DE4302451A1 - Verfahren zur Reduzierung determinierter Störungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung determi­ nierter Störungen, wobei ein Prüfling nach einem vorgegebenen Zeitschema mit einem Sendesignal beaufschlagt und danach die Reaktion des Prüflings gemessen wird.

Das Sendesignal wird zumeist in schaltungstechnischer Nähe zu einer Meßschaltung erzeugt und das Reaktionssignal des Systems abgetastet. Bei der Erzeugung der Sendesignale oder -impulse oder durch die Abtastung treten sehr häufig Störsignale auf, die durch die Schaltungsanordnung selbst erzeugt werden und die als determinierte Störungen wirken. Auch durch Mittlungs­ verfahren können diese nicht reduziert werden.

Insbesondere bei hochempfindlichen Meßanordnungen, wie sie beispielsweise in sogenannten Reflektometern zur Analyse von Lichtleiteranordnungen eingesetzt werden, treten diese deter­ minierten Störungen sehr negativ in Erscheinung, da bei diesen Meßgeräten der Stör-/Nutzsignalabstand gering ist.

Es ist nunmehr Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Redu­ zierung determinierter Störungen anzugeben, bei dem die durch die Meßanordnung selbstgenerierten Störungen in ihren Wirkun­ gen weitgehend minimiert werden können.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß nach der Messung der Reaktion des Prüflings eine Speicherung der Meßwerte erfolgt. Vor oder nach dieser Messung wird nochmals ein Sendesignal erzeugt. Anschließend erfolgt eine nochmalige Meßwertaufnahme und eine Speicherung der Meßwerte, ohne jedoch den Prüfling mit einem Sendesignal zu beaufschlagen. Anschlie­ ßend erfolgt eine Differenzbildung beider Meßergebnisse. Die erhaltene Differenz wird sodann als Meßergebnis einer weiteren Auswertung zugeführt.

Durch die Sendesignalerzeugung und durch den Meßvorgang, der zumeist als Abtastung des gewonnenen Meßergebnisses erfolgt, wobei Abtastimpulse erzeugt werden, entstehen determinierte Störsignale. Durch den Phantom-Meßvorgang der beschriebenen Art, bei dem ebenfalls wieder eine Sendesignal- und gegebenen­ falls eine Abtastsignalerzeugung erfolgt, wird das gleiche Entstehen dieser determierten Störungen provoziert, die da­ durch ermittelt werden können. Durch die Differenzbildung wird sodann das fehlerbehaftete Meßergebnis von den determinierten Störungen befreit.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch dadurch gelöst, daß aus einer Anzahl zeitlich hintereinanderliegender diskreter Meß­ ergebnisse ein Mittelwert gebildet wird und dieser Wert dem Zeitpunkt des Auftretens eines der Meßergebnisse zugeordnet und zur Auswertung gegeben wird. Dieser Vorgang wird anschlie­ ßend mit einer Anzahl zeitlich hintereinanderliegender dis­ kreter Meßergebnisse zu anderen Zeitpunkten wiederholt.

Die oben beschriebenen Störungen entstehen zumeist als kurz­ zeitige Störungen, die einzelne Meßwerte oder benachbarte Meßwerte verfälschen. Solche Störungen können damit sehr häu­ fig Fehler des Prüflings zur Anzeige bringen, die tatsächlich nicht vorhanden sind.

Durch das dargestellte Verfahren werden einzelne herausragende Meßergebnisse, die in aller Regel Fehler aufweisen, auf die Größe der benachbarten Meßergebnisse gemittelt, die Meßkurve also geglättet.

Ein Fehler des einzelnen Meßergebnisses wird anteilig auf die Meßergebnisse umgelegt, die in die Mittelwertbildung einbezo­ gen werden. Da sich damit ihre Beträge nur um einen Bruchteil verändern, ist der Fehlerbetrag sehr häufig zu vernachlässi­ gen.

In einer besonders günstigen Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Verfahrens wird von einem zu einem ersten Zeitpunkt auftretenden diskreten Meßwert eine zeitlich auf diesen Meß­ wert folgende Anzahl von Meßwerten zur Mittelwertbildung her­ angezogen. Der Mittelwert dieser Gruppe von Meßwerten wird dem ersten Zeitpunkt zugeordnet und anstelle des tatsächlichen Meßwertes zum ersten Zeitpunkt zur Auswertung gebracht.

Anschließend wird der Vorgang für den auf den ersten Zeitpunkt folgenden Meßwert wiederholt.

Somit entsteht eine Folge von gemittelten Meßwerten, die eine Glättung des Meßwerteverlaufes bewirkt.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Darstellun­ gen zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufes nach Anspruch 1 und

Fig. 2 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufes nach Anspruch 2.

Die dargestellten Verfahrensabläufe werden beim Testen von Lichtleiteranordnungen angewandt. Dabei wird zunächst ein elektrischer Impuls generiert, der mittels einer Lichtemitter­ diode als Lichtimpuls in die Lichtleiteranordnung gesandt wird. Das Signal, was in Folge sodann am Eingang der Licht­ leiteranordnung anliegt, setzt sich aus rückgestreutem Licht und reflektierten Anteilen zusammen und gibt somit für eine Auswertung ein den Zustand des Lichtleiters repräsentierendes Signal.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird in einem ersten Teil des Ver­ fahrens ein elektrischer Testimpuls erzeugt, der als optischer Testimpuls in die Lichtleiteranordnung gesandt wird.

Anschließend wird ein Signal empfangen, welches die Reaktion der Lichtleiteranordnung auf den Testimpuls darstellt. Dieses optische Signal wird über eine Fotodiode in ein elektrisches Signal umgewandelt.

Von einer internen Schaltung wird eine Abtastimpulskette er­ zeugt, die dem Abtasten des Empfangssignales dient. Somit liegt das Empfangssignal als eine Menge diskreter Meßwerte vor, die abgespeichert wird.

Anschließend wird der gesamte Vorgang mit der Ausnahme wie­ derholt, daß ein Senden des optischen Testimpulses unter­ bleibt. Somit beinhaltet das dabei empfangene, abgetastete und gespeicherte Meßergebnis keine Reaktion der Lichtleiteranord­ nung sondern nur Signale, die sich aus Störungen ergeben, die durch die Schaltungsanordnung selbst hervorgerufen werden.

Über eine Differenzbildung wird das tatsächliche Meßergebnis nunmehr von diesen determinierten Störungen befreit und liegt als fehlerfreies Ausgangssignal vor.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren liegt bereits nach der oben geschilderten Verfahrensweise eine Menge diskreter Meßwerte vor. Dabei sind einige Meßwerte fehlerbehaftet, in dem dargestellten Falle die Meßwerte 3 und 7.

Nach Vorliegen des Meßwertes 4 erfolgt eine Mittelwertbildung über diese vier Meßwerte und als Ergebnis liegt der Mittelwert 1 vor.

Dieser Mittelwert 1 wird dem Zeitpunkt des Auftretens des Meßwertes 1 zugeordnet und als neuer Meßwert 1 zur Auswertung gegeben.

Nach Vorliegen des Meßwertes 5 wird der gesamte Vorgang für die Meßwerte 2 bis 5 wiederholt und der Mittelwert 2 erzeugt, der dem Zeitpunkt des Meßwertes 2 zugeordnet wird und als neuer Meßwert 2 zur Auswertung gelangt.

In gleicher Art und Weise wird mit den weiteren Meßwerten verfahren, so daß schließlich eine Menge neuer Meßwerte ent­ steht, bei der die Fehler auf alle Meßwerte gleichverteilt sind.

In dem vorliegenden Beispiel wurde von zwei positiven Fehlern ausgegangen. In praxi werden die Störungen jedoch sowohl posi­ tive als auch negative Fehler beinhalten, so daß sich die Fehler untereinander aufheben und das Ergebnis noch günstiger wird.

Selbstverständlich ist es möglich, die Verfahren nach Fig. 1 und Fig. 2 zu kombinieren, wodurch sich die positiven Wirkun­ gen ergänzen.

Claims (3)

1. Verfahren zur Reduzierung determinierter Störungen, wobei ein Prüfling nach einem vorgegebenen Zeitschema mit einem Sendesignal beaufschlagt und danach die Reaktion des Prüf­ lings gemessen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach der Messung der Reaktion des Prüflings eine Speicherung der Meßwerte erfolgt und vor oder nach dieser Messung eine Sendesignalerzeugung mit anschließender nochmaliger Meßwertaufnahme und eine Spei­ cherung der Meßwerte vorgenommen wird, ohne jedoch den Prüfling mit einem Sendesignal zu beaufschlagen und an­ schließend eine Differenzbildung beider Meßergebnisse erfolgt und die erhaltene Differenz einer weiteren Aus­ wertung zugeführt wird.

2. Verfahren zur Reduzierung determinierter Störungen, wobei ein Prüfling nach einem vorgegebenen Zeitschema mit einem Sendesignal beaufschlagt und danach die Reaktion des Prüf­ lings gemessen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aus einer Anzahl zeitlich hinterein­ anderliegender diskreter Meßergebnisse ein Mittelwert gebildet wird und dieser Wert dem Zeitpunkt des Auftretens eines der Meßergebnisse zugeordnet und zur Auswertung gegeben wird und daß dieser Vorgang mit einer Anzahl zeit­ lich hintereinanderliegender diskreter Meßergebnisse zu anderen Zeitpunkten wiederholt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von einem zu einem ersten Zeitpunkt auftretenden diskreten Meßwert eine zeitlich auf diesen Meßwert folgende Anzahl von Meßwerten zur Mittelwertbil­ dung herangezogen wird und der Mittelwert dem ersten Zeit­ punkt zugeordnet und anstelle des Meßwertes zu dem ersten Zeitpunkt zur Auswertung gebracht wird und daß der Vorgang für den auf den ersten Zeitpunkt folgenden Meßwert wie­ derholt wird.