DE3642549A1 - Method for sampling test objects by means of a sensor arrangement and device for carrying out the method. - Google Patents

Method for sampling test objects by means of a sensor arrangement and device for carrying out the method.

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DE3642549A1 DE19863642549 DE3642549A DE3642549A1 DE 3642549 A1 DE3642549 A1 DE 3642549A1 DE 19863642549 DE19863642549 DE 19863642549 DE 3642549 A DE3642549 A DE 3642549A DE 3642549 A1 DE3642549 A1 DE 3642549A1
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/028Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure

Abstract

When sampling test objects by means of sensor arrangements which exhibit transmitting and associated receiving elements, the problem is that these arrangements are sensitive to ambient influences (external light in the case of light barriers). A method is demonstrated which largely eliminates these influences. Firstly the output value of the receiving element is sampled with an inactive transmitting element, this value is stored, then the transmitting element is activated, the temporarily stored value is subtracted from the output value of the transmitting element then present, this difference amount is provided as sample and then the next similar sampling cycle is begun.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtasten von Meßobjekten mittels einer Sensoranordnung, die aus mindestens einem Sende- und einem dazugehörigen Empfangs­ element besteht.The invention relates to a method for scanning Objects to be measured by means of a sensor arrangement at least one send and one associated receive element exists.

Beim Abtasten von Meßobjekten mittels derartiger aktiver Sensoren tritt oftmals das Problem auf, daß Umwelt­ einflüsse das Meßergebnis verfälschen. So z.B. sind Lichtschrankenanordnungen gegenüber einfallendem Fremdlicht, also gegenüber Licht, das nicht aus dem Sendeelement stammt, das dem Empfangselement zugeordnet ist, empfindlich. Um diese Fremdlichteinflüsse auszu­ schalten, verwendet man vielfach optische Filter, die nur den Wellenlängenbereich des verwendeten lichtaussendenden Elementes durchlassen. Da aber auch Fremdlicht zumindest einen gewissen Energieanteil in diesem Wellenlängenbereich aufweist, können derartige Filter diese Umwelteinflüsse nur unzureichend beseitigen.When scanning measuring objects by means of such active sensors often encounter the problem that environment influences falsify the measurement result. So e.g. are Light barrier arrangements against incident external light, So towards light that does not come from the transmission element which is assigned to the receiving element, sensitive. To eliminate these extraneous light influences switch, one often uses optical filters that only the wavelength range of the light emitter used Let the element through. But at least because of extraneous light a certain amount of energy in this wavelength range has such filters, these environmental influences only insufficiently eliminate.

Weiterhin besteht das Problem, daß die Empfindlichkeit der Empfangselemente sich bei längerer Verwendungsdauer ändert, so daß man die ganze Anordnung immer wieder nach­ justieren muß. Dann, wenn eine Anordnung aus mehreren Sensoren verwendet wird, tritt das Problem auf, daß die einzelnen Sensoren verschiedene Empfindlichkeiten auf­ weisen und man somit jede einzelne Sensoranordnung ge­ sondert justieren muß, um eine gleichmäßige Empfindlich­ keit aller Sensoren zu erreichen.There is also the problem that the sensitivity of the Receiving elements themselves with a longer period of use changes, so that the whole arrangement again and again must adjust. Then when an arrangement of several The problem is that the sensors are used individual sensors have different sensitivities point and thus each individual sensor arrangement ge secretes must adjust to an even sensitive of all sensors.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren aufzu­ zeigen, mittels dessen umweltbedingte Störeinflüsse wie auch Empfindlichkeitsschwankungen der Empfangselemente selbsttätig eliminiert werden können.Based on the prior art mentioned above, it is Object of the present invention to establish a method show by means of its environmental interference such as  also fluctuations in sensitivity of the receiving elements can be eliminated automatically.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man zunächst den Ausgangswert des Empfangselementes bei inaktivem Sendeelement abtastet und zwischenspeichert, dann erst das Sendeelement aktiviert, von dem daraufhin anstehenden Ausgangswert des Empfangselementes den zwischengespeicherten Wert subtrahiert, diesen Differenz­ betrag als Abtastwert zur Verfügung stellt und den nächsten gleichartigen Abtastzyklus beginnt.This object is achieved in that first the initial value of the receiving element at scans and caches the inactive transmission element, only then activated the transmission element, of which then upcoming output value of the receiving element cached value subtracts this difference amount as a sample and the next similar scan cycle begins.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Störgröße - z.B. Fremdlicht bei einer Lichtschrankenanordnung - zunächst in ihrem Wert erfaßt wird, um dann vom eigent­ lichen Meßwert subtrahiert zu werden. Gleichzeitig wird mit dem Verfahren eine Kalibrierung des Empfangselementes zumindest insoweit vorgenommen, als der Nullpunkt des Empfangselementes vor jeder Messung selbsttätig einge­ stellt wird. Der zeitliche Abstand zwischen diesen beiden Messungen, der "Eichmessung" und der nachfolgenden "tatsächlichen Messung" wird hierbei zumindest so kurz gewählt, daß man davon ausgehen kann, daß sich die Störgröße in der Zwischenzeit nicht (wesentlich) ändert.In this way it is ensured that the disturbance variable - for example external light in a light barrier arrangement - is first recorded in its value, in order then to be subtracted from the actual measured value. At the same time, the method calibrates the receiving element at least insofar as the zero point of the receiving element is set automatically before each measurement. The time interval between these two measurements, the "calibration measurement" and the subsequent "actual measurement" is chosen at least so short that it can be assumed that the disturbance variable does not (significantly) change in the meantime.

Eine weitere Erhöhung der Störsicherheit wird dadurch er­ zielt, daß man eine definierte Anzahl von Abtastzyklen vornimmt, jeden einzelnen Abtastwert zwischenspeichert und dann einen Abtastendwert zur Verfügung stellt, wenn sich alle der definierten Anzahl gespeicherter Abtast­ werte im wesentlichen gleichen und daß man daraufhin mit dem Zählen der nächsten definierten Anzahl beginnt. This will further increase immunity to interference aims to have a defined number of sampling cycles makes every single sample temporarily and then provides a full sample if all of the defined number of saved samples values are essentially the same and that you can then use starts counting the next defined number.  

Hierbei führt man die Abtastzyklen mit einer Geschwindig­ keit durch, die gegenüber der (vorgegebenen) maximalen Änderungsgeschwindigkeit des abzutastenden Wertes hoch ist. Dieses Verfahren unterscheidet sich also vom sonst üblichen Verfahren der Mittelwertbildung, da eine end­ gültige Aussage über den Meßwert nur dann getroffen wird, wenn sich mehrere Messungen gleichen.Here, the scanning cycles are carried out at a speed speed compared to the (specified) maximum The rate of change of the value to be scanned is high is. So this procedure differs from the rest usual methods of averaging, since an end valid statement about the measured value only then made becomes when several measurements are the same.

Vorteilhafterweise beginnt man jedesmal dann mit dem Zählen der definierten Anzahl von Abtastzyklen/Zwischen­ speicherungen von neuem, wenn ein Abtastwert ungleich dem vorherigen Abtastwert ist. Man schiebt sozusagen ein Abtastfenster über die Reihe von einlaufenden Meß­ werten, so daß jedesmal dann, wenn ein neuer Abtastwert in das Fenster fällt, der älteste Abtastwert aus dem Fenster herausrutscht. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß wirklich nur die festgelegte Anzahl von Abtast­ zyklen zum gleichen Abtastwert führen muß, um eine ein­ deutige Entscheidung zu erreichen.It is advantageous to start with each time Count the defined number of sampling cycles / intermediate save again if a sample is not equal the previous sample. You push, so to speak a scanning window over the series of incoming measurements value so that every time a new sample falls into the window, the oldest sample from the Window slips out. This ensures that really only the specified number of samples cycles to the same sample must result in a one to make a clear decision.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich eine Vorrichtung mit mindestens einem Sende- und einem dazugehörigen Empfangselement, sowie mit einer Stromquelle. Die Vorrichtung zeichnet sich hierbei durch folgende Merkmale aus: Einen Taktgeber; mindestens zwei Schaltelemente, die mit dem Taktgeber verbunden sind und von diesem zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung umgeschaltet werden, und von der das Schalt­ element eingangsseitig mit dem Empfangselement verbunden ist, während das zweite Schaltelement in seiner ersten Stellung das Sendeelement mit der Stromquelle verbindet; eine Subtrahierschaltung, deren nichtinvertierender Eingang über das erste Schaltelement in dessen erster Stellung mit dem Empfangselement verbunden ist; eine Ver­ zögerungsschaltung zum zeitlich verzögerten Abgeben (Zwischenspeichern) eines Eingangssignales, deren Ausgang mit dem invertierenden Eingang der Subtrahierschaltung und deren Eingang über das erste Schaltelement in dessen zweiter Stellung mit dem Empfangselement verbunden ist.Suitable for carrying out the method according to the invention a device with at least one transmit and an associated receiving element, as well as with a Power source. The device is characterized by the following features: a clock; at least two Switching elements that are connected to the clock and of this between a first and a second Position are switched, and from which the switching element connected on the input side to the receiving element while the second switching element is in its first Position connects the transmitter element to the power source; a subtracting circuit whose non-inverting  Input via the first switching element in the first Position is connected to the receiving element; a ver Delay circuit for delayed delivery (Buffering) an input signal, its output with the inverting input of the subtracting circuit and whose input via the first switching element in the second position is connected to the receiving element.

Diese Schaltung kann aus herkömmlichen Bauelementen aufge­ baut sein, wobei die Schaltelemente z.B. Halbleiterschalter sind und wobei die Verzögerungsschaltung z.B. aus einem Integrator gebildet wird. Es eignet sich als Verzögerungs­ schaltung ebenfalls eine ladungsgekoppelte Schaltungsan­ ordnung (CCD), wie sie in der Digitaltechnik häufig Ver­ wendung findet.This circuit can be made up of conventional components be built, the switching elements e.g. Semiconductor switch and where the delay circuit e.g. from a Integrator is formed. It is suitable as a delay circuit also a charge coupled circuit order (CCD), as they are often used in digital technology find.

Mit der erfindungsgemäßen Schaltung kann z.B. ein Lese­ stift zum Lesen von Strichcodes in seinen Übertragungs­ eigenschaften wesentlich verbessert werden, da die Fremd­ lichteinflüsse im wesentlichen ausgeschaltet werden.With the circuit according to the invention e.g. a read pen for reading barcodes in its transmission properties can be significantly improved as the foreign light effects are essentially switched off.

Wenn mehr als ein Paar von Sende- und Empfangselementen vorhanden ist, so führt man das erfindungsgemäße Ver­ fahren mit der oben beschriebenen Vorrichtung durch, wobei diese weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß das erste Schaltelement von zwei adressierbaren Multiplexern gebildet ist, wobei der Ausgang des ersten Multiplexers mit dem nicht-invertierenden Eingang der Subtrahier­ schaltung und der Ausgang des zweiten Multiplexers mit dem Eingang der Verzögerungsschaltung verbunden ist, daß das zweite Schaltelement von einem Adressdekoder gebildet ist, daß der Taktgeber mit dem Zähleingang eines Zählers verbunden ist, dessen Ausgänge mit den Adressiereingängen des Multiplexers und den Eingängen des Adressdekoders ver­ bunden sind, daß die identischen Adressignalen ent­ sprechenden Eingänge des ersten Multiplexers bzw. Ausgänge des Adressdekoders mit den jeweils einander zugeordneten Empfangselementen bzw. Sendeelementen verbunden sind, während die Eingänge des zweiten Multiplexers um mindestens einen Zählwert verschoben mit diesen Empfangselementen verbunden sind, und daß die Verzögerungsschaltung eine dem Verschiebezählwert entsprechende Verzögerungs-/ Zwischenspeicherzeit aufweist.If more than one pair of transmitting and receiving elements is present, one carries out the inventive Ver drive through with the device described above, whereby this is further characterized in that the first switching element of two addressable multiplexers is formed, the output of the first multiplexer with the non-inverting input of the subtractor circuit and the output of the second multiplexer with the input of the delay circuit is connected that the second switching element is formed by an address decoder is that the clock with the count input of a counter  is connected, the outputs of which are connected to the addressing inputs of the multiplexer and the inputs of the address decoder ver are bound that the identical address signals ent speaking inputs of the first multiplexer or outputs of the address decoder with the respectively assigned one Receiving elements or transmitting elements are connected, while the inputs of the second multiplexer by at least shifted a count value with these receiving elements are connected, and that the delay circuit a deceleration / corresponding to the shift count Has intermediate storage time.

Diese Anordnung besteht also ebenfalls aus kommerziell erhältlichen Bausteinen und ist somit kostengünstig her­ stellbar. Beim Betrieb dieser Vorrichtung wird - im Gegen­ satz zur eingangs beschriebenen Vorrichtung - gleichzeitig mit dem Erfassen des eigentlichen Meßwertes eines Empfangs­ elementes, dessen dazugehöriges Sendeelement aktiviert ist, die Störgröße an einem Empfangselement abgenommen, dessen Sender nicht aktiviert ist. Wenn die Sensoranordnungen sehr dicht nebeneinander liegen, so daß ein Sender unter Umständen auch auf mehr als einen (ihm zugeordneten) Empfänger strahlt, so ist es von Vorteil, wenn man den "Eichwert" (Wert des Empfängers mit nicht aktiviertem Sender) von einem Empfänger abnimmt, der vom gerade aktivierten Sender mit Sicherheit nicht beeinflußt wird. Dementsprechend muß die Zwischenspeicherung dann länger dauern.This arrangement also consists of commercially available building blocks and is therefore inexpensive to manufacture. In operation of this device - in contrast to the device described in the introduction - at the same time as the actual measured value of a receiving element, the associated transmitting element of which is activated, the disturbance variable is removed from a receiving element, the transmitter of which is not activated. If the sensor arrangements are very close to one another, so that a transmitter may also radiate to more than one (assigned to it) receiver, it is advantageous if the "calibration value" (value of the receiver with the transmitter not activated) is taken from one receiver decreases, which is certainly not influenced by the currently activated transmitter. Accordingly, the temporary storage must then take longer.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von schematisierten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigt: The invention is illustrated below with the aid of schematic diagrams Embodiments explained in more detail. Here shows:  

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung und Fig. 1 shows a first preferred embodiment of the invention and

Fig. 2 eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 shows a second preferred embodiment of the invention.

Gemäß Fig. 1 besteht die Sensoranordnung aus einem Empfangs­ element 1 und einem in geeigneter Weise dazu angeordneten Sendeelement 2. Das Empfangselement 1 ist mit seiner Ausgangsleitung mit dem Eingang eines Umschalters 20 verbunden, dessen Schaltstellung von einem Taktgeber 10 entsprechend dessen Ausgangssignalen definiert wird. Der eine Ausgang des Umschalters 20 ist mit dem nicht­ invertierenden Eingang eines Subtrahierers 14 verbunden, während der andere Ausgang des Umschalters 20 mit dem Eingang einer Verzögerungsschaltung 12 verbunden ist. Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 12 ist mit dem invertierenden Eingang des Subtrahierers 14 verbunden. Der Ausgang des Subtrahierers bildet den Ausgang A der Schaltung. Die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes 12 ist hierbei so bemessen, daß das Eingangssignal auf jeden Fall über einen vollständigen Umschaltzyklus des Schalters 20 erhalten bleibt.Referring to FIG. 1, the sensor arrangement comprising a receiving element 1 and, arranged in a suitable manner to the transmission element 2. The output element of the receiving element 1 is connected to the input of a changeover switch 20 , the switching position of which is defined by a clock generator 10 in accordance with its output signals. One output of the switch 20 is connected to the non-inverting input of a subtractor 14 , while the other output of the switch 20 is connected to the input of a delay circuit 12 . The output of the delay circuit 12 is connected to the inverting input of the subtractor 14 . The output of the subtractor forms the output A of the circuit. The delay time of the delay element 12 is dimensioned in such a way that the input signal is retained in any case over a complete switchover cycle of the switch 20 .

Das Sendeelement 2 wird über einen zweiten Schalter 30 gesteuert, der das Sendeelement 2 in seiner ersten Schalt­ stellung mit der Stromquelle V CC verbindet. Auch der zweite Schalter 30 steht mit dem Taktgenerator 10 in Ver­ bindung und wird von diesem gesteuert. The transmission element 2 is controlled by a second switch 30 , which connects the transmission element 2 in its first switching position to the power source V CC . The second switch 30 is connected to the clock generator 10 and is controlled by the latter.

Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß dann, wenn (gesteuert durch den Taktgenerator 10) das Sendeelement 2 vom Schalter 30 mit der Stromversorgung V CC verbunden wird, der nicht-invertierende Eingang des Subtrahierers 14 mit dem Empfangselement 1 verbunden ist. Wenn der Eingang der Verzögerungsschaltung 12 hingegen mit dem Empfangselement 1 verbunden ist, so trennt der Schalter 30 das Sende­ element 2 von der Stromversorgung V CC . Wenn man bei dieser Schaltungsanordnung den Subtrahierer mit einer ent­ sprechend niedrigliegenden oberen Grenzfrequenz ausstattet, so ergibt sich am Ausgang A ein Ausgangssignal, das um den Betrag der Störgröße (Fremdlicht) verringert ist. Die Störgröße hat also in diesem Fall keinen Einfluß mehr auf das Meßergebnis.The arrangement is such that when (controlled by the clock generator 10 ) the transmitting element 2 is connected by the switch 30 to the power supply V CC , the non-inverting input of the subtractor 14 is connected to the receiving element 1 . If, however, the input of the delay circuit 12 is connected to the receiving element 1 , the switch 30 separates the transmitting element 2 from the power supply V CC . If, in this circuit arrangement, the subtractor is equipped with a correspondingly low-lying upper limit frequency, the result is an output signal at output A , which is reduced by the amount of the disturbance variable (extraneous light). In this case, the disturbance variable no longer has any influence on the measurement result.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist eine Vielzahl von Sensorpaaren vorgesehen. Diese bestehen jeweils aus z.B. einem lichtempfindlichen Transistor 1 1 bis 1₁₂, sowie einer in entsprechender Weise angeordneten licht­ emittierenden Diode 2 1 bis 2 12. Die Ausgänge der Empfangs­ elemente 1 1 bis 1 12 sind mit den Eingängen 2 bis 13 eines ersten Multiplexers 120′, sowie mit den Eingängen 0 bis 11 eines zweiten Multiplexers 120′′ verbunden. Die Multi­ plexer 120′ und 120′′ stehen jeweils mit ihren Adressier­ eingängen mit den (Parallel)-Ausgängen eines Zählers 11 in Verbindung, dessen Zähleingang mit dem Ausgang des Takt­ gebers 10 in Verbindung steht.In the arrangement shown in FIG. 2, a large number of sensor pairs are provided. These each consist of, for example, a light-sensitive transistor 1 1 to 1 ₂, and a light-emitting diode 2 1 to 2 12 arranged in a corresponding manner. The outputs of the receiving elements 1 1 to 1 12 are connected to the inputs 2 to 13 of a first multiplexer 120 ', and to the inputs 0 to 11 of a second multiplexer 120 ''. The multi plexers 120 'and 120 ''are each with their addressing inputs with the (parallel) outputs of a counter 11 , the counter input of which is connected to the output of the clock 10 .

Die Sendeelemente 2 1 bis 212 sind mit den Ausgängen "2" bis "13" eines Dekoders 130 verbunden, dessen Eingänge wiederum mit den Ausgängen des Zählers 11 verbunden sind. Der Ausgang des ersten Multiplexers 120′ ist mit dem nicht-invertierenden Eingang des Subtrahierers 14 ver­ bunden, der Ausgang des zweiten Multiplexers 120′′ liegt auf dem Eingang der Verzögerungsschaltung 12, deren Ausgang wiederum auf dem invertierenden Eingang des Subtrahierers 14 liegt.The transmission elements 2 1 to 2 12 are connected to the outputs "2" to "13" of a decoder 130 , the inputs of which are in turn connected to the outputs of the counter 11 . The output of the first multiplexer 120 'is connected to the non-inverting input of the subtractor 14 , the output of the second multiplexer 120 ''is at the input of the delay circuit 12 , the output of which is in turn on the inverting input of the subtractor 14 .

Bei der hier gezeigten Schaltungsanordnung steht somit dann, wenn am Ausgang des Zählers 11 der Wert "2" steht, das erste Empfangselement 1 1 über den Multiplexer 120′ mit dem nicht-invertierenden Eingang der Subtrahier­ schaltung 14 in Verbindung, während der dritte Sensor 1 3 über den zweiten Multiplexer 120′′ mit dem Eingang der Verzögerungsschaltung 12 in Verbindung steht. Gleichzeitig wird über die Dekodierschaltung 130 das erste Sende­ element 2 1 mit Strom versorgt. Da der Taktgeber 10 ständig läuft, zählt der Zähler 11 (sich ständig wiederholend) weiter und schaltet so die Multiplexer 120′, 120′′ sowie den Dekoder 130 fortlaufend durch, so daß nacheinander alle Sende- und Empfangselemente abgetastet werden. Hier­ bei liegt immer dann, wenn ein Empfangselement mit dazu­ gehörigem aktivierten Sendeelement abgetastet wird, bereits ein Abtastwert für dasselbe Empfangselement vor, wobei dieser vorliegende Abtastwert mit nicht aktiviertem dazugehörigen Sendeelement gewonnen wurde. Dies wird da­ durch gewährleistet, daß die Verzögerungsschaltung 12 den abgetasteten Wert um zwei Taktzeiten verzögert. Bei dieser Schaltung liegt somit ständig der korrigierte (hinsichtlich des Fremdlichtes bereinigte) Meßwert der Empfangselemente 1 1 bis 1 12 vor, wobei die Abtastwerte für die einzelnen Empfangselemente seriell ausgegeben werden. Selbstverständlich könnte man über das Nachschalten ent­ sprechender Sample and Hold-Schaltungen und eines weiteren Multiplexers auch parallele Ausgänge schaffen.In the circuit arrangement shown here is thus when the value of "2" is at the output of the counter 11 , the first receiving element 1 1 via the multiplexer 120 'with the non-inverting input of the subtracting circuit 14 , while the third sensor 1 3 is connected via the second multiplexer 120 '' to the input of the delay circuit 12 . At the same time, the first transmitting element 2 1 is supplied with current via the decoding circuit 130 . Since the clock 10 is constantly running, the counter 11 (constantly repeating) continues to switch the multiplexers 120 ', 120 ''and the decoder 130 through, so that all the transmitting and receiving elements are scanned one after the other. In this case, whenever a receiving element is scanned with the associated transmitting element activated, there is already a sample value for the same receiving element, this sample value being obtained with the associated transmitting element not being activated. This is ensured by the fact that the delay circuit 12 delays the sampled value by two clock times. In this circuit, the corrected measured value of the receiving elements 1 1 to 1 12 (adjusted for the external light) is constantly available, the sampling values for the individual receiving elements being output serially. Of course, one could also create parallel outputs by connecting appropriate sample and hold circuits and a further multiplexer.

Ein weiterer - bisher noch nicht erwähnter - Vorteil dieser Schaltungsanordnung besteht darin, daß die Aus­ wertelektronik aus nur wenigen Bauelementen besteht, je­ doch für eine annähernd unbegrenzte Zahl von Sensoren (Sende-Empfängerpaar) verwendet werden kann. Darüber hin­ aus verbraucht diese Anordnung nur äußerst wenig Strom, da die Sendeelemente 2 1 bis 2 12 nicht kontinuierlich, sondern nur sequentiell gepulst betrieben werden müssen.Another - not yet mentioned - advantage of this circuit arrangement is that the electronics from only a few components, but can be used for an almost unlimited number of sensors (transceiver pair). In addition, this arrangement consumes very little power, since the transmitting elements 2 1 to 2 12 do not have to be operated continuously, but only in a sequential pulsed manner.

Claims (5)

1. Verfahren zum Abtasten von Meßobjekten mittels einer Sensoranordnung, bestehend aus mindestens einem Sende- und einem dazugehörigen Empfangselement, dadurch gekennzeichnet, daß man den Ausgangswert des Empfangselementes bei inaktivem Sendeelement abtastet und zwischenspeichert, das Sendeelement aktiviert, von dem daraufhin anstehenden Ausgangswert des Empfangs­ elementes den zwischengespeicherten Wert subtrahiert, diesen Differenzbetrag als Abtastwert zur Verfügung stellt und den nächsten gleichartigen Abtastzyklus beginnt.1. A method for scanning objects by means of a sensor arrangement consisting of at least one transmitting and an associated receiving element, characterized in that the output value of the receiving element is sampled and temporarily stored when the transmitting element is inactive, the transmitting element is activated, from the output value of the receiving element which is then pending subtracts the buffered value, makes this difference available as a sample and starts the next similar sampling cycle. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine definierte Anzahl von Abtastzyklen vor­ nimmt, jeden einzelnen Abtastwert zwischenspeichert und dann einen Abtastwert zur Verfügung stellt, wenn sich alle der definierten Anzahl zwischengespeicherter Abtastwerte in wesentlichen gleichen und daraufhin mit dem Zählen der nächsten definierten Anzahl beginnt. 2. The method according to claim 1, characterized in that that before a defined number of sampling cycles takes, caches every single sample and then provides a sample if all of the defined number of cached Samples in essentially the same and then with starts counting the next defined number.   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich jedesmal dann mit dem Zählen der definierten Anzahl von Abtastzyklen/Zwischenspeicherungen von neuem beginnt, wenn ein Abtastwert ungleich dem vorherigen Abtastwert ist.3. The method according to claim 2, characterized in that you also count each time defined number of sampling cycles / intermediate storage starts again when a sample is not equal to that previous sample. 4. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens einem Sende- und einem dazugehörigen Empfangselement, sowie einer Stromquelle, gekennzeichnet durch,
  • - einen Taktgeber (10),
  • - mindestens zwei Schaltelementen (20, 30; 120′, 120′′, 130), die mit dem Taktgeber (10) verbunden sind, und von diesem zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung umgeschaltet werden, und von denen das erste Schaltelement (20, 120′, 120′′) eingangsseitig mit dem Empfangselement (1) verbunden ist, und von denen das zweite Schaltelement (30, 130) in seiner ersten Stellung das Sendeelement (2) mit der Stromquelle verbindet,
  • - eine Subtrahierschaltung (14), deren nicht invertierender Eingang über das erste Schaltelement (20, 120′) in dessen erster Stellung mit dem Empfangs­ element (1) verbunden ist,
  • - eine Verzögerungsschaltung (12) zum zeitlich ver­ zögerten Abgeben (Zwischenspeichern) eines Eingangs­ signales, deren Ausgang mit dem invertierenden Eingang der Subtrahierschaltung (14) und deren Ein­ gang über das erste Schaltelement (20, 120′′) in dessen zweiter Stellung mit dem Empfangselement (1) verbunden ist.
4. Apparatus for carrying out a method according to claim 1, with at least one transmitting and an associated receiving element, and a current source, characterized by
  • - a clock ( 10 ),
  • - At least two switching elements ( 20 , 30 ; 120 ', 120 '', 130 ), which are connected to the clock ( 10 ), and are switched by this between a first and a second position, and of which the first switching element ( 20 , 120 ', 120 '') is connected on the input side to the receiving element ( 1 ), and of which the second switching element ( 30 , 130 ) in its first position connects the transmitting element ( 2 ) to the power source,
  • - A subtracting circuit ( 14 ), the non-inverting input of which is connected via the first switching element ( 20 , 120 ') in its first position to the receiving element ( 1 ),
  • - A delay circuit ( 12 ) for delayed delivery (buffering) of an input signal, the output of which with the inverting input of the subtracting circuit ( 14 ) and the input via the first switching element ( 20 , 120 '') in its second position with the Receiving element ( 1 ) is connected.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei mehr als ein Paar von Sende- und Empfangselementen vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltelement von zwei adressierbaren Multiplexern (120′, 120′′) gebildet ist, wobei der Ausgang des ersten Multi­ plexers (120′) mit dem nicht invertierenden Eingang der Subtrahierschaltung (14) und der Ausgang des zweiten Multiplexers (120′′) mit dem Eingang der Verzögerungsschaltung (12) verbunden ist, daß das zweite Schaltelement von einem Adress- Dekoder (130) gebildet ist, daß der Taktgeber (10) mit dem Zähleingang eines Zählers (11) verbunden ist, dessen Ausgänge mit den Adressiereingängen der Multiplexer (120′, 120′′) und den Eingängen des Adressdekoders (130) verbunden sind, daß die identischen Adressignalen entsprechenden Eingänge des ersten Multiplexers (120′) bzw. Aus­ gänge des Adressdekoders (130) mit dem jeweils ein­ ander zugeordneten Empfangselemten (1 n ) bzw. Sende­ elementen (2 n ) verbunden sind, während die Eingänge des zweiten Multiplexers (120′′) um mindestens einen Zählwert (m) verschoben (n + m) mit diesen Empfangs­ elementen (1 n ) verbunden sind, und daß die Verzögerungsschaltung (12) eine dem Ver­ schiebezählwert (m) entsprechende Verzögerungs-/ Zwischenspeicherzeit aufweist.5. The device according to claim 4, wherein there is more than one pair of transmitting and receiving elements, characterized in that the first switching element is formed by two addressable multiplexers ( 120 ', 120 ''), the output of the first multi plexer ( 120 ') is connected to the non-inverting input of the subtracting circuit ( 14 ) and the output of the second multiplexer ( 120 '') to the input of the delay circuit ( 12 ), that the second switching element is formed by an address decoder ( 130 ), that the clock ( 10 ) is connected to the counter input of a counter ( 11 ), the outputs of which are connected to the addressing inputs of the multiplexers ( 120 ', 120 '') and the inputs of the address decoder ( 130 ), that the identical address signals correspond to the inputs of the first multiplexer ( 120 ') or outputs of the address decoder ( 130 ) with each of which a differently assigned receive element ( 1 n ) or transmit elements ( 2 n ) are connected, would nd the inputs of the second multiplexer ( 120 '') shifted by at least one count value ( m ) ( n + m ) with these receiving elements ( 1 n ), and that the delay circuit ( 12 ) one corresponding to the shift count value ( m ) Has delay / buffering time.
DE19863642549 1985-12-16 1986-12-12 Method for sampling test objects by means of a sensor arrangement and device for carrying out the method. Withdrawn DE3642549A1 (en)

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AT362885A ATA362885A (en) 1985-12-16 1985-12-16 METHOD FOR SCANNING MEASURED OBJECTS BY MEANS OF A SENSOR ARRANGEMENT, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2513366A (en) * 2013-04-24 2014-10-29 Fire Fighting Entpr Ltd Improvements in or relating to optical beam detectors

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2513366A (en) * 2013-04-24 2014-10-29 Fire Fighting Entpr Ltd Improvements in or relating to optical beam detectors
GB2513366B (en) * 2013-04-24 2015-04-01 Fire Fighting Entpr Ltd Improvements in or relating to optical beam detectors

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