DE3629708A1 - Verfahren zur optischen modulation mit umschaltung der strahlengaenge - Google Patents
Verfahren zur optischen modulation mit umschaltung der strahlengaengeInfo
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Description
Die Erfindung ist vorzugsweise bei der optischen Modulation
in einem Atom-Absorptions-Spektralphotometer anwendbar,
um Proben- und Vergleichsstrahl, zeitlich geschaltet,
bei verschiedenen Betriebsarten auf unterschiedlichen
Wegen auf einen Empfänger zu führen.
In Spektralphotometern hat sich trotz verbesserter
Techniken bei Lichtquellen, optischen Baugruppen,
Empfängern, Nachweiselektronik und trotz des Einsatzes
leistungsfähiger Rechentechniken bis heute aus einer Reihe
von bekannten Gründen die Notwendigkeit von Zweistrahlgeräten
erhalten.
Bei einem Atom-Absorptions-Spektralphotometer werden
das Licht eines linienemittierenden Strahlers und das
Licht eines ein kontinuierliches Spektrum emittierenden
Strahlers in vorgegebener zeitlicher Signalschachtelung
durch ein Probenvolumen (Probenstrahl) hindurch bzw.
daran vorbei (Vergleichsstrahl) geleitet und auf einen
gemeinsamen Empfänger abgebildet. Die durch Modulation
entstehenden Hell-Dunkel-Signale werden in geeigneter
Weise erfaßt und in einem Rechner ausgewertet.
Bei den bekannten Lösungen werden sowohl die Strahlaufspaltung
als auch die Strahlvereinigung entweder über
Drehspiegel-Blenden-Systeme oder über halbdurchlässige
Spiegel vorgenommen.
In der PS DE 25 39 184 wird eine Anordnung beschrieben,
bei der ein Strahlteiler und eine rotierende Sektorscheibe
vor und ein Strahlteiler zur Strahlvereinigung
hinter dem Probenvolumen angeordnet sind.
Im Modell IL 951 der Fa. Instrumentation Laboratory sind
ein Strahlteiler vor dem Probenvolumen und ein Drehspiegel
dahinter eingesetzt.
Beim Modell 4000 von Perkin Elmer werden zwei Drehspiegel
auf einer gemeinsamen Achse von einem Synchronmotor angetrieben,
wobei vor und hinter dem Probenraum jeweils ein
Strahlteiler angeordnet ist.
In dem vom VEB Carl Zeiss Jena entwickelten AAS 3 befindet
sich ein von einem Synchronmotor angetriebener Drehspiegel
vor dem Probemvolumen und der Strahlteiler dahinter.
Nachteilig ist in allen Fällen ein Verlust der auf den
Empfänger gelangenden Strahlungsleistung von Linien- und
Breitbandstrahler bis zu 75%.
Weiterhin ist es bekannt, wie in PS DD 65 468 beschrieben,
Modulationseinrichtungen mit einem Synchronmotor anzutreiben,
wobei die Auswertesignale durch mehrere Sensoren
(z. B. Optokoppler) an zusätzlichen Steuerscheiben der
Modulationseinrichtung gewonnen werden. Einschließlich
der Sensorjustierung bedeutet das einen großen technisch-
ökonomischen Aufwand.
Desweiteren sind Modulationseinrichtungen bekannt, die
von einem Schrittmotor angetrieben werden. Im Beispiel
(Aktenzeichen WP G 01 J/26 89 537) erzeugt ein Spiegel-
Blenden-Sytem für ein Zweistrahlphotometer zwei optische
Signale - "Meß" und "Referenz".
Hierbei wird der große technisch-ökonomische Aufwand
mehrerer Sensoren und ihrer Justierung dadurch umgangen,
daß die Auswertesignale von den Steuerimpulsen des
Schrittantriebes, elektronisch justierbar verzögert und
synchronisiert durch ein Sensorsignal am Modulationsspiegel,
abgeleitet werden. Mit solch einer Modulationseinrichtung
ist aber ein synchroner, auf verschiedene
Betriebsarten umschaltbarer Lauf zweiter Spiegelsysteme
nicht möglich.
Es ist auch eine Schaltungsanordnung zur programmierten
Ansteuerung mehrerer Schrittantriebe bekannt (Aktenzeichen
WP H 02 P/ 26 66 715), bei der insbesondere zum
Zwecke der Positionierung Steuerimpulse für einen oder
mehrere Schrittantriebe gebildet werden, indem eine umlaufende
Zählerkette, welche von einem äußeren Signal
rücksetzbar ist, durch Impulse fortlaufend getaktet wird
und nach ihrem Zählerstand Adressen eines Speichers ansteuert.
Die Ausgangssignale des Speichers werden mit
Auswahlsignalen in einer Kombinationslogik zu Ansteuersignalen
für Schrittantriebe verknüpft.
Die unter US-PS 41 71 913 veröffentlichte Lösung ist für
die vorliegende Erfindungsbeschreibung die nächstliegende.
Ziel der Erfindung ist es, mit möglichst geringem Aufwand
für ein Spektralphotometer, vorzugsweise für ein
Atom-Absorptions-Spektralphotometer, ein Verfahren zur
optischen Modulation mit Umschaltung der Strahlengänge
und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
zu entwickeln.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit einem Verfahren und
einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens die
Umschaltung der Strahlengänge vorzugsweise in einem
Atom-Absorptions-Spektralphotometer so vorzunehmen, daß
für verschiedene Betriebsarten eine optimale Lichtausbeute
am Empfänger erreicht wird. Dabei soll die Synchronisation
zweier Antriebe durch eine elektrische Anordnung
erfolgen, so daß ein geräteinterner Rechner von
dieser Aufgabe befreit wird.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruches erfindungsgemäße durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches und durch
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß
Anspruch 6 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in
den Unteransprüchen beschrieben.
Die in der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
beschriebenen Ein- und Ausgänge der Schaltungselemente
sind in der schaltungstechnischen Realisierung vorzugsweise
als Mehrkanal-Ein- und Ausgänge ausgeführt.
Der programmierbare Speicher liefert entsprechend der
Taktfrequenz am Zähler und synchron zum Zählerstand des
Zählers mindestens drei Signale unterschiedlicher
Frequenz, deren Mittelwert sich in Abhängigkeit von der
notwendigen Steuerfrequenz der Schrittantriebe unterscheidet.
Die Ausgangssignale der Phasenauswerteschaltung
und die Signale zur Taktung des Zählers, welche die
Impulsverkürzerstufe mit zeitlicher Verschiebung in der
Phasenlage und der Impulslänge verändert, werden in der
Auswahllogik verknüpft. Dadurch werden zwei Signale mit
den Steuerfrequenzen für die beiden Schrittantriebe in
der Weise geliefert, daß, gesteuert vom Ergebnis des
Vergleiches bei der Phasenauswertung, je nachdem, ob der
jeweilige Sensor ein zum Sollphasenphasensignal vor- bzw.
nacheilendes Signal liefert, der entsprechende Schrittantrieb
solange mit einer zur mittleren Frequenz verringerten
bzw. vergrößerten Steuerfrequenz läuft,
bis eine hinreichende Phasenübereinstimmung vorliegt.
Anschließend meldet die Auswahllogik, welche aus den
Signalen der Phasenauswerteschaltung für beide Antriebssysteme
ein gemeinsames Synchronisationssignal bildet,
dem Rechner des Gerätes, daß der Synchronlauf beider
Systeme erreicht ist.
Bei der im Anspruch 9 dargelegten Phasenauswerteschaltung
liegen der D- und R-Eingang des dritten D-Flip-Flops,
welcher von dem jeweiligen Sensorsignal getriggert wird,
nur dann auf H-Potential, wenn der entsprechende Schrittantrieb
in Abhängigkeit der gewählten Betriebsart definiert
stehen bleiben soll.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die Realisierung
eines preisgünstigen Atom-Absorptions-Spektralphotometers
mit hoher physikalischer Leistung. Wahlweise sind bei
Absorption die analytisch erforderlichen Betriebsarten
Zweistrahl- und Einstrahlbetrieb, jeweils in Variationen,
sowie der Emissionsbetrieb möglich. Die Verluste an
Strahlungsleistung werden gegenüber dem Stand der Technik
erheblich reduziert, so daß eine optimale Strahlungsleistung
auf den Empfänger gelangt. Die in der erfindungsgemäßen
Lösung verwendeten Modulationseinrichtungen
einschließlich Schrittmotor sind leicht und ohne großen
ökonomischen Aufwand fertigbar. Der Aufwand zur Justierung
beider Modulationseinrichtungen und der erforderlichen
Nachweiselektronik ist gering, da jede Modulationseinrichtung
mit zugehörigem Sensor bei definiert erregtem
Schrittmotor in einer Vorrichtung montiert werden
kann und die vom programmierbaren Speicher gelieferten
Auswertesignale synchron zu den Signalen für die Sollphasenlage
und damit zu den gleichlaufenden Antriebssystemen
liegen.
Der Erfindungsvorschlag soll nachstehend an Hand schematischer
Zeichnungen näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1: Strahlengang schematisch
Fig. 2: Zuordnung der Drehspiegel bei den verschiedenen
Antriebs-Betriebsarten
Fig. 3: Sektorscheiben
Fig. 4: Signalfolge pro Periode für die Betriebsarten
Fig. 5: Timingdiagramm für die Betriebsart Zweistrahlbetrieb
mit Untergrundkorrektur (DB-BC)
Fig. 6: Erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
in Übersichtsdarstellung
Fig. 7 Erfindungsgemäße Phasenauswerteschaltung
für eine Modulationseinrichtung
Fig. 8: Signaldarstellung zur Phasenauswerteschaltung
Fig. 9: Eingangssignale der Auswertelogik, beispielhaft
dargestellt
Fig. 10: Beispiel für den programmierbaren Speicher in
einer RAM-Variante
Fig. 1 zeigt schematisch den optischen Aufbau eines
Photometers, in dem der erfindungsgemäße Vorschlag enthalten
ist. Das Licht von Linienstrahler 1 bzw. Breitbandstrahler 2
wird symmetrisch über die Spiegel 3 bzw.
4 auf den Drehspiegel 5 geführt.
Nach Fig. 2 hat der Drehspiegel 5 pro Umdrehung zwei
reflektierende (22) und zwei transmittierende (23) Sektoren,
mit denen die Strahlenaufspaltung in Probenstrahl 12
und Vergleichsstrahl 13 erfolgt. Bei Reflexion am
Drehspiegel 5 entstehen der Probenstrahl 12 von 1 und
der Vergleichsstrahl 13 von 2, bei Transmission der
Probenstrahl 12 von 2 und der Vergleichsstrahl 13 von 1.
Der Probenstrahl 12 gelangt über den Spiegel 14 und der
Vergleichsstrahl 13 über 15 auf den Drehspiegel 16, der
als Sektorspiegel ausgebildet ist und bei Transmission
den Probenstrahl 12 sowie bei Reflexion am reflektierenden
Sektor 26 den Vergleichsstrahl 13 über die Spiegel 19,
20 in den Monochromator 21 leitet.
Pro Periode, das entspricht einer halben Umdrehung der
Drehspiegel 5 und 16, sind, abhängig von der Betriebsart,
maximal 4 verschiedene Signale vorhanden. Durch
variable Zuordnung der Drehspiegel 5 und 16 zueinander
sind verschiedene Betriebsarten möglich.
In allen Betriebsarten gelangt die volle Strahlungsleistung
in den Monochromator 21. Zusätzlich besteht in
allen Betriebsarten, außer DB-BC, die Möglichkeit, zwei
Signale gleicher Art vor der Übernahme durch den Rechner
analog zusammenzufassen.
Mit der Taktung der Strahler 1 und 2 ist über Energiegewinn
auch Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses
gegeben.
Die Drehspiegel 5 und 16 werden von Schrittantrieben 8
bzw. 17 gesteuert. Jeweils am Sensor 9 bzw. 18 erfaßt
die aktuelle Stellung des jeweiligen Drehspiegels.
Fig. 2 zeigt die Stellung der Drehspiegel 5 und 16 in
den verschiedenen Betriebsarten zum Zeitpunkt, wo das
Licht 24 auf dem Drehspiegel 5 in der Mitte des reflektierenden
Sektors 22 liegt. Es ist zu erkennen, wie der
Drehspiegel 16 zum Licht 25 in der Phasenlage variiert
wird.
Fig. 3 zeigt die Sektorscheiben 6 und 7 zur Erfassung
der Dunkelsignale.
In Fig. 4 ist die Signalfolge für verschiedene Betriebsarten
zusammengefaßt.
Fig. 5 zeigt beispielhaft das Timingdiagramm der optischen
Signale für die Betriebsart DB-BC.
In Fig. 6 ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
in Übersichtsdarstellung gezeigt. Sie besteht aus einem
umlaufenden Zähler 27 mit beispielsweise 10 bit, der
durch ein Signal E 1 vor dem Anlauf der Schrittantriebe 8,
17 rückgesetzt wird und dann über den Eingang E 2
mit einer Impulsfolge, die zum Anlauf der Schrittantriebe
von einer kleinen Frequenz auf f T ansteigt, getaktet
wird. Die Ausgangssignale des Zählers 27 steuern 10 bit
Adreßeingänge des programmierbaren Speichers 28 an.
Weitere Adreßeingänge können von Eingangssignalen, die
in Fig. 6 gemeinsam als E 3 dargestellt sind, zur Umschaltung
der Betriebsart angesteuert werden. Entsprechend
des Zählerstandes im Zähler 27 liefert der programmierbare
Speicher 28 an seinen Ausgängen mindestens
3 Signale unterschiedlicher Frequenz für einen Schrittantrieb.
Die mittlere von drei Frequenzen wird benutzt,
wenn der Schrittantrieb 8 synchron läuft. Die anderen
Frequenzen bauen einen Vor- bzw. Nachlauf um einen
Schritt je Umlauf des Zählers 27 ab. Für den zweiten
Schrittantrieb 17 können die gleichen Signalausgänge,
gegebenenfalls mit einem zusätzlichen Umschaltsignal
für beide Modulationseinrichtungen, verwendet werden.
Es ist aber auch möglich, dafür 3 andere Ausgangssignale
des programmierbaren Speichers 28 zu nutzen.
Die 3 Ausgangssignale des programmierbaren Speichers 28
für ein System werden in der Auswahllogik 29 mit den
Ausgangssignalen der Phasenauswerteschaltung 30 so
kombiniert, daß eine Auswahl, abhängig vom Ergebnis der
Phasenauswertung, zwischen dem Sollphasensignal 34 bzw.
35 und dem Sensorsignal 37 bzw. 36 stattfindet. Das jeweils
entstehende Signal jedes Systems wird in der Auswahllogik
als Torsignal für das in der Impulsverkürzung
mit zeitlicher Verschiebung 31 aus der Frequenz f T gewonnene
Signal f′ T benutzt, das dann den jeweiligen
Schrittantrieb 8 bzw. 17 ansteuert. Die Schrittantriebe 8,
17 treiben das Drehspiegel-Blenden-System 33 und den
Drehspiegel 16 an, mit deren Hilfe an den Sensoren 9, 18
die Sensorsignale 37, 36 gebildet werden, die die Information
über die Istphasenlage der jeweiligen Modulationseinrichtung
enthalten.
Die Sollphasensignale 34, 35 können aus zwei weiteren
Ausgangssignalen des programmierbaren Speichers 28 gewonnen
werden. Soll für die Modulationseinrichtung
die Sollphasenlage unverändert bleiben, kann ein Ausgangssignal
des Zählers 27 direkt als Sollphasensignal 34
verwendet werden.
In Abhängigkeit von den Betriebsartensignalen E 3
kann das Sollphasensignal 52 in der Phasenumschalteinrichtung 32
in seiner Phasenlage verändert werden.
Das Ausgangssignal A 1, das in der Auswahllogik 29 aus
den Ausgangssignalen der Phasenauswerteschaltung 30 gebildet
wird, meldet dem Rechner des Gerätes den Synchronlauf
beider Drehspiegelsysteme 33, 16.
Mit A 2 sind alle Signale zur Auswertung des in elektrischer
Form vorliegenden optischen Meßsignales bei der
analogen und digitalen Meßwerterfassung zusammengefaßt.
In Fig. 6 ist nicht dargestellt, daß der Zähler 27 gesetzt
werden kann, wenn er einen Überlaufimpuls abgibt.
Mit dieser Festlegung des Zählerbereiches am Zähler 27
wird dieser bei einer bestimmten Frequenz f T mit der Modulationsperiode
der Modulationseinrichtungen in Übereinstimmung
gebracht. Nach dem Rücksetzen des Zählers 27
kann der restliche Bereich beim Anlauf der Schrittantriebe 8,
17 genutzt werden.
Fig. 7 zeigt die erfindungsgemäße Phasenauswerteschaltung
für ein System. Sie besteht aus drei D-Flip-Flop 38, 39,
40, einem Mono-Flop 41, das durch eine L/H-Flanke des
Steuersignales 37 getriggert wird, und einem AND-
Gatter 42. Die D-Flip-Flop 38 und 39 werden durch die
L/H-Flanke des Sollphasensignales 34 getriggert. Das
D-Flip-Flop 40 wird durch ein Betriebsartensignal E 3
im rückgesetzten Zustand gehalten, wenn eine Betriebsart
gewählt ist, bei der der entsprechende Schrittantrieb 8,
17 nicht anhält. Soll eine der Modulationseinrichtungen
definiert anhalten, erhält das entsprechende Eingangssignal E 3
H-Potential und die nächste L/H-Flanke
des Sensorsignales 37, 36 triggert das D-Flip-Flop 40
auf H, wodurch das Ausgangssignal A 6 mit seinem L ein
Tor in der Auswahllogik 29 schließt und der entsprechende
Schrittantrieb 8, 17 stehen bleibt.
In Fig. 8 sind die zeitlichen Vorläufe des Sollphasensignales 34
und des Sensorsignales 37 in der Phasenlage
bei Vorlauf 53, bei Synchronlauf 54 und bei Nachlauf 55
des Drehspiegel-Blenden-Systems 33 und die zugehörigen
Ausgangssignale A 3 mit H bei Vorlauf A 4 mit H bei
Synchronlauf und A 5 mit H bei Nachlauf des Sensorsignales 37
dargestellt, um die Funktion der in Fig. 7
dargestellten Phasenauswerteschaltung zu veranschaulichen.
Die Phasenlage wird als synchron bewertet, wenn die
triggernde L/H-Flanke des Sollphasensignales 34 in der
Laufzeit Δ t des durch die L/H-Flanke des Sensorsignales 37
getriggerten Mono-Flop 41 liegt. Dabei wird das
D-Flip-Flop 39 auf L-Signal getriggert, so daß an seinem
negierten Ausgang H-Signal anliegt. Das Sensorsignal 53
liegt in seiner Phasenlage so, daß beide D-Flip-Flop
auf H getriggert werden und damit das durch das AND-
Gatter 42 gebildete Signal A 3 bei Vorlauf H-Signal
führt. Das Sensorsignal 55, das bei einem Nachlauf
gegenüber dem Sollphasensignal 34 entsteht, führt dazu,
daß das D-Flip-Flop 38 auf L-Signal getriggert wird und
damit an seinem negierten Ausgang und an A 5 ein H-Signal
anliegt.
In Fig. 9 sind die Eingangssignale der Auswahllogik beispielhaft
dargestellt. Neben Betriebsartensignalen E 3
und dem impulsverkürzten und zeitlich verschobenen
Zählertakt f′ T , beides wie in Fig. 6, werden je 3 Signale
für jeden Schrittantrieb 8 bzw. 17 durch den programmierten
Speicher 28 bereitgestellt. Bei Synchronlauf des
Drehspiegel-Blenden-Systems 33 liefert die Phasenauswerteschaltung 30
das Signal A 4 mit H-Pegel, wodurch das
Signal f 30, das eine konstante Frequenz mit H-Impulsen
eine Länge, die t = 1/f T entspricht, besitzt, in der Auswahllogik 29
als Torsignal für f′ T ausgewählt wird, so
daß der Schrittantrieb 8 mit konstanter Frequenz, die der
von f 30 entspricht, angesteuert wird. Die Symbolik f 30
ist so aufzufassen, daß der Schrittantrieb in einer Modulationsperiode
30 Schritte ausführt.
Liegt kein Synchronlauf vor, sollen in der Zeit, die
einer Modulationsperiode entspricht, 29 bzw. 31 Schritte
ausgeführt werden, je nachdem, ob sich das Sensorsignal 37
gegenüber dem Sollphasensignal in Vor- bzw. Nachlauf
befindet.
Bei Vorlauf liefert das Signal A 3 der Phasenauswerteschaltung 30
einen H-Pegel und wählt damit in der Auswahllogik 29
f 29 als Torsignal und für f′ T aus und bei Nachlauf
liefert A 5 einen H-Pegel und wählt f 31 aus.
Je Umlauf des Zählers 27 können Vor- bzw. Nachlauf des
Schrittantriebes 8 mit dem Drehspiegel-Blenden-System 33
um einen ganzen Schritt korrigiert werden. Um eine wesentlich
bessere Synchronisation zu erreichen, wird der
definiert erregte Schrittmotor des Schrittantriebes 8
in einer Vorrichtung mit dem Drehspiegel-Blenden-
System 33 montiert.
Für den Schrittantrieb 17 mit den nichtbezeichneten Verbindungen
gilt gleiches wie für Schrittantrieb 8.
In Fig. 10 ist der programmierbare Speicher in einer RAM-
Variante dargestellt. Die Ausgangssignale des Zählers 27,
der hier nicht dargestellt ist, sind zu einem internen
Adreßbus 43 zusammengefaßt und steuern die Adreßeingänge
von bspw. 4 RAM 44, 45, 46, 47.
Die Datenein-/-ausgänge jedes RAM sind mit den Ausgängen
eines Treibers mit Tri-State-Ausgang 48, 49 und den D-
Eingängen eines Schaltkreises gemeinsam getakteter
D-Flip-Flop 50, 51 verbunden.
Die Daten zur Programmierung von 44-47 werden, für jede
Betriebsart gesondert, vom Geräterechner über die Dateneingänge E 6
bereitgestellt, während die entsprechenden
RAM 44-47 und die Treiber 48, 49 durch die Eingangssignale
für Chip-Select E 4 und Write E 5 angesteuert
werden, und der Zähler 27 nach einem Rücksetzen im
Rhythmus der Programmierung getaktet wird. Dabei lassen
sich immer 2 RAM mit 4 bit Datenbreite gleichzeitig programmieren,
wenn als Dateneingänge E 6 8 bit zur Verfügung
stehen.
Die Umschaltung auf die jeweiligen RAM 44-47 erfolgt
durch E 4. Nach der Programmierung werden alle RAM 44-47
durch E 4 aktiviert. Durch Wegnahme von E 5 werden
die RAM 44-47 auf Lesen und die Treiber 48, 49 passiv
geschaltet.
Während des Laufes der Antriebe, der schon in den Ausführungen
nach Fig. 6-9 beschrieben wurde, liegen je
nach Stand des Zählers 27 an den Ausgängen der RAM 44-47
und damit an den Eingängen von 50, 51 die Informationen
an, die beim Takten von 50, 51 an deren Ausgängen
als Signale f 29, f 30, f 31 für je einen Antrieb, als
Sollphasensignal 35 und als Signale zur Auswertung A 2
bei der analogen und digitalen Meßwertverarbeitung benutzt
werden.
In Fig. 10 sind dabei vereinfachend nur je 2 Treiber 48,
49 und 2 Schaltkreise gemeinsam getakteter D-Flip-Flop 50,
51 dargestellt.
Wird zum Takten von 50, 51 das Signal f T mit der zur
Taktung des Zählers 27 umgekehrten Flanke benutzt, kann
hierbei die Impulsverkürzung mit zeitlicher Verschiebung 31
entfallen.
Claims (9)
1. Verfahren zur optischen Modulation mit Umschaltung
der Strahlengänge, vorzugsweise für Atom-Absorptions-
Spektralphotometer mit mindestens einem Strahler als
Lichtquelle, in welchem wahlweise eine Strahlaufteilung
und Strahlvereinigung entsprechend der gewählten Betriebsart
erfolgt, die Strahlungsenergie, gesteuert
durch eine Nachweiselektronik, von den taktsynchronen
Strahlern auf einen Empfänger gelangt sowie Hell-
Dunkel-Signale in zeitlicher Folge erfaßt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit der gewählten
Betriebsart mindestens zwei optische Modulationseinrichtungen
mit programmierbar umschaltbarer Phasenzuordnung
eine selbstgesteuerte Bewegung zur Phasensynchronisierung
der optischen Modulationseinrichtungen
ausführen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit der gewählten Betriebsart die Lage
der in einer Periode erfaßten Nullsignale variiert
wird und daß pro Periode mehrere Signale gleicher Art
vor der digitalen Meßwertverarbeitung zusammengefaßt
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit der gewählten Betriebsart die gesteuerte
Bewegung der optischen Modulationseinrichtungen
als eine synchrone Bewegung erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit der gewählten Betriebsart die gesteuerte
Bewegung der optischen Modulationseinrichtungen
eine solche Bewegung ist, bei welcher mindestens
eine optische Modulationseinrichtung in eine
vorzugsweise definierte Stop-Position gebracht wird
und mindestens eine weitere optische Modulationseinrichtung
eine gleichförmige Bewegung ausführt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
da eine Ist-Phasenlage jeder optischen
Modulationseinrichtung ermittelt und mit Soll-
Informationen der durch die Betriebsart vorgegebenen
Phasenzuordnung der optischen Modulationseinrichtungen
verglichen wird, daß aus dem Phasenvergleich Steuersignale
zur Veränderung der Phasenlage jeder optischen
Modulationseinrichtung gewonnen werden und daß gleichzeitig
in Abhängigkeit der Phasenzuordnung bei Phasensynchronisation
der optischen Modulationseinrichtungen
zueinander wirksame Auswertesignale für die Meßwertverarbeitung
gewonnen werden.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den
Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein
von außen rücksetzbarer und getakteter Zähler vorgesehen
ist, welcher ausgangsseitig mit den Eingängen
eines programmierbaren Speichers, vorzugsweise eines
RAM's und einem ersten Eingang einer Phasenauswerteschaltung
in Verbindung steht, daß an einem weiteren
Eingang des programmierbaren Speichers Signale zur
Wahl der Betriebsarten anliegen, daß an einem ersten
Ausgang des programmierbaren Speichers Signale für
die Meßwertverarbeitung anliegen, daß ein zweiter Ausgang
des programmierbaren Speichers, welcher ein Sollphasensignal
liefert, mit einem ersten Eingang einer
Phasenumschalteinrichtung in Verbindung steht, an
deren zweiten Eingang die Signale zur Wahl der Betriebsarten
anliegen, daß weitere Ausgänge des programmierbaren
Speichers mit Eingängen einer Auswahllogik
in Verbindung stehen, daß an einem zweiten Eingang
der Phasenauswerteschaltung die Ausgangssignale
der Phasenumschalteinrichtung, an einem dritten und
mindestens einem vierten Eingang die Ausgangssignale
eines ersten und mindestens eines zweiten Sensors zur
Erfassung der Phasenlage der optischen Modulationseinrichtungen
anliegen, daß die Auswahllogik eingangsseitig
mit den Ausgängen der Phasenauswerteschaltung,
dem Ausgang einer Impulsverkürzerstufe mit zeitlicher
Verschiebung und den Signalen zur Wahl der Betriebsarten
in Verbindung steht,
daß an einem ersten Ausgang der Auswahllogik von der
Phasensynchronisation der bewegten optischen Modulationseinrichtungen
abhängig gültige Auswertesignale für die
Meßwertverarbeitung anliegen, daß weitere Ausgänge der
Auswahllogik mit Schrittsteuereingängen von mindestens
zwei Schrittantrieben in Verbindung stehen und das mit
den Schrittantrieben Drehspiegel mechanisch verbunden
sind, welche mit den Sensoren zur Erfassung der Phasenlage
der optischen Modulationseinrichtungen in optischer
Verbindung stehen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoren vorzugsweise als optoelektronische
Reflexkoppler ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sollphasensignale an einem Ausgang des programmierbaren
Speichers und einem Ausgang des von
außen rücksetzbaren und getakteten Zählers anliegen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Phasenauswerteschaltung je optischer Modulationseinrichtung
aus einem Mono-Flop, einem ersten,
zweiten und dritten Flip-Flop, vorzugsweise D-Flip-
Flop's, und einem AND-Gatter besteht, daß am D-Eingang
des ersten Flip-Flop, am Eingang des Mono-Flop und
am T-Eingang des dritten Flip-Flop jeweils die
Steuersignale anliegen, daß an den T-Eingängen des
ersten und zweiten Flip-Flop jeweils die Sollphasensignale
anliegen, daß am D- und am R-Eingang des
dritten Flip-Flop ein Signal zur Wahl der Betriebsarten
anliegt, daß der Ausgang des Mono-Flop mit dem
D-Eingang des zweiten Flip-Flop in Verbindung steht,
daß der Q-Ausgang des ersten Flip-Flop mit einem
ersten Eingang des AND-Gatters und der Q-Ausgang des
zweiten Flip-Flop mit einem zweiten Eingang des AND-
Gatters in Verbindung steht, daß am Ausgang des AND-
Gatters Synchronsignale anliegen, daß am -Ausgang
des ersten Flip-Flop Nachlaufsignale anliegen,
daß am -Ausgang des zweiten Flip-Flop Synchronsignale
anliegen, daß am -Ausgang des dritten Flip-Flop Nachlaufsignale
anliegen, und daß am Ausgang des AND-Gatters
Auswertesignale anliegen.
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Cited By (4)
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DE3803840A1 (de) * | 1988-02-09 | 1989-08-17 | Leybold Ag | Fotometer |
DE3809212A1 (de) * | 1988-03-18 | 1989-10-05 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Atomabsorptions-spektrometer |
DE3915421A1 (de) * | 1989-05-11 | 1990-11-15 | Bayer Ag | Verfahren und vorrichtung zur periodischen, alternierenden monochromatisierung eines polychromatischen lichtstrahls und zur fluoreszenzmessung an biologischen zellen |
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- 1986-11-03 GB GB8626236A patent/GB2182438B/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3803840A1 (de) * | 1988-02-09 | 1989-08-17 | Leybold Ag | Fotometer |
DE3809212A1 (de) * | 1988-03-18 | 1989-10-05 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Atomabsorptions-spektrometer |
DE3915421A1 (de) * | 1989-05-11 | 1990-11-15 | Bayer Ag | Verfahren und vorrichtung zur periodischen, alternierenden monochromatisierung eines polychromatischen lichtstrahls und zur fluoreszenzmessung an biologischen zellen |
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