DK163844B - Apparat til kontrol af gyldigheden af moenter - Google Patents

Description

DK 163844 B

i

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til kontrol af gyldigheden af mønter.

Overalt i beskrivelsen skal udtrykket "mønt" betyde ægte mønter, spillemønter, falske mønter, skiver og en hvilken som helst 5 anden genstand, der kan anvendes af personer i et forsøg på at benytte møntbetjente anordninger.

For tiden er forskellige arter af elektroniske møntgyldighedskontrolapparater i almindelig brug, f.eks. ved anvendelse af en eller flere induktive følespoler eller sen-10 der-/modtagespoler ved forskellige positioner anbragt langs et møntspor, som en i apparatet indkastet mønt bevæger sig langs.

Føl espol erne er forbundet til elektronisk behandlingskredsløb, hvori størrelsen af en signal egenskab (nemlig frekvens, amplitude eller fase), som varierer i afhængighed af egenskaberne ved mønten, når 15 mønten bevæger sig forbi den induktive føler eller hver induktive føler, sammenlignes med forudbestemte værdier, som indikerer akceptable mønter med en eller flere bestemte værdier. På denne måde kan gyldigheden af prøvemønten kontrolleres, og mønten afvises, hvis den ikke består de pågældende prøver.

20 Når det elektroniske kredsløb er indkoblet, bliver det almindeligvis permanent energi forsynet fra en strømforsyningskilde.

Ved mange anvendelser er kontinuerligt effektforbrug ikke væsentligt. Når valideringskredsløbet eksempelvis anvendes i forbindelse med en automat til udlevering af varme drikke, er andelen af mid-25 delenergien, som forbruges af behandlingskredsløbet, forsvindende i sammenligning med den, som kræves af opvarmnings- og styreudstyret i vareautomaten. Ved visse anvendelser af møntgyldighedskontrolapparater, såsom i mønttelefoner, der forsynes fra relativt små strømforsyninger, eller cigaretautomater eller 30 parkometre, som forsynes af batterier, er middelenergien, som forbruges af valideringskredsløb af den angivne art, uakceptabelt høj. I mønttelefoner, som anvendes i mange lande over hele jorden, anvendes der for tiden stadig forskellige former for mekaniske møntgyldighedskontrolapparater, og selv om det ville være ønskeligt 35 at erstatte disse mekaniske systemer med elektroniske apparater for at forbedre integriteten af gyldighedskontrollerne, som udføres på indkastede mønter, er kendte elektroniske

møntgyldighedskontrolapparater almindeligvis ude af stand til at opfylde kravet om det meget lave middel energi forbrug (f.eks. 2 mA

DK 163844B

2 ved 5 volt).

I ansøgerens britiske patentskrift nr. 1.483.192 er der beskrevet et elektronisk møntgyldighedskontrolapparat, som omfatter en induktiv sender/modtagerankomstføler, der er indrettet til at 5 frembringe et udgangssignal, når en indkastet mønt, som midlertidigt holdes stationær mellem spoler i en møntpassage, er af et akceptabelt materiale. Ved en position længere nede ad møhtpassagen bliver mønten optisk afprøvet for at kontrollere dens hastighed, diameter osv. som omhandlet i ansøgerens britiske patentskrift nr.

10 1.272.560, og hvis mønten består både den indledende induktive og den efterfølgende optiske afprøvning, akcepteres mønten gennem en godkendelsesport ind i en godkendelseskanal. Den optiske prøve indebærer anvendelsen af lyskilder med tilhørende optiske møntfølere som fotoelektriske anordninger. Hvis disse optiske kilder permanent 15 energi forsynes, har de en bestemt forventet levetid. For derfor at forlænge den forventede levetid af disse kilder bliver lyskilderne indkoblet af udgangssignalet fra den induktive ankomstføler. Tendensen i de senere år har gået i retning mod induktive og kapacitive metoder til udførelse af de ønskede målinger af møntegenskaber i 20 undersøgelsesområdet, men som nævnt ovenfor er det samlede energiforbrug i kendte møntbehandlingsmekanismer uakceptabelt højt til visse anvendelser.

I USA patentskrift nr. 3.738.469 er omhandlet forskellige former for apparater til undersøgelse af mønter, hvor hver mønt 25 først kontrolleres for størrelse af en følekontakt af den ene eller den anden form, og derpå udføres en anden prøve af en målesonde.

Mønten akcepteres kun, hvis den består begge prøver. Apparatet bliver kontinuerligt energi forsynet, men dette er en ulempe, når apparatet er afhængigt af batterienergi. For at reducere energifor-30 bruget er det muligt at anvende diameterfølekontakten til at ind- og udkoble strømforsyningsnetværket. Kontakten betjenes imidlertid af mønten, før mønten ankommer til undersøgelsesområdet omkring målesonden, så at strømforsyningsnetværket til trods for de trufne foranstaltninger indkobles lidt for tidligt. Diameterfølekontakten 35 er også indstillet til at betjenes ved berøring af møntkanalen, når mønten passerer kontakten, hvorimod kontaktløse målinger for tiden er at foretrække af forskellige grunde, herunder pålidelighed. Endvidere kan kontakten, som er anbragt i en bestemt afstand fra møntsporet, kun detektere mønter af én størrelse og er derfor ikke 3

DK 163844 B

egnet til flerværdianvende!se, hvor der kun benyttes et enkelt møntspor.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe et møntkontrol apparat, som udfører de nødvendige målinger på mønten 5 induktivt eller kapacitivt, men hvis middel effektforbrug er relativt lille, og som ikke standser mønterne, så at det kan kontrollere mønter ved relativt høje hastigheder.

Ifølge opfindelsen ud fra et første aspekt tilvejebringes der et apparat til kontrol af gyldigheden af mønter, hvilket apparat 10 kræver elektrisk energi til sin møntkontrol operation og omfatter organer, som fastlægger en møntbane, vekselvirkningsorganer til etablering af et oscillerende magnetisk eller elektrisk felt for således at samvirke med en mønt på møntbanen for at tilvejebringe et informationssignal i afhængighed af i det mindste den store majori-15 tet af mønttyper, og kredsløbsorganer til modtagelse af informationssignalet og til at foretage en bestemmelse af om dets værdi indikerer en akceptabel mønt, hvilken bestemmelse foretages på en signalværdi, der optræder, når mønten er i nærheden af vekselvirkningsorganerne, mønttiIstedeværelsesdetektororganer til at reagere 20 på informationssignalet forårsaget af i det væsentlige en hvilken som helst mønt i nærheden af vekselvirkningsorganerne uden hensyn til dens akcepterbarhed ved initiering af tilførslen i apparatet af energi, som er tilstrækkelig til dets møntkontroloperation, hvorved den nævnte energitilførsel sker for i det væsentlige enhver mønt, 25 som bevæger sig hen mod vekselvirkningsorganerne, og det for apparatet ifølge opfindelsen ejendommelige er, a) at møntbanen er ikke-spærret for således at tillade mønten at bevæge sig forbi vekselvirkningsorganerne uden at standse, 30 b) at arrangementet er et sådant, at værdien af informationssignalet varierer fremadskridende fra en oprindelig værdi til en ekstrem værdi, når en mønt bevæger sig langs banen hen mod en første position, hvilken ekstreme værdi nås, når mønten bevæger sig gennem den første posi-35 tion, c) at mønttiIstedeværelsesdetektororganerne er indrettet til at reagere på en begyndelsesdel af variationen, fra den oprindelige værdi, af værdien af informationssignalet ved initiering af energitilførslen, og

DK 163844 B

4 d) at kredsløbsorganerne er indrettet til at foretage den nævnte bestemmelse på den ekstreme værdi.

Da apparatet ikke tilføres forøget energi, før mønten begynder at påvirke vekselvirkningsorganerne, opnås reduceret 5 middel effektforbrug for møntgyldighedskontrolapparatet.

Tilførslen af forøget effekt til apparatet kan indebære indkobling af visse dele af apparatet eller forøgelse af den tilførte energi og kan ske i blokke, eller hele kredsløbet kan tilføres forøget effekt samtidig.

10 Kredsløbsorganerne i én udførelsesform omfatter hukommel sesorganer til lagring af øvre og nedre grænseværdier, som repræsenterer et område af grader af vekselvirkning mellem feltet og en eller anden mønt, som skal være akceptabel, organer, der er indrettet til at bestemme graden af vekselvirkning mellem feltet og en 15 mønt i undersøgelsesområdet, og komparatororganer, som er indrettet til at bestemme, om den detekterede grad af vekselvirkning ligger indenfor det nævnte område. Der findes i handlen billige hukommelser eller lagre, der er flygtige (dvs. den lagrede information ødelægges, hvis den tilførte energi fjernes). Sådanne lagre ville derfor 20 behøve at være permanent strømforsynet. Ikke-flygtige lagre har tilbøjelighed til at forbruge større energimængder. I et foretrukket arrangement er lagerorganerne imidlertid i det· væsentlige kun gjort virksomme i tilstrækkelig tid til at muliggøre, at de lagrede grænseværdier udlæses. Ved anvendelse af i handlen værende billige 25 ikke-flygtige lagre på denne måde har det vist sig, at middeleffekt forbruget kan holdes meget lavt.

I et andet arrangement indbefatter kredsløbsorganerne et induktivt føleorgan, som er anbragt langs møntbanen, så at det foruden at tilvejebringe det varierende felt i undersøgelsesområdet 30 tjener til afføling af graden af vekselvirkning mellem mønten og feltet og til bestemmelse af ankomsten af mønten i undersøgelsesområdet ved detektering af den nævnte grad af vekselvirkning, som når en forudbestemt tærskel, der er indstillet til at passeres igennem af enhver akceptabel mønt, medens den bevæger sig gennem undersø-35 gelsesområdet.

Ved at anvende et enkelt vekselvirkningsorgan til at frembringe et signal, der anvendes både til at detektere møntankomsten og også til at kontrollere gyldigheden af mønten, undgås behovet for separate føleorganer til at udføre disse to opgaver.

5

DK 163844 B

Vekselvirkningsorganet kan være indkoblet i et svingnings-kredsløb, hvis svingningsfrekvens når en maksimumsværdi under passagen af mønten forbi føleorganet.

Maksimumsfrekvensen er et mål for en eller flere egenskaber 5 ved mønten og kan behandles for at bestemme, om mønten opfylder forudbestemte kriterier for godkendelighed. Selv om det er maksimumsfrekvensen, der anvendes ved målingen, har vekselvirkningen mellem mønten og magnetfeltet, som tilvejebringes af den induktive føler, også den virkning, at den reducerer amplituden af oscillato-10 rens udgangssignal. Ved en hensigtsmæssig fremgangsmåde til måling af oscillatorfrekvensen bliver en tælling akkumuleret for at svare til antallet af gange, som oscillatorens udgangssignal ampi itude passerer et forudbestemt tærskelniveau indenfor et forudbestemt taktstyret interval. Det er imidlertid klart, at svingningsamplitu-15 den skal være tilstrækkelig til, at selv ved den møntværdi, der skal genkendes, og som giver den største dæmpning af oscillatorsignalet, skal minimumsamplituden af oscillatorsignalet overstige tærskelniveauet for at bestemme oscillatorfrekvensen korrekt. Ved at forøge den tilførte effekt til oscillatoren efter detektering af møntan-20 komsten kan dette krav imødekommes. På den anden side er den effekt, som oscillatoren behøver for at kunne detektere møntankomsten, relativt lille. Middel effektforbruget er således også lille. Den effekt, som forbruges af oscillatorer af kendt konstruktion, som ikke anvender denne effektforøgelsesmetode, er bestemt af den 25 effekt, som er nødvendig for maksimumsfrekvenssampling, og den er uakceptabelt høj til visse anvendelser, der som nævnt ovenfor kræver lille middel effektforbrug.

Idet der nu ses på et andet aspekt ved opfindelsen, skal det bemærkes, at det er velkendt at anvende en føl espole, der er monte-30 ret langs et møntspor og forbundet i et selvsvingende kredsløb til kontrol af gyldigheden og værdien af mønten. Når mønten bevæger sig forbi føleren, ændrer frekvensen eller amplituden af svingningen sig i afhængighed af graden af vekselvirkning mellem magnetfeltet, som frembringes af spolen i undersøgelsesområdet, og selve mønten. Et 35 detektorkredsløb anvendes til at bestemme, om ændringen er kompatibel med forudbestemte værdier, som indikerer akceptable mønter. For opnåelse af høj kontrol nøjagtighed er det væsentligt, at den nærmeste side af mønten altid har en bestemt afstand fra og orientering i forhold til selve spolen på tidspunktet for

DK 163844 B

6 maksimumsvekselvirkning mellem magnetfeltet og mønten. I dette øjemed er det sædvanligt at skråtstille kanalen bort fra lodret, således at tyngdekraften, når mønten ruller ned langs møntsporet, søger at holde mønten i fladeberøring med den ene sidevæg af mønts-5 poret, langs hvilken mønten løber. Indenfor de tilladte pladsbegrænsninger er den induktive spole endvidere anbragt så langt nede ad møntsporet som muligt for at give tilstrækkelig afstand til, at møntens eventuelle bevægelse fra side til side (såsom ulineært møntløb eller slingren) kan være reduceret så meget som muligt på 10 det tidspunkt, hvor mønten passerer forbi følespol en. Praktiske begrænsninger med hensyn til bredden af spolegyldighedskontrolapparatet begrænser imidlertid længden af møntsporet, som er til rådighed for at tillade bevægelsen af mønten at falde til ro, til en forholdsvis kort afstand, som ofte er 15 tilstrækkelig til fuldstændig overvindelse af unøjagtigheder på grund af let bevægelse fra side til side af mønten. Selv om anvendelsen af en enkelt føl espol e kan resultere i høj følsomhed for målingen, som udføres af spolen, er den samlede nøjagtighed begrænset af målespredning.

20 Målespredning kan reduceres ved med føl espolen at parallel- forbinde eller serieforbinde en yderligere følespole, som er monteret i den modstående sidevæg af møntkanalen. Denne yderligere følespole har en induktans, der er i det væsentlige identisk med induktansen af den første spole. Det har vist sig, at dette arran-25 gement i stor udstrækning kompenserer for eventuelle variationer i sideværts position af mønten i forhold til følespolen, når den passerer forbi, og målespredning bliver derfor betydeligt reduceret.

Denne kompensation opnås imidlertid på bekostning af et betydeligt tab i følsomhed i møntvalideringsprøverne.

30 En udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at vekselvirkningsorganerne omfatter et par induktive eller kapacitive føleorganer, som er anbragt i hovedsagen overfor hinanden og i indbyrdes afstand fra hinanden på modstående sider af møntbanen, som er således indrettet, at en mønt, som 35 bevæger sig langs banen, vil forblive i det væsentlige i en forudbestemt sideværts positionsstilling i forhold til føleorganerne, når den passerer mellem dem, hvilke føleorganer er indkoblet i kredsløbsforbindelse med kredsløbsorganerne, således at et af dem er et måleorgan, der overvejende tjener til at detektere en eller flere 7

DK 163844 B

egenskaber ved mønten afhængigt af graden af vekselvirkning mellem feltet og mønten, medens det andet føleorgan er et kompenseringsorgan, der overvejende tjener til at reducere målespredning på grund af variationer i møntbevægelsesbanen, hvor induktans- eller 5 kapacitansværdierne af føleorganerne er valgt med forskellige værdier for således at forøge forholdet mellem målefølsomhed og spredning.

Ved en passende valg af de relative induktans- eller kapacitansværdier for føleorganerne kan forholdet mellem måleføl-10 somhed og spredning maksimeres for således at optimere den samlede målenøjagtighed. De nøjagtige valgte værdier vil afhænge af området af optrædende variationer i bevægelsen fra side til side. Jo større dette er, desto højere er forholdet mellem induktansværdierne for de to følespoler. Afhængigt af omstændighederne kan induktionsforholdet 15 være så lille som 10¾ eller så højt soro 90%.

De induktive følere kan forbindes med hinanden i serie eller parallel med den gensidige induktans medvirkende eller modvirkende.

Når spolerne er forbundet med hinanden i serie, vil målespolen have den store induktansværdi, hvorimod målespolen vil have den lille 20 værdi, når de er anbragt i parallel. Sædvanligvis vil møntkanalen være skråtstillet under en lille vinkel (ca. 10°) i forhold til det lodrette plan, så at det såvidt muligt kan tilsikres, at mønten vil bevæge sig ned langs kanalen i det væsentlige i fladekontakt med den ene af møntkanalens sidevægge. Afhængigt af den eller de særlige 25 møntegenskaber, som målespolen er bestemt til primært at være følsom for, kan målespolen monteres i den nærmeste væg, imod hvilken mønten vil løbe i fladekontakt, eller i den fjerneste væg. Ved måling af mønttykkelsen kan målespolen eksempelvis være monteret i den fjerneste væg, hvorimod målespolen almindeligvis vil være monteret i den 30 nærmeste væg ved måling af møntmateriale.

Lignende betragtninger gælder i tilfælde, hvor føleorganerne er i form af kapacitive elementer.

Idet der nu betragtes et tredie aspekt ved opfindelsen, skal det bemærkes, at der kendes metoder til at udføre en kontrol af 35 gyldigheden af en mønt, som i stor udstrækning er afhængig af materialesammensætningen for denne mønt. En kendt metode indebærer udsendelse af et elektromagnetisk signal gennem mønten og bestemmelse af den resulterende dæmpning af signalet. Sende- og modtagespoler på modstående sider af møntsporet er påkrævet til dette

DK 163844B

8 formål. Der er to hovedulemper ved denne metode. For det første er variationen i dæmpning, som frembringes af de forskellige møntmaterialer, som er i sædvanlig brug, ofte endog i møntsættet i et bestemt land, så stor, at mere end én signal frekvens hidtil er 5 blevet anvendt for at opnå tilstrækkelig diskriminering. F.eks. ved kobber, aluminium, blødt stål og nikkel, er en sendefrekvens på 2 kHz særlig egnet, hvorimod der ved messing, kobbernikkel og umagnetisk rustfrit stål kræves en frekvens på typisk 25 kHz. Behovet for at anvende to frekvenser indebærer enten anvendelse af 10 to par sende- og modtagespoler eller blanding af to frekvenser i sendespolen og adskillelse af de to frekvenser fra modtagespolen med analoge filtre. Sådanne analoge kredsløb er kostbare og har relativt højt energiforbrug. Den anden hovedulempe ved denne målemetode er, at ved spoler bestående af lag af forskellige materialer og ved de 15 hidtil anvendte frekvenser bliver virkningen af de forskellige materialer midlet. Ved en fransk 5 franc mønt, som består af en nikkel beklædt kobbernikkel kerne og en tysk 5DM mønt, som er kobbernikkel over en nikkel kerne, er graden af dæmpning af det elektromagnetiske signal som følge heraf vanskelig at skelne mellem 20 disse to mønter.

En anden modifikation indebærer bestemmelse af faseforskellen mellem de udsendte og modtagne signaler i stedet for dæmpningen af signalet. Selv om denne metode har nogle fordele, er dens hovedulempe den samme som ved dæmpningsmetoden, nemlig at mere end én 25 frekvens hidtil er blevet anvendt for at give god opløsning over området af anvendte materialer i mønter, og dette kræver igen to kanaler og analoge filtre.

En variation ved måling af transmissionsdæmpningen ved en eller flere faste frekvenser er at måle den frekvens, som giver en 30 fast dæmpning ved anvendelse af en spændingsstyret oscillator. For hele området af møntmaterialer, som kan optræde, skal sendefrekvensen være variabel mellem ca. 100 Hz og 100 kHz. En spændingsstyret oscillator, som er i stand til hurtigt at svinge over dette område, kan tilvejebringes ved anvendelse af en fast frekvensoscillator (1 35 MHz) og en spændingsstyret oscillator, der kan arbejde over området fra 0,8 kHz til 1 MHz, og ved at blande udgangssignalerne fra den faste og den variable oscillator og derpå udskille differensfrekvensen. Selv om det kombinerede udgangssignal er digitalt og derfor er egnet til programmerbare gyldighedskontroller, gør 9

DK 163844 B

systembåndbredden og effektforbruget igen denne metode generelt uegnet.

I britisk patentskrift nr. 1.255.492 er der omhandlet et apparat til afprøvning og godkendelse og/eller afvisning af mønter, 5 hvor hver mønt udsættes for et antal prøver, hvoraf én er en induktiv prøve ved anvendelse af en spole, som er forbundet med et brofølekredsløb, der energiforsynes fra en 100 kHz oscillator. Den induktive prøve er indrettet til at undersøge de elektromagnetiske egenskaber ved hver mønt, som afprøves, og bronetværket bringes kun 10 i balance af akceptable mønter. Mønter, som ikke bringer broen i balance, afvises. Apparatet er specielt indrettet til at genkende de tidligere britiske 6d, 1/- og 2/- mønter, og legeringen, som er anvendt ved fremstillingen af hver af disse tre mønter, er identisk.

Denne prøve er således indrettet til at genkende et bestemt møntma-15 teriale. Den kan være i stand til at skelne fra homogene mønter bestående af et andet materiale, men mønter af sandwichkonstruktionen kan frembringe et svarsignal i prøven, som ikke kan skelnes fra møntmaterialet, som prøven er indrettet til at genkende, på grund af "midlings"-virkningen af de forskellige møntmaterialer.

20 Et formål med et valgfrit særligt træk ved den foreliggende opfindelse er anvendelse af kun én frekvens til at gøre det muligt mere pålideligt at skelne mellem identisk dimensionerede mønter af forskellig beskaffenhed, f.eks. sandwichmønter og homogene mønter.

I henhold til dette valgfrie særlige træk tilvejebringes et 25 apparat, som er ejendommeligt ved, at det indbefatter et vekselvirkningsorgan, som er en induktiv føler, der er anbragt således, at den udsætter en mønt i undersøgelsesområdet for et oscillerende elektromagnetisk felt, og at kredsløbsorganerne er indrettet til at bestemme, om graden af vekselvirkning mellem feltet og mønten 30 indikerer en akceptabel værdi, hvor feltet er orienteret således, at det trænger ind i mønten i en retning i det væsentlige vinkelret på dens flader, og at frekvensen af det oscillerende felt er en sådan, at under tilstedeværelse af en akceptabel mønt, der har en overfladebelægning, er indtrængningsdybden af feltet i mønten under dybden 35 af overfladebelægningen, men ikke så dyb som møntens centrale plan.

I den foreliggende beskrivelse er "indtrængningsdybde" defineret som dybden under overfladen af mønten, i hvilken strøm-tætheden er 1/e (hvor e er exponential funktionen) eller 36,8% af strøm- eller felttætheden ved overfladen af mønten.

DK 163844 B

10

Det nøjagtige valg af feltfrekvens vil afhænge af de bestemte mønter, der skal genkendes, men sædvanligvis vil det oscillerende felts frekvens være i et område, hvis øvre og nedre grænser er i det væsentlige 80 kHz og i det væsentlige 200 kHz.

5 Det bestemte valg af frekvens er meget betydningsfuldt. Det er kendt, at ved oscillatorer med meget høj frekvens (f.eks. 1 MHz) er indtrængningsdybden (et mål for graden af indtrængning af de elektromagnetiske bølger i mønten) meget lille, så at sen-de-/modtagemetoder er uigennemførlige i praksis, og selv med induk-10 tive følemetoder er gyldighedskontrollen i stor udstrækning påvirket af møntens overflademateriale.

Indtrængningsdybden er en funktion af frekvensen af det elektromagnetiske felt og af konduktiviteten og den magnetiske permeabilitet af materialet, som den elektromagnetiske bølge trænger 15 ind i. Det vil derfor ses, at ved disse meget høje frekvenser er det umuligt at skelne mellem en sandwichmønt og en mønt, der helt er fremstillet af det samme ydre lagmateriale.

Det er også kendt at anvende lave frekvenser (f.eks. omkring 2 kHz), ved hvilke "skin-effekten" er forsvindende, og styrken af 20 den elektromagnetiske bølge i materialet i mønten ikke dæmpes nævneværdigt. Ved sådanne frekvenser har de forskellige virkninger af forskellige materialer, som anvendes i lagdelte mønter, tendens til både ved sende- og induktive følemetoder at blive udjævnet, og fieriagsmønter kan undertiden ikke skelnes fra mønter bestående af 25 kun et materiale, hvis virkning på den elektromagnetiske bølge er den samme som middelvirkningen, der frembringes af en mønt ved forskellige lag. Sådanne kendte metoder kan derfor under visse omstændigheder være utilfredsstillende.

På den anden side har man nu indset, at ved valg af det 30 magnetiske felts frekvens på en passende værdi typisk i området, hvis øvre og nedre grænser er i det væsentlige 80 kHz og i det væsentlige 200 kHz, vil det magnetiske felt i signifikant grad trænge igennem til de ydre områder af møntens kerne, som ligger under overfladeområderne, men ikke i væsentlig grad ind i hjertet af 35 kernen. Ved passende valg af svingningsfrekvensen vil indtrængningsdybden således gå gennem det ydre lag af en sandwichmønt ind i de ydre områder af kernen, og på denne måde vil der forekomme en skelnelig forskel i dæmpningerne, som frembringes f.eks. af en fransk 5 franc mønt og en tysk 5DM mønt. Naturligvis 11

DK 163844 B

vil den nøjagtige værdi af den valgte frekvens afhænge af de særlige møntmaterialer, hvoraf mønterne er fremstillet, og hvilke mønter gyldighedskontrolapparatet specifikt er indrettet til at genkende.

En frekvens på ca. 120 kHz antages at være særligt egnet til mange 5 af de møntsæt, der er almindeligt anvendt i verden i dag indbefattende en flerhed af sandwichmønter og homogene mønter fremstillet af meget forskellige materialer.

Med det induktive følearrangement, som danner en del af et oscillatorkredsløb, hvis frekvens og amplitude varierer i afhængig-10 hed af graden af vekselvirkning mellem det oscillerende magnetfelt, og for at minimere virkningen af uønskede parametre, såsom temperaturvirkninger og frekvensdrift og lignende, kan det være at foretrække at forholdet mellem oscillatorudgangsspænding i fravær af en mønt og minimumsudgangsspændingen med en mønt i undersøgelsesområdet 15 bestemmes.

Et yderligere valgfrit særligt træk vedrører omsætningen af et vekselstrømssignal til et jævnstrømssignal med meget lille effektforbrug og høj nøjagtighed.

I henhold til dette yderligere valgfri særlige træk er 20 apparatet ejendommeligt ved, at informationssignalerne eller et af informationssignalerne tilvejebringes i form af et oscillerende signal og omsættes til et jævnstrømssignal, at omsætningen udføres af et ensretningskredsløb, som omfatter et første og et andet kredsløbsnetværk, organer til at føre de positive og negative 25 halvperioder af det oscillerende signal vekselvis til de to netværk, et udglatningsorgan i hvert netværk til at omsætte det respektive halvbølgesignal til et jævnstrømssignal, og organer til at forene jævnstrømssignalerne fra de to netværk for således at frembringe et udgangssignal, hvis størrelse er lig med summen af modulerne af de 30 to jævnstrømssignaler.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et skematisk sidebi 11ede af et 35 møntgyldighedskontrolapparat, som navnlig viser arrangemen tet af tre induktive følere langs et møntspor, fig. 2 et snitbillede efter linien la-la i fig. 1, fig. 3 et forenklet blokdiagram over diskriminerings- og styrekredsløb, som anvendes i forbindelse med de induktive

DK 163844 B

12 følere, fig. 4A,B et detail kredsløbsdiagram over kredsløbet, fig. 5 et forenklet kredsløbsdiagram over et ensretnings- og udglatningskredsløb, som indgår i kredsløbet i fig. 3 og 4, 5 fig. 6 et signaldiagram, der viser funktionen af ensretnings- og udgiatn i ngskredsløbet, fig. 7 et andet signal di agram, som viser driftsmåden for en analog-til-digital omsætter, som får tilført udgangssignalet fra udglatnings- og ensretningskredsløbet, 10 fig. 8A,B et rutediagram, som viser, hvorledes et LSI-kredsløb (large scale integrated circuit), som indgår i kredsløbet i fig. 3 og 4, forprogrammeres til at fungere, fig. 9 et bølgeformdiagram, som viser tidspunktet, hvor strøm føres til forskellige dele af diskriminerings- og styrekredsløbet, 15 fig. 10 forskellige signal former for at vise betydningen af tilførslen af forøget effekt til en højfrekvensoscillator i diskriminerings- og styrekredsløbet, fig. 11 et eksempel på, hvorledes den første induktive føler kan forbindes i oscillatorkredsløbet, 20 fig. 12 de forskellige "indtrængningsdybder" i tre mønter afbildet i diametralt snit og med identisk diameter og tykkelse, som fremkommer, når hver mønt fra begge sider udsættes for et oscillerende elektromagnetisk felt med en enkelt bestemt frekvens, men hvor mønterne består af (a) en metal kerne 25 beklædt med et andet metal, (b) en beklædt kerne, hvor de to metaller er ombyttet, og (c) kun et enkelt metal, fig. 13 et forenklet blokdiagram svarende til fig. 3, som viser et modificeret diskriminerings- og styrekredsløb, og fig. 14 et kredsløbsdiagram over en foretrukken måde at udføre en 30 del af kredsløbet i fig. 13 på.

Udførelsesformer for opfindelsen.

Møntgyldighedskontrolapparatet, som skal beskrives under henvisning til fig. 1 og 2, har ikke nogen kredit summerings- eller 35 mekanismestyrefunktioner, såsom vekselpengeudleveringsfunktion. Det er blot i stand til at udføre gyldighedskontroller på indkastede mønter og er eksempelvis indrettet til at genkende mønter af op til seks forskellige møntværdier. I dette øjemed har det seks individu-

DK 163844 B

13 élle udgangsterminaler J-P (fig. '4B> , ved den korrekte af hvilke der vil frembringes et signal, efter at en akcep-tabel mønt af en af de seks genkendte værdier er blevet indkastet i og har tømt apparatet for at indikere værdien 5 af mønten. Endvidere vil et godkendelsessignal optræde på terminal Q, der f.eks. kan anvendes til at betjene en møntgodkendelses-/afvisningsport for således at give mønten adgang til en møntrende for godkendte mønter. Hvis mønten derimod ikke vurderes at være akceptabel, vil der lo ikke fremkomme noget signal på terminal Q, og godkendel-ses-/afvisningsporten fører mønten til en møntrende for afviste nønter.

Som vist i fig. 1 og 2 omfatter møntgyldighedskon-trolapparatet en indkastningstragt 1 eller en spalte i det 15 øverste af apparatets hus 2, gennem hvilken en mønt kan indkastes for at blive afprøvet. Mønten bevæger sig nedad under indvirkning af tyngdekraften og rammer et energitabsorgan 3, som er indrettet til at optage møntens anslagsenergi uden at forårsage, at mønten springer tilbage 2o eller preller. Mønten begynder følgelig i position 7 med at rulle under indvirkning af tyngdekraften langs et ned-adskrånende møntspor 4 for efterhånden at passere tre induktive følere HF1, LF og HF2. Den første føler HF1 omfatter to cirkulære spoler anbragt med en på hver sin side af 25 møntbanen i med indbyrdes afstand liggende for- og bagsidevægge 5 og 6 (se fig. 2), som sammen med møntsporet 4

danner en møntkanal. Fig. 2 viser tydeligt, at sidevæggene 5,6 er skråtstillet bagud i forhold til lodret under en lille vinkel (typisk ca. lo°) for således såvidt muligt at 3o sikre, at mønten, når den ruller forbi følerne HF1, LF

og HF2 efter hinanden vil være i fladekontakt med den ba geste sidevæg 6. Underkanterne af spolerne i HF1 ligger lidt over sporet 4. Diameteren af spolerne er mindre end den mindste mønt, som skal genkendes, for således at mini-35 mere "diametereffekter". På lignende måde omfatter den anden føler LF to cirkulære spoler, der er anbragt henholdsvis i sidevæggen 6 og i forvæggen 5, og begge spoler er anbragt med deres underkanter lidt over møntsporet 4. Diame- i

DK 163844 B

14 teren af spolerne er mindre end den mindste mønt. Den tredie føler HF2, som er monteret i sidevæggen 6, omfatter en enkelt spole, men denne spole har en oval form og er anbragt med sin hovedakse liggende i hovedsagen i retning op-5 ad i forhold til møntsporet. Som vist ligger den nederste kant af HF2 føleren i afstand over sporet 4f men den kunne alternativt være anbragt nedenunder.

Følerne HF1 og HF2 er indkoblet i respektive selvsvingende oscillatorkredsløb 3oo,3ol (fig. 3 og 4), som i lo fravær af en mønt i undersøgelsesområdet i apparatet og når de strømforsynes vil svinge ved en bestemt tomgangsfrekvens. Tomgangsfrekvensen er i hvert tilfælde en høj frekvens (typisk 5oo-15oo kHz). Når en mønt ruller nedad sporet 4 hen mod hver føler og træder ind i det oscillerende 15 magnetfelt hidrørende fra føleren, vil der forekomme en vekselvirkning mellem mønten og det oscillerende magnetfelt. Dette forårsager en forskydning i svingningsfrekvensen af de selvsvingende kredsløb, som når en maksimumsværdi, når mønten direkte ligger med sin flade ud for føle-2o ren. Svingningsfrekvensen vil derpå begynde at reduceres kontinuerligt, når mønten bevæger sig forbi føleren, indtil frekvensniveauet vender tilbage til sit tidligere tomgangsniveau. Svingningsfrekvensbølgeformerne for følerne HF1 og HF2,når mønten 7 ruller nedad sporet 4, er vist i 25 henholdsvis fig. 9a og c. Mønten absorberer også energi fra svingningskredsløbet, hvilket således dæmper kredsløbet og reducerer amplituden af dets svingningsspænding. Diskriminerings- og styrekredsløbet er indrettet til at undersøge maksimumsfrekvensforskydningen, men til at minimere 3o spændingsamplitudereduktionen. Den måde, hvorpå dette opnås, er beskrevet mere detaljeret nedenfor under speciel henvisning til fig. 3 og 4. For hver føler begyndende ved dens tomgangsfrekvens vil maksimumsfrekvensforskydningen i hvert tilfælde afhænge af flere karakteristiske egenskaber 35 ved mønten, såsom diameter, materiale, tykkelse og overfladedetaljer. Hver af følerne HF1, HF2 er imidlertid som følge af sin form og størrelse, arrangement i forhold til møntsporet og svingningsfrekvens, indrettet til at reagere

DK 163844 B

15

Overvejende på én bestemt egenskab. HP1 føleren er således følsom hovedsageligt for mønttykkelse. HF2 føleren er på den anden side primært følsom for møntdiameter. Ved behandling af frekvens signalerne fra HF1 og HF2 udføres en sam-5 menligning for at bestemme, om maksimumsfrekvenserne, som fås fra hver spole/ ér kompatible med sæt af forudbestemte øvre og nedre grænseværdier, som indikerer akceptable mønter med bestemte møntværdier.

LF føleren er også indkoblet i et selvsvingende lo oscillatorkredsløb 3o2 (fig. 3 og 4), men dette svinger ved en betydeligt lavere frekvens. Af specielle grunde, som er forklaret nedenfor, vælges frekvensen i et område, hvis øvre og nedre grænser er i det væsentlige Bo kHz og 2oo kHz og fortrinsvis på en frekvens af ca. 12o kHz. Med 15 hensyn til LF føleren vil en mønt, som ruller nedad sporet 4 forbi føleren, medføre en frekvensændring og amplitude-dampning af det oscillerende udgangssignal fra kredsløbet 3o2, men i dette tilfælde er frekvensændringen lille og kan lades ude af betragtning, og i stedet foretages en sam-2o menligning for at bestemme, om signalamplituden ved maksimumsdæmpning er kompatibel med grupper af øvre og nedre grænseværdier svarende til akceptable mønter med genkendte møntværdier. LF føleren er overvejende følsom for mønters materialeegenskaber.

25 Hvis validerings- (diskriminerings- og styre-) kredsløbet bestemmer, at en mønt, som har passeret HF1-, LF- og HF2-følerne, har bestået en passende kombination af prøver for en eller anden bestemt møntværdi, som genkendes af møntkontrolapparatet, frembringer det et godkendel-3o sessignal på terminal Q (fig.4?). Hvis en eller flere prøver ikke er bestået, frembringes ikke noget godkendelsessignal. Tilstedeværet eller fraværet af et godkendelsessignal på terminal Q anvendes til at styre positionen af en godkendelses-/afvisningsport som nævnt ovenfor.

35 Når diskriminerings- og styrekredsløbet vist i fig. 3 indledningsvis indkobles i fravær af en mønt, bliver LF- og HF2-oscillatorkredsløbene 3ol,3o2 ikke energiforsynet, fordi der ikke føres noget spændingssignal til deres

DK 163844 B

16 ydre forspændingsindgange I, men &F1-kredsløbet 3oo sæt-' tes i en vente- eller tomgangstilstand, fordi potentialet på strømkilden 3o4 permanent er tilført dens indre forspændingskredsløb. I denne tilstand trækker HF1-oscilla-5 toren 3oo en lille strøm typisk mindre end ca. 1 mA ved 5 volt fra en ydre strømforsyningskilde 3o4, idet HF1-oscillatorkredsløbet er forbundet tilbage til returterminalen på strømforsyningen over et resistivt kredsløb (såsom en modstand) 3o5. I parallel med kredsløbet 3o5 er koblet lo et grennetværk omfattende et resistivt kredsløb (såsom en modstand) 3o6, der er forbundet i parallel med det resistive kredsløb 3o5, når en elektronisk afbryder 3o7 er sluttet af et spændingssignal på en ledning 5oo. I HF1-ventetilstanden er den elektroniske afbryder 3o7 åben.

15 En elektronisk afbryder 3o8 til tilførsel af for øget effekt forårsager, når den er sluttet af et "forøget effekt"-signal (engelsk: "power-up" signal) på en ledning 317, at der tilføres strøm fra strømkilden 3o4 over en ledning 3o9 både til slutning af afbryderen 3o7 og til at 2o levere energi langs en effektforøgelsesledning 31o over et forspændingskredsløbsnetværk 311 til HF2-oscillatoren 3ol, det lavfrekvente oscillatorkredsløb 3o2, en forstærker 312,et ensretnings- og udglatningskredsløb 313 og en spænding-til-frekvensomsætter 314. Strømmen, som tilføres 25 på ledningen 31o over forspændingskredsløbsnetværket 311, sætter HF2 og LF oscillatorkredsløbene 3ol og 3o2 i funktion. Slutningen af afbryderen 3o7 for således at bringe det resistive kredsløb 3o6 i parallelforbindelse med det resistive kredsløb 3o5 reducerer også den effektive mod-3o stand mellem oscillatorkredsløbet 3oo og returterminalen på strømforsyningsenheden 3o4, og dette bevirker en optrapning af oscillatorkredsløbet 3oo fra dets tomgangseller ventetilstand til fuld energiforsyning. Dette forøger svingningsamplituden.

35 Udgangssignalet fra LF-oscillatorkredsløbet 3o2 bliver bufferet i forstærkeren 312 og derpå ført til et ensretnings- og udglatningskredsløb 313, som frembringer et jævnstrømssignal på sin udgang, der er proportionalt

DK 163844 B

17 raed størrelsen af oscillatorkredsløbets udgangssignal.

Dette analoge signal omsættes i spænding-til-frekvensom-sætteren 314 til et tilsvarende digitalt frekvenssignal. Forstærkeren 312 tjener til at isolere LF-oscillatorkreds-5 løbet fra belastningen af ensretnings- og udglatningskredsløbet 313.

I et programmerbart læselager (PROM) 315 er lagret øvre og nedre grænseværdier for hver af et antal (i dette eksempel 6) af forskellige møntværdier, som diskrimine-lo rings- og styrekredsløbet er indrettet til at genkende.

PROM 315 energiforsynes på sit indgangsben y fra strømforsyningsenheden 3o4, når en elektronisk afbryder 319 er sluttet af et "PROM-åbne"-signal, som frembringes på ledningen 318. Driften af alle kredsløbselementerne i valide-15 ringskredsløbet styres af et LSI-kredsløb 316 med indgange a,b,c, som er forbundet med udgangsledninger 5ol,5o2 og 471 fra henholdsvis oscillatorkredsløbene HF2, HF1 og spænding-til-frekvensomsætteren 314. LSI kredsløbet behandler indgangsdataene, som det modtager, i overensstemmelse 2o med et forudbestemt program, for hvilket rutediagrammet er vist i fig. 8, og frembringer, når det er passende, "ef-fektforøgelses"-signaler på ledningen 317 og "PROM-åbne"-signaler på ledningen 318 for således at udlæse sættene af øvre og nedre grænseværdier, som er lagret i PROM.

25 LSI kredsløbet er også indrettet til at sammenligne de målte HF1, LF- og HF2 værdier med grænseværdier, som udlæses fra PROM for at bestemme, om hver mønt, som afprøves, er en akceptabel mønt med en genkendt værdi.

I fig. 4 er vist terminaler A og B, der tjener til 3o at forbinde strømforsynings- og returterminalerne på den ydre strømkilde 3o4 (fig. 3) med valideringskredsløbet.

Terminal A er forbundet med en spændingsforsyningsledning 4oo, og terminal B er forbundet med en negativ potentialledning 4o2 (0 volt).

35 HF2 oscillatoren 3ol er forbundet mellem lednin gerne 4oo og 4o2. Oscillatorkredsløbet 3ol er passende et Colpitt kredsløb, hvis transistors emitter er forbundet med den negative potentialledning 4o2 over et seriearran-

DK 163844B

18 • gement af en induktans 4o6 og en*modstand 4o5. Oscillatoren bliver virksom, når et forspændingssignal på ledningen 4o7 føres til transistorens basis. Udgangen 5o3 på HF2 oscillatorkredsløbet er ved hjælp af en ledning 5ol over 5 en kondensator 4o8 og et bufferkredsløb 4o9 forbundet med indgangen b på LSI kredsløbet 316. Bufferkredsløbet 4o9 tillader, at udgangssignalet fra HF2 oscillatorkredsløbet 3ol overvåges på udgangsterminalen D uden at påvirke svingningsfrekvensen.

lo De to spoler i føleren HF1, som i dette eksempel er anbragt i parallel modsat stilling, er indkoblet i et Colpitt oscillatorkredsløb på tilsvarende måde som føleren HF2. Som allerede nævnt er oscillatoren HF1 imidlertid altid i det mindste i tomgang på grund af et forspændings-15 signal, som tilføres basis i oscillatorens transistor fra en spændingsdeler omfattende et seriearrangement af en modstand 4lo, en diode 411 og en modstand 412, der er indkoblet mellem de positive og negative spændingsledninger 4oo og 4o2. Den effektive resistans af grenen, som forbin-2o der emitteren i oscillatorens transistor med den negative spændingsledning 4o2, kan reduceres af et effektforøgelsessignal, som tilføres basis i den elektroniske afbryder 3o7, der har form af en skiftetransistor for således at forbinde modstanden 3o6 i parallel med modstanden 3o5. Virknin-25 gen heraf er, at HF1 oscillatorkredsløbet 3oo skiftes fra sin tomgangs- eller ventetilstand til fuld effekt. Forholdet mellem kapacitanserne af de to kondensatorer 58o,581 i det afstemte kredsløb i HF1 oscillatoren er valgt ca.

3:1 for at minimere dæmpningen af udgangssignalet fra ud-3o gangen 5o5 på oscillatoren. Denne udgang på HF1 oscillatorkredsløbet er over en kondensator 413 og et bufferkredsløb 414 forbundet med indgangen a på LSI kredsløbet 316. Bufferkredsløbet 414 er kontinuerligt virksomt for at muliggøre, at svingningsfrekvensen af HF1 oscillatoren over-35 våges på terminal C uden modificering af dens værdi. En kondensator 415, som er forbundet mellem basis i oscillatortransistoren og den negative ledning 4o2, tjener som en afkoblingskondensator for transistoren. Yderligere kondensa-

DK 163844 B

19 torer 4o3,4o4 og 416, som er indkoblet mellem spændingsledningerne 4oo og 4o2, tjener til at tilvejebringe højfrekvensfiltrering og energiopfyldning. Dette forhindrer svingninger i forsyningsspændingen, som ellers kunne for-5 styrre driften af valideringskredsløbet.

Basis i skiftetransistoren 3o7, som er forbundet med den negative ledning 4o2 over et parallelarrangement af en modstand 7o8 og en kondensator 7o9, er indrettet til at modtage et spændingssignal over ledningen 5oo lo gennem en modstand 71o, når den elektroniske afbryder 3o8, der igen er i form af en skiftetransistor, indkobles af et "effektforøgelses"-signal, som føres til dens basis på ledningen 317 fra LSI kredsløbet 316. Den elektroniske afbryder 319 omfatter en første skiftetransistor 42o, som 15 leverer et spændingssignal til basis i en yderligere skiftetransistor 421, når LSI kredsløbet 316 frembringer et HPROM-åbne"-signal på ledningen 318 og også indkobler strøm til indgangen y på PROM. Spændingssignalet, som føres til basis i transistoren 421, forårsager samtidigt, 2o at et signal føres til en åbneindgang x på PROM 315 for at tillade LSI kredsløbet 316 at adressere PROM og udlæse lagrede data.

En kondensator 424, som er indkoblet mellem ledningerne 4oo,4o2, lagrer energi fra den ydre strømforsy-25 ningskilde, så at den lagrede energi kan anvendes til at forøge effekten, som føres til PROM 315, når transistorerne 42o,421 er indkoblet.

PROM kredsløbet 315 har syv adresseindgange A0-A6, som tillader LSI kredsløbet 316 at anmode PROM om på ud-3o gangsledninger DQ-D3 at afgive signaler, som repræsenterer sættene af øvre og nedre grænseværdier lagret i PROM svarende til møntværdierne hørende til den korrekte dekodede adresseledning A0-A6. Adresseledningerne Ao-A5 er hver for sig forbundet med de tilsvarende møntudgangsterminaler J, 35 K,L,M,N og P. Adresseledningen A6 er forbundet med terminalen Q. PROM adressesignalerne og udgangssignalerne optræder på ledningerne A0-A6 på forskellige tidspunkter.

Ved at anvende multiplex drift til at overføre de forskel-

DK 163844 B

20 lige sæt af data på ledningerne ΆΟ-Α6 reduceres antallet' af ben, som kræves på LSI kredsløbet og derved også omkostningerne .

Driften af LSI kredsløbet følger et program, som 5 skrider frem i overensstemmelse med taktimpulser fra et taktkredsløb 422, der samtidigt leverer to sæt af taktimpulser ved frekvenser på o,5 MHz og 25o Hz. Grunden til to sæt af taktimpulser er, at der er en stor mangfoldighed af forskellige tidsstyrebølgeformer, som er påkrævet i lo LSI kredsløbet 316, og det er hensigtsmæssigt at frembringe disse ved anvendelse af de to betydeligt forskellige basistaktfrekvenser og passende delere. LSI kredsløbet tilvejebringer et signal på en udgangsterminal G for at tillade, at taktimpulshastigheden overvåges. Endvidere 15 har LSI kredsløbet fortrinsvis som vist en sætteindgang d forsynet med en omskifter 423 til forvalg af et af to forskellige ankomst/afgangstærskelniveauer for HF2 føleren.

Lavfrekvensoscillatorkredsløbet 3o2 ligner de to 2o højfrekvensoscillatorer HF1 og HF2 og omfatter igen en

Colpitt oscillator, idet de to spoler i LF føleren er anbragt i parallel med deres gensidige induktans i modvirkning i dette eksempel. Oscillatortransistoren er forsynet med et seriearrangement af en modstand 429, en diode 25 43o og en anden modstand 431, som tilsammen udgør for spændingsnetværket 311, og også to afkoblingskondensatorer 432,433, der sammen med serienetværket 429-431 er forbundet mellem på den ene side en skiftet forsyningsledning 434, som forsynes fra ledningen 31o for således at 3o modtage effektforøgelsesspændingen, når LSI kredsløbet frembringer et effektforøgelsessignal på ledningen 317, og på den anden side en negativ spændingsledning 435, som er på det samme potential som den negative spændingsledning 4o2. Emitterkredsløbet i Colpitt oscillatoren indbe-35 fatter en variabel modstand 436 og faste modstande 728 og 729 i forbindelse med en induktans 73o for at tillade, at svingningsamplituden med og uden en tilstedeværende mønt indstilles i det dynamiske område for valideringskredslø-

DK 163844 B

21 bet. Det oscillerende udgangssignal fra kredsløbet 3o2 føres til forstærkeren 312, der som vist har form af en emitterfølgerbuffer, hvis udgangssignal føres over ledningen 437 til ensretnings- og udglatningskredsløbet 313 5 og tillige over en kondensator 438 føres til en differentialforstærker 439, der fungerer som en nulgennemgangsdetektor, som tjener til at styre driften af kredsløbet 313.

Som vist i fig. 5 omfatter ensretnings- og udglat-lo ningskredsløbet 313 to CMOS skifteanordninger 44o,441, der er anbragt i parallelgrene 51o,511, som forsynes fra udgangen på emitterfølgerbufferen 312, idet de respektive grene hver forbinder en af grenene 51o,511 med en ledning 444, som holdes på en referencespænding, og indbefatter 15 en yderligere CMOS skifteanordning 443,442, respektive filternetværk 445,446 for de to grene 51o,511 og en integrerende differentialforstærker 447, hvis indgange modtager udgangssignalerne fra disse filternetværk. Fig. 6 vir ser ved (a) det sinusformede udgangssignal fra emitterføl-2o gerbufferkredsløbet 312. Nulgennemgangsdetektoren 439, hvis udgangssignal portstyres til de fire CMOS skifteanordninger over NOR-porten 448 (fig. 4), så at det kun styrer disse skifteanordninger ved modtagelse af et tilladesignal på en ledning 53o fra effektforøgelsesledningen 25 317, styrer CMOS skifteanordningerne i par 44o,442 og 441,443, så at de positive halvperioder af signalet på ledningen 437 optræder på indgangen til filternetværket 445, medens de negative halvperioder optræder på indgangen til filternetværket 446. Disse signalbølgeformer er vist 3o henholdsvis ved X og Y i fig. 6 (c) og (d), medens skiftebølgeformen fra nulgennemgangsdetektoren er vist i fig.

6 (b). Som vist i fig. 4 er filternetværkene 445,446 RC-filtre, som hver frembringer et middeljævnstrømsniveau fra bølgeformerne X og Y, der føres til den tilsvarende 35 indgang på den integrerende differentialforstærker 447.

Integrationen tilvejebringer et andet filtreringstrin, medens virkningen,af at det er en differentialforstærker, bevirker, at størrelserne af de positive og negative ind-

DK 163844 B

22 , gangssignaler adderes aritmetisk for at frembringe en negativ udgangsjævnspænding, som optræder på en udgangsledning 45o.

Det skal bemærkes, at da forstærkeren 447 i det 5 væsentlige modtager jævnstrømsindgangssignaler, kræver den ikke en stor båndbredde eller en høj stigningshastighed. Nulgennemgangsdetektoren 439 er en skifteanordning med lavt effektforbrug, og CMOS anordningerne 44o-443, der kun energiforsynes, når effektforøgelsessignalet, som på ledlo ningen 53o føres til den ene indgang på NOR-porten 448, frembringes af LSI kredsløbet, har forsvindende lille strømforbrug.

Anvendelsen af differentialforstærkeren 447 er vigtig for målenøjagtigheden. Der betragtes en indgangsbølge-15 form med en jævnstrømsforskydningskomposant henført til referenceforsyningen. Dette jævnstrømsniveau vil skiftevis optræde ved X og Y, som vil give identiske jævnstrøms-komposanter med den samme polaritet, og det resulterende udgangssignal fra differentialforstærkeren vil være nul.

2o De analoge CMOS omskiftere 44o-443 behøver ikke at have modstanden nul i TIL-tilstanden, da det kun er påkrævet, at TIL-modstanden for de fire anordninger er ens, hvilket de naturnødvendigt er, når de, som det foretrækkes, er integreret i §n anordning. Anvendelsen af fire omskiftere 25 og lavimpedansbufferen 312 sikrer, at filternetværksindgangene altid ser en konstant lav kildeimpedans,og derfor er differentialmålingen altid nøjagtig.

Det viste ensretnings- og udglatningskredsløb 313 tilvejebringer således et jævnstrømssignal ud fra en si-3o nusformet indgangsbølgeform med meget lavt energiforbrug.

Det samme resultat ville ikke opnås med en simpel diodeensretter på grund af forskydningsspændingen hidrørende fra diodens spændingsfald i lederetningen og temperaturkoefficienten for denne spænding. En præcisionsensretter, 35 der anvender to dioder og en operationsforstærker, fjerner disse fejlkilder, men operationsforstærkeren ville kræve et forstærkningsbåndbreddeprodukt på ca. loo gange arbejdsfrekvensen (dvs. loo x 12o kHz = 12 MHz) og en hur-

DK 163844B

23 tig stigehastighed (engelsk: slew rate). Det under henvisning til fig. 4,5 og 6 beskrevne kredsløb fjerner behovet for disse krav.

Under varigheden af effektforøgelsessignalet, som 5 frembringes af LSI kredsløbet, føres det negative jævnspændings signal på ledningen 45o (fig. 4) på en første gren 455 direkte til en CMOS skifteanordning 453 og på en anden gren, som indbefatter en inverterende forstærker 451 med forstærkningen én til en anden CMOS skifteanord-lo ning 454 over en ledning 456. Disse CMOS skifteanordninger bliver alternativt omskiftet af et fælles digitalt signal på en udgangsledning 457. Den omskiftede spænding fra skifteanordningen 453 eller 454 føres til den ikke inverterende indgang på en integrerende forstærker 472, som 15 frembringer en voksende eller aftagende savtakudgangsspænding afhængigt af fortegnet for indgangsspændingssignalet. Savtaksignalet sammenlignes i en spændingskomparator 452 med en referencespænding på den inverterende indgang på komparatoren. Denne spænding omskiftes mellem værdier 2o +Vt og -Vt af udgangssignalet fra komparatoren 452, som føres tilbage gennem et resistivt netværk omfattende modstande 458,459.

En referencespænding V ref tilvejebringes på ledningen 46o fra en operationsforstærker 461, hvis inverte-25 rende indgang er forspændt fra effektforøgelsesledningen 31o over et spændingsdelernetværk omfattende modstande 465 og 466 med ens værdi, som er forbundet mellem den negative ledning 435 og effektforøgelsesledningen 31o. Kondensatorer 463 og 464 er afkoblingskondensatorer. Referen-3o cespændingen på ledningen 444, referencespændingen på nulgennemgangsdetektoren 439, spændingerne på de ikke-inver-terende indgange på forstærkeren 451 og integratoren 456 og referencespændingen *Vt afledes alle fra referencespændingen Vref på ledningen 46o.

35 Funktionen af spænding-til-frekvensomsætningskreds- løbet 314 skal nu beskrives under henvisning til fig. 7.

Udgangsjævnspændingen fra ensretnings- og udglatningskredsløbet 313, som på ledningen 45o føres som indgangsspænding »

DK 163844 B

24 til spænding-til-frekvensomsætteren 314, er betegnet med -V^n (Vre£ på ledning 46o er betegnet som O volt). Til tidspunktet t er i fig. 7(a) og 7(b) vist spændingerne på grenene henholdsvis 455 og 456 på indgangene til skif-5 teanordningerne 453 og 454. På dette tidspunkt har kompa-ratorudgangssignalet, som optræder på udgangen af en NOR-port 47o, den negative værdi -V (fig. 7(e)), og dette

A

signal, som samtidigt føres til styreindgangene på skifte-anordningerne 453,454, giver adgang for spændingen +V^n lo til den inverterende indgang på den integrerende forstærker 472, medens spændingen -V\ holdes tilbage. Fig. 7(c) viser indgangsspændingen til den integrerende forstærker 472. Denne forstærker leverer følgelig på sin udgang en savtakspænding (se fig. 7(d)) med værdien -V^n t/RC, 15 hvor RC repræsenterer den effektive resistive og kapaciti-ve værdi af integratoren 472. Udgangsspændingen fra inte-gratoren 472 sammenlignes i en spændingskomparator 452 med tærskelspændingen, som på dette tidspunkt har værdien -Vt, som føres til den inverterende indgang, og når ud-2o gangssavtakspændingen er lig med referencespændingen (på tidspunktet t^), skifter udgangsspændingen fra kompa-ratoren 472 fra lav til høj, således at den har en ny værdi +V (fig. 7(e)). -V er i det væsentlige det samme po-

Λ A

tential som potentialet på ledningen 435, medens +V er i 25 det væsentlige det samme potentiale som potentialet på ledningen 31o. Ændringen i udgangsspændingen fra kompara-toren 452 på grund af det resistive netværk 458,459 har den virkning, at den ændrer referencespændingen på den inverterende indgang af komparatoren 452 til +Vt. Samtidig 3o omskifter det nye udgangssignal på komparatoren 452 anordningerne 453,454, så at spændingen, som føres til den inverterende indgang på integratoren 472, nu har værdien -V^n· Dette er angivet i fig. 7(c). Integratorens udgangsspænding stiger derpå til stadighed med hældningen V/RC, 35 indtil (til tidspunktet ^2^ integratorens udgangsspænding er lig med værdien +V^, hvorefter kredsløbet omskiftes endnu engang, og integratorens udgangssignal bliver igen en faldende savtakspænding. Det vil derfor forstås, at

DK 163844 B

25 (under varigheden, hvor effektforøgelsessignalet frembringes af LSI kredsløbet), der frembringes et pulserende spændingssignal på ledningen 457 ud fra udgangssignalet på NOR-porten 47o, som over ledningen 471 føres til LF indgangen 5 c på LSI kredsløbet 316. Det vil ses, at den positive og negative hældning af integratorens udgangsspænding er proportional med størrelsen af V\n. Frekvensen af signalet, som frembringes på ledningen 471, er derfor lineært proportional med amplituden af udgangssignalet fra LF oscil-lo latorkredsløbet 3o2.

Det skal bemærkes, at den valgte størrelse af referencespændingen Vre£ ikke er særlig betydningsfuld, da den anvendes som en fælles referencespænding for ensretnings-og udglatningskredsløbet 313, den inverterende forstærker 15 451, integratoren 472 og komparatoren 452. Den valgte stør relse er passende lig med ca. halvdelen af "effektforøgel-ses"-spændingen på ledningen 31o for at holde detekteringskredsløbet lineært over hele dets dynamiske område. Det skal også påpeges, at anvendelsen af den samme indgangs-2o spænding (dvs. udgangsspændingen fra ensretnings- og ud glatningskredsløbet 313) for de positive og negative halvperioder af indgangsspændingsbølgeformen for integratoren 472 sikrer, at der ikke er nogen forskydning i udgangsfrekvenssignalet på ledningen 471. Med andre ord, når ind-25 gangsspændingen V^n er i nærheden af nul, er frekvensen af signalet på ledningen 471 også i nærheden af nul.

Det skal yderligere påpeges, at perioden af LF signalet på ledningen 471 er proportional med V^, som igen er proportional med effektforøgelsesspændingen, men da V^n 3o vokser med effektforøgelsesspændingen (V^n er proportional med amplituden af lavfrekvensoscillatorens udgangssignal), er udgangsperioden i det væsentlige uafhængig af effektforøgelsesspændingen .

I det væsentlige er funktionen af LSI kredsløbet 35 at behandle HF1-,HF2- og LF signalerne,som det modtager på indgangene a,b,c,på en sådan måde, at det bestemmer, om den afprøvede mønt er en akceptabel mønt af en anerkendt værdi. Med hensyn til HF1- og HF2 signalerne bestem-

DK 163844B

26 mer LSI kredsløbet de Øjeblikkelige frekvenser i hvert tilfælde ved at tælle antallet af gange, som HF signalet passerer et forudindstillet tærskelniveau (V.^ henvist til i beskrivelsen af fig. lo) i et forudbestemt taktinterval.

5 Med hensyn til LF signalet tæller LSI kredsløbet antallet af taktimpulser, som frembringes af taktkredsløbet 422 under hver cyklus af LF signalet og måler derfor den øjeblikkelige periode af LF signalet.

For i det ideelle tilfælde at kompensere for virk-lo ningen af drift, temperaturændring og lignende faktorer beregner LSI kredsløbet forholdet mellem spidsværdien af hver af HF1-,HF2- LF tællingerne, og de tilsvarende tomgangsniveauer (dvs. ikke nogen mønt i undersøgelsesområdet for den tilsvarende føler), som optræder umiddelbart forud 15 for eller efter maksimumsniveauet, og sammenligner derpå de beregnede forhold med sættene af forudbestemte øvre og nedre grænseværdier, som udlæses fra PROM 315. Med hensyn til HF1- og HF2 signalerne er hver spidstælling i praksis ikke signifikant forskellig fra tomgangsværdien, og der 2o opnås således en tilstrækkeligt nær tilnærmelse til fuld kompensation ved tælling af forskellen mellem spids- og tomgangsfrekvensværdierne. Den dæmpede spids LF amplitude for nogle møntværdier er imidlertid langt mindre end tomgangsværdien, og LSI kredsløbet programmeres i så fald til 25 at beregne en kvotientværdi, hvad angår LF tællingen.

LF udgangssignalet på ledningen 471 er en firkantbølge med et impulsbreddeforhold i det væsentlige på 1:1, og dens frekvens varierer i overensstemmelse med størrelsen af oscillationen af LF oscillatorkredsløbet 3o2. For 3o nøjagtigt at måle spidsdæmpningen, når mønten bevæger sig forbi LF føleren, skal hver målesampel, som udføres af LSI kredsløbet, fortrinsvis ikke vare mere end 2,5 ms.

For at opnå en nøjagtighed på o,l% skal indgangsfrekvensen derfor være mindst 4oo kHz. For at minimere virkningen af 35 integratorbåndbredde og signaludbredelsesforsinkelse gennem komparatoren 452 måles perioden af LF indgangssignalet til LSI kredsløbet i stedet for indgangsfrekvensen som allerede nævnt. I et praktisk eksempel er maksimumspe-

DK 163844 B

27 rioden blevet valgt til 2 ms, og en 512 kHz taktfrekvens' portstyres for hver periode for at give en maksimumstælling på lo24 i denne periode. Denne maksimumsperiode svarer til minimumsoscillatoramplituden, som svarer til den 5 møntværdi, der giver anledning til den højeste dæmpning.

Forholdet mellem spidsværdi og tomgangsværdi, som beregnes af LSI kredsløbet, vælges til at give en fuldudslagsmåling for en mønt med dæmpningsforholdet 8:1. Minimumsperioden svarende til, at der ikke findes nogen mønt, er lo derfor o,25 ms. Denne "tomgangs"-periode måles over otte efter hinanden følgende perioder for at forøge opløsningen og kan måles,enten før mønten er tilstede, eller efter at mønten har forladt målefeltet. Efter målingen har LSI kredsløbet 316 to ti bit binære tal i lageret svarende 15 til to indgangsperioder. Det første binære tal (tomgang) er en tælling af det samlede antal impulser, som frembringes under otte efter hinanden følgende tomgangsperioder.

Det andet binære ti bit tal (spids) er en tælling af maksimumsantallet af taktimpulser, som frembringes under en 2o eller anden enkelt indgangsperiode, som optræder mellem ankomsten til HF2 og afgangen fra HF2. LSI kredsløbet udfører den binære division.

(Spids/tomgang) x 512 = normaliseret spidsværdi .

25 Den normaliserede spidsværdi er et binært ni bit tal svarende til dæmpningen af mønten og sammenlignes i LSI kredsløbet med indstillinger af øvre og nedre grænseværdier, som udlæses fra PROM 315.

Det skal bemærkes, at størrelsen af effekt-til-3o spændingen 512 kHz taktfrekvensen, værdierne af RC i in- tegratoren, forstærkningen af ensretnings- og udglatningskredsløbet 313 og den absolutte amplitude af LF oscillatorkredsløbet 3o2 ikke påvirker den normaliserede spidsværdi, forudsat at lavfrekvensdetekteringskredsløbet har 35 en lineær karakteristik.

Virkemåden af hele møntkontrolapparatet skal nu beskrives, idet der specielt henvises til fig. 8, som viser de forskellige trin (8oo-842), som udføres af LSI

DK 163844 B

28 kredsløbet.

Det antages, at valideringsapparatet er afbrudt, og at der ikke findes nogen mønt nogetsteds i det. Appa-ratet bliver derpå koblet til. For i den følgende beskri-5 velse at lette forståelsen af virkemåden af LSI kredsløbet, skal en simpel behandlingsmåde for HF1-,HF2- og LF indgangssignalerne til LSI kredsløbet beskrives, selv om mere avancerede metoder kan anvendes i praksis, f.eks. behandling af LF signalet på ledningen 471 på den ovenfor beskrevne lo måde.

Trin 8oo; LSI tilbagestiller alle registre, låsekredse (latches), timere og sekvenskredse (sequencers).

Trin 8ol; 15 En forsinkelse, f.eks. 256 ms, forløber for at gi ve HF1 oscillatorkredsløbet tilstrækkelig tid til at falde til ro ved en regelmæssig svingningsfrekvens i sin vente- eller tomgangstilstand.

Trin 8o2: 2o Derefter akkumuleres HF1 tomgangstællingen af LSI kredsløbet.

Trin 8o3; På den ovenfor beskrevne måde akkumulerer LSI kredsløbet gentagne gange en tælling svarende til antallet 25 af gange, hvor oscillatorsignalet passerer VTH tærsklen (fig. lod) i et forudbestemt taktinterval. I henseende til hver tælling beregner LSI kredsløbet AHF1, som er lig med HF1 tællingen minus HF1 tomgangstællingen akkumuleret i trin 8o2.

3o Trin 8o4:

Hver beregnet værdi AHF1 sammenlignes med AHF1T (lig med en tælling svarende til HF1T (se fig. lo(a)) minus HF1 tomgangstællingen, og hvis AHF1 tællingen ikke er større end AHF1T tællingen, returnerer LSI kredsløbet 35 for at gentage trin 8o3 i henseende til den næste HF1 tælling. Hvis AHF1 tællingen imidlertid overstiger AHF1T tællingen, fortsætter LSI kredsløbet til trin 8o5. Det vil forstås, at trin 8o4 faktisk søger efter møntankomst. Det

DK 163844 B

29 skal særlig bemærkes, at før detekteringen af møntankomst, er de elektroniske afbrydere 316 og 3o8 afbrudt, fordi der ikke er noget effektforøgelsessignal frembragt af LSI kredsløbet på ledning 317, og LF- og HF2 oscillatorkredsløbene 5 3o2 og 3ol er således ikke energiforsynet. Der er altså

ikke noget "PROM-tillade"-signal frembragt af LSI kredsløbet 316 på ledning 318, og PROM 315 er således også uden energitilførsel. Den eneste strøm, som aftages fra strømforsyningskilden, er derfor den, der kræves til at holde lo HF1 oscillatoren i standby og til at energiforsyne LSI

kredsløbet. Denne samlede strøm vil typisk være mindre end ca. 1 mA ved 5 volt.

Trin 8o5; LSI kredsløbet sætter effektforøgelseslåsen, som 15 har den virkning, at den frembringer et effektforøgelsessignal på ledning 317 for således at forsyne HF1 oscillatoren med fuld effekt og således også energiforsyne LF- og HF2 kredsløbene. Programmet fortsætter derpå samtidigt til trin 8o6 for HF1 signalet og til trin 826 for LF- og HF2 2o signalerne.

Trin 8o6:

En HF1 timer, der er indstillet til en forudbestemt periode (256 ms i dette eksempel), startes. Formålet med HF1 timeren vil blive forklaret nedenfor.

25 Trin 8o7;

Hver successive 4HF1 tælling kontrolleres i forhold til den højeste modtagne ΔΗΡ1 værdi,efter at møntankomst er blevet detekteret, og hvis strømværdien overstiger den tidligere noterede spidsværdi, indsættes den 10-3o bende tælling som den nye spidsværdi.

Trin 8o8:

En bestemmelse udføres af, om hver 4HF1 tælling overstiger ^HF1T tællingen. Hvis dette er tilfældet, fortsætter programmet til trin 8o9, men hvis ikke (dvs. HF1 35 afvigelse detekteres) fortsætter programmet til trin 81o.

Trin 8o9: * - ----

Hvis HF1 timeren er løbet ud, fortsætter programmet til trin 811. Ellers vender det tilbage til trin 8o8

DK 163844 B

30 for at gentage trin 808 i henseénde til den næste £HF1 -tælling. HF1 tidsperioden 256 ms er valgt således, at for alle akceptable mønter vil HF1 afvigelse være blevet de-tekteret indenfor HF1 tidsstyreperioden. Det er imidler-5 tid tænkeligt, at faktorer, såsom HF1 tomgangsdrift, når apparatet ikke anvendes af en kunde, kunne have forårsaget, at AHF1 tomgangstællingen var steget op over AHF1T tærsklen. LSI kredsløbet ville således fejlagtigt detektere møntankomst, og endvidere ville en HF1 afgang ikke bli-lo ve detekteret. Hvis det ikke var på grund af HF1 timeren, kunne tilbagestillingen af LSI kredsløbet under sådanne forhold ikke finde sted. I det usædvanlige tilfælde, hvor HF1 tomgangstællingen stiger op over HF1T tærsklen, fortsætter programmet imidlertid efter forsinkelsen på 256 ms 15 til trin 811.

Trin 811:

En ny HF1 tomgangstælling lagres.

Trin 812:

Alle registrene, låsekredsene, timerne og sekvens-2o kredsene tilbagestilles, og programmet vender tilbage til trin 8o3 for påny at begynde søgningen efter ankomst af en anden mønt. linder normale omstændigheder fortsætter programmet fra trin 808 direkte til trin 81o.

Trin 81o; 25 HF1 timeren tilbagestilles.

Trin 813;

Spidsværdien af ÅHF1 tællingen bestemt i trin 8o7 sammenlignes med de forskellige indstillinger af HF1 øvre og nedre grænseværdier, som er lagret i PROM for at 3o bestemme, om maksimumstællingen ligger mellem den øvre og nedre grænseværdi for en af de genkendte møntværdier.

Trin 826:

Idet der vendes tilbage til LF- og HF2 signalerne, forsinkes programmet i en forudbestemt periode, f.eks.

35 32 ms, før der fortsættes samtidigt til trin 814 (LF) og 815 (HF2). Denne forsinkelse tillader transiente i LF- og HF2 svingningerne at dø ud, før LF- og HF2 målingerne foretages.

DK 163844 B

31

Trin 814: LF tællingen svarende til antallet af taktstyrede impulser, som er talt i hver cyklus af LF signalet, akkumuleres gentagne gange.

5 Trin 816:

En søgning foretages efter spidsværdien af LF tæl lingen af flere modtagne tællinger.

Trin 815; HF2 tomgangstællingen akkumuleres. lo Trin 817: LSI kredsløbet akkumulerer gentagne gange HF2 tællingen svarende til antallet af gange, som HF2 signalet passerer et forudbestemt tærskelniveau i et taktstyret interval og beregner for hver HF2 tælling værdien 4HF2, som 15 er lig med HF2 tællingen minus HF2 tomgangstællingen.

Trin 818: LSI kredsløbet lagrer den største af de forskellige HF2 tællinger som maksimumstællingen.

Trin 819: 2o LSI kredsløbet søger efter overgang fra, hvor åHF2 tællingen er større end HF2T til, hvor 4HF2 tællingen er mindre end 4HF2T. Hvis overgangsbetingelsen ikke opfyldes, vender programmet tilbage til trin 816 og 818 for at fortsætte søgningen efter maksimums LF- og HF2 25 tællinger. Når overgangsbetingelsen er opfyldt (dvs. HF2 afgang), fortsætter programmet samtidigt til trin 82o og 821.

Trin 82o: 4HF2 maksimumstællingen sammenlignes med øvre og 3o nedre grænse for 4HF2 for de forskellige møntværdier, som udlæses fra PROM for at se, om HF2 spidsværdien ligger mellem grænseværdierne for nogen af de anerkendte værdier.

Trin 821; LSI kredsløbet akkumulerer LF tomgangstællingen.

35 I denne henseende skal det påpeges, at for HF1 og HF2 målingerne er det nødvendigt at akkumulere tomgangsværdien, før mønten er ankommet til undersøgelsesområdet, fordi tomgangsværdien er påkrævet ved beregningerne, som finder

DK 163844 B

32 t sted/ når mønten er i undersøgelsesområdet. Med hensyn til LF er det imidlertid forholdet mellem LF spidsværdien og LF tomgangsværdien, som måles, og tomgangsværdien kan derfor måles, før eller efter at mønten er i undersøgelsesom-5 rådet. I dette eksempel har det vist sig at være mere hensigtsmæssigt at måle LF tomgangsværdien, efter at mønten har forladt undersøgelsesområdet.

Trin 822: LSI kredsløbet beregner forholdet mellem LF maksi-lo mumstællingen bestemt i trin 816 og LF tomgangstællingen bestemt i trin 821.

Trin 823 i LSI kredsløbet sammenligner det beregnede LF forhold med den øvre og nedre LF forholdsgrænseværdi for de 15 forskellige møntværdier, som udlæses fra PROM.

Trin 824: LSI kredsløbet udfører en gyldighedskontrol for at se, om HF1-, HF2- og LF prøverne, som udføres i trin 813,82ο og 823, hver indikerer den samme værdi for den 2o afprøvede mønt. Hvis dette er tilfældet, er mønten akcep-tabel, ellers er den ikke. Programmet fortsætter derpå samtidigt til trin 812 og 825. Trin 812 er allerede blevet beskrevet.

Trin 825; 25 LSI kredsløbet udlæser resultatet af gyldigheds- kontrollen udført i trin 824.

Et meget vigtigt træk ved det beskrevne møntgyl-dighedskontrolapparat er, at anvendelsen af PROM betyder, at den eneste modifikation, som skal foretages for at 3o tilpasse apparatet til møntsættene i forskellige lande, er at ændre dataene, som er lagret i PROM overensstemmende dermed.

I fig. 9 er der i et tidsdiagram vist ændringen i forskellige signaler og strømme i valideringskredsløbet.

35 Fig. 9(a) og 9(c) viser variationen i frekvenserne af HF1-og HF2 oscillatorudgangssignalerne, medens fig. 9(b) repræsenterer amplituden af LF oscillatorudgangssignalet.

Fig. 9(d) viser den samlede strøm, som forbruges af HF1-

DK 163844 B

33 * oscillatoren og LSI kredsløbet. Denne strøm ændrer sig fra et tomgangsniveau, efter at HF1T tærsklen er nået til et højere niveau, som varer, indtil kort efter at HF2 frekvensen falder under HF2T tærsklen, hvorefter HF1 oscilla-5 toren vender tilbage til tomgang igen. Da dæmpningseffekten af selv den mest dæmpende mønt er lille på tidspunktet for afføling af HF1 ankomst, kan tomgangs HF1 effektforbruget være meget lille, f.eks. mindre end ca. 1 mA ved 5 volt. 'LF- og HF2 oscillatorerne energiforsynes i samme tid, lo som HF1 oscillatoren arbejder på fuld effekt. Dette er vist i fig. 9(e). Den samlede strøm, som forbruges af valideringskredsløbet i denne tid,bortset fra når PROM energiforsynes, er ca. 15 mA ved 5 volt. Fig. 9(f) viser, at PROM energiforsynes i et første tidsrum for at muliggøre, 15 at HF1 grænseværdierne,og i et andet og tredie tidsrum efter HF2 afgang for at muliggøre,at først HF2- og derpå LF græns· værdierne udlæses fra PROM. Den samlede strøm, som forbruges af valideringskredsløbet, er relativt høj, nemlig på ca. 5o-15o mA ved 5 volt, medens PROM energiforsy-2o nes, men de tre tidsrum,! hvilke PROM energiforsynes for hver mønt,kan vælges til at være netop lange nok til den krævede udlæsning af grænseværdier for således at minimere den samlede tid,i hvilken PROM energiforsynes. De angivne effektforbrugstal for PROM gælder for bipolære PROM*er, 25 der er valgt på grund af deres lave pris. Der kan fås CMOS PROM’er med lavere effektforbrug, men for tiden er deres pris så høj, at det gør dem uegnede. Fig. 9(g) viser, hvorledes den samlede forbrugte strøm (fuldt optrukket linie) varierer med tiden. Den punkterede linie angiver en 3o typisk værdi (under 2 mA ved 5 volt) for den forbrugte middelstrøm. Naturligvis vil værdien afhænge af middeltiden, som adskiller indkastning af efter hinanden følgende mønter i møntkontrolapparatet.

Det skal under henvisning til fig. 4 bemærkes, at 35 undtagen når et effektforøgelsessignal frembringes af LSI kredsløbet, holdes udgangssignalerne fra NOR-portene 448, 47o og 5o6 på logisk "0". Dette gør kredsløbet efter hver port uvirksomt for derved at reducere effektforbruget og >

DK 163844 B

34 sikre, at eventuelle støjsignaler på de andre indgange på disse NOR-porte er uden virkning.

I kendte møntkontrolapparater, hvor alle de elektroniske kredsløb er permanent strømforsynede, vil den 5 samlede strøm, som aftages, f.eks. være som vist med den stiplede linie. Det beskrevne apparat reducerer derfor tydeligvis i væsentlig grad middeleffektforbruget og egner sig derfor navnlig til anvendelse i apparater, såsom mønttelefoner. Det i forhold til LSI kredsløbet ydre kredsløb lo er også holdt på et minimum for derved at minimere omkostninger og forøge pålideligheden.

Eksempelvis er hver øvre eller nedre grænseværdi hørende til hver prøve (HF1, LF eller HF2) for hver anerkendt møntværdi et 9 bit tal, som lagres i en PROM af den 15 art, som er organiseret med fire bit dataord. For at udlæse et 9 bit tal fra PROM er det derfor nødvendigt at anvende tre separate adresser for PROM. For et møntgyldig-hedskontrolapparat, som er i stand til at genkende seks forskellige møntværdier, kan PROM derfor i dette eksempel 2o energiforsynes for at udlæse HF1 grænseværdierne i 36 efter hinanden følgende bundter, da hvert tal kræver tre adresser, og der er to grænser (øvre og nedre) for hver af de seks møntværdier. PROM kan være organiseret således, at der kræves 1 mikrosekund for hver udlæsning. Den samle-25 de tid, i hvilken PROM skulle behøve at være energiforsynet for at udlæse alle grænseværdierne for de tre forskellige prøver, ville derfor være 3:x 36 x 1 mikrosekund lig med lo8 mikrosekunder. Ved at adressere PROM på denne måde vil det forstås, at effekten, som forbruges af PROM, 3o i gennemsnit er extremt lille.

Det skal også bemærkes, at kredsløbet tillader tidsperioder TLF (fig. 9b) og THF2 (fig· 9c) i hvert tilfælde mellem indkobling af LF- eller HF2 oscillatoren, og det tidspunkt hvor mønten træder ind i undersøgelsesområ-35 det for føleren LF eller HF2. Disse perioder giver LF- og HF2 oscillatorerne tilstrækkelig tid til at falde til ro på en konstant tomgangsfrekvens og amplitude efter indkobling.

%

DK 163844 B

35

Der skal nu henvises til fig. lo med henblik på ~ en mere fuldstændig forståelse af betydningen af forøgelsen af den tilførte effekt til HF1 oscillatoren. Fig. loa svarer til fig. 9a og viser variationen i frekvens med ti-5 den for HF1 oscillatoren. tr er det tidspunkt, hvor mønten netop begynder at samvirke med det oscillerende magnetfelt for således at bringe frekvensen til at vokse og signalamplituden til at falde. På tidspunktet tjj når frekvenssignalet HF1T tærsklen, og HF1 oscillatoren får følgelig lo tilført forøget effekt som beskrevet ovenfor. Frekvenssignalet når sin maksimumsværdi til tidspunktet t^j og falder derpå igen for at passere under HF1T tærsklen. Endelig til tidspunktet tIV skiftes HF1 oscillatoren tilbage til sin tomgangstilstand.

15 Fig. lob og loc viser det oscillerende udgangssig nal fra en oscillator, som ikke selv udgør en udførelsesform for det første og andet aspekt ved opfindelsen omtalt ovenfor, fordi den er kontinuerligt energiforsynet ved lavere (fig. lob) og højere (fig. loc) effektniveauer, men 2o som arbejder ved en frekvens svarende til frekvensen af HF1 og HF2 oscillatorerne. Det skal understreges, at fig. lob og c og også fig. lod er rent skematiske, og at efter hinanden følgende svingninger er vist godt spredt ud fra hinanden af hensyn til illustrationen. I disse to figurer 25 er indhyllingskurven for det oscillerende signal vist med punkterede linier. "+" og angiver strømforsyningsskinnerne. Som allerede forklaret ovenfor fastsætter LSI kredsløbet kontinuerligt den øjeblikkelige oscillatorsignalfre-kvens ved at tælle antallet af gange som oscillatorsigna-3o let krydser spændingstærsklen indenfor et forudbestemt tidsrum, i fig. lob er vist signalbølgeformen for en oscillator, som svinger ved lav effekt eller tomgang. Det vil ses, at spidssignalniveauet i fravær af en mønt i undersøgelsesområdet ikke er nævneværdigt større end spændings-35 tærsklen V^, så at oscillatorsignalet i tidsintervallet T er tilstrækkeligt dæmpet,til at det er ude af stand til at krydse tærsklen VTH. I dette tidsinterval er LSI kredsløbet derfor ikke i stand til at fortsætte med at fungere

DK 163844 B

36 for at akkumulere en tælling svarende til impulsfrekven- ‘ sen. Som angivet i fig. loc med kendte oscillatorer er effekten af denne grund indstillet på et tilstrækkeligt højt niveau til,at selv den stærkest dæmpede størrelse 5 af oscillatorsignalet overstiger tærsklen VTH· Fordi skiftetærsklen af CMOS anordninger, der anvendes, i. relativt billige i handlen værende LSI kredsløb, er givet en stor tolerance af fabrikanterne, skal oscillatoreffekten være tilstrækkelig til at sikre, at selv den højeste af CMOS tærskello spændingerne vil blive overskredet selv i tilfælde af mønter, som giver anledning til den største signaldæmpning.

Med nogle oscillatorkredsløbsarrangementer, der er indrettet til at tilfredsstille dette driftskrav, kan effekten, som forbruges, når oscillatorkredsløbet er i tomgang, være 15 uakceptabelt høj for den ovenfor omtalte type af anvendelser.

Fig. lod viser tydeligt, hvorledes denne ulempe afhjælpes med en oscillator, som får tilført forøget effekt ved møntankomst til undersøgelsesområdet. I denne for-2o bindelse skal det bemærkes, navnlig under henvisning til fig. lob, at selv med en oscillator, som svinger ved lav effekt, overstiger spidsværdierne af det oscillerende signal på tidspunktet t.^ (møntankomst) stadig spændingstærsklen VTH, så at LSI kredsløbet kan detektere møntens 25 ankomst. HF1 oscillatoren er derfor indrettet til at arbejde i tomgang ved lav effekt, når der ikke er mønt tilstede.

Det vil ses, at op til tidspunktet t^ kræves der kun en relativt lav effekt. På dette tidspunkt bliver effekten til HF1 oscillatoren forøget, og dette forøger oscillator-3o signalets størrelse for at sikre, at selv på tidspunktet

tjj vil det overstige tærsklen VTH> Det er kun nødvendigt, at HF1T oscillatoren får tilført forøget effekt i tidsintervallet T , men det er mere hensigtsmæssigt at nedsætte effekten til HF1 oscillatoren samtidig med, at HF2- og LF 35 oscillatorerne kobles fra, da der ellers ville kræves to separate styresignaler. I denne udførelsesform forbliver HF1 oscillatoren derfor forsynet med forøget effekt indtil tidspunktet tIV

DK 163844 B

37

Ideelt skal tærskelniveauet HF1T være indstillet-tilstrækkeligt lavt til,at det vil blive sikkert overskredet, før mønten er i en position med maksimal vekselvirkning med magnetfeltet. Dette tillader maksimalt tidsrum 5 T ,til at transiente dør ud, før maksimumsdæmpningen nås.

Det skal eksempelvis bemærkes, at Τβ er af størrelsesordenen nogle få millisekunder, og at HF1 svingningsfrekvensen er af størrelsesordenen looo perioder/lms, så at efter hinanden følgende perioder i virkeligheden er langt tættere lo samlet end vist i fig. lob til d. Den viste måde til afbildning af HF1 svingningssignalet er imidlertid blevet anvendt for at lette forståelsen af disse figurer.

I virkeligheden er HF1 oscillatoren i sin beredskabstilstand således blot i stand til at detektere ankomst 15 af en eller anden mønt til undersøgelsesområdet, men den skal have tilført forøget effekt for at muliggøre, at en tilstrækkelig oscillatoramplitude opretholdes ved maksimumsdæmpning, for at en kvantitativ evaluering af spidsfrekvensen kan foretages for at bestemme, om mønten er akcep-2o tabel.

Det skal påpeges, at anvendelsen af et affølingsarrangement ved én enkelt plads til både at detektere møntankomst og også udføre en prøve på mønten er særlig fordelagtig, da man herved undgår anvendelsen af en ankomstmønt 25 til afføling af møntankomst og en separat måleføler, som bringes i funktion af ankomstføleren. Da HF1 oscillatoren ikke tilføres forøget effekt, før mønten er ankommet til undersøgelsesområdet for HF1 føleren, hjælper dette også med til at reducere varigheden,! hvilken HF1 oscillatoren 3o får tilført forøget effekt, og "minimerer" derved middelef fektforbruget af møntgyldighedskontrolapparatet.

Det er allerede blevet bemærket i forbindelse med fig. 1 og 2, at det skråtstillede arrangement af møntsporet 4 er bestemt til såvidt muligt at sikre, at mønten 35 forbliver i fladekontakt med bagvæggen 6 på det tidspunkt, hvor den ruller forbi HF1-, LF- og HF2 følerne, da bevægelse af mønten fra side til side ellers kunne frembringe unøjagtigheder i HF1-, LF- og HF2 spidsværdierne, hvilket

DK 163844 B

38 • kunne resultere i, at en ellers åkceptabel mønt afvises," eller at en falsk mønt fejlagtigt godkendes. Til trods for anvendelsen af det skråtstillede møntspor har det i praksis vist sig, at der er meget små variationer i møntens 5 bevægelsesbane forbi følerne, navnlig hvis de forskellige følere på grund af pladsbegrænsninger er anbragt tæt ved energiabsorptionsorganet 3 (fig. 1). For i væsentlig grad at kompensere for dette og derved reducere målespredning omfatter både HF1- og LF følerne hver et par følespo-lo ler, der er anbragt på hver sin side af møntsporet. Som vist i fig. 1 omfatter HF1 føleren en målespole HF1M, der er anbragt i den i afstand liggende væg 5, og en kompenserende spole HFLC, der er anbragt i bagvæggen 6. I dette eksempel er måle- og kompenseringsspolerne forbundet i 15 parallel. De relative induktanser (L1,L2) af de to spoler er sådanne, at deres effektive impedans hovedsageligt er afhængig af induktansen L1 af målespolen HF1M, så at målespolen overvejende tjener til at afføle vekselvirkningen mellem det oscillerende magnetfelt, der er frembragt mel-2o lem de to spoler HF1M, EF1C og mønten 7. Induktansen af HF1M spolen er derfor væsentligt mindre end induktansen af HF1C spolen. Det har imidlertid vist sig, at virkningen af kompenseringsspolen er, at den tilvejebringer god kompensation mod virkningen af variationer i møn tbevægelses-25 banen på det oscillerende udgangssignal fra HF1 oscillatoren 3oo. Sammenlignet med kendte arrangementer, hvor induktanserne af de to spoler er ens,er målefølsomheden imidlertid betydeligt højere, medens den stadig er meget afhængig af mønttykkelse med kun lidt mindre gunstig måle-3o spredning, så at den samlede nøjagtighed, der i store træk afhænger af forholdet mellem følsomhed og spredning, er forbedret. Ved passende valg af induktansværdierne af de to spoler kan den samlede nøjagtighed i virkeligheden maksimeres. Valget afhænger af faktorer, såsom længden af 35 møntsporet, som er til rådighed før følearrangementet, den vinkel,under hvilken møntsporets sidevægge er skråt-stillet bort fra lodret, og effektiviteten af et eventuelt energiabsorptionsorgan ved det øverste af møntsporet ved

DK 163844 B

39 ændring af bevægelsesretningen åf mønterne med minimum af møntprel. For at give typiske eksempler kan forholdet mellem induktanserne eller kapacitanserne af følespolerne ved meget små komposanter af sideværtsbevægelse af mønterne 5 ved maksimal målenøjagtighed typisk være så lille som ca. lo%. Når bevægelsen fra side til side er større, kan det være nødvendigt at vælge et forhold med en værdi så høj som ca. 9o%.

I et alternativt arrangement, hvor de to spoler lo er forbundet i serie, vil målespolen skulle have en induktans, som er betydeligt større end induktansen af kompenseringsspolen, for at den effektive impedans af de to spoler skal være bestemt overvejende af induktansen af målespolen.

Lignende betragtninger gælder med hensyn til LF 15 føleren, bortset fra at LF målespolen passende er monteret i bagvæggen 6 og kompenseringsspolen i forvæggen. HF2 føleren er bevidst udført af en enkelt følespole for således i det væsentlige at undgå en tykkelseseffekt. I alle tilfælde kan der på det tidspunkt, hvor mønten når den eneste 2o HF2 spole, ses bort fra eventuelle variationer i møntbevægelsesbanen og disses virkning.

Der skal nu henvises til fig. 12 for en forståelse af betydningen af at vælge LF tomgangsfrekvensen som angivet ovenfor.

25 I fig. 12 er der vist tre mønter med ens størrelse (diameter D) og tykkelse (tQ), som i hvert tilfælde fra begge sider af de to spoler i et induktivt følearrangement udsættes for et oscillerende elektromagnetisk felt H med frekvensen fQ, der som nævnt ovenfor ligger i området med 3o øvre og nedre grænser på i det væsentlige 8o kHz og 2oo kHz. Frekvensen f^ er fortrinsvis omkring 12o kHz, og LF spolerne er anbragt og orienteret således, at magnetfeltet er rettet i mønten i det væsentlige vinkelret på overfladerne af mønten, når den passerer gennem undersøgelsesområ-35 det.

I fig. 12a består den første mønt af en kerne fremstillet af et metal X forsynet med en belægning af et andet metal Y. Konduktiviteten af den magnetiske permea-

DK 163844 B

40 bilitet af metallerne X og Y er sådanne, at et magnetfelt lettere vil trænge ind i metallet Y end i metallet X. Den anden mønt (fig. lob) er en belagt mønt med samme belægningstykkelse som den første mønt, men i dette tilfælde 5 består kernen af metallet Y og belægningen af metallet X.

I den tredie mønt (fig. loc) er mønten imidlertid homogen helt igennem og består af det ene metal X.

Frekvensen f er valgt således, at indtrængningsdybden i hver af de tre mønter er Tinder dybden af enhver lo belægning på mønten, men ikke så dyb som mønternes centerplan P. For den første mønts vedkommende er "indtrængningsdybden" i mønten betegnet med . Ved den anden mønt er indtrængningsdybden $2 imidlertid større end Jy fordi magnetfeltet lettere kan trænge ind i metallet Y end i me-15 tallet X. Af denne grund er indtrængningsdybden den mindste ved den tredie mønt.

Det vil forstås, at der optræder tre forskellige niveauer af maksimumsdæmpning i LF behandlingskredsløbet med hensyn til de tre i fig. 12 viste mønter med forskel-2o lig sammensætning. Hvis en betydeligt lavere frekvens skulle anvendes, således at magnetfeltet i betydelig grad ville trænge gennem alle dele af mønten, og på grund af den frembragte "midlings"-effekt kan det være umuligt at skelne på tilfredsstillende måde mellem den første og anden 25 mønt. Hvis frekvensen på den anden side skulle være meget høj, således at magnetfeltet på grund af "skineffekten" ikke var i stand til i nogen væsentlig grad at trænge ind under tykkelsen af møntbelægningen, ville det ikke være muligt at skelne mellem den anden og tredie mønt. Ved pas-3o sende valg af LF tomgangsfrekvensen i det angivne område er det imidlertid muligt at skelne mere pålideligt mellem flere forskellige møntmaterialer.

LF føleren behøver ikke nødvendigvis at bestå af to følespoler. Den kunne f.eks. omfatte en enkelt føle-35 spole, og dette har den fordel, at LF prøven så ville være i det væsentlige uafhængig af mønttykkelsen. På den anden side ville der heller ikke være nogen kompensation for variationer i møntbevægelsesbanen.

DK 163844 B

41 s

Det skal endelig bemærkes, at fordelene, som hidrører fra anvendelsen af det specifikke frekvensområde angivet ovenfor for LF føleren, nødvendiggør anvendelsen af et induktivt følearrangement, men for såvidt angår forde-5 lene ved effektforøgelse ved møntankomst og kompensering for møntbevægelsesbanevariationer ved anvendelse af følere, der er ude af balance,i stedet for induktive følere, kan der anvendes kapacitive følere.

Forskellige modifikationer af det ovenfor beskrev-lo ne møntvalideringsapparat er mulige. F.eks. kunne LF føleren således være en ensidig spole, som primært ville være følsom for møntmateriale. Ved passende udførelse af formen af valideringsapparatets møntspor er virkningerne af eventuel slingren i møntbevægelsen langs møntsporet forbi 15 LF føleren minimale.

Ved visse kredsløbsarrangementer af HF1 oscillatoren kan effektforbruget betragtes som forsvindende, i hvilket tilfælde der ikke kræves nogen skiftet strømforsyning til HFl oscillatoren. Som vist i fig. 13, hvor de 2o samme henvisningstal som i fig. 3 betegner de samme eller tilsvarende dele, der ikke skal beskrives yderligere, bliver HF1 oscillatoren 3oo forsynet fra den positive terminal på strømforsyningskilden 3o4 og aftager kontinuerligt strøm fra strømforsyningskilden, som passerer til jord gen-25 nem et resistivt element 3o6'.

En anden modifikation indgår i kredsløbet i fig.

13. I udførelsesformen i fig. 3 er LSI kredsløbets strømforbrug, der er lille, antaget at være forsvindende, og LSI kredsløbet er permanent energiforsynet. I nogle til-3o fælde kan det imidlertid være ønskeligt at reducere det samlede energiforbrug yderligere, og dette kan opnås ved hjælp af det skiftede strømforsyningsarrangement, som er anvendt i kredsløbet i fig. 13.

Som vist forsyner en grenforbindelse loo5, der 35 kommer fra forsyningsledningen 4oo, et spændingsreduktionsorgan looo, hvis udgang over en ledning loo6 er forbundet med strømforsyningsindgangen på LSI kredsløbet 316.

En normalt åben elektronisk afbryder lool er forbundet i

DK 163844 B

42 parallel med spændingsreduktionso'rganet looo. Afbryderen lool har en styreindgang, som er forbundet med ledningen 317 for at modtage effektforøgelsessignalet, når det frembringes af LSI kredsløbet for derved at bringe afbry-5 deren til at slutte.

Spændingsreduktionsorganet looo omfatter i sin simpleste form et resistivt højimpedanselement. Før en mønt ankommer, er afbryderen lool åben, og en del af det positive potential på strømforsyningskilden 3o4 bestemt lo af den høje indre resistans i LSI kredsløbet føres til LSI kredsløbet. Den strøm, som tilføres LSI kredsløbet på denne måde, er tilstrækkelig til at sætte det i stand til at detektere møntankomst.

Når effektforøgelsessignalet frembringes på led-15 ningen 317 efter møntankomst, bringer det den elektroniske afbryder lool til at slutte for således effektivt at kortslutte spændingsreduktionsorganet looo og derved bevirke, at det positive potential på strømforsyningskilden 3o4 direkte føres til strømforsyningsindgangen på LSI kreds-2o løbet 316, som derpå arbejder ved fuld effekt for at udføre møntgyldighedskontrollerne.

Det skal bemærkes, at det dynamiske strømforbrug af et CMOS LSI kredsløb er proportionalt med kvadratet på spændingsfaldet over det, så at det samlede strømforbrug 25 af LSI kredsløbet,undtagen i tidsrummet, hvori effektforøgelsessignalet optræder på ledningen 317, er reduceret betydeligt.

Spændingen, som føres til LSI kredsløbet forud for møntankomst, skal være tilstrækkeligt over det minimum, 3o som kræves,for at LSI kredsløbet kan fungere korrekt ved udførelsen af sit program, men på et niveau, der er valgt med henblik på at minimere effektforbruget i LSI kredsløbet. Afhængigt af det særlige kredsløb, som findes i det tilsluttede udstyr (f.eks. vareautomat eller mønttelefon), 35 som valideringsapparatet skal forbindes med, kræves der endvidere en minimumsforsyningsspænding til LSI kredslø-bet,for at det kan fungere korrekt for at afgive logiske signaler til kredsløbet i det tilsluttede udstyr. Værdien

DK 163844B

43 af R^£ er valgt omhyggeligt,for at de ovennævnte kriterier kan være opfyldt samtidigt. Imidlertid kan den indre resistans af LSI kredsløbet variere overensstemmende med dets arbejdstilstand, og dette vil bevirke, at spændingen, som 5 føres til LSI kredsløbet,også varierer. For at forhindre en sådan spændingsvariation kan spændingsreduktionsorganet looo, som er vist i fig. 14, have form af en spændingsdeler omfattende resistive elementer Ioo2,loo3 og en forstærker loo4 med forstærkningen én, og hvis indgang er forbundet lo med udtagspunktet på spændingsdeleren, og hvis udgang føder forsyningsindgangen på LSI kredsløbet. På denne måde holdes forsyningsspændingen til LSI kredsløbet lig med den samme del af strømforsyningsspændingen som resistansen af det resistive element loo3 udgør af den samlede serieresistans 15 af elementerne loo2 og loo3 uden hensyn til eventuelle variationer i R^gj·

Selv om signalet fra føleren HF1 i de beskrevne udføreisesformer anvendes til at bestemme, om en mønt er akceptabel eller ikke, opnås tilførslen af forøget effekt 2o (dvs. hævning fra nul eller lav effekt til fuld driftseffekt) til de forskellige kredsløbsblokke i afhængighed af den blotte forekomst i HF1 signalet af en forstyrrelse, som indikerer møntankomst, uanset om signalet viser sig at være passende for en akceptabel mønt. Følgelig kan kon-25 trolapparatet udføre sin automatiske effektforøgelsesfunktion i afhængighed af i det mindste den store majoritet af de mønttyper, som findes blandt verdens møntsystemer, uden elektrisk eller mekanisk modifikation, og tilpasning af apparatet til forskellige møntsystemer kræver 3o kun lagring af de tilhørende grænseværdier i PROM.

Endvidere afføles ankomsten af enhver genstand, som kan være en ægte mønt og ikke kun de genstande, som passerer en begyndelsesprøve indrettet til at skelne mellem akceptable og ikke akceptable mønttyper. Uden at tilfø-35 je komponenter, udover dem der kræves for møntkontrolfunktionen, tilvejebringes der således signaler, som muliggør, at såvel antallet af mønter, der ikke akcepteres, som antallet af akcepterede mønter, overvåges. Dette kan tjene

DK 163844B

44 som en vejledning for opgørelse df, om et bestemt apparat får tilført et usædvanligt antal skiver eller uægte møn-5 ter og/eller ikke fungerer korrekt.

10 15 20 25 30 35

Claims (18)

1. Apparat til kontrol af gyldigheden af mønter, hvilket apparat kræver elektrisk energi til sin møntkontrol operati on og 5 omfatter organer (4,5,6), som fastlægger en møntbane, vekselvirkningsorganer (HF1) til etablering af et oscillerende magnetisk eller elektrisk felt for således at samvirke med en mønt på møntbanen for at tilvejebringe et informationssignal i afhængighed af i det mindste den store majoritet af mønttyper, og kredsløbsorganer 10 (316,315) til modtagelse af informationssignalet og til at foretage en bestemmelse af om dets værdi indikerer en akceptabel mønt, hvilken bestemmelse foretages på en signalværdi, der optræder, når mønten er i nærheden af vekselvirkningsorganerne, mønttilstedevæ-relsesdetektororganer (316) til at reagere på informationssignalet 15 forårsaget af i det væsentlige en hvilken som helst mønt i nærheden af vekselvirkningsorganerne uden hensyn til dens akcepterbarhed ved initiering af tilførslen i apparatet af energi, som er tilstrækkelig til dets møntkontrol operati on, hvorved den nævnte energitilførsel sker for i det væsentlige enhver mønt, som bevæger sig hen mod 20 vekselvirkningsorganerne, kendetegnet ved a) at møntbanen er ikke-spærret for således at tillade mønten at bevæge sig forbi vekselvirkningsorganerne uden at standse, b) at arrangementet er et sådant, at værdien af 25 informationssignalet varierer fremadskridende fra en oprin delig værdi til en ekstrem værdi, når en mønt bevæger sig langs banen hen mod en første position, hvilken ekstreme værdi nås, når mønten bevæger sig gennem den første position, 30 c) at mønttiIstedeværelsesdetektororganerne (316) er indrettet til at reagere på en begyndelsesdel af variationen, fra den oprindelige værdi, af værdien af informationssignalet ved initiering af energitilførslen, og d) at kredsløbsorganerne er indrettet til at foretage den 35 nævnte bestemmelse på den ekstreme værdi.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det indbefatter kredsløbssektioner (301,302,315,316), som er indrettet til at energi forsynes individuelt, idet møntdetektororganerne er indrettet til at energi forsyne hver af kredsløbssektionerne i DK 163844 B 46 perioder, hvor dens drift er påkrævet for møntkontrol formål, men ikke i andre perioder.

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at en kredsløbssektion (315) er en lagersektion, som indeholder referen- 5 ceværdier i tilknytning til akceptable mønter, og at møntdetektor-organerne er indrettet til at energi forsyne lagersektionen i perioder, hvor tilgang til dens indhold er påkrævet, men ikke i andre perioder.

4. Apparat ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet 10 ved, at møntdetektororganerne er indrettet til at reagere på begyndelsesvariationen af informationssignalet ved forøgelse af energien, som føres til dem under en møntkontroloperation.

5. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 2-4, kendetegnet ved, at vekselvirkningsorganerne (HF1) ved 15 fravær af en mønt er virksomme ved lav energi, og at møntdetektororganerne er indrettet til at reagere på begynde!sesvariationen af informationssignalet ved energiforsyning af vekselvirkningsorganerne under en efterfølgende del af informationssignalet.

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved et 20 eller flere yderligere vekselvirkningsorganer (LF,HF2), som normalt ikke er energi forsynet, og at møntdetektororganerne energiforsyner alle vekselvirkningsorganerne i afhængighed af begyndelsesvariatio-nen af informationssignalet.

7. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved yder-25 ligere vekselvirkningsorganer (LF,HF2), hvor det første vekselvirkningsorgan (HF1) er indrettet til at arbejde ved et kontinuerligt energiniveau, og at møntdetektororganerne er indrettet til at energiforsyne de yderligere vekselvirkningsorganer i afhængighed af begyndelsesvari ationen af informationssignalet.

8. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at kredsløbsorganerne (316) til at bestemme om informationssignalerne indikerer en akceptabel mønt kræver, at informationssignalet fra det første vekselvirkningsorgan (HF1) opretholder i det mindste en forudbestemt amplitude (Vj^), at informationssignalet aftager i 35 amplitude i afhængighed af det nævnte vekselvirkningsorgans (HF1) vekselvirkning med en mønt, at den formindskede amplitude af informationssignalet ved lav energi er mindre end den forudbestemte amplitude, og at vekselvirkningsorganet (HF1) energiforsynes, således at den formindskede amplitude af informationssignalet

47 DK 163844 B forbliver over den forudbestemte amplitude.

9. Apparat ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved en fælles møntbane (4,5,6) for alle mønter, der skal indkastes i apparatet.

10. Apparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at kredsløbsorganerne (315,316) indbefatter en hukommelse (315), som indeholder referenceværdier hørende til akceptable mønter, hvilke kredsløbsorganer er indrettet til at sammenligne informationssignalet med referenceværdierne for at bestemme, om en 10 mønt, som kontrolleres, er en akceptabel mønt eller ikke, hvilken hukommelse er programmerbar med et hvilket som helst ønsket sæt af referenceværdier svarende til et hvilket som helst ønsket sæt af mønter, der skal findes akceptable.

11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at 15 hukommelsen er et ikke-flygtigt programmerbart læsel ager.

12. Apparat ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at vekselvirkningsorganet (HF1) omfatter et par induktive eller kapacitive føleorganer (HF1M,HF1C), som er anbragt i hovedsagen overfor hinanden og i indbyrdes afstand 20 fra hinanden på modstående sider af møntbanen (4,5,6), som er således indrettet, at en mønt, som bevæger sig langs banen, vil forblive i det væsentlige i en forudbestemt sideværts positions-stilling i forhold til føleorganerne, når den passerer mellem dem, hvilke føleorganer er indkoblet i kredsløbsforbindelse med kreds-25 løbsorganerne (315,316), således at et af dem (HF1M) er et måleorgan, der overvejende tjener til at detektere en eller flere egenskaber ved mønten afhængigt af graden af vekselvirkning mellem feltet og mønten, medens det andet føleorgan (HF1C) er et kompenseringsorgan, der overvejende tjener til at reducere målespredning på 30 grund af variationer i møntbevægelsesbanen, hvor induktans- eller kapacitansværdierne af føleorganerne er valgt med forskellige værdier for således at forøge forholdet mellem målefølsomhed og spredning.

13. Apparat ifølge krav 12, kendetegnet ved, at 35 føleorganerne er induktanser, som er forbundet i serie med hinanden, hvor måleinduktansen har den største induktansværdi.

14. Apparat ifølge krav 12, kendetegnet ved, at føleorganerne er induktanser, der er forbundet i parallel med hinanden, hvor måleinduktansen har den mindste værdi. 48 DK 163844 B

15. Apparat ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at det indbefatter et vekselvirkningsorgan (LF), som er en induktiv føler, der er anbragt således, at den udsætter en mønt i undersøgelsesområdet for et oscillerende 5 elektromagnetisk felt, og at kredsløbsorganerne (316,315) er indrettet til at bestemme, om graden af vekselvirkning mellem feltet og mønten indikerer en akceptabel værdi, hvor feltet er orienteret således, at det trænger ind i mønten i en retning i det væsentlige vinkelret på dens flader, og at frekvensen af det oscillerende felt 10 er en sådan, at under tilstedeværelse af en akceptabel mønt, der har en overfladebelægning, er indtrængningsdybden af feltet i mønten under dybden af overfladebelægningen, men ikke så dyb som møntens centrale plan.

16. Apparat ifølge krav 15, kendetegnet ved, at 15 frekvensen ligger mellem 80 og 200 kHz.

17. Apparat ifølge krav 16, kendetegnet ved, at frekvensen er tilnærmelsesvis 120 kHz.

18. Apparat ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at informationssignalerne eller et 20 af informationssignalerne tilvejebringes i form af et oscillerende signal og omsættes til et jævnstrømssignal, at omsætningen udføres af et ensretningskredsløb (313), som omfatter et første (445) og et andet (446) kredsløbsnetværk, organer (440,441) til at føre de positive og negative halvperioder af det oscillerende signal vek-25 selvis til de to netværk, et udglatningsorgan i hvert netværk til at omsætte det respektive halvbølgesignal til et jævnstrømssignal, og organer (447) til at forene jævnstrømssignalerne fra de to netværk for således at frembringe et udgangssignal, hvis størrelse er lig med summen af modulerne af de to jævnstrømssignaler. 30 35