JP2528633Y2 - 自動平衡回路 - Google Patents
自動平衡回路Info
- Publication number
- JP2528633Y2 JP2528633Y2 JP5404289U JP5404289U JP2528633Y2 JP 2528633 Y2 JP2528633 Y2 JP 2528633Y2 JP 5404289 U JP5404289 U JP 5404289U JP 5404289 U JP5404289 U JP 5404289U JP 2528633 Y2 JP2528633 Y2 JP 2528633Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- circuit
- coin
- voltage
- differential amplifier
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- Expired - Lifetime
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Testing Of Coins (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は料金収受機械の硬貨判別器などに用いられる
自動平衡回路の改良に関する。
自動平衡回路の改良に関する。
［従来の技術］ 高周波励磁された検出コイルの磁界中を硬貨が通過す
る時に生ずる検出コイルのインピーダンス変化を測定し
て硬貨の種別又は偽硬貨を判別する方法がある。
る時に生ずる検出コイルのインピーダンス変化を測定し
て硬貨の種別又は偽硬貨を判別する方法がある。
従来の実施例を第３図および第４図に示し、その作用
を第５図によって説明する。
を第５図によって説明する。
第５図に於て11は検出コイル、12は基準コイルであ
る。13は平衡回路、14は発振器で、ブリッジ回路15を構
成している。ブリッジ回路15の出力端C-C′の出力は、
検出コイルに硬貨がない状態で、平衡回路13を調整し
て、零に調整される。この状態で検出コイル11の磁界中
を硬貨が通過すると硬貨の形状、電気特性に基づいて、
検出コイル11のインピーダンス変化に比例した出力電圧
をC-C′端に生じる。このブリッジ出力は増巾器16で増
巾され、位相検波器17,17′に送られる。位相検波器17,
17′の検波基準電圧は前記発振器14の発振位相を基準と
して、移相器18により同相（Ｏ相）とπ/2相に分けられ
た基準電圧も供給されている。従って被検波電圧である
ブリッジ出力電圧（増巾器16の出力）は、Ｏ相側の位相
検波器17には前記インピーダンス変化の同相成分（実数
成分）が、π/2相側の位相検波器17′にはπ/2相成分
（虚数成分）に比例した電圧ExおよびEyが検出される。
このEx及びEyの出力電圧は前記発振器14の高周波成分が
含まれているので低減波器19,19′で波されて、検
出コイル１の硬貨通過による瞬間的な変化電圧は、直流
成分として検出される。
る。13は平衡回路、14は発振器で、ブリッジ回路15を構
成している。ブリッジ回路15の出力端C-C′の出力は、
検出コイルに硬貨がない状態で、平衡回路13を調整し
て、零に調整される。この状態で検出コイル11の磁界中
を硬貨が通過すると硬貨の形状、電気特性に基づいて、
検出コイル11のインピーダンス変化に比例した出力電圧
をC-C′端に生じる。このブリッジ出力は増巾器16で増
巾され、位相検波器17,17′に送られる。位相検波器17,
17′の検波基準電圧は前記発振器14の発振位相を基準と
して、移相器18により同相（Ｏ相）とπ/2相に分けられ
た基準電圧も供給されている。従って被検波電圧である
ブリッジ出力電圧（増巾器16の出力）は、Ｏ相側の位相
検波器17には前記インピーダンス変化の同相成分（実数
成分）が、π/2相側の位相検波器17′にはπ/2相成分
（虚数成分）に比例した電圧ExおよびEyが検出される。
このEx及びEyの出力電圧は前記発振器14の高周波成分が
含まれているので低減波器19,19′で波されて、検
出コイル１の硬貨通過による瞬間的な変化電圧は、直流
成分として検出される。
以上が硬貨判別の検出原理であるが、実用的には、前
記検出コイル１を含むブリッジ回路15は、硬貨のない状
態で出力端C-C′の出力は零に調整されているが、温度
変化などによりドリフトによる誤差電圧を生じる。この
ドリフトは、硬貨の通過による瞬間的変化に比し、十分
緩慢に変化するので、その特徴を利用して、瞬間的変化
電圧のみ検出して、緩慢な変化電圧は、フィードバック
回路を介して自動的にバランスをとり常に出力を零に保
つ自動平衡回路20,20′が付加されている。
記検出コイル１を含むブリッジ回路15は、硬貨のない状
態で出力端C-C′の出力は零に調整されているが、温度
変化などによりドリフトによる誤差電圧を生じる。この
ドリフトは、硬貨の通過による瞬間的変化に比し、十分
緩慢に変化するので、その特徴を利用して、瞬間的変化
電圧のみ検出して、緩慢な変化電圧は、フィードバック
回路を介して自動的にバランスをとり常に出力を零に保
つ自動平衡回路20,20′が付加されている。
その具体例を第４図に示す、図中１は差動増巾器、ｍ
（ｍ′）は差動増巾器１の一方の入力、ｎ（ｎ′）は出
力である。出力側から積分回路２を介して差動増巾器１
の地方の入力に接続され出力電圧が零に戻す方向にフィ
ードバックがかけられている。この積分回路の時定数Ｔ
＝RiCiは前述の温度ドリフトの緩慢な速度変化にのみ追
従する十分大きい時定数に調整されている。従って、ブ
リッジ出力にドリフトを生じても、自動平衡回路20,2
0′の入力m,m′まではドリフト電圧が残るが、出力端n,
n′は常に零に平衡が保たれる。
（ｍ′）は差動増巾器１の一方の入力、ｎ（ｎ′）は出
力である。出力側から積分回路２を介して差動増巾器１
の地方の入力に接続され出力電圧が零に戻す方向にフィ
ードバックがかけられている。この積分回路の時定数Ｔ
＝RiCiは前述の温度ドリフトの緩慢な速度変化にのみ追
従する十分大きい時定数に調整されている。従って、ブ
リッジ出力にドリフトを生じても、自動平衡回路20,2
0′の入力m,m′まではドリフト電圧が残るが、出力端n,
n′は常に零に平衡が保たれる。
［考案が解決しようとする課題］ ところが従来の自動平衡回路では、硬貨検出による瞬
間的変化にはフィードバックがかからないように、時定
数Ｔは十分大きく設定されるが、温度ドリフトの応答性
を考慮すると限界もある。硬貨検出中の瞬間的変化でも
僅かではあるがフィードバックがかかっており、硬貨通
過後に、これが復帰するまで（平衡がとれて出力が零に
戻るまで）余分な時間を要する。従って硬貨が速い時間
間隔で連続して投入されると、この残り電圧が蓄積さ
れ、硬貨の検出電圧に順次誤差が加算され遂に誤判別を
生じる問題があった。
間的変化にはフィードバックがかからないように、時定
数Ｔは十分大きく設定されるが、温度ドリフトの応答性
を考慮すると限界もある。硬貨検出中の瞬間的変化でも
僅かではあるがフィードバックがかかっており、硬貨通
過後に、これが復帰するまで（平衡がとれて出力が零に
戻るまで）余分な時間を要する。従って硬貨が速い時間
間隔で連続して投入されると、この残り電圧が蓄積さ
れ、硬貨の検出電圧に順次誤差が加算され遂に誤判別を
生じる問題があった。
これを第５図で補促説明をする。
第５図（Ａ）は硬貨の通過と前記自動平衡回路20（2
0′）の出力Ｘ（Ｙ）応答性を示す概念図である。点線
は硬貨の通過（上側短形波）に伴う自動平衡回路入力側
ｍ（ｍ′）の波形で、実線が出力側ｎ（ｎ′）の応答波
形で、積分回路２でフィードバックがかかった分だけ遅
れを生じている。
0′）の出力Ｘ（Ｙ）応答性を示す概念図である。点線
は硬貨の通過（上側短形波）に伴う自動平衡回路入力側
ｍ（ｍ′）の波形で、実線が出力側ｎ（ｎ′）の応答波
形で、積分回路２でフィードバックがかかった分だけ遅
れを生じている。
次の硬貨との時間間隔が十分大きい場合は、自動平衡
回路出力はこの間に零に復帰しているから次の硬貨の出
力も零から立上るため、同じ硬貨の１番目の出力も２番
目の出力も振巾は一定で誤判別されることはない。
回路出力はこの間に零に復帰しているから次の硬貨の出
力も零から立上るため、同じ硬貨の１番目の出力も２番
目の出力も振巾は一定で誤判別されることはない。
ところが、硬貨が連続して相互の時間間隔が接近して
くると第５図（Ｂ）のごとく１番目の出力が十分零に戻
らないうちに、第２、第３番目の硬貨が通過すると点線
のごとく制御遅れの誤差電圧が順次蓄積されて、本来の
硬貨出力に加算されることになり、これが設定レベルを
越えると誤判別となる。
くると第５図（Ｂ）のごとく１番目の出力が十分零に戻
らないうちに、第２、第３番目の硬貨が通過すると点線
のごとく制御遅れの誤差電圧が順次蓄積されて、本来の
硬貨出力に加算されることになり、これが設定レベルを
越えると誤判別となる。
図は説明の都合上判り易いように同一硬貨の出力一定
の連続した場合を示した。
の連続した場合を示した。
［課題を解決するための手段］ 本考案は、検出回路からの検出信号を入力端子に入力
し、差動増巾器の出力側から積分回路を介して、前記差
動増巾器の他方の入力端子にフィードバックをかける自
動平衡回路において、前記積分回路の抵抗と並列に時定
数を小に切替える抵抗とアナログスイッチの直列回路を
設け、前記差動増巾器の出力端から、出力電圧のピーク
点を検出するピーク電圧検出器と遅延回路とパルス発生
器を直列接続し、このパルス発生器のパルスが出力され
ている間、前記アナログスイッチをオンすることを特徴
とするものである。
し、差動増巾器の出力側から積分回路を介して、前記差
動増巾器の他方の入力端子にフィードバックをかける自
動平衡回路において、前記積分回路の抵抗と並列に時定
数を小に切替える抵抗とアナログスイッチの直列回路を
設け、前記差動増巾器の出力端から、出力電圧のピーク
点を検出するピーク電圧検出器と遅延回路とパルス発生
器を直列接続し、このパルス発生器のパルスが出力され
ている間、前記アナログスイッチをオンすることを特徴
とするものである。
［作用］ 本考案の自動平衡回路は上記のように構成されている
ので通常は時定数の大きい積分回路でフィードバックが
かかっているが、硬貨による出力のピーク点検出後、一
定時間後の硬貨の通過完了時点を見計ってアナログスイ
ッチを瞬時的に切替えて時定数の小さい回路でフィード
バックをかけるから、平衡回路の遅れによる出力の誤差
電圧は急速に零に戻される。従って、次の硬貨が接近し
て来てもこの残り電圧が、次の硬貨の出力に上乗せされ
ることがなくなるから、後続する硬貨の誤判別を防止す
ることが可能となる。
ので通常は時定数の大きい積分回路でフィードバックが
かかっているが、硬貨による出力のピーク点検出後、一
定時間後の硬貨の通過完了時点を見計ってアナログスイ
ッチを瞬時的に切替えて時定数の小さい回路でフィード
バックをかけるから、平衡回路の遅れによる出力の誤差
電圧は急速に零に戻される。従って、次の硬貨が接近し
て来てもこの残り電圧が、次の硬貨の出力に上乗せされ
ることがなくなるから、後続する硬貨の誤判別を防止す
ることが可能となる。
［実施例］ 次に本考案の実施例を第１図により説明する。図中１
は差動増巾器、２は積分回路である。上記差動増巾器１
には、一方の入力ｍ（ｍ′）として、前段の検出回路か
らの検出信号が入力される。積分回路２の中の抵抗Riと
コンデンサーCiは積分定数を定め、時定数Ｔ＝RiCiで決
る。積分回路２は前記差動増巾器１の出力端ｎ（ｎ′）
から、入力ｍ（ｍ′）の他端にネカティブフィードバッ
クされる。積分抵抗Riには抵抗Riとアナログスイッチ３
の直列回路が並列に接続されている。一方、出力端ｎ
（ｎ′）から、出力電圧のピーク点を検出するピーク電
圧検出器４と遅延回路５及びパルス発生器の直列回路が
接続され前記アナログスイッチを制御する。
は差動増巾器、２は積分回路である。上記差動増巾器１
には、一方の入力ｍ（ｍ′）として、前段の検出回路か
らの検出信号が入力される。積分回路２の中の抵抗Riと
コンデンサーCiは積分定数を定め、時定数Ｔ＝RiCiで決
る。積分回路２は前記差動増巾器１の出力端ｎ（ｎ′）
から、入力ｍ（ｍ′）の他端にネカティブフィードバッ
クされる。積分抵抗Riには抵抗Riとアナログスイッチ３
の直列回路が並列に接続されている。一方、出力端ｎ
（ｎ′）から、出力電圧のピーク点を検出するピーク電
圧検出器４と遅延回路５及びパルス発生器の直列回路が
接続され前記アナログスイッチを制御する。
ここで積分抵抗Riと並列接続されたRi′の関係はRiに
比しRi′は十分小さく（Ri≫Ri′）設定される。従って
積分回路２の時定数Ｔはアナログスイッチ３がオフの時
はＴ＝RiCiに、オンの時はＴ≒Ri′Ci（Ri≫Ri′の為Ri
が無視出来る）に切替えられる。つまり、アナログスイ
ッチがオフの時は、積分時定数は大きくオンの時は小さ
くなる。自動平衡回路は、前者はスローに後者はクイッ
クに自動サーボがかかる。
比しRi′は十分小さく（Ri≫Ri′）設定される。従って
積分回路２の時定数Ｔはアナログスイッチ３がオフの時
はＴ＝RiCiに、オンの時はＴ≒Ri′Ci（Ri≫Ri′の為Ri
が無視出来る）に切替えられる。つまり、アナログスイ
ッチがオフの時は、積分時定数は大きくオンの時は小さ
くなる。自動平衡回路は、前者はスローに後者はクイッ
クに自動サーボがかかる。
次に、上記回路構成の作用について第２図を用いて説
明する。
明する。
図中（Ｃ）は、前記検出コイル11を硬貨が連続して通
過した状態を、従来例第５図より拡大して示す。（Ｄ）
は本考案の自動平衡回路の入出波形に対する出力波形の
応答を概念的に示す。点線が入力で実線が出力である。
出力は入力に比較して従来例第５図のごとく遅れてい
る。１番目の出力の残り電圧と２番目の入力の立上りが
重複する程接近しているが、本考案の回路では出力のピ
ーク電圧検出器４により出力波形のピーク点が第２図
（Ｅ）のタイミングで検出され遅延回路５を経て△Ｔ秒
後にパルス発生器６で第２図（Ｆ）のリセット信号（パ
ルス信号）が発生し、このリセット信号が出力されてい
る間、アナログスイッチ３をオンする。このアナログス
イッチ３がオンすると、前記積分回路２の時定数は、前
述したようにRi′Ciのクイックサーボに切替るから、前
記実線の出力はこの時点で急速に零にバランスされる。
過した状態を、従来例第５図より拡大して示す。（Ｄ）
は本考案の自動平衡回路の入出波形に対する出力波形の
応答を概念的に示す。点線が入力で実線が出力である。
出力は入力に比較して従来例第５図のごとく遅れてい
る。１番目の出力の残り電圧と２番目の入力の立上りが
重複する程接近しているが、本考案の回路では出力のピ
ーク電圧検出器４により出力波形のピーク点が第２図
（Ｅ）のタイミングで検出され遅延回路５を経て△Ｔ秒
後にパルス発生器６で第２図（Ｆ）のリセット信号（パ
ルス信号）が発生し、このリセット信号が出力されてい
る間、アナログスイッチ３をオンする。このアナログス
イッチ３がオンすると、前記積分回路２の時定数は、前
述したようにRi′Ciのクイックサーボに切替るから、前
記実線の出力はこの時点で急速に零にバランスされる。
従って実線の出力は従来なら一点鎖線のごとく尾を引
いて２番目の硬貨の立上りに誤差電圧として残っていた
のが硬貨の通過後（△Ｔ秒後）速やかにクリヤーされる
ことになる。
いて２番目の硬貨の立上りに誤差電圧として残っていた
のが硬貨の通過後（△Ｔ秒後）速やかにクリヤーされる
ことになる。
［考案の効果］ 以上説明したように、従来の自動平衡回路では入力が
連続した場合、つまり硬貨が連続した場合自動平衡の復
帰遅れによる誤差電圧が蓄積されこれが誤差電圧となっ
て誤判定を生じる可能性があったが、本考案の自動平衡
回路では、硬貨の通過毎にクイックサーボに切替えられ
て、前述の復帰遅れの誤差電圧がクリヤーされるから、
後続硬貨が接近しても誤差電圧が加算されることもな
く、正確な判定が出来るため判定精度が大巾に改善され
ることになる。
連続した場合、つまり硬貨が連続した場合自動平衡の復
帰遅れによる誤差電圧が蓄積されこれが誤差電圧となっ
て誤判定を生じる可能性があったが、本考案の自動平衡
回路では、硬貨の通過毎にクイックサーボに切替えられ
て、前述の復帰遅れの誤差電圧がクリヤーされるから、
後続硬貨が接近しても誤差電圧が加算されることもな
く、正確な判定が出来るため判定精度が大巾に改善され
ることになる。
第１図は、本考案の第１実施例に係る自動平衡回路図、
第２図は第１図の作用を示す概念図、第３図は従来の硬
貨検出器の構成図、第４図は従来の硬貨検出器に用いら
れた自動平衡回路図、第５図は第４図の作用を示す概念
図である。 ３……アナログスイッチ、４……ピーク電圧検出器、５
……遅延回路、６……パルス発生器。
第２図は第１図の作用を示す概念図、第３図は従来の硬
貨検出器の構成図、第４図は従来の硬貨検出器に用いら
れた自動平衡回路図、第５図は第４図の作用を示す概念
図である。 ３……アナログスイッチ、４……ピーク電圧検出器、５
……遅延回路、６……パルス発生器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−178873（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−54495（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−34610（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】検出回路からの検出信号を入力端子に入力
し、差動増巾器の出力側から積分回路を介して、前記差
動増巾器の他方の入力端子にフィードバックをかける自
動平衡回路において、前記積分回路の抵抗と並列に時定
数を小に切替える抵抗とアナログスイッチの直列回路を
設け、前記差動増巾器の出力端から、出力電圧のピーク
点を検出するピーク電圧検出器と遅延回路とパルス発生
器を直列接続し、このパルス発生器のパルスが出力され
ている間、前記アナログスイッチをオンすることを特徴
とする自動平衡回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5404289U JP2528633Y2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 自動平衡回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5404289U JP2528633Y2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 自動平衡回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144763U JPH02144763U (ja) | 1990-12-07 |
| JP2528633Y2 true JP2528633Y2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=31575753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5404289U Expired - Lifetime JP2528633Y2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 自動平衡回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2528633Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP5404289U patent/JP2528633Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02144763U (ja) | 1990-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |