30 ON KEY # 1 GOTO 3750 40 KEY LABEL 50 GOTO 50 140 DIM 3(21), MK 21) , X( 20 ) ,A( 10 , 20 ) ,K( 20 ) ,KK 20 ) ,

M(IOO),B(36,10),Pl(IOO) 150 RAD
160 L9=l 170 DISP "CYLINDRICAL MULTILAYER EDDY CURRENT ANALYSIS" 180 DISP "ENTER MEASUREMENT FREQUENCY"

190 INPUT B(I,L9)

191 DISP B(I,L9)

200 DISP "ENTER COIL RADIUS (ID) IN METERS"

210 INPUT B(2,L9)

211 DISP B(2,L9)

220 DISP "WHAT ARE THE MAXIMUM NUMBER OF LAYERS OF THE CONDUCTOR"

230 INPUT I

231 DISP I

232 FOR K=O TO 3*1+6

233 B(K,O)=O

234 NEXT K

235 B(3,0)=l 240 B(0,L9)=l 250 A(0,4)=0 260 A(0,8)=0 270 A(l,4)=0 280 A(l,8)=0 290 MKD= .0000004*PI 300 M(O)=MKl)

310 E=8.8541872E-12

311 B(O,I)=O

320 G= .5772156649 330 '"SELECT THE NUMBER OF THE BESSEL EXPANSION, ODD NUMBER 340 Z=21 350 FOR K=I TO I 360 DISP "INPUT THE LAYER RADIUS IN METERS"

370 INPUT B(4+3*K,L9)

371 DISP B(4+3*K,L9)

380 DISP "INPUT THE ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF LAYER",K, "IN MOHS/M"

390 INPUT B(5+3*K,L9)

391 DISP B(5+3*K,L9)

400 DISP "INPUT THE RELATIVE PERMEABILITY"

- 46 -

410 INPUT m t>Ti*,:,19)

411 DISP B(6+3*K,L9) 420 NEXT K 430 X(0)=B(2,L9) 440 FOR K=I TO I 450 X(2*K-1)=B(4+3*K,L9) 460 X(2*K)=B(4+3*K,L9) 470 S(2*K)=B(5+3*K,L9) 480 S(2*K+1)=B(5+3*K,L9) 490 Ml(2*K)=B(6+3*K,L9)*Ml(l) 500 M1(2*K+1)=B(6+3*K,L9*M1(1) 510 NEXT K 520 W=2*PI*B(1,L9J 530 FOR J=2 TO 2*1 540 KiJ)=SQR(W*S(J)*M1(J)) 550 K1(J)=K(J)*X(J) 560 NEXT J 570 K(1)=W*SQR(E*M1(1)) 580 K1(1)=K(1)*X(1) 590 Kl(0)=K(l)*B(2,L9) 600 ι DIESES PROGRAMM ERMITTELT DIE BESSELPUNKTIONEN

BEI DER WTRRR 630 ! A(I OR 0,1)= Jl(Kl) 640 ! A(I OR 0,3)= J1'(K1)*K 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740

A(I OR 0,5)= Y1(K1)*K A(I OR 0,7)= Yl'(K1)*K A(J>1,1)= beil(Kl)" A(J>1,2)= -berl(Kl) A(J>1,3)= Kbeil¹(Kl) A(J>1,4)= -Kberl¹(Kl) A(J>1,5)= -keil(Kl) A(J>1,6)= kerl(Kl) A(J>1,7)= -Kkeil(Kl) A(J>1,8)= Kkerl¹(Kl)

770 M(O)=I 772 Pl(0)=-(2*G)+l 780 FOR D=I TO Z+2 790 M(D)=M(D-1)*D 792 P1(D)=P1(D-1)+1/D+1/(1+D) 800 NEXT D 810 FOR J=O TO 820 FOR K=I TO 830 A(J,K)=O 840 NEXT K 850 NEXT J 860 FOR J=2 TO 2*1 870 FOR L=O TO Z 880 C=(-1)A L*K1(J)A (2*L+1)/(M(L) 890 B1=C*SIN(3*PI*(2*L+l)/4) A( J,I)=A(J,D + Bl B2=-(C*COS(3*PI*(2*L+l)/4))

- 47 -

920 A(J,2)=A(J,2)+B2 9 30 A(J,3)=A(J,3)+(2*L+l)*Bl/X(J) 940 A(J,4)=A(J,4)+(2*L+1)*B2/X(J) 950 NEXT L 960 A(J,5) = SIN(3*PI/4)/KKJ)+LOG (KK J)/2 ) *A( J, 1)

-PI*A(J,2)/4 970 A( J,6)=C0S(3*PI/4)/Kl(J)+LOG (KK J)/2 ) *A( J, 2 )

+PI*A(J,l)/4 980 A(J,7)=-(SIN(3*PI/4)/(Kl(J)*X(J)))+A(J,1)/X(J)

+LOG ( K1 ( J) /2 ) *A ( J _f 3 ) -PI * A ( J, 4 ) /4 990 A( J, 8)=-(COS(*PI/4)/(KKJ)*X(J)))-A( J, 2)/X(J)

+LOG(K1(J)/2*A(J,4)+Pl*A(J,3)/4 1000 FOR L=O TO Z 1060 C=Pl(L)*Kl(J)A(2*L+l)/(M(L)*M(L+l)*2* (2*L+2)) 1070 A(J,5)=A(J,5)-C*SIN(P1*( 75 +L/2)) 1080 A( J,6)=A(J,6)+C*COS(PI*( 75 +L/2)) 1090 A( J,7)=A(J,7)-C*(2*L+1)*SIN(PI*( 75+L/2))/X(J) 1100 A(J,8)=A(J,8)+C*(2*L+1)*COS(PI*( 75+L/2))/X(J) 1110 NEXT L 1120 NEXT J ' 1130 FOR J=O TO 1140 FOR L=O TO Z 1150 C=(-1)AL*K1(J)^? (2*L+1)/2N ( 2*L+1)*M(L) *M(L+1) 1160 A(J,1)=A(J,1)+C 1170 A(J,3)=A(J,3)+(2*L+1)*C/X(J) 1180 NEXT L 1190 A(J,5)=-(2/(PI*KKJ)))+2*LOG(Kl(J)/2)*A( J, D/PI 1200 A(J,7)=2/(PI*Kl(J)*X(J))+2*A(J,l)/(X(J)*PI)+2

*LOG (KK J) /2 ) *A( J, 3 ) /PI 1210 FOR L=O TO Z 1270 C=-(P1(L)*(-1)A L*(KKJ)/2\ ( 2*L+1 )/(M( 1280 A(J,5)=A(J,5)+C 1290 A(J,7)=A(J,7)+C*(2*L+1)/X(J) 1300 NEXT L 1310 NEXT J 1320 FOR K=I TO 2*1

13 30 FOR J=3 TO

1340 A(K,J)=A(K,J)/M1(K) 1350 A(K,J+4)=A(K,J+4)/MKK) 1360 NEXT J 1370 NEXT K 1380 Tl=O 1390 T2=0 1400 FOR K=I TO I 1410 L=I-K+1 1420 A1=A(2*L,3)+T1*A(2*L,7)-T2*A(2*L,8) 1430 A2=A(2*L,4)+T1*A(2*L,8)+T2*A(2*L,7) 1440 Bl=A(2*L,l)+Tl*A(2*L,5)-T2*A(2*L,6) 1450 B2=A(2*L,2)+T1*A(2*L,6)+T2*A(2*L,5)

14 60 T3=A(2*L-1,1)*A1-A(2*L-1,2)*A2-A(2*L-1,3)*B1+

A(2*L-1,4)*B2

*M(L+1) *PI

-

1470 1480 1490

1500 1510 1520 1530 1570 1580 1620 1630 1640 1641 1650

1660 1670 1680 1690 1700 1720 1730 1740 1750 1751 1752 1753 1760 1770

1780 1790

1800 1801

1802 1803 1804 1805 1806 1810 1820 1830 1840 1850 1855

T4=A(2*L-l,<.,*Al+A(2*L-l,l)*A2-A(2*L-l,3)*B2

-A(2*L-1,4)*B1

B3=A(2*L-1,7)*B1-A(2*L-1,8)*B2-A(2*L-1,5)*A1

+A(2*L-1,6)*A2

B4=A(2*L-l,7)*B2+A(2*L-l,8*Bl-A(2*L-l,5)*A2

-A(2*L-1,6)*A1 Y=1/(B3*B3+B4*B4) T1=(T3*B3+T4*B4)*Y T2=(-(T3*B4)+T4*B3)*Y NEXT K Sl=l+Tl*A(0,5)/A(0,l) S2=T*A(0,5)/A(0,l) B(3,L9)=S1 B(4,L9)=S2 IF L9=l THEN Zl=O IF L9=l THEN 1670

DISP "FOR THE REFERENCE STATE SUPPLY THE RUN #, FOR AN EMPTY COIL REFERENCE ENTER 0"

INPUT Zl B5=B(3,L9)-B(3,Z1) B6=B(4,L9)-B(4,Z1) B(5,L9)=(B5A 2+B6' 2)Λ B(6,L9)=180/PI*ATN2(B6,B5) L9=L9+1 FOR K=I TO 3*1+6 B(K,L9)=B(K,L9-1) NEXT K DISP "SKIN DEPTH FIRST LAYER" DISP 1/K(2)

DISP "TO END RUN AND OUTPUT DATA ENTER 0,0,0" DISP "TO CHARGE FREQUENCY ENTER: 1,0,NEW FREQUENCY" DISP "TO CHANGE RADIUS ENTER: 2,LAYER, RADIUS

(METERS)" DISP "TO CHANGE CONDUCTIVITY ENTER CONDUCTIVITY" DISP "TO CHANGE MAG. PERM ENTER:

REL. PERM." INPUT X1,X2,X3 DISP "CHANGE 1:FREQUENCY, 4: PERM." DISP Xl

"NEW VALUE" X3 3, LAYER, 4, LAYER,

2:RADIUS, 3: CONDUCTIVITY,

DISP DISP DISP DISP

IF Xl=I Xl=2 Xl=3 Xl=4 Xl=O Xl#0

IF IF IF IF IF

"LAYER"

X2

THEN THEN THEN THEN THEN AND

B(1,L9) = X3 B(4+3*X2,L9)=X3 B(5+3*X2,L9)=X3 B(6+3*X2,L9)=X3 2000 Xl#l AND (Xl#2 AND Xl#3 AND XIf4) THEN

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1760 1860 DISP "IF THERE ANY FURTHER CHANGES PRIOR TO RUNNING

ENTER 1 IF NONE ENTER 0" 1865 INPUT X4 1870 IF X4=0 THEN 1880 IF X4=l THEN 1760 1885 IF X4=2 THEN 2000 1890 IF (X4#0 AND X4#l AND X4#2)=l THEN 1860 2000 !

2010 FOR K=I TO L9-1

2011 DISP " RUN SIGNAL AMPLITUDE"

2012 DISP K,B(5,K)

2013 DISP "PHASE ANGLE"

2014 DISP B(6,K)

2015 DISP " ABS ZERO NINETY DEGREE COMPONENTS"

2016 DISP B(3,K)-1,B(4,K) 2030 NEXT K 2040 DISP "TO PLOT RESULTS ENTER 0 TO TERMINATE ENTER 1" 2050 INPUT X6 2070 IF X6=0 THEN 2100 2080 GOTO 2500 2100 GCLEAR 2110 SCALE -8,8,-6,6 2120 XAXIS 0,1 2130 YAXIS 0,1 2140 MOVE 2,4

2150 LABEL, "LOG PLOT"

2151 MOVE 1,5

2152 LABEL "90 DEG."

2153 MOVE 5,5

2154 LABEL "0 DEG."

2155 MOVE 2,3

2156 LABEL "CENTER 1E-6" 2160 FOR K=I TO L9-1 2170 MOVE COS(B(6,K)*PI/180)*(LOG(B(5,K))+6),SIN(B(6,K)

*PI/180)*(LOG(B(5,K))+6) 2180 LABEL "'+" 2190 NEXT K 2500 GOTO 20 3750 CHAIN "MF" 3850 END

- 50 -

Zusammenfassende Betrachtung des Genauigkeitssteuer-Unter sy stems

Zum einen versuchte die Erfindung, die Kompensation eines frequenz-basierenden OE-Systems, d.h. eines Systems zu beschleunigen, das eine Treibereinrichtung zum Erzeugen eines Gegenstanderregungssignals von vorwählbarer Frequenz, einen Wandler zum Anlegen des Erregungssignals an den Gegenstand und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das maßgebend für die Wechselwirkung des Signals mit dem Gegenstand ist, und eine Detektionsschaltung hat, die Abgabesignale liefert, die gesondert maßgebend für die verschiedenen Phasenkomponenten des Wandlerausgabesignals sind. Hierzu sieht die Erfindung Einrichtungen vor, die mit der Detektionsschaltung verbunden sind, und die erste und zweite Phasenkomponentenkorrektursignale in die Detektionsschaltung einbringen, um eine Anpassung der Arbeitsweise in der Form zu erreichen, daß diese in einem vorgewählten Betriebsunterbereich durchgeführt wird. Ferner werden Einrichtungen in die Detektionsschaltung eingeführt, um die Eingabesignale mit den Wandlerabgabesignalen zu verknüpfen.

Bei der dargestellten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform enthält die Einführungseinrichtung einen Kleinrechner, der die Kompensationsroutinen des MF-Programms enthält. Der Kleinrechner hat Eingänge, die die Abgabesignale der Detektionsschaltung enthalten und es wird eine Aufwärts- und eine Abwärtsausgabesteuereinheit 228 nach Figur 3 angewandt. Wesentlich bei diesem Vorschlag ist, daß eine anfängliche Aktivität auftritt, bei der die Eingabe sukzessiv durch Eingabe einer der beiden Kanäle erfolgt, um einen Parameter in einen gewünschten Bereich zu bringen. Wenn ein Kanalparameter im Bereich ist, dann erfolgt eine Einführung in der Form, daß beide Kanäle im Bereich zu liegen kommen.

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352525G . ₅₂ .

Ferner gibt die Erfindung die Möglichkeit der Eichung einer Vorrichtung des vorstehend genannten Typs. Hierzu sind Einrichtungen vorgesehen, die eine Verbindung mit der Detektionsschaltung herstellen, um eine Linearitätskompensation einzuführen, um Signale zur Kompensation von Nichtlinearitäten zu beeinflussen, die ansonsten an verschiedenen Stellen im dynamischen Betriebsunterbereich des Systems auftreten würden, wie dies zuvor bei der Erörterung der Eichbetriebsart beschrieben ist. Hierbei durchläuft der Multiplexer 181 seine Signale zyklisch durch Masse-,Sinus-und Cosinus-Eingänge, um Rohdaten für die Eichermittlungen zu erhalten, die Korrekturfaktoren liefern, die für die laufenden Meßdaten anwendbar sind, um eine Nichtlinearität im Betriebsunterbereich zu kompensieren. Dies erfolgt mit Hilfe der Eichunterroutine des MF-Programms.

Hinsichtlich des Verfahrens sind nicht nur die vorstehend genannten Systemeigenheiten angesprochen, sondern das Verfahren gemäß der Erfindung bezieht sich auch auf eine Prozedur zur Wertung der erfaßten Daten mittels der Durchführung des SC-Programms. Hierbei werden vorwählbare, außerhalb bestimmbare Charakteristika des Wandlers und des Gegenstandes, wie z.B. Spulengröße, Gegenstandsradius, usw. identifiziert und es werden hierfür maßgebende elektrische Signale erzeugt. Dies erfolgt mit Hilfe von Programmeintritten in das SC-Programm, das von einer Bedienungsperson aufrufbar ist. Wertungssignale, die für die latenten Charakteristika des Gegenstands maßgebend sind, werden nun durch das SC-Programm erzeugt, und zwar unabhängig von der Wandlererregung und der Abgabesignale und diese Größen sind zum Vergleich mit den Abgabesignalen des OE-Systems verfügbar.

Wie vorstehend angegeben ist, ist eines der Anwendungsgebiete des Genauigkeitsteueruntersystems ein OE-System auf Wirbelstrombasis. Selbstverständlich ist die Erfindung auch im Zusammenhang von Prüfungen von Gegenständen auf Frequenzbasis ganz allgemein gesprochen anwendbar.

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- Leerseite -

Claims (1)

1. Patentanwälte · European Patent Attorneys W. Aoitz

   Dr.-Ing

   D.F. Morf

   or ο co ς η ^DrD""-^Chem

   OOZDZOU _M. Gritschneder

   Dipl.-Phys.

   A. Frhr. von Wittgenstein

   Abiiz. Morf. Gritschneder. von Wittgenstein. Postfach «6 III IW. SIXK) München Hh Dr-Dipl.-C hem.

   Postanschrift / Postal Address Postfach 86 Ol 09 D - 8000 München 86

   15. Juli 1985 50-05/06

   CASTING ANALYSIS CORPORATION, 299 Park Avenue, Broadway, Virginia 22815, V.St.A.

   Genauigkeitsregeluntersystern und Verfahren

   Patentansprüche

   1. Genauigkeitsregeluntersystem für ein Gegenstandsprüfsystem, gekennzeichnet durch:

   (a) eine Treibereinrichtung (22), die ein Erregungssignal von vorwählbarer Frequenz erzeugt,

   (b) eine Wandlereinrichtung (12), die das Erregungssignal empfängt und dasselbe an den Gegenstand anlegt, und die ein Abgabesignal erzeugt, das maßgebend für die Wechselwirkung des Erregungssignals mit dem Gegenstand ist, und

   (c) eine Detektoreinrichtung (32), die das Abgabesignal der Wandlereinrichtung (12) empfängt und erste und zweite Abgabesignale erzeugt, die maßgebend für die Komponenten der Abgabesignale in der Wandlerein-

   — ι —
   München - Bogenhausen Telefon: Telex: Telefax (II & III - automat.): Telegramm:

   D~.»u: <..,.>n„ A lt\HQ\ QH T) T> S "Π QQT iuhlt-, rü ΙΙ\ίΐη\ Ο« ΛΙ\ Vt Chrminiiu*. Münchi-n

   richtung (12) jeweils an ersten und zweiten unterschiedlichen Phasen ist, wobei das Untersystem enthält:

   (d) eine Einrichtung (78), die die ersten und zweiten Abgabesignale der Detektoreinrichtung (32) empfängt und in einem vorbestimmten Schema selbsttätig arbeitet, um erste und zweite Phasenkomponentenkorrektursignale zu erzeugen, wodurch die Arbeitsweise der Detektoreinrichtung (12) so angepaßt wird, daß sie in einem vorgewählten Betriebsunterbereich liegt, und

   (e) eine Einrichtung (98, 118), die mit der Einrichtung (d) bzw. (78) verbunden ist und mit der Detektoreinrichtung (12) gekoppelt ist, um die ersten und zweiten Phasenkomponentenkorrektursignale mit dem Abgabesignal der Wandlereinrichtung (12) zu verknüpfen.

   2. Genauigkeitsregeluntersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (d) bzw. (78) Schaltungen enthält, die sukzessiv erste und zweite Phasenkomponentenkorrektursignale erzeugen.

   3. Genauigkeitsregeluntersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (d) bzw. (78) Schaltungen enthält, die gleichzeitig die ersten und zweiten Phasenkomponentenkorrektursignale erzeugen.

   4. Genauigkeitsregeluntersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (d) bzw. (78) Schaltungen enthält, die zu Beginn sukzessiv erste und zweite Phasenkomponentenkorrektursignale erzeugen und die anschließend gleichzeitig erste und zweite Phasenkomponentenkorrektursignale erzeugen.

   5. Genauigkeitsregeluntersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Phase 0° und die zweite Phase 90° ist, und daß die ersten und zweiten Phasenkomponentenkorrektursignale sich jeweils auf die orthogonalen Achsen beziehen, die mit X und Y bezeichnet sind.

   6. Genauigkeitsregeluntersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungen zu Beginn X-Phasenkomponentenkorrektursignale und anschließend Y-Phasenkomponentenkorrektursignale erzeugen und daß sie ferner anschließend gleichzeitig X- und Y-Phasenkomponentenkorrektursignale erzeugen.

   7. Genauigkeitsregeluntersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungen zu Beginn Y-Phasenkomponentenkorrektursignale und anschließend X-Phasenkomponentenkorrektursignale und ferner anschließend gleichzeitig X- und Y-Phasenkomponentenkorrektur signale erzeugen.

   8. Genauigkeitsregeluntersystem zur Untersuchung eines Gegenstands, gekennzeichnet durch:

   (a) eine Treibereinrichtung (22), die ein Erregungssignal von vorwählbarer Frequenz erzeugt,

   (b) eine Wandlereinrichtung (12), die das Erregungssignal empfängt und dasselbe an den Gegenstand anlegt und die ferner ein Abgabesignal erzeugt, das maßgebend für die Wechselwirkung des Erregungssignals mit dem Gegenstand ist, und

   (c) eine Detektoreinrichtung (32), die das Abgabesignal von der Wandlereinrichtung (12) empfängt und erste und zweite Abgabesignale erzeugt, die jeweils

   maßgebend für die Komponenten des Abgabesignals der Wandlereinrichtung (12) bei ersten und zweiten unterschiedlichen Phasen desselben sind, wobei das Untersystem enthält:

   (d) eine Signalerzeugungseinrichtung, die phasengleiche und Quadratursignale erzeugt, und

   (e) eine Signaleinführungseinrichtung (233, 244, 250), IQ die separat in die Detektoreinrichtung (12) die phasengleichen und die Quadratursignale einbringt und eine Nichtlinearitätskorrektur für die Abgabesignale der Detektoreinrichtung (32) bestimmt.

   9. Genauigkeitsregeluntersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (d) (bzw. 78) ferner ein vorbestimmtes Amplitudentestsignal und ein elektrisches Massenpotentialsignal erzeugt, und daß die Einrichtung (e) (bzw. 98, 118) in die Detektionsschaltung (32) das vorbestimmte Amplitudentestsignal und das elektrische Massepotentialsignal zu weiteren bestimmten und gesonderten Zeitpunkten einspeist.

   10. Genauigkeitsregeluntersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (e) eine Multiplexerschaltung (166) aufweist, die gesonderte Eingangsanschlüsse für den jeweiligen Empfang des phasengleichen Signals, des Quadratursignals, des Testsignals und des Massesignals hat, und daß ferner ein Zähler (170) vorgesehen ist, der den Multiplexer stufenweise fortschaltet, um denselben gesondert in die Detektorschaltung einzutasten.

   11. Verfahren zum Bestimmen von Gegenstandscharakteristika, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

   (a) Anordnen eines Gegenstands in einem Wandler, der so beschaffen ist, daß er zur Erregung ein zeitlich variierendes elektrisches Signal liefert, um ein Abgabesignal zu erzeugen, das maßgebend für ein Iatentes Charakteristikum des Gegenstands ist,

   (b) Erregen des Wandlers mit diesem zeitlich variierenden Signal,

   (c) Detektieren des Abgabesignals des Wandlers,

   (d) Identifizieren der vorgewählten, von außen bestimmbaren Charakteristika des Wandlers und des Gegenstands und Erzeugen von elektrischen Identifizierungs-Signalen, die hierfür maßgebend sind, und

   (e) Erzeugen von Identifizierungssignalen unabhängig von dem sich zeitlich variierenden Signal und dem Abgabesignal des Wandlers, sowie Erzeugen eines Wertigkeitssignals, das auch maßgebend für das latente Charakteristikum des Gegenstands ist.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (e) dadurch durchgeführt wird, daß die Maxwell'sehen Feldgleichungen für eine eindimensionale zylindrische Geometrieform der vorgewählten, extern bestimmbaren Charakteristika des Wandlers und des Gegenstands gelöst werden.

   13. Verfahren zur Kompensation eines elektrischen Systems, das phasengleiche und Quadraturkanäle hat, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

   (a) Anlegen eines vorbestimmten Signalausgangs an das System,

   (b) Detektieren der Spannungspegel der gleichphasigen und der Quadraturkomponenten des Abgabesignals des Systems,

   (c) Vorwählen der Abgabespannungspegelgrenzwerte des Systems für die gleichphasige und Quadraturdynamik,

   (d) Vergleichen der detektierten gleichphasigen und Quadraturspannungspegel mit den jeweiligen Spannungspegelgrenzwerten,

   (e) Bearbeiten in der Form, daß, wenn die detektierten gleichphasigen und Quadraturspannungspegel die jeweiligen Spannungspegelgrenzwerte überschreiten, in das System ein erstes Eingabesignal eingespeist wird, das entweder den Quadratur- oder den Gleichphaseninhalt hat, bis einer der detektierten gleichphasigen und Quadraturspannungspegel gleich oder kleiner als einer der entsprechenden Spannungspegelgrenzwerte ist, und

   (f) anschließendes Einspeisen eines zweiten Eingabesignals in das System, das sowohl den Quadratur als auch den gleichphasigen Inhalt hat, bis der andere der detektierten gleichphasigen und Quadraturspannungspegel gleich oder kleiner als der andere der zugeordneten Spannungspegelgrenzwerte ist.

   14. Verfahren zur Kompensation eines elektrischen Systems, das gleichphasige und Quadraturkanäle hat, g e k e η η zeichnet durch folgende Schritte:

   (a) separates Einspeisen eines gleichphasigen Signals, eines Quadratursignals, eines vorbestimmten Amplitudentestsignals und eines elektrischen Massepotentialsignals in das System,

   (b) Bestimmen der Transformationen der Antwort des Systems auf die gleichphasigen Signale und die Quadratursignale, basierend auf der Antwort des Systems auf das gleichphasige Signal, das Quadratursignal, das vorbestimmte Amplitudentestsignal und das elektrische Massepotentialsignal, und

   (c) Ermitteln und Speichern der Rohdatenkorrektursignale, die für die Abgabesignale des Systems im Laufe der Gegenstandsprüfung bestimmt sind, um die Abgabesignale im Hinblick auf Nichtlinearitäten zu korrigieren .

   15. System nach Anspruch 1 oder 8, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Einrichtung (a) und die Einrichtung (b) von Einrichtungen gebildet werden, die Wirbelströme im Gegenstand induzieren.

   16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Wandler ein Wirbelstromwandler ist.

   17. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das System ein Wirbel- Stromsystem ist.

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