DE3818500A1 - Fehlererkennungssystem fuer optische lichtleitersensoren - Google Patents

Fehlererkennungssystem fuer optische lichtleitersensoren

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Description

Die Erfindung betrifft ein Fehlererkennungssystem für optische Lichtleiter-Sensoren, und zwar insbesondere für sogenannte binäre Sensoren, die ausschließlich zwei Zustände erfassen.
Optische Lichtleiter-Sensoren sind Vorrichtungen, die physikalische Größen unter Verwendung von modulierten Lichtsignalen messen. Allgemein werden in optischen Sen­ soren Lichtsignale verwendet, die mittels eines Trans­ ducers moduliert werden. Optische Lichtleiter dienen zur Übermittlung des Lichtes zum Transducer und ebenfalls zur Rückleitung des modulierten Lichtes zu einem Detek­ tor. Das vom Detektor umgewandelte Signal kann, falls ge­ wünscht, den Zustand des zu messenden physikalischen Para­ meters anzeigen und/oder zur Steuerung einer Vorrichtung oder eines Prozesses verwendet werden.
Ein binärer Lichtleiter-Sensor dient zum Erfassen von nur zwei Zuständen, da sich der zu überwachende Parameter nur in einem von zwei Zuständen befinden kann. Beispielsweise dienen derartige Sensoren für optische Lichtleiter-Schal­ ter und bestimmen den EIN- oder AUS-Zustand des Schalters, beispielsweise in Flüssigkeits-Sensoren zum Bestimmen, ob Flüssigkeit vorhanden ist oder nicht. Ein derartiger Flüssigkeits-Sensor ist in P 37 33 464.6 beansprucht. Binäre Sensoren vergleichen die Menge optischer Energie, die von einem Detektor empfangen wird, mit einem vorbe­ stimmten Schwellwert. Liegt das Detektorsignal entsprechend der empfangenen Lichtmenge oberhalb des Grenz- oder Schwell­ wertes, so entspricht die Ausgangsleistung des Detektors der Stufe eins; liegt die empfangene Lichtmenge unterhalb des Grenzwertes, so entspricht die Ausgangsleistung des Detektors der Stufe zwei. Der Einfachheit halber wird die erste Stufe mit EIN und die zweite Stufe mit AUS bezeich­ net. Als Beispiel dient ein Flüssigkeits-Sensor, in dem die Gegenwart von Flüssigkeit am Ort des Sensors ein EIN- Signal erzeugt, während die Abwesenheit von Flüssigkeit ein Detektorsignal unterhalb des Grenzwertes ergibt und ein AUS-Signal erzeugt.
Allerdings können binäre Sensoren nicht zwischen dem AUS-Signal und einem Fehler im Sensorsystem unterschei­ den, wenn beispielsweise die Lichtquelle durchbrennt oder eine Unterbrechung der Faseroptik eintritt.
Es wurde bereits vorgeschlagen, den Sensor mittels eines zweiten Lichtleiterkanals zu kontrollieren. Diese Maß­ nahme ist aber nur von begrenztem Wert. Erstens ist ein Fehler im Kontrollkanal nicht unbedingt einem Fehler im Sensorsystem gleichzusetzen und vice versa. Zweitens be­ deutet ein zusätzlicher Kanal eine Erhöhung von Gewicht, Abmessungen und Kosten.
Weiter sind binäre Sensoren auch für Abnutzungserschei­ nungen anfällig, die keine vollständige Unterbrechung der Arbeit des Sensors hervorrufen müssen, aber dennoch fehlerhafte Angaben bewirken können. Derartige Abnutzungs­ erscheinungen können beispielsweise durch Ablagerungen von Schmutz auf den Oberflächen der optischen Bauteile vorgetäuscht oder durch eine tatsächliche graduelle Ab­ nutzung der elektro-optischen Bauteile hervorgerufen wer­ den. Dies bedeutet, daß das genannte Überwachungssystem für die Erkennung gradueller Abnutzungserscheinungen nicht geeignet ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Fehlererkennungssystem herzustellen, das für binäre optische Sensoren geeignet ist und sowohl eine Unterbrechung der Arbeit des Sensors als auch graduelle Abnutzungserscheinungen, die zu fehler­ haften Messungen führen, anzeigt, ohne wesentliche Er­ höhung der Kosten, des Gewichtes und der Abmessungen des Sensors.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Mit dem Fehlererkennungssystem nach der Erfindung ist es möglich, sowohl den totalen Zusammenbruch des Sensors als auch allmählich sich einschleichende Ungenauigkeiten im optischen Sensorsystem festzustellen. Das Fehlererkennungs­ system nach der Erfindung ist besonders für binäre Sen­ soren geeignet. Ein zweiter optischer Kanal wird nicht benötigt.
In einer vorzugsweisen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung wird das rückgeleitete optische Sig­ nal des Sensors einem Photodetektor zugeführt und ver­ stärkt. Das verstärkte Signal wird dann einem EIN/AUS- Grenzwertdetektor zugeleitet, der es mit dem vorbestimm­ ten Grenzwert des zu messenden Parameters vergleicht. Das Ausgangssignal des EIN/AUS-Grenzwertdetektors gibt den Zustand des zu überwachenden Parameters an. Das ver­ stärkte Detektorsignal wird weiter einem Unterbrecher- Grenzwertdetektor und einer Abfalldetektor/Haltekreis- Kombination zur Fehlererkennung zugeführt. Der Unterbrecher- Grenzwertdetektor ist ein binärer Grenzwertdetektor ähnlich dem EIN/AUS-Grenzwertdetektor, mit dem Unterschied, daß der Unterbrecher-Grenzwertdetektor so konstruiert ist, daß er ein niedrigwertiges Detektorsignal überwacht, das vom Detektor als Reaktion auf ein niedriges optisches Sig­ nal ausgesandt wird, welches immer dann eintritt, wenn der EIN/AUS-Grenzwertdetektor im AUS-Zustand ist. Tritt im Sensor ein Fehler auf, wie beispielsweise der Ausfall der Lichtquelle oder ein Lichtleiterbruch, so fällt das stän­ dige optische Grundsignal ebenfalls ab und unterschreitet den Unterbrecher-Grenzwert. Dadurch wird der Ausgang des Detektors aktiviert und bewirkt ein Fehlersignal. Auf die­ se Weise kann mit dem Fehlererkennungssystem nach der Er­ findung ohne Schwierigkeit zwischen dem AUS-Zustand und einem Totalausfall des Sensors unterschieden werden. Das verstärkte Sensorsignal wird ebenfalls von der Abfall­ detektor/Haltekreis-Anordnung überprüft, die einen sich allmählich einschleichenden Fehler im Sensorsystem er­ kennen kann. Der Abfalldetektor ist so konstruiert, daß er nur ein schnell wechselndes Signal an den Haltekreis weitergibt. Bei normaler Sensorarbeit liegt die Wechsel­ geschwindigkeit unterhalb einer Sekunde. Fällt ein opto­ elektrisches Bauteil aus, so verlangsamt sich der Signal­ wechsel und der Abfalldetektor gibt das Signal nicht mehr an den Haltekreis weiter. Letzterer seinerseits arbeitet wie ein Speicher und speichert das zuletzt an ihn weiter­ gegebene Signal, in diesem Fall jenes, das schnell genug war, um den Abfalldetektor zu aktivieren. Ein erster Kom­ parator vergleicht das vom Haltekreis ausgesandte Signal, das dem letzten mit ausreichender Signalwechselgeschwin­ digkeit entspricht, mit dem Signal des EIN/AUS-Grenzwert­ detektors. Sind beide Signale gleich, so ist das Ausgangs­ signal des Komparators NULL. Sind die beiden Signale ver­ schieden, so erzeugt der erste Komparator ein Signal, das ein Fehlersignal aktiviert. Diese zuletzt beschriebene Situation tritt ein, wenn sich die Sensorarbeit verlang­ samt und so zu ungenauen oder sogar unrichtigen Ergeb­ nissen führt. Eine solche Verlangsamung kann durch Ver­ schmutzungen auf den optischen Oberflächen oder durch einen langsamen Ausfall eines Bauteils verursacht werden. In diesem Fall sinkt das Detektorsignal allmählich unter den Grenzwert des EIN/AUS-Grenzwertdetektors, was diesen ver­ anlaßt, den Zustand zu wechseln. Da aber der Wechsel im Detektorsignal nur allmählich vor sich geht, gibt der Ab­ falldetektor das neue Signal nicht an den Haltekreis wei­ ter. Folglich stimmt das Ausgangssignal des Haltekreises nicht mehr mit dem des EIN/AUS-Grenzwertdetektors überein, was es dem ersten Komparator ermöglicht, zwischen einem ordnungsgemäßen Signalwechsel und einem solchen, der durch einen graduellen Verfall im Sensor bedingt ist, zu unter­ scheiden.
Anhand der Zeichnungen wird das erfindungsgemäße System näher beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines optischen Lichtleiter-Sensors nach der Erfindung.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Fehler­ erkennungssystems.
Fig. 3 ist ein Schaltdiagramm der im erfindungsgemäßen Fehlererkennungssystem entsprechend Fig. 1 verwendeten Schaltung.
In den Zeichnungen weist der binäre optische Sensor (10) eine Licht- oder Energiequelle (12) auf, von der eine Lichtleiteroptik (14) ausgeht, ferner einen Signalumwand­ ler (16), eine Rückleitungsoptik (18), einen Detektor (20) und einen Grenzwert-Fehlerdetektor (22).
Wie in Fig. 2 gezeigt, schließt der Grenzwert-Fehlerdetek­ tor (22) den EIN/AUS-Grenzwertdetektor (24), einen Unter­ brecher-Grenzwertdetektor (26) und einen Abfalldetektor (28) ein. Der EIN/AUS-Grenzwertdetektor (24) erkennt ent­ weder den EIN-oder den AUS-Zustand des vom Sensor über­ wachten physikalischen Parameters. Liegt das Detektor­ signal über dem programmierten Grenzwert des Detektors (24), geht dessen Ausgangssignal HOCH und zeigt einen EIN- Zustand an; liegt das Signal unter dem Grenzwert, dann ist das Detektorausgangssignal TIEF und zeigt einen AUS-Zu­ stand an.
Entsprechend der Erfindung wird das vom Detektor (20) kommende Signal auch vom Grenzwertdetektor (26) und vom Abfalldetektor (28) überprüft. Der Unterbrecher-Grenzwert­ detektor (26) überprüft, ob ein totaler Ausfall des Sensor­ systems stattgefunden hat, während der Abfalldetektor (28) bestimmt, ob ein gradueller Verfall im System vorliegt. Wie in Fig. 1 gezeigt und nachstehend beschrieben, wird das Ausgangssignal vom Abfalldetektor (28) dem Haltekreis (30) zugeführt, und die Ausgangssignale des Haltekreises (30) und des EIN/AUS-Grenzwertdetektors (24) werden dem ersten Komparator (32) zugeführt. Die Ausgangssignale des ersten Komparators (32) und des Unterbrecher-Grenzwert­ detektors (26) werden dem zweiten Komparator (34) zuge­ führt, der seinerseits mit einem Fehlersignal verbunden ist.
In einem binären optischen Sensor ist der Grenzwert so fest­ gesetzt, daß die An- bzw. Abwesenheit des zu bestimmen­ den Parameters angezeigt wird. Allerdings kommt in einem optischen Sensor immer eine gewisse geringe Lichtmenge vom Transducer zurück, und zwar auch dann, wenn der EIN/AUS- Grenzwertdetektor (24) im AUS-Zustand ist. Diese geringe Lichtmenge liegt in der Regel weit unter dem Grenzwert des EIN/AUS-Detektors und stört deshalb nicht die exakte Messung des Sensors. Trotzdem wird diese geringe Licht­ menge dem Detektor ununterbrochen zugeführt. Entsprechend der Erfindung überwacht der Unterbrecher- Grenzwertdetektor (26) die geringe Menge an zurückgeführ­ tem Licht und stellt auf diese Weise fest, ob der Sensor störungsfrei arbeitet.
Der Unterbrecher-Grenzwertdetektor (26) ist selbst ein binärer Detektor, in dem der Unterbrecher-Grenzwert auf einen Wert eingestellt wird, der höher liegt als die Null­ signalebene des Sensors, die einem totalen Zusammenbruch des Sensors entspricht. Die Nullsignalebene liegt aber unterhalb der Ebene, die dem ständig zurückgeführten Licht entspricht, wenn der Sensor störungsfrei arbeitet. Abwei­ chend vom EIN/AUS-Grenzwertdetektor (24) ist beim Unter­ brecher-Grenzwertdetektor (26) das Ausgangssignal nur dann HOCH, wenn das rückgeleitete Signal unter den Unterbrecher- Grenzwert fällt, d.h., das Ausgangssignal des Unterbrecher- Grenzwertdetektors (26) wird nur dann aktiviert, wenn der Sensor unterbrochen oder defekt ist.
Es wurde auch erwogen, einen Transducer, der normalerweise kein konstant niedriges Signal liefert, mit einer Vorrich­ tung zu versehen, die ein solches erzeugt, um so eine Mög­ lichkeit zur Fehlererkennung zu haben.
Das Erkennen eines langsam und allmählich einsetzenden Ver­ falls des Sensorsystems, hervorgerufen beispielsweise durch die Verschmutzung der elektro-optischen Bauteile, ist mehr komplexer Art. Die normale Schaltzeit eines binären opti­ schen Sensors ist vergleichsweise kurz und liegt im all­ gemeinen unter einer Sekunde. Durch Überwachen der Wechsel­ geschwindigkeit des Sensors von einem Zustand in den ande­ ren kann ein allmählicher Verfall erkannt werden. Eine Ab­ nahme der Wechselgeschwindigkeit gegenüber der normaler­ weise zu erwartenden zeigt an, daß eine andere Erscheinung als der zu messende Parameter beobachtet wird, so wie ein langsamer Verfall des Sensorsystems das EIN/AUS-Signal aus­ gelöst hat.
Wie in Fig. 2 gezeigt, wird das Signal vom Detektor (20) auch vom Abfalldetektor (28) überprüft, der die Geschwin­ digkeit des Signalwechsels überwacht. Nur wenn das Signal vom Detektor (20) schnell wechselt, das heißt, wenn der Sensor normal EIN und AUS schaltet, leitet der Detektor (28) das Signal zum Haltekreis (30) weiter, der eine Speicherfunktion hat und das letzte an ihn übertragene Signal speichert und es so lange hält, bis durch erneut einsetzenden schnellen Wechsel der Detektor (28) erneut ein Signal an den Haltekreis (30) weiterleitet. Das Aus­ gangssignal vom Haltekreis (30) wird dem ersten Komparator (32) zugeführt, ebenso das Ausgangssignal des Grenzwert­ detektors (24), das dem Ausgangssignal des Sensors ent­ spricht. Solange die beiden dem ersten Komparator (32) zugeführten Signale gleich sind, ist dessen Ausgangssignal NULL. Weicht aber das vom Grenzwertdetektor (24) empfange­ ne Signal vom Ausgangssignal des Haltekreises (30) ab, so erzeugt der Komparator (32) ein Fehlersignal. Diese Situ­ ation tritt ein, wenn die Sensorarbeit allmählich zu­ sammenbricht. bis das Signal schließlich unter den Grenz­ wert absinkt. Da das Absinken allmählich erfolgt, wird der Abfalldetektor (28) nicht mehr aktiviert und das Sig­ nal vom Haltekreis (30) bleibt konstant, während das Aus­ gangssignal des Detektors (24) sich geändert hat. Unter diesen Bedingungen zeigt der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen des Detektors (24) und des Haltekreises (30) einen allmählichen Zusammenbruch der Sensorarbeit an, angezeigt durch das Ausgangssignal des Komparators (32). Wie in Fig. 2 gezeigt, kann das Ausgangssignal vom ersten Komparator (32) auch dem zweiten Komparator (34) zuge­ führt werden, der auch das Signal vom Unterbrecher-Grenz­ wertdetektor (26) erfaßt. In dieser Ausführungsform erzeugt der zweite Komparator (34), der einfach ein ODER-Glied sein kann, ein Fehlersignal, das einen Fehler im Sensor anzeigt. Selbstverständlich können der Haltekreis (30) und der Unterbrecher-Grenzwertdetektor (26) auch direkt mit einem Fehlersignal verbunden sein; so würde der Be­ nutzer erfahren, ob eine Unterbrechung oder ein all­ mählicher Verfall der Sensorarbeit stattgefunden hat. In Fig. 3 ist ein Schaltkreis dargestellt, wie er im Fehlererkennungssystem nach der Erfindung verwendet wer­ den kann.
Die elektrischen Signale der Diode (220) werden vom Ver­ stärker (221) verstärkt, dessen Ausgangssignal als Ein­ gangssignal für das Grenzwert- und Fehlererkennungssystem verwendet wird. Der EIN/AUS-Grenzwertdetektor (224) und der Unterbrecher-Grenzwertdetektor (226) sind Komparato­ ren, deren Ausgangssignal EIN oder HOCH ist, sobald das Eingangssignal unter einen vorbestimmten Wert absinkt. Der Abfalldetektor (228) ist eine Widerstands-Kapazitäts- Schaltung mit einer Zeitkonstante, die in etwa der Sensor­ schaltzeit entspricht, so daß nur schnell wechselnde Sig­ nale den Haltekreis (230) erreichen. Der Haltekreis (230) ist ein Operationsverstärker, der mit einer positiven Rück­ kopplung versehen ist. Der Haltekreis (230), der EIN/AUS- Grenzwertdetektor (224) und der Unterbrecher-Grenzwert­ detektor (226) sind so untereinander verbunden, daß die Signale umgepolt werden, d.h., jedes Ausgangssignal ist mit dem Minus-Pol verbunden. Der Grund für diese Art der Schaltung liegt im Verstärker (221), der ein Inversions­ verstärker ist, die handelsüblicher sind als Nicht-In­ versionsverstärker, sowie darin, daß ein Inversionshalte­ kreis leichter herzustellen ist als ein Nicht-Inversions­ haltekreis.
Im Betrieb wird das Grenzwert-Fehlererkennungssystem mit dem verstärkten Ausgangssignal eines binären optischen Lichtleitersensors verbunden. Der EIN/AUS-Grenzwertdetek­ tor (24) überwacht das Detektorsignal, um den Zustand des Sensors bezüglich des zu messenden Parameters zu bestimmen. Der Unterbrecher-Grenzwertdetektor (26) überwacht das De­ tektor-Grundsignal, das durch die konstante optische Rück­ leitung entsteht. Fällt das Detektorsignal unter den Un­ terbrecher-Grenzwert ab, so zeigt ein Fehlersignal an, daß die Sensorarbeit unterbrochen oder auf eine andere Weise gestört ist. Schließlich überwacht der Abfall­ detektor (28) die Geschwindigkeit des Signalwechsels. Ist der Detektorsignalwechsel schnell genug, um den Abfall­ detektor zu aktivieren, d.h., ist die Wechselgeschwindig­ keit gleich oder größer als die normale Schaltgeschwindig­ keit des Sensors, so wird das Signal auf den Haltekreis (30) gegeben, der als Speicher arbeitet und das letzte ihm zugeführte Signal, das den Abfalldetektor (28) in Be­ trieb gesetzt hat, speichert. Das Ausgangssignal vom Halte­ kreis (30), das dem letzten EIN/AUS-Signal, das vom De­ tektor (28) empfangen wurde und diesen aktiviert hat, ent­ spricht, wird dem Komparator (32) zugeführt und von diesem mit dem Ausgangssignal des EIN/AUS-Grenzwertdetektors (24) verglichen. Weichen beide Signale voneinander ab, so geht das Ausgangssignal des Komparators HOCH und zeigt damit einen allmählichen Verfall der Sensorarbeit an. Das heißt, der Sensor verfällt langsam bis zu dem Punkt, an dem das Signal unter den Grenzwert des EIN/AUS-Grenzwertdetektors fällt, bei einer Wechselgeschwindigkeit, die unterhalb der­ jenigen liegt, die den Detektor (28) aktiviert, d.h., unter der normalen Schaltgeschwindigkeit, und so ist der Zustand des EIN/AUS-Detektors (24) nicht gleich dem Ausgangssignal des Haltekreises (30) und der Komparator (32) zeigt an, daß ein Fehler im System eingetreten ist. Der Komparator (34) erzeugt ein Fehlersignal, wenn entweder der Komparator (32) oder der Grenzwertdetektor (26) angeben, daß ein Sen­ sorfehler eingetreten ist.
Aus der Beschreibung geht hervor, daß das Fehlererkennungs­ system nach der Erfindung vorteilhafterweise ein Fehler­ signal auslöst, wenn entweder ein totaler Ausfall des Sen­ sors aufgrund einer Unterbrechung eintritt, oder wenn ein langsamer Verfall der Sensorarbeit aufgrund der Verschmu­ tzung oder Abnutzung eines Bauteiles eingesetzt hat. Über­ raschenderweise ist es mit dem System nach der Erfindung möglich, beide Fehler zu erkennen. Dabei zeichnet sich die Vorrichtung durch geringes Gewicht, eine kompakte Anord­ nung der elektronischen Bauteile, die einen zusätzlichen Lichtleiterkanal überflüssig macht, sowie durch eine kostengünstige Herstellung aus.

Claims (12)

1. Binärer, optischer Lichtleitersensor (10), bestehend aus einer Lichtquelle (12), einem Transducer (16) zum Modulieren des Lichtes, so daß die Lichtsignale eine Aussage über die zu messenden Parameter machen, einer ersten Lichtleiteroptik (14) zum Übertragen des Lichtes der Lichtquelle auf den Transducer, einer Detektorein­ richtung (20) zum Erfassen des vom Transducer kommenden Lichtes und dessen Umwandlung in ein entsprechendes Sig­ nal, einer zweiten Lichtleiteroptik (18) zum Übertragen des Lichtes vom Transducer auf die Detektoreinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung einen EIN/AUS-Grenzwertdetektor (24) aufweist zum Bestimmen, ob das Signal einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt, der eine Aussage über den zu be­ stimmenden Parameter gestattet; und ein erstes Fehler­ erkennungssystem zum Feststellen, ob das genannte Detektor­ signal unterhalb eines Mindestgrenzwertes ist, der den Ausfall des Sensors anzeigt; sowie ein zweites Fehler­ erkennungssystem zum Überwachen der Geschwindigkeit des Signalwechsels um festzustellen, ob ein allmählicher Ver­ fall des Sensors aufgetreten ist.
2. Lichtleitersensor nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste Fehlererkennungs­ system weiterhin einen Unterbrecher-Grenzwertdetektor (26) aufweist, der ein Unterbrechersignal erzeugt, sobald das genannte Detektorsignal unter den genannten Mindestgrenz­ wert absinkt.
3. Lichtleitersensor nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Mindestgrenzwert unter dem ständigen, vom EIN/AUS-Grenzwertdetektor (24) aufgefaßten Grundsignal des Detektors liegt, auch wenn der EIN/AUS- Grenzwertdetektor im AUS-Zustand ist.
4. Lichtleitersensor nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das genannte zweite Fehler­ erkennungssystem weiterhin einen Abfall-Detektor (28) zum Feststellen der Wechselgeschwindigkeit der genann­ ten Detektorsignale aufweist, und der nur solche Detek­ torsignale weiterleitet, deren Wechselgeschwindigkeit der Wechselgeschwindigkeit bei normaler Sensorarbeit entspricht oder höher ist als diese, und der bei lang­ samerer Signalfolge die Weiterleitung der Detektorsignale verhindert; und einen mit dem Abfall-Detektor (28) ver­ bundenen Haltekreis (30), der die ihm von Abfall-Detektor zugeführten Signale speichert und ein Ausgangssignal er­ zeugt, das dem letzten ihm zugeführten EIN/AUS-Signal ent­ spricht.
5. Lichtleitersensor nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das genannte zweite Fehler­ erkennungssystem eine erste Komparatoreinrichtung (32) enthält, die die vom EIN/AUS-Grenzwertdetektor und vom Haltekreis erzeugten Signale miteinander vergleicht und kein Ausgangssignal erzeugt, wenn die beiden genannten Signale übereinstimmen, der aber wohl ein Fehlersignal erzeugt, wenn die Signale voneinander abweichen, und so den langsamen Sensorverfall anzeigt.
6. Lichtleitersensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser weiterhin eine zweite Kompa­ ratoreinrichtung (34) enthält, die das vom genannten Unterbrecher-Grenzwertdetektor (26) erzeugte Unterbrecher­ signal und das von der ersten Komparatoreinrichtung (32) erzeugte Fehlersignal empfängt und ein Fehlersignal er­ zeugt, wenn eines der beiden genannten Signale empfangen wurde.
7. Ein binärer optischer Lichtleitersensor mit einem EIN/AUS-Grenzwertdetektor zum Empfangen eines Detektor-Signals, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein verbessertes Fehlererkennungssystem darstellt mit einem Unterbrecher-Grenzwertdetektor (26) zum Über­ wachen eines niedrigen, unter dem Grenzwert des EIN/AUS- Grenzwertdetektors liegenden Rückführ-Detektorsignals, in dem der genannte Unterbrecher-Grenzwertdetektor ein Unterbrechersignal erzeugt, wenn das niedrige Grundsig­ nal unterhalb eines Mindestgrenzwertes liegt.
8. Binärer optischer Lichtleitersensor mit einem EIN/AUS-Grenzwertdetektor zum Empfangen eines Detektorsignals, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein verbessertes Fehlererkennungssystem darstellt mit einem Abfall-Detektor (28) zum Überwachen der Signal­ wechselgeschwindigkeit des genannten Detektorsignals, der nur die Signale passieren läßt, deren Wechselgeschwindig­ keit gleich groß oder größer ist als diejenige bei norma­ ler Sensorarbeit, und der keine Signale passieren läßt, deren Wechselgeschwindigkeit kleiner ist als bei normaler Sensorarbeit; und daß die genannte Vorrichtung weiterhin einen Haltekreis (30) zum Empfangen der vom Abfall-Detek­ tor (28) durchgelassenen, schnell wechselnden Signale und Speichern des jeweils letzten der genannten Signale, dessen Wechselgeschwindigkeit ausreicht, um den Abfall- Detektor (28) zu passieren, aufweist, und daß der Halte­ kreis ein dem zuletzt empfangenen Signal entsprechendes EIN/AUS-Signal erzeugt; und daß die genannte Vorrichtung ferner einen ersten Komparator (32) aufweist, der das vom Haltekreis (30) erzeugten Signal mit dem vom EIN/AUS- Grenzwertdetektor erzeugten Signal vergleicht und kein Ausgangssignal erzeugt, wenn die beiden Signale überein­ stimmen, der aber wohl ein Fehlersignal erzeugt, wenn die beiden Signale voneinander abweichen, und so den allmäh­ lichen Sensorverfall anzeigt.
9. Fehlererkennungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieses weiterhin einen Unter­ brecher-Grenzwertdetektor (26) zum Überwachen eines nie­ drigen, unter dem Grenzwert des EIN/AUS-Grenzwert­ detektors liegenden Rückführ-Detektorsignals aufweist, in dem der genannte Unterbrecher-Grenzwertdetektor ein Unterbrechersignal erzeugt, wenn das niedrige Grund­ signal unterhalb eines Mindestgrenzwertes liegt.
10. Fehlererkennungssystem nach An­ spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieses weiterhin einen zweiten Komparator (34) aufweist, dem das Ausgangs­ signal des ersten Komparators (32) zugeführt wird und der dieses mit dem Signal vom Unterbrecher-Grenzwertdetektor vergleicht und nach Empfang entweder des Signals, das einen allmählichen Sensorverfall anzeigt oder des Unter­ brechersignals vom genannten Unterbrecher-Grenzwertde­ tektor ein Fehlersignal erzeugt.
11. Fehlererkennungssystem nach An­ spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Abfall- Detektor (28) weiterhin einen RC-Kreis enthält mit einer Zeitkonstante, die in etwa derjenigen bei normaler Sensor­ arbeit entspricht.
12. Fehlererkennungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekreis einen Operations-Verstärker mit positiver Rückkopplung enthält.
DE3818500A 1987-06-10 1988-05-31 Fehlererkennungssystem fuer optische lichtleitersensoren Ceased DE3818500A1 (de)

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US07/060,213 US4762992A (en) 1987-06-10 1987-06-10 Error detection system for two-state fiber optic sensors

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