KR880002151B1 - 경화(硬貨)의 유효성 검사장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

경화(硬貨)의 유효성 검사장치

제 1 도는 경화 트랙을 따라서 특히 세 개의 유도성 감지기들의 장치를 도시한 경화 유효 판별기의 도시적 측면도.

제 2 도는 제 1 도에서 선분 1a-1a를 따라 절취한 단면도.

제 3 도는 유동성 감지기와 연관되어 사용되는 판별 및 제어회로의 간략화된 개략구성도.

제 4 도는 회로의 상세회로도.

제 5 도는 제 3 도 및 제 4 도의 회로내의 포함된 정류 및 평활회로의 간략한 회로도.

제 6 도는 정류 및 평활회로의 작동을 도시한 신호 파형도.

제 7 도는 정류 및 평활회로에서의 출력신호가 공급되는 아날로그-디지탈 변환기의 작동모드를 도시하는 또다른 신호 파형도.

제 8 도는 제 3 도 및 제 4 도의 회로내에 포함된 대규모 집적회로(LSI)가 어떻게 작동되도록 미리 프로그램되었는가를 도시한 플로우챠트.

제 9 도는 전력이 판별 및 제어회로의 다른 부분에 공급될 때의 시간을 도시한 파형도.

제10도는 판별 및 제어회로내의 고주파수 발진기를 도시한 여러가지 신호 파형도.

제11도는 발진기 회로내에서 제 1 유도성 감지기가 어떻게 접속되는가의 일예를 도시한 도면.

제12도는 제각기 경화가 신호 특정 주파수의 발진 전자계에 양측에서 대상이 될 때, 그러나 경화가 제12(a)도 다른 금속둘로 피복된 금속코아 제12(b)도 상반되는 두가지 금속으로 피복된 코아경화, 제12(c)도 단일 금속으로 구성된 경우에 직경부분, 동일직경 및 동일두께로 표시되는 세 개의 경화에서 다른 "표면깊이들"을 도시한 도면.

제13도는 제 3 도와 유사하며, 변형된 판별 및 제어회로를 도시한 간략화된 개략회로도.

제14도는 제13도의 회로의 실제 부품의 적당한 방법에 의한 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 경화트랙 5 : 측벽

6 : 측벽 7 : 경화

302 : 저주파수 발진기 300 : 제 1 고주파 발진기

301 : 제 2 고주파 발진기 311 : 바이어스 회로

312 : 증폭기 313 : 정류회로

314 : 전압/주파수 변환기 304 : 전원장치

315 : 프로그램 가능 해독전용 메모리

316 : 대규모 집적회로

본 발명은 경화(硬貨)의 유효성을 검사하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 명세서를 통하여 경화(硬貨)라는 단어는 동전들, 토큰, 모조 동전, 대용화 와셔 및 다른 종목들을 의미하며, 상기된 종목들은 동전 작동장치를 사용하도록 사람들에 의하여 사용될 수 있는 것이다.

현재, 여러종류의 경화 유효성 검사장치는 공통으로 사용되며, 그리고 예를 들어 장치내에 삽입된 경화의 이동 트랙을 따라서 공국된 다른 위치들에서 하나 또는 그 이상의 유도성 감지 코일들 또는 지출/입수 코일들을 활용한다. 이러한 감지 코일들은 전자처리회로에 접촉되며, 전자회로내에서는 경화가 하나 또는 제각기 유도성 감지기를 통과할 때 경화의 특성에 따라 변화하는 신호 특성(즉, 주파수, 진폭 또는 위상)의 강도는 하나 또는 그 이상의 특정 명칭의 허용될 수 있는 경화를 표시하는 선정된 값과 비교된다. 이러한 방법으로, 경화 시험의 유효성이 검사되며 그리고 만약 적당 시험에 통과되지 않는 다면 반출된다.

구동될 때(스위치 온 될때) 전자회로는 전원에서 일반적으로 지속적인 전력을 공급받는다. 많은 경우에서, 지속적인 전력소비는 중요시되지 않는다. 예를 들자면, 유효성 회로가 뜨거운 음료수를 판매하는 판매기와 조합되어 사용될 때, 처리회로에 의하여 소비되는 평균 전력의 비율은 판매기내의 제어장비와 가열기에 의하여 소비되는 평균 전력과 비교할 때 무시할 수 있을 정도이다. 그러나 비교적 작은 전력원에서 사용되는 공중전화 또는 축전기를 활용하는 담배 판매기 또는 주차장 메타들과 같은 것에서 경화 유효성 검사장치의 사용은, 상기된 종류의 유효성 회로에 의하여 소비되는 평균전력이 허용할 수 없을 만큼 크다. 전시계에서 사용되는 공중전화에서는, 기계적 유효성 검사장치의 여러가지 형태들이 현재 활용되고 있으나, 삽입된 경화에 수행되는 유효성 검사의 본질을 개량하도록 이러한 기계적 시스템을 전자장치로서 대체하는 것이 바람직스러우나, 공지된 전자 경화 유효성 검사장치들은 일반적으로 낮은 전류소비(즉 5V에서 2mV)를 충족하지 못한다.

본인은 영국특허 제1,483,192호에는 경화 통로를 따라서 코일들 사이를 통과하는 삽입된 경화가 적당한 재질인 경우에, 출력신호를 제공하도록 작동하는 지출/입수 유도성 도착 감지기를 포함하는 전자 경화 유효성 검사장치가 기술되어 있다. 경화 통로 밑의 위치에서, 경화는 본인의 영국특허 제1,272,560호에서 기술된 바와 같이 속도, 직경 등을 검사하도록 광학적으로 시험되어지며, 그리고 경화가 최초의 유도성 시험 및 연속된 광학적 시험을 통과하면, 경화는 허용 게이트를 통하여 허용 통로로 이송된다. 광학적 시험은 광전장치와 같은 광학 경화 감지기와 연관된 광원의 사용을 포함한다. 만약 이들 광원이 지속적으로 구동된다면, 이들은 특정 예상 수명을 갖게 된다. 그러므로 이들 공급원의 수명을 연장하도록 광원들은 유도성 도착 감지기에서의 출력신호에 의하여 스위치 온 된다. 최근에 들어와서, 시험 영역에서 경화 특성의 바람직한 측정을 수행하기 위하여 용량성 및 유도성 기술을 지향하고 있으나, 상기된 바와 같이 공지된 경화 취급 구조에서의 전체 전력소비가 어떤 때에는 허용할 수 없을 만큼 높다.

미합중국 특허 제3,738,469호에서는, 여러가지 장치들이 경화를 검사하기 위하여 기술되어 있으며, 여기에서는 우선적으로 제각기 경화가 한가지 또는 또다른 형태의 감지 스위치에 의하여 크기를 검사한 후, 2차시험이 측정도구로서 수행된다. 경화는 두가지 시험을 통과하여야만 허용될 수 있다. 이러한 장치는 전력이 지속적으로 공급되나, 이러한 장치가 축전기 전력을 사용하게 되는 상태에서는 이것이 단점이 된다. 전력소비를 감소시키기 위하여 전류 공급 회로망을 스위치 온, 오프 하도록 직경감지 스위치를 활용하는 것도 가능하다. 그러나, 경화가 측정도구의 시험 영역에 도달하기 전에 경화에 의하여 스위치가 작동되므로, 전류공급 회로망은 약간 빠르게 스위치 된다. 또한 직경 감지 스위치는 경화가 스위치를 통과하므로서 경화 변부의 접촉에 의하여 작동되도록 셀트되므로, 현재 무적촉 측정은 확실성을 포함하는 여러가지 이유로서 필요하게 된다. 또한 경화 트랙에서 특정 공국으로 배치된 스위치는 단지 한가지 크기의 경화를 검출할 수 있으므로, 단지 단일 경화 트랙이 활용된 다종 경화를 사용하는 데에는 적당치 못하다.

본 발명의 한가지 목적은 경화를 유도성 또는 용량성으로 필요한 측정을 수행하며 동시에 평균 전력소비가 작은 개량된 경화 취급장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 시험 영역내에 변환자계 또는 전계를 제공하는 수단과, 시험 영속내에 있을 때 경화와 자계 사이의 상호 작용도가 경화를 허용할 수 있는가 아닌가를 결정하기 위한 회로수단을 포함하는 경화들의 유효성을 검사하기 위한 장치가 제공되며, 상기 회로수단은 자체의 평균 전력소비를 감소하도록 프로그램에 따라서 스위치 온 될 수 있으며, 또한 여기에는 검사될 경화의 존재를 검출하에만, 상기 프로그램을 시작하도록 장치된 검출기 수단이 제공된다.

그러므로, 근본적으로 경화 유효성 검사장치는 단지 작은 전력을 사용해야 하고, 전력소비는 유효 회로의 제각기 부분의 설계가 작동될 때 최소 전력소비로 작동되도록 될 때 최소로 유지될 수 잇으며, 또한, 설계된 임무를 수행하도록 적당한 시간 동안만 작동되어 지도록 회로 블록들은 스위치 되어 진다. 결과로서, 경화의 도착을 기다릴 때, 대기 전력 소비는 0이거나 극히 낮으며 그리고 경화가 시험 영역내에 있을 때에는 전력소비가 최소로 유지된다. 그러므로, 전체적으로 평균 전력소비는 대단이 낮아진다.

본 발명의 두번째 개요에 따르면, 시험 영역내에 변환자계 도는 전계를 제공하도록 장치된 수단과, 시험 영역내에 있는 경화와 자계 사이의 상호 작용정도가 경화를 허용함을 표시하는가 아닌가를 결정하기 위한 회로수단을 포함하는 경화들의 유효성 검사용 장치가 제공된다. 여기에서 상기 회로수단은 상승 구동될 수 있으며 그리고 여기에는 회로수단이 경화 허용의 상기된 결정을 하는 제한된 동안에만 회로수단을 상승 구동하도록 상기 시험 영역내의 경화의 도착을 검출하도록 작동하는 검출기 수단이 있다.

경화가 자계 설정수단의 시험 영역내에 도달할 때까지, 회로수단이 상승 구동되지 않기 때문에, 감소된 평균 전력소비가 경화 유효성 검사장치에서도 이루어진다.

회로수단의 상승 구동은 회로수단을 스위치 온하던가 또는 공급된 전력을 증가하는 것을 포함하며 그리고 블록들 내에서 취해질 수도 있거나 전체 회로가 동시에 상승 구동될 수도 있다.

본 발명의 제 1 및 제 2 개요의 경우에서 일실시예내의 회로수단은 자계와 허용될 어떤 경화 사이의 상호 작용의 정도 영역을 나타내는 상한 및 하한 값들을 기록하기 위한 메모리 수단과, 시험 영역내의 경화와 자계사이의 상호 작용의 정도를 결정하도록 장치된 수단과, 상호 작용의 검출된 정도가 상기 영역내에 있는가 아닌가를 결정하도록 장치된 비교기 수단을 포함한다. 휘발성인 현재 값이 싼 메모리들도 유용하다.(즉, 인가된 전력이 제거된다면, 기억된 정보가 파괴됨). 그러므로, 이러한 메모리들은 영구적으로 구동되어야 될 필요가 있다. 비휘발성 메모리들은 전력의 보다 많은 량을 소비한다. 그러나, 양호한 장치에서는 메모리 수단이 기억된 제한값들을 독출하는 동안만 작동되어진다. 현재 유용하고 경제적이며, 비휘발성 메모리를 이러한 방법으로 사용하므로서, 평균 전력소비가 매우 낮게 유지됨이 발견된다.

또다른 장치에서, 회로수단은 경화 통로를 따른 측면에 위치된 유도성 감지장치를 포함하므로써 시험 영역에서 변환 자계를 설정하는데에 부가하여 경화와 자계 사이의 상호 작용의 정도를 감지하며 그리고 시험영역을 통하여 이송하는 동안 어떤 허용 경화가 통과하도록 셀트된 선정 임계에 도달하는 상호 작용의 상기된 정도를 검출하므로서 시험 영역내에 경화의 도착을 결정하게 된다.

경화 도착을 검출하도록 그리고 경화의 유효성을 검사하도록 단일 감지장치를 활용하므로서, 이들 두가지 효과를 수행하기 위한 분리된 감지장치들의 필요성이 없어진다.

감지장치를 경화가 통과하는 동안 발진 주파수가 최대 값에 도달하는 발진 회로에 감지장치가 접속된다.

피이크 주파수는 경화의 하나 또는 그 이상의 측정을 의미하며 그리고 경화가 선정된 허용 한계를 충족하는가 아닌가를 결정하기 위하여 처리되어 진다. 비록 측정에 사용된 피이크 주파수라 할지라도, 유도성 감지기에 의하여 셋업된 자계와 경화 사이의 상호 작용은 발진기 출력신호의 진폭을 감소하는 효과를 갖는다. 발진 주파수를 측정하는 종래 방법에서, 선정된 클록 간격내의 선정된 임계 레벨에 걸친 발진기 출력신호 진폭의 숫자에 대응하도록 계수가 기억된다. 그러나, 발진의 진폭은 발진기 신호의 가장 큰 감쇄가 일어나는 것으로 인정되는 경화 직경에 대하여서 조차도, 발진기 신호의 최소 진폭은 발진기 주파수를 정확하게 결정하기 위하여 임계 레벨을 초과하여야만 한다. 경화 도착의 검출을 따라서 발진기에 공급되는 전력을 증가시키므로서, 이러한 필요성이 충족된다. 다른 한편으로는, 경화 도착을 검출하는데 필요한 발진기의 전력은 비교적 낮다. 그러므로 평균 전력소비는 또한 낮게 된다. 이러한 상승구동 기술을 활용하지 않은 공지 구조의 발진기에 의한 전력소비는 샘플링 피이크 주파수용으로 필요한 전력에 의하여 나타내어지며, 상기한 바와 같이 낮은 평균 전력소비를 필요로 하는 어떠한 적용분야에서는 이것을 허용될 수 없을 만큼 높은 전력소비를 나타내게 된다.

본 발명의 또다른 개료에서는, 경화 트랙을 따른 주위에 장착되며, 경화의 유효성 및 액수를 검사하기 위한 자체 발진회로에 접속된 감지 코일이 제공된다. 경화가 감지기를 통과하므로서, 발진의 진폭 또는 주파수가 시험 영역내의 코일에 의한 자계와 경화 자체 사이의 상호 작용의 정도에 따라서 변환된다. 검출기 회로는 변화가 경화의 허용을 표시하는 선정된 값에 만족하는가 아닌가를 결정하도록 사용된다. 높은 검사 정밀도를 위하여 경화의 가까운 면은 자계와 경화 사이의 최대 상호 작용시에 코일 자체에서 측정거리로 항상 공급되어야만 한다. 이러한 목적으로 통로가 수직이 아니고 경사지도록 하여서 경화가 굴러 떨어지도록 하므로써, 경화 트랙 중량은 경화가 이동되는 경화 트랙의 한쪽 측벽과 경화가 안면 접촉되도록 유지한다. 또한, 허용된 공간 제한내에서, 유도성 코일은 경화가 감지코일을 통과할 때 가능한한 감소되어야 할 비선형 경화 비행 또는 흔들림과 같은 경화의 어떠한 측면 이동에 대하여 허용거리를 가능하도록 경화 트랙에서 가능한한 떨어져서 위치된다. 그러나, 코일 유효성 검사장치의 폭에 대한 정밀한 제한은 경화의 경이한 측면 운동에 기인한 비정확성을 완전히 극복하기 위하여는 종종 불완전한 비교적 짧은 거리고, 경화의 이동을 허용하는 경화 트랙의 길이를 제한한다. 비록 단일 감지코일의 사용이 코일에 의한 측정에 대하여 고감도가 된다 할지라도, 정체 정확도는 측정 범위에 의하여 제한된다.

측정 범위는 경화 통로의 반대 측에 장착된 또 다른 감지코일과 감지코일을 병렬로 또는 직렬로 접속함에 의하여 감소되어질 수 있다. 이러한 또다른 감지코일은 제 1 코일과 같은 인덕턴스를 갖는다. 이러한 장치는 통과하므로서 감지코일에 관한 경화의 측방향 위치에서의 어떠한 변동도 크게 보상하므로써, 측정 범위는 확실하게 감소된다는 것을 발견하였다. 그러나, 보상은 경화 유효성 시험에서 감도를 어느 정도 낮추므로서 달성되어진다. 본 발명의 또 다른 개요에 의하면 개량된 유도성 감지기 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 제 3 개요에 따르면, 경화가 감지기 장치에 의하여 제공된 변환 자계 또는 전계 대상이 되는 시험 영역을 통하여 이송하는 경화를 따른 경화 통로와, 시험 영역내의 경화와 자계 사이의 감지기 장치에 의하여 검출된 상호 작용의 정도가 경화를 허용함을 표시하는가 아닌가를 결정하도록 배열된 장치를 포함하는 경화 유효성 검사장치용 감지기 장치가 제공이 된다. 이러한 감지기 장치는 장치들 중 하나가 자계와 경화 사이의 상호 작용 정도에 따라 경화의 하나 또는 그 이상의 특성을 검출하기 위하여 작동하는 측정장치인 반면에 다른 하나는 경화 비행 통로내의 변환에 의하여 측정 범위를 검소하도록 우선적으로 적용하는 보상장치가 되도록 그리고 감지장치들의 유도성 또는 용량성 값들이 범위 대 측정 감도의 비가 증가되도록 다른 값으로 선택되는 방법으로, 회로내에서 처리수단에 접속하기 위한 감지장치들 사이를 경화가 통과하므로서, 감지장치들에 대한 선정된 측방향 위치 관계에서 통로를 따른 경화의 이동이 유지되도록 장치된 경화 통로의 다른 반대쪽에서 떨어져 공급되며 그리고 일반적으로 반대로 장착된 한쌍의 용량성 또는 유도성 감지장치들을 포함한다.

감지장치에 대한 상대 인덕턴스 또는 용량값의 적당한 선택에 의하여, 측정감도 대 범위의 비율은 전체 측정 정확도가 최적이 되도록 최대가 될 수 있다. 정확한 값의 선택은 예측된 측방향 이동에서의 변화 영속에 기인한다. 보다 큰 이것은 두 개의 감지코일들의 인덕턴스 값의 비를 보다 크게 하는 것이다. 이러한 상태에 기인하여, 인덕턴스비는 하한 10%이고 상한이 90%이다.

유도 코일들은 상호 인덕턴스 가산 또는 반대로 병렬 또는 직렬로 동시에 접속될 수 있다. 코일들이 직렬로 동시에 접속될 때, 측정 코일은 보다 큰 인덕턴스 크기를 갖을 것이나, 병렬로 접속되며, 측정 코일은 보다 작은 값이 된다. 일반적으로 경화 통로는 수직면에 대하여 얕은 각도(약 10°)로 경사질 것이므로, 경화는 경화 통로의 측벽들 중 하나에 안면 접속하면서 통로를 통하여 밑으로 내려간다. 측정 코일이 우선적으로 응답하게 되는 특정 경화 특성 또는 특성들에 기인하여, 측정 코일은 경화가 안면 접속하며 지나갈 곳에 대향하여 근처 벽에 장착될 것이다. 예를 들자면, 경화 두께를 측정할 때, 측정 코일은 떨어진 벽에 장착되어지는 반면에, 경화 재질을 측정할 때, 일반적으로 측정 코일은 근처벽에 장착된다.

유사한 참작들도 감지장치들이 용량성 소자의 형태인 경우에도 적용된다.

본 발명의 제 4 개요에 의하면, 경화의 합성재질에 크게 기인하는 경화의 유효성 검사가 한가지 기술로 인지된다. 이러한 종래의 기술은 경화를 통하여 전자기 신호를 송출하는 것이며, 그리고 신호의 결과적 감쇄를 결정하는 것이다. 경화 트랙의 양쪽 측상에 송출 및 입수 코일들이 이러한 목적으로 필요하게 된다. 이러한 기술에는 두가지 큰 단점이 있다. 우선적으로, 공통으로 사용되는 여러가지 경화재질에 의하여 제공되는 감쇄에서의 변동은, 종종 어떤 특정국에서 사용된 경화일 경우라 할지라도, 적당한 판별을 하도록 사용되는 한가지 신호 주파수보다 매우 크다는 것이다. 예를 들자면, 구리, 알루미늄, 연철 및 닉켈에 대하여서는 2KHZ의 전송주파수가 적당한 반면에, 황동, 제 1 동닉켈 및 비자성 스텐레스 스틸에 대하여서는 통상적으로, 25KHz의 주파수가 필요하다. 두가지 주파수의 사용은 두 쌍의 전송 및 수신 코일들을 사용하거나, 또는 전송코일에서 두가지 주파수를 혼합하고 그 다음에 아날로그 여파기로서 수신 코일에서 두가지 주파수로 분리하는 것을 필요로 하게 된다. 이러한 아날로그 회로는 비쌀뿐더러, 비교적 높은 전력소비를 하게 된다. 이러한 측정기술의 두번째 중요한 단점은 다른 재질의 층들로 구성된 경화에 대하여 그리고 여기에 적용되는 주파수에서는, 다른 재질들의 효과가 평준화 된다는 것이다. 결과로서 제 1 동닉켈 코어를 닉켈로서 피복한 블란서 5프랑 경화 그리고 닉켈 코어 상에 제 1 동닉켈을 입힌 독일 5매 경화에 대하여서는, 전자계 신호의 감쇄정도가 이들 두 개 경화들에서처럼 구별하기가 어렵다.

또 다른 변형은 신호의 감쇄보다 송신되고 수신된 신호들 사이의 위상 차이를 결정하는 것이다. 비록 이러한 기술이 약간의 장점들을 갖고 있지만 중요한 단점을 감쇄기술의 경우와 동일한 것이다. 즉, 하나 이상의 주파수가 경화에서 사용된 재질의 영역에 걸쳐 좋은 결과를 얻도록 적용되나, 이것은 두 개의 채널과 아날로그 여파기를 필요로 하게 된다.

고정 주파수 또는 주파수들에서 전송감쇄를 측정하는 또 다른 기술은 전압 제어 발진기를 활용한 고정감쇄를 주는 주파수를 측정하는 것이다. 예측된 경화 재질들의 전체 범주에 대하여, 전송 주파수는 약 100Hz 및 100KHz 사이에서 유용하게 된다. 이러한 범위에 걸쳐 급속하게 바꿀수 있는 전압제어 발진기는 고정 주파수 발진기(1MHz)와 0.8MHz와 1MHz에서 작동하는 전압 제어 발진기를 활용하므로서, 그리고 고정 및 가변 발진기들의 출력을 합성하고 이후에 다른 주파수로 분리함에 의하여 제공될 수 있다. 비록 조합된 출력이 디지탈이므로 프로그램성 유효성 검사에 적당하지만, 시스템 대역폭과 전력소비는 이려한 기술을 무용화시킨다.

영국특허 제1,255,492호에서는, 경화를 시험하고, 반려하거나 허용하는 장치가 기술되어 있다. 여기에서, 제각기 경화는 다수의 시험대상이 되며, 이들 중 하나는 100KHZ 발진기로서 구동되는 브릿지 감지회로에 접속된 코일을 사용하는 유도성 검사이다. 유도성 검사는 시험하의 제각기 경화의 전자기 특성을 시험하도록 설게되었으며, 브릿지 회로망은 허용경화에 의하여서만 작동하게 된다. 브릿지에서 작동되지 않은 경화는 반출된다. 이러한 장치는 영국의 6d, 1/-및 2/- 경활를 인지하도록 특별히 설계된 것이며 이들 세가지 경화들에 제조에서 사용된 합금은 동일하다. 그러므로 이러한 시험은 특정 경화 재질을 인지하도록 설계된 것이다. 이것은 다른 재질로 구성된 균등 경화에서만 판별할 능력이 있고, 샌드위치형 구조의 경화는 다른 경화 재질층 들의 평균화 효과에 기인하여 인지되도록 설계된 시점에서 경화재질을 판별할 수 없는 응답을 나타낸다.

본 발명의 목적은 다른 구성 즉 샌드위치형 및 균등질 경화의 동일한 칫수의 경화들 사이에 유연한 판별을 할 수 있음에도 불구하고 단지 하나의 주파수를 사용하는 개량된 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 4 개요에 따르면, 경화가 이송되는 경화 시험영역과, 자계와 경화 사이의 상호 작용 정도에 응답하며 발진 전자계로 시험 영역내의 경화를 대상으로 하는 유도성 감지기 장치와, 경화의 면들에 수직방향을 경화를 관통하도록 인가되는 자계와, 장치에 허용되는 제각기 주화나 또는 액면의 정격 경화의 존재 시험영역내에서, 경화내의 자계의 표면 깊이는 경화를 피복하는 어던 표면 깊이의 이하이며, 경화의 중앙면까지의 깊이가 되지 않도록 하는 발진자계의 주파수 사이의 상호 작용 정도가 허용 액면의 정격 경화를 표시하는가 아닌가를 결정하도록 유도성 감지기 장치의 응답에 따라서 배열된 처리수단을 포함하는 경화의 유효성 검사용 장치가 제공된다.

본 발명의 연관 개요에 따르면, 경화의 유효성 검사방법이 제공되며, 이러한 방법내에서 자계와 경화 사이의 상호 작용 정도에 응답하며, 유도성 감지기 장치에 의하여 경화가 발진 전자계에 노출되는 시험 영역내에서 경화가 이송되며, 시험 영역내의 자계의 표면 깊이가 경호상에 피복된 어떤 표면의 깊이 이하이며 경화의 중앙면보다는 깊지 않도록 되는 발진자계의 주파수와, 경화 표면에 수직방향으로 경화에 인가되는 자계 사이의 상호 작용의 정도가 경화의 허용을 표시하는가 아닌가를 유도성 감지기 배열의 응답에 따라서 결정이 되도록 된다.

본 명세서에서, "표면 깊이"는 전류 밀도가 1/e(여기서 e는 지수 함수이다) 이거나, 경화의 표면에서 자계 또는 전류 밀도의 36.8%인 경화의 표면 이하 깊이로서 정의된다.

자계 주파수의 정밀한 선택은 인지될 특정 경화에 기인하나, 통상적으로 발진자계 주파수는 상하한이 80KHz와 200KHz이 되는 범위내에 있게 된다.

주파수의 특정 선택은 대단히 명료한 초고주파수 발진기들(예를 들어 1MHz)에 대하여, 표면 깊이는(코일내로의 전자계파의 투과 정도 측정) 대단히 작으므로, 전송/수신 기술은 소용되지 않으며, 유도성 감지 기술일지라도, 유효성 검사는 경화의 표면 재질에 의하여 크게 간섭받게 된다. 표면 깊이는 전자계의 주파수와, 전자계파에 의하여 투과되는 재질의 도전성 및 자계 투자율의 함수가 된다. 그러므로 대단히 높은 주파수들에서는 샌드위치형 경화와 외피가 동일 재질로 둘러쌓인 경화의 판별이 불가능해 진다.

경화내의 재질내로의 전자계파의 강도가 명료히 감쇄되지 않으며 그리고 "표면효과"가 무시되는 낮은 주파수(즉 대략 2KHZ)를 사용하는 것이 공지되어 있다. 이러한 주파수들에서, 층이진 경화들내에 사용된 다른 재질들의 다른 효과들은, 전송 및 유도성 감지 기술로서는 평준화되며 그리고 다층 경화들은 전자계파상의 효과만이 다른 재질의 층화된 경화에 의하여 제공된 평균 효과와 같은 한가지 재질로 구성된 경화와 가끔 판별 불가능해 진다. 그러므로, 이러한 공지된 기술들은 어떤 환경조건 하에서는 사용 불가능이 된다.

한편으로는 적당한 값으로 통상적으로 상하한이 80KHz와 200KHz의 영역내에서 전계 주파수를 선택함에 의하여, 자계를 표면영역 밑에 있는 경화 코어의 외측 영역가지 투과되나 코어의 중심까지는 투과하지 않는다는 것이 요망되어진다. 그러므로 발진 주파수의 적당한 선택에 의하여, 표면 깊이는 경화의 외측 영역내로 샌드위치형 경화의 외층을 투과하며, 이러한 방법으로서, 판별 불가능이 예를 들어 불란서 5프랑 경화와 독일의 5DM 경화에 의한 감쇄에서 발생이 된다. 물론 주파수 선택의 정밀한 값이 유효성을 특별히 염두에 둔 경화의 특정 재질에 기인한다. 대략 120KHz의 주파수는 현재 전세계에서 사용되는 경화들 다수에 대하여 공통적으로 타당하다고 사료된다. 특히 여기에서의 경화들은 크게 다른 재질들로서 구성된 샌드위치형 경화나 균일 재질 경화를 포함한다.

발진자계 사이의 상호 작용 정도에 따라서 주파수와 진폭이 변화되는 발진회로의 부분을 형성하는 유도성 감지 장치로서, 주파수 변동 및 온도 효과와 같은 불필요한 파라메타의 효과를 극소화하기 위하여 결정될 심사 영역내에 경화에 가해지는 최소 출력 전압 대 경화가 없을 경우의 발진기 출력 전압의 비가 적당히 되는 것이 바람직스럽다.

본 발명의 제 6 개요에 따르면, 대단히 낮은 전력소비와 높은 정밀도로서 변환 및 교호 신호를 직류신호내에 인가하는 것이 제시된다.

여기에 따르면, 두 개의 회로망에 교호적으로 사인파형의 입력신호의 정, 반 주기를 나타내는 제 1 및 제 2 회로망과, 직류 신호내로 제각기 반주기 신호를 변환하도록 하는 분로 회로망내의 평활회로와, 진폭이 이 두개 직류신호의 변조의 합과 동등한 출력신호를 제공하도록 두 개의 분로회로에서의 직류신호를 합성하는 수단을 포함하는 정류회로가 제공된다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 더욱 상세히 본 발명을 설명하겠다.

제 1 도 및 제 2 도를 참조하여 설명될 경화 유효성 검사장치는 외상 거래(크리딧트카드 사용) 또는 기제 제어(연결변환과 같은)기능은 없다. 순수하게 삽입된 경화를 유효성 검사하는 기능을 갖으며 그리고 예를 들어, 여섯개 이상의 다른 액면의 경화들을 인지할 수 있도록 되어 있다. 이러한 목적을 위하여, 여섯 개의 인지된 액면들 중 하나의 허용경화가 삽입되고 장치에 의하여 확인된 후에 제공된 여섯 개의 개별적인 출력단자들 J-P 중의 적당한 하나에서 경화의 액면을 표시하도록 하나의 신호가 제공된다. 또한 허용신호가 허용 경화 통로내에 경화를 인도하도록 경화 허용/반려 게이트를 작동하기 위하여 사용될 수 있도록 단자 Q에 나타난다. 또한, 경화가 허용될 수 없다면, 단자 Q에서는 신호가 나타나지 않고 허용/반려 게이트는 경화를 반려 통로를 직접 내보낸다.

제 1 도 및 제 2 도를 참조하면, 경화 유효성 검사장치는 시험될 경화가 떨어질 수 있는 장치의 케이스(2)의 상부에 있는 홈 또는 입구호포(1)을 포함한다. 경화는 중력의 작용으로 하향 이동하며 그리고 경화를 반동이나 되튀김 없이 경화의 충격 에너지를 흡수하도록 설계된 에너지 분산장치(3)에 충돌된다. 따라서, 위치 (7)에서의 경화는 연속적인 세 개의 유동성 감지기를 HF₁, LF 및 HF₂를 통과하도록 하향 경사진 경화 트랙(4)를 따라서 자체 하중으로 구르기 시작한다. 제 1 감지기 HF₁은 경화 트랙(4)와 같이 경화 통로를 규정하는 공극된 전후의 측벽들 (5 및 6)내의 경화통로의 제각기 측면 상에 서 하나식 장치된 두 개의 원통형 코일을 포함한다. 제 2 도에서는 측벽들(5,6)이 작은 각도로서 수직에서 후향으로 경사짐(통상적으로 대략 10°)이 명료하게 도시되었으며, 이러한 구성으로서 경화가 감지기들 HF₁, LF 및 HF₂를 굴러서 통과하므로, 후측벽(6)과 연면 접속이 되도록 한다. 코일의 직경은 "직경효과"를 극소화 하도록 인지할 수 있는 가장 작은 경화 보다 작다. 유사하게, 제 2 감지기 LF는 측벽(6) 상에 하나가 장착되며 그리고 다른 하나가 전면 벽(5)내에 장착된 두 개의 원형 코일들을 포함하며, 이들 코일들은 경화 트랙(4) 바로 위에 그들의 타단변이 위치되도록 장착된다. 이러한 코일들의 직경은 가장 작은 경화의 직경보다 작다. 측벽(6)내의 장착된 제 3 감지기 HF₂는 단일 코일을 포함하나, 이러한 코일은 타원형이고, 경화 트랙에 대하여 상향 방향으로 주축이 위치된다. 도시된 바와 같이 HF₂감지기의 하단변은 트랙(4) 위로 공급되어 있으나, 반대로 낮출 수도 있다.

장치의 시험 영역에 경화가 없는 경우 그리고 구동된 경우에 특정 휴지 주파수에서 발진하는 자체 여기 발진회로들 (300),(301)이 감지돌기 HF₁및 HF₂가 제각기 접속된다. 제각기 경우에서 휴지 주파수는 고주파수이다.(통상적으로 500 내지 1500KHZ). 경화가 제각기 감지기를 향하여 트랙(4)를 굴러내려가며 그리고 감지기에 기인한 발진 자계내로 들어갈 때, 상호 작용이 경화와 발진 자계 사이에 발생된다. 이것은 자체 여기 회로들이 발진 주파수에 변화를 야기하며, 경화가 감지기에 안면 대접할 때, 최대에 달한다. 이후에 발진 주파수는 주파수 레벨이 전의 휴지 레벨로 되돌아 갈때까지 경화가 감지기를 통과해가므로 연속적으로 감소되기 시작한다. 경화(7)이 트랙(4)를 굴러 내려가므로 감지기들 HF₁및 HF₂에 대한 발진 주파수 파형들은 제 9 (a)도 및 제 9 (c)도에서 제각기 도시되어 있다. 경화는 발진회로에서의 에너지를 흡수하므로서 회로를 약하게 구동하며 그리고 발진 전압의 진폭을 감소한다. 판별 및 제어회로는 피이크 주파수 변이를 조사하도록 그러나 전압 진폭감소를 극소화 하도록 설계되었다. 이러한 방법은 이하에서 제 3 도 및 제 4 도를 특별히 참조하면서 더욱 상세히 설명하겠다. 제각기 감지기에 대하여, 휴지 주파수 변이는 직경, 재질, 두께 및 표면 상태와 같은 경화의 여러가지 특성들에 따라서 일어난다. 그러나, 제각기 감지기들 HF₁,HF₂는 경화 트랙 및 발진 주파수에 대한 크기, 형태, 배열에 기인하여 특정 특성에 우선적으로 응답하도록 설계되어 진다. 그러므로, HF₁은 주로 경화 두께에 응답한다. 다른 한편으로는 HF₂는 주로 경화직경에 응답한다. HF₁및 HF₂주파수 신호들을 처리할 때, 제각기 코일에서 유출된 피이크 주파수들이 특정 액수의 경화들이 허용됨을 표시하는 선정된 상하한 값들을 만족하는가 아닌가를 결정하도록 비교된다.

또한 LF 감지기는 자체 여기 발진회로(302)(제 3 도 및 제 4 도)내에 접속되어 낮은 주파수에서 발진된다. 이하에서 설명될 특정 이유로서, 상하한이 80KHz 및 200KHz인 범위에서 주파수가 선택되며, 적당한 주파수는 대략 120KHz이다. LF 감지기의 경우에서, 감지기를 지나는 트랙(4)를 굴러 내려가는 경화는 회로(302)의 발진 출력 신호의 진폭 감쇄와 주파수 변환을 가져오며, 이러한 경우에, 주파수 변화는 작으며 그리고 무시되고 대신에, 피크 감쇄에서의 신호 진폭이 인지된 액면이 허용 경화에 대응하는 상하한 값의 범위를 충족하는가 아닌가를 비교로서 결정된다. LF 감지기는 경화들의 재질 특성에 우선적으로 응답한다.

만약 HF₁, HF₂및 LF 감지기들을 소거하였던 경화가 경화검사 장치에 의하여 인지된 어떤 하나의 특정 경화 액면에 대한 검사들의 적당한 조합에 통과되는 가를 유효회로(판별 및 제어)가 결정한다면, 단자 Q에서 허용신호가 발생된다. (제 4 도). 만약 하나 또는 그 이상의 시험에서 불합격 된다면, 허용신호가 발생되지 않는다. 단자 Q에서의 허용신호가 있거나 또는 없는 것은 상기된 바와 같이 허용/반려 게이트의 위치를 제어하는데 활용된다.

제 3 도를 참조하면, 판별 및 제어회로가 경화가 없을 때 스위치 온 된 경우에, LF 및 HF₂발진회로(301),(302)가 구동되지 않는다. 왜냐하면 전압신호가 외부 바이어스 입력 I에 인가되지 않기 때문이다. 전력원(304)의 전위가 내부 바이어스 회로에 우선적으로 인가되기 때문에, HF회로(300)은 대기 또는 휴지 상태에 셋트된다. 이러한 상태에서, 외부 전력원(304)에서 HF₁발진기(300)은 통상적으로 5V에서 대략 1mA보다 작은 전류를 취출한다. 그리고 HF₁발진회로는 저항회로(저항과 같음) (305)를 통하여 전력원의 복귀단자에 접속된다. 회로(305)에 병렬로 접속된 것은 전자 스위치(307)이 라인(500)상의 전압신호에 의하여 폐쇄될 때 저항회로(305)에 병렬로 접속된 저항회로(저항과 같음)(306)을 포함하는 분로 회로망이다. HF₁대기모드에서, 전자 스위치(307)은 개방된다.

라인(317)상의 "상승구동"신호에 의하여 폐쇄된 경우, 상승 구동전자 스위치(308)은 전력이 스위치(307)를 폐쇄하도록 라인(309)를 따라서 전력원(304)에서 공급되도록 하며 그리고 상승 구동 라인(310)을 따라서 바이어스 회로망(311)을 통하여 HF₂발진기(301), 저주파수 발진회로(302), 증폭기(312), 정류 및 평활회로(313) 및 전압 주파수 변환기(314)에 전력을 공급한다. 바이어스 회로망(311)을 통하여 라인(310)상에 공급된 전력은 HF₂및 LF 발진회로(301) 및 (302)가 작동되도록 한다. 또한, 저항성 회로(305)와 저항성 회로(306)을 병렬로 접속하도록 하는 스위치(307)의 폐쇄는 발진회로(300)과 전력 유니트(304)의 복귀단자 사이의 효율 저항성을 감소하며 그리고 이것은 발진회로(300)을 휴지 또는 대기상태에서 전체 구동상태로 단계 상승시키는 효과를 갖는다. 이것은 발진 진폭을 증가시킨다.

LF 발진회로(302)에서의 출력신호는 증폭기(312)내에서 완충되며 그 이후에 발진회로 출력신호의 진폭에 비례하는 출력에서 직류신호를 제공하는 정류 및 평활회로(313)으로 공급된다. 이러한 아날로그 신호는 전압주파수 변환기(314)에서 대응 디지탈 주파수 신호로 변환된다. 증폭기(312)는 LF발진기 회로를 정류 및 평활회로(313)의 부하에서 격리시키도록 작용한다.

프로그램성 해독 전용 메모리(PROM) 315는 판별 및 제어회로가 인지되도록 설계된 다른 경화 액면들의 제각기 숫자에(본 예에서는 6) 대하여 상하한 값들을 축적한다. PROM 315는 전자 스위치(319)가 라인(318) 상에 발생된 "PROM-구동"신호에 의하여 폐쇄되는 경우에 전력 유니트(304)로부터 입력된 y에서 구동된다. 유효회로의 모든 회로 소자들의 작동은 발진회로 HF₂, HF₁및 전압 주파수 변환기(314)의 출력 라인들(501,502 및 471)에 접속된 입력들 a,b,c를 갖는 대규모 집접회로(LSI)(316)에 의하여 제어된다. 이러한 LSI는 제 8 도에서 도시된 플로우 챠트와 같은 선정된 프로그램에 따라서 입력 데이타를 처리하며 그리고 PROM내에 기억된 상하한 값을 독출하도록 적당한 경우에, 라인(317) 상에 "상승구동"신호와 라인(318) 상에 "PROM 구동"신호를 발생한다. 또한 LSI는 측정된 HF₁, HF₂및 LF값들을 PROM에서 독출된 제한값들과 비교하여 시험하여 제각기 경화가 인지된 액면의 허용 가능한 경화 인가를 결정한다.

제 4 도를 참조하면, 단자 A 및 B는 전력 공급원과 외부 전력원(304)의 복귀 단자를 유효회로에 접속한다. 단자 B는 공급 전압라인(400)에 접속되며 그리고 단자 B는 부극성 전위(0볼트) 라인(402)에 접속된다.

HF₂발진기(301)은 라인들(400,402) 사이에 접속된다. 발진회로(301)은 에미터가 인덕턴스(406)가 저항성(405)의 직렬 배열을 통하여 부극성 전위 라인(402)에 접속된 콜피츠 회로이다. 이러한 발진기는 바이어스 신호가 라인(407)에서 트랜지스터 베이스에 인가될 때 작동되기 시작한다. HF₂발진기 회로의 출력(503)은 라인(501)에 의하여 콘덴서(408)과 완충회로(409)를 통하여 LSI 316의 압력 b에 접속된다. 완충회로(409)는 HF₂발진회로(301)의 출력신호가 발진 주파수를 악영향 줌이 없이 출력단자 D 상에서 모니터 되도록 한다.

이러한 예에서 병렬 상면 배열된 감지기 HF₁의 두 개 코일들이 감지기 HF₂에 대응하는 방법으로 콜피츠 발진회로에 접속된다. 그러나, 이미 설명된 바와 같이 발진기 HF₁은 정극성 및 부극성 전압 라인들(400,402) 사이에 접속된 저항(410), 다이오드(411) 및 저항(412)의 직렬장치를 포함하는 전압 분할기로부터 발진기 트랜지스터 베이스에 인가된 바이어스 전압신호에 기인하여 항상 적어도 휴지 상태이다. 부극성 전압 라인(402)에 발진기 트랜지스터의 에미터를 접속하는 분로의 효율 저항은 저항(305)와 병렬로 저항(306)을 접속하도록 스위칭 트랜지스터의 형태인 전자 스위치(307)의 베이스에 인가된 상승 구동신호에 의하여 감소되어질 수 있다. 이러한 것의 효과는 HF₁발진회로(300)을 휴지 또는 대기 상태에서 전체 전력으로 스위치 하는 것이다. HF₁발진기의 동조된 회로내의 두 개 콘덴서(580,581)의 용량들의 비는 3 : 1은 선택되어서, 발진기의 출력(505)에서의 출력신호의 감쇄를 극소화 한다. HF₁발진회로의 이러한 출력은 콘덴서(413)과 완충회로(414)를 통하여 SLI 316의 입력 a에 접속된다. 완충회로(414)는 HF₁발진기의 발진 주파수는 그 값이 변화됨이 없이 단자 C에서 모니터 되도록 연속적으로 작동한다. 발진기 트랜지스터의 베이스와 부극성 라인(402) 사이에 접속된 콘덴서(415)는 트랜지스터에 대하여 감결합 콘덴서로 작용한다. 전압 라인들(400, 402) 사이에 접속된 또 다른 콘덴서들 (403,404 및 416)은 고주파수 여파 및 에너지 보충을 제공하도록 작용한다. 이것은 유효회로의 작동을 업셋하는 공급전압에서의 변화를 방지한다.

저항(708)과 콘덴서(709)의 병렬 접속을 통하여 부극성 라인(402)에 접속된 스위칭 트랜지스터(307)의 베이스는 스위칭 트랜지스터의 형태인 전자 스위치(308)이 LSI 316에서 라인317 상의 베이스에 공급된 "상승 구동"신호에 의하여 스위치로 될 때 저항(710)을 통하여 라인(500)을 따른 전압신호를 수신하도록 배열된다. 전자 스위치(319)는 LSI 316이 PROM의 입력 y에 전력을 스위치하며 그리고 라인(318) 상에 "PROM-구동"신호를 발생할 때, 또 다른 스위칭 트랜지스터(421)의 베이스에 전압신호를 공급하는 제 1 스위칭 트랜지스터(420)을 포함한다. 트랜지스터(421)의 베이스에 인가된 전압신호는 동시에 신호가 PROM 315의 구동 입력 X에 인가되어 LSI 316을 PROM 및 독출 기억 데이타를 어드레스한다.

라인들 (400,402) 사이에 접속된 콘덴서(424)는 외부 전력원에서의 에너지를 축적하여서, 축적된 에너지가 트랜지스터들 (420,421)이 스위치 온 될 때, PROM 315에 공급된 전력을 증가시키도록 사용된다.

PROM 315는 적당히 부호화된 어드레스 라인 A₀-A₆에 연관된 경화 액면에 대응하는 PROM내에 기억된 상하한 값들을 나타내는 출력 라인들 D₀-D₃상에 인가되도록 PROM을 필요고 하는 LSI 316을 구동하는 일곱개 어드레스 입력들 A₀-A₆를 갖는다. 어드레스 라인들 A₀-A₅는 대응 경화 출력단자들 J,K,L,M,N 및 P에 제각기 접속된다. 어드레스 라인 A₆는 단자 Q에 접속된다. PROM 어드레스 신호와 출력신호는 다른 시간에서 라인들 A₀-A₆상에서 이송된다. 라인들 A₀-A₆상의 데이타의 여러가지 셋트를 이송하도록 다중 작동을 사용함에 의하여, LSI 상에서 필요한 핀의 숫자는 감소되고 경비가 축소된다.

LSI 작동은 0.5MHz 및 250Hz의 주파수에서 클록펄스들의 두가지 종류를 동시에 공급하는 클록회로(422)에서의 콜록펄스들에 따라서 처리되는 프로그램을 따른다. 클록펄스들의 두 셋트의 이유는 LSI 316에서 요구된 다른 타이밍 파형의 넓은 다양성이 잇으며 그리고 이들 두가지 다른 베이스 콜록 주파수의 적당한 분할기를 사용하는 것이 편리하기 때문이다. LSI는 출력단자 G 상에 신호를 제공하므로서, 클록펄스가 모니터 되도록 한다. 또한 도시된 바와 같이 LSI는 HFZ 감지기에 대한 두가지 다른 도착/이탈 임계 레벨들 중 하나를 미리 선택하기 위한 스위치(423)이 제공된 셋팅 입력 d를 갖는다.

저주파수(LF) 발진회로(302)는 두 개 고주파수 발진기들(HF₁및 HF₂)과 유사하며 그리고 콜피츠 발진기와, 본 예에서는 상반되는 상호 인덕턴스가 병렬로 배열되는 LF 감지기의 두 개 코일들을 포함한다. 발진기 트랜지스터에는 저항(429), 다이오드(430) 및 바이어스 회로망(311)을 구성하는 저항(432)의 직렬 배열이 제공되며 그리고 LSI가 라인(317) 상에 "상승구동"신호를 발생할 때 "상승구동"전압을 수신하도록 직렬 회로망(429 내지 431)과 동시에 라인(310)에서 공급된 스위치된 공급라인(434)과 부극성 전압라인(402)에서의 동일전위인 부극성 전압라인(435) 사이에 접속된 두 개의 감결합 콘덴서들(432,433)이 제공되어 있다. 콜피츠 발진기의 에미터회로는 인덕턴스(730)과 연합한 고정저항(728)과 (729) 및 가변저항(436)을 포함하므로서 경화 존재 없이 그리고 경화의 존재로서 발진 진폭은 유효회로의 다이나믹 범위내에 셋트된다. 회로(302)에서의 발진 출력신호는 에미터 플로워 버퍼의 형태를 갖는 증폭기(312)에 공급되며, 버퍼의 출력은 라인(437) 상에서 정류 및 평활회로(313)에 공급되며, 또한 호로(313)의 작동을 제어하도록 구동되는 0교차 검출기와 같은 기능을 갖는 차동 증폭기(439)에 콘덴서(438)을 통하여 공급된다.

제 5 도에서 도시된 바와 같이, 정류 및 평활회로(313)은 에미터 플로워 버퍼(312)의 출력에서 공급된 병렬분로(510,511)내에 배열된 두 개의 CMOS 스위칭 장치들(440,441)을 포함하며, 제각기의 분로들 (510,511)은 기준전압으로 유지된 라인(444)에 접속되며 그리고 두 개의 분로들(510,511)용 제각기 여파기 회로망들(445,446) 두 개의 CMOS 스위칭 장치(443,442) 그리고 집적화된 차동 증폭기(447)을 포함하며, 증폭기(447)의 입력은 여파기 회로망에서 출력신호들을 수신한다. 제 6(a) 도에서 에미터 플로워 완충회로(312)에서의 사인파 출력신호를 도시한다. 0교차 검출기(439)의 출력은 NOR 게이트(448)(제 4 도)을 통하여 4개의 CMOS 스위칭 장치에 게이트 되므로, "상승구동" 라인(317)에서의 에서의 라인(530)상의 구동신호를 수신할 때에만 스위칭 장치를 구동하는 0교차 검출기(439)는 상의 CMOS 스위칭 장치들(440,442 및 441,443)을 제어하므로서, 라인(437)상의 신호의 정극성 반주기들은 여파 회로망(445)에로의 입력에서 나타나며, 부극성 반주기들은 여파 회로망(446)으로 입력에서 나타난다. 이들 신호들 파형들은 제 6(c)도 및 제 6(d)도에서 제각기 X 및 Y에서 도시되어 잇으며, 0교차 검출기에서의 스위칭 파형은 제 6(b)도에서 도시되어 있다. 제 4 도에서 도시된 바와 같이, 여파기 회로망(445,446)은 집적화 차동 증폭기(447)의 대응입력에 공급되는 파형들 X 및 Y에서의 평균 DC레벨을 제각기 제공하는 RC여파기들이다. 이러한 집적화는 여파의 제 2 단을 제공하며, 차동 증폭기의 효과는 정극성 및 부극성 입력들이 진폭들이 출력 라인(450)상에 나타나는 부극성 DC 출력 전압을 제공하도록 대수적으로 가산되게 한다.

증폭기(447)이 DC 입력신호를 수신하므로서 큰 대역폭이나 높은 비율을 필요로 하지 않는다. 0교차 검출기(439)는 낮은 전력소비를 갖는 스위칭 장치이며 그리고 LSI에 의하여 NOR 게이트(448)의 한가지 입력에 라인(530)상에 인가되는 "상승구동" 신호가 발생될 때에만 구동되는 CMOS장치 (440 내지 443)은 무시할 수 있는 전력소비를 갖는다.

차동 증폭기(447)의 사용은 측정 정확도에 있어서는 매우 중요하다. 기준 공급으로 참조되는 DC 오프셋 성분을 갖는 입력파형을 생각해 보자. 이러한 DC 레벨은 동일 극성의 동일한 DC 성분을 주게 되는 X 및 Y에서 교호적으로 나타나며 그리고 차동 증폭기에서의 결과적 출력은 0이 된다. CMOS 아날로그 스위치들(440 내지 443)은 4개의 장치들용의 ON 저장이 유사하며 한 소자에 집적되어 있으므로 0 ON 저항을 필요로 하지 않는다. 4개 스위치들과, 낮은 임피던스 버퍼(312)의 사용은 항상 여파기 회로망 입력들이 일정하며 낮은 공급원 임피던스를 보여주므로서 차동측정이 항상 정확함을 확실하게 한다.

그러므로, 실명된 정류 및 평활회로(313)은 대단히 낮은 전력소비로서 입력 사인 파형에서 DC신호를 제공한다. 동일한 결과는 다이오드의 순방향 전압 강하와 전압의 온도 효율 상수에 기인할 오프셋 전압 때문에 단순한 다이오드 정류기로서도 이루어진다. 두개의 다이오드들과 연산 증폭기를 사용한 정밀한 정류기는 오차 공급원을 제거하나, 연산 증폭기는 작동 주파수의 대략 100배인(즉 100×120KHZ=12MHZ) 이득 대역폭과 빠른 회전비율을 필요로 한다. 제 4 도, 제 5 도 및 제 6 도를 참조하면서 설명된 회로는 이들 필요성을 없앤다.

LSI에 의하여 발생된 "상승구동"신호 동안, 라인(450)상의 부극성 DC 전압신호(제 4 도)는 CMOS 스위치장치(453)에 직결된 제 1 분로(455)상에 공급되며 그리고 무이득 반전 증폭기(451)과 상호 작동하는 제 2 분로상에 공급되며 그리고 라인(456)을 통하여 제 2 CMOS 스위치 장치(454)에 공급된다. 이들 CMOS 스위치 장치들은 출력라인(457)상에 공통 디지탈 신호에 의하여 교호적으로 스위치된다. 스위치 장치(453 또는 454)에서의 스위치된 전압은 입력 전압 신호의 대수적 사인에 기인한 증가 또는 감소 램프(ramp) 출력전압을 발생하는 적분기 증폭기(472)의 비반전 입력에 공급된다. 램프신호는 비전압 비교기(452)내에서 비교기의 반전 입력상의 기준 전압과 비교된다. 이러한 전압은 저항(458,459)를 포함하는 저항성 회로망을 통하여 궤환되는 비교기(452)의 출력신호에 의하여 값+V_t와 -V_t사이에서 스위치된다.

기준전압 V_ref는 부극성 라인(435)와 상승 구동 라인(310) 사이에 접속된 동등값 저항기들(456 및 466)을 포함하는 전압 분할 회로망을 통하여 상승 구동 라인(310)으로부터 바이어스된 발전 입력을 갖는 연산 증폭기(461)에서의 라인(460)상에 제공된다. 콘덴서들(463 및 464)는 감결합 콘덴서들이다. 라인(444)상의 기준전압, 0교차 검출기(439)의 기준전압, 증폭기(451) 및 적분기(456)의 비 반전 입력상의 전압 그리고 기준전압±V_t는 라인(460)상의 기준전압 V_ref에서 모두 유출된다.

전압 주파수 변환회로(314)의 작동은 제 7 도를 참조하면서 설명하겠다. 입력전압으로서 라인(450)을 통하여 전압 주파수 변환기(314)에 공급된 정류 및 평활회로(313)에서의 DC 출력전압은 -V_in으로서 표시된다. (라인(460)상의 V_ref는 0전압으로서 표기된다) 스위칭 장치(453, 454)에로의 입력에서 분로들(455,456)상의 전압이 제7(a)도 및 제7(b)도에서 제각기 도시될 때 시간 t₀를 생각해 보자. 이 때에, NOR 게이트(470)의 출력에서 나타나는 비교기 출력신호는 부극성 -V_x(제7c도 제7_CE도)를 갖으며 그리고 스위치 장치들(453,454)의 입력들을 동시에 제어하도록 동시에 인가된 이러한 신호는 -V_in전압을 유지하는 동안 적분 증폭기(472)의 반전 입력에 전압 +V_in을 적용한다.

제7(c)도는 적분 증폭기(472)에 입력전압을 도시한다. 따라서 이러한 증폭기는출력에서, 값 -V_int/RC를 갖는 램프 전압 V_oat(제7(d)도를 참조하라)를 공급하며, 여기서 RC는 적분기(472)의 효율적인 저항성 및 콘덴서 값들을 나타낸다. 적분기(472)의 출력전압은 전압 비교기(452)에서 임계전압과 비교되며, 이 때에, 임계 전압은 -V_t가 되고, 반전 입력에 인가되며 그리고 출력 램프 전압은 기준전압(시간 t₁에서)과 동등할 때, 비교기(472)의 출력은 새로운 [V_xc(제7c도 제7_CE도)를 갖도록 낮은 데에서 높은 것으로 변환된다.] V_x는 라인(435)의 전위와 같은 동일 전위이며 그리고 -V_x는 라인(310)의 전위와 동일 전위이다. 저항성 회로망(458,459)에 기인한 비교기(452)의 출력전압에서의 변환은 비교기(452)의 반전 입력상의 기준전압을 [_t로 변화시키는 효과를 갖는다. 동시에, 비교기(452)의 새로운 출력은 장치들(453,454)를 스위치 하므로서, 적분기(472)의 반전입력에 인가된 전압은 값] V_in을 갖게 된다. 이것은 제7(c)도에서 도시되어 있다. 이후에 적분기 출력전압은 적분기 출력전압이 값 [V_t와 같아질 때까지 (시간 t₂)에서 기울기 V/RC로서 일정하게 상승한다. 이후에, 회로는 한번 더 스위치하며 그리고 다시 적분기 출력은 강하 램프 전압이 된다. 그러므로, (상승 구동 신호가 LSI에 의하여 발생되는 동안) 펄스 전압신호가 LSI 316의 LR 입력 C에 라인(471)을 따라서 통과되는 NOR 게이트(470)의 출력에서 라인(457)상에 발생된다. 적분기 출력 전압의 정극성 및 부극성 기울기는 V_in의 진폭에 비례한다. 그러므로 라인(471)상에 발생된 주파수는 LF발진회로(302)에서의 출력신호의 진폭에 선형적으로 비례한다.

기준전압 V_ref의 선택된 진폭은 정류 및 평활회로(313), 반전 증폭기(451), 적분기(472) 및 비교기(452)에 대한 공통기준 전압으로서 사용되므로 특별히 명확하지 않다. 다이나믹 범위에 걸쳐서 검출회로 선형성을 유지하기 위하여, 선택된 진폭은 라인(310)상의 "상승구동" 전압의 대략 절반과 동등하다. 적분기(472)의 입력전압 파형의 정극성 및 부극성 반주기에 대한 동일 입력전압(즉, 정류 및 평활회로(313)에서의 출력전압)의 사용은 라인(471) 상의 출력 주파수 전압내에 오프셋이 없음을 지적한 것이다. 말을 바꾸자면, 입력전압 V_in이 0에 가까울 경우, 라인(471) 상의 신호의 주파수는 0에 가깝게 된다.

라인(471)상의 LF 신호의 주기는 상승 구동 전압에 비례하는 V_t에 비례함이 지적되어 진다. 그러나, V_in은 상승 구동 전압으로서 증가되므로(V_in은 저주파수 발진 출력신호의 진폭에 비례한다) 출력 기간은 상승 구동 전압과는 별개가 된다.

근본적으로, LSI의 기능은 시험하의 경화가 인지된 액면의 허용 경화인가 아닌가를 결정하도록 하는 방법으로 입력들 a,b,c에서 수신된 HF₁,HF₂및 LF 신호들을 처리하는 것이다. HF₁및 HF₂신호의 경우에는 LSI는 선정된 클록 간격내의 미리 셀트된 임계 레벨(제10도의 설명에서는 V_tH로 참조됨)에 걸친 HF 신호의 수배를 계수함에 의하여 제각기 경우에서 순시 주파수를 결정한다.

LF 신호에 대하여 LSI는 LF 신호의 제각기 주기동안, 클록신호(222)에 의하여 발생된 클록펄스들이 숫자를 계수하므로서 LF 신호의 순시 주기를 측정한다.

이상적으로, 온도 변동 및 동등 인자들의 변동의 효과를 보상하기 위하여, LSI는 피이크 레벨의 바로 전 또는 바로 후에 존재하는 대응 휴시 레벨들(즉, 대응 감지기의 시한 영역에는 경화가 없음)로 HF₁, HF₂및 LF계수들의 제각기 피이크 값의 비율을 계산한다. 그리고 이후에 LSI는 PROM 315에서 독출된 선정된 상하한값들에 대향하여 계산된 비율을 비교한다. 실제에 있어서는, HF₁및 HF₂신호들에 대하여, 제각기 피이크 계수는 휴지 값과 명료히 다르지 않으며, 전체 보상에 대략 근접한 근사치는 피이크와 휴지 주파수값 사이의 차이를 게산함에 의하여 얻어진다. 그러나, 어떤 액면의 경화에 대한 감쇄된 피이크 LF 진폭은 휴지값보다 대단히 작으므로, LSI는 LF 계수의 경우에는 미분된 값을 계산하도록 프로그램된다. 라인(471)상의 LF 출력신호는 1 : 1을 표시하는 비유의 구형파이며, 주파수는 LF 발진기 회로(302)의 발진의 진폭에 따라 변화한다. LF 감지기를 통과하는 경화의 피이크 감쇄를 정확하게 측정하기 위하여, LSI에 의하여 구해진 제각기 측정샘프을 2.5ms 이상이 되지 않도록 한다. 그러므로, 0.1% 정밀도를 위하여 입력 주파수는 최소한 400 KHZ가 되어야 한다. 비교기(452)를 통한 적분기 대역폭과 신호 비례 지연의 효과를 극소화 하기 위하여, LSI에 대한 LF 입력신호의 주기가 입력주파수 보다 측정된다. 실시예에 있어서, 최대 기간은 2ms로 선택되었으며, 512KHZ 클록은 이러한 기간에서 1024의 최대 계수를 주도록 제각기 주기에 대하여 게이트 된다.

이러한 최대 기간은 가장 큰 감쇄로 상승하는 주어진 경화 액면에 대응하는 최소 발진기 진폭에 대응한다. LSI에 의하여 계산된 피이크 대 휴지 비율은 8 : 1 감쇄비율 경화에 비하여 전체 스케일 측정을 하도록 선택된다. 경화가 없을 때에 대응하는 최소 주기는 0.25ms이다. 이러한 "휴시"주기는 확실성을 높이기 위하여 8개의 연속 주기에 걸쳐 측정된다. 그리고 이러한 주기는 경화가 존재하거나 또는경화가 측정자계를 떠난 후에 측정될 수 있다.

측정후에, LSI 316은 두개의 입력주기들에 대응하는 기억내에 두개의 10비트 2진 숫자를 갖는다. 제 1 이진숫자(휴지)는 8개 연속 휴지 주기들 동안 발생된 전체 펄스들의 계수이다. 제210비트 2진 숫자(피이크)는 HF₁도달과 HF₂이탈 사이에 존재하는 어떤 신호 입력 주기 동안 발생된 클록된 펄스의 최대 숫자의 계수이다. LSI는 2진 분할을 수행한다.

(피이크/후지)×512=평준화 피이크

평준화 피이크는 경화의 감쇄에 기인하는 9비트 2진 숫자이며 그리고 LSI 내에서 PROM 315에서 독출된 상이한 값들과 비교된다.

구동전압의 진폭, 512KHZ 클록주파수, 적분기내의 RC의 값, 정류 및 평활회로(313)의 이득 및 LF 발진회로 (302)의 절대진폭은 저주파수 검출회로가 선형 응답하는 것을 제공하는 평준화된 피이크 값에 악영향 주지 않는다.

전체 경화 검사장치의 작동은 LSI에 의하여 수행된 여러가지 단계들(800 내지 842)를 도시한 제 8 도를 특히 참조하면서 설명하겠다.

유효장치는 스위치 오프되었으며 경화는 그 장치내의 어느 것도 없음을 가상하자. 다음 설명에서, LSI의 작동의 설명을 촉진하도록 LSI에로의 HF₁, HF₂및 LF입력 신호들을 취급하는 단순한 모드는 설명되나, 실제에 있어서는 더욱 복잡다단한 기술이 적용되고, 상술되었던 방법들로 라인(471)상의 LF 신호를 취급한다.

단계 800 :

LSI는 모든 보조 기억장치, 랫치, 타이머 및 세퀴언서(sequen cers)를 리셋트한다.

단계 801 :

예를들어 256ms의 지연은 대기 또는 휴지 모드에서 보통 발진 주파수내로 고정하기에 충분한 시간으로 HF₁발진 회로를 허용하도록 비구동된다.

단계 802 :

다음에 HF₁휴지 계수는 LSI에 의하여 기억된다.

단계 803

상기된 방법으로, LSI는 선정된 클록 간격내의 임계(제10(d)도)에 걸친 발진 주파수의 수배 숫자에 대응하는 계수를 반복적으로 기억한다. 제각기 계수에 대하여, LSI는 HF₁계수 빼기 단계 802에서 기억된 HF₁휴지 계수한 값과 동등한 ∇HF₁을 계산한다.

단계 804 :

제각기 계산된 값 ∇HF₁은 ∇HF₁T와 비교되며(∇HF₁T는 HF₁I 빼기 HF₁휴지 계수에 대응하는 계수와 동등함(제10(a)도 참조) 만약 ∇HF₁계수가 ∇HF₁T 계수 보다 크지 않으면, LSI는 다음 HFI 계수에 대하여 반복 단계(803)로 되돌아 간다. 그러나 만약, ∇HF₁계수가 ∇HF₁T 계수를 초과하면, LSI는 단계(805)를 처리한다. 단계(804)는 경화 도착에 대한 효과를 조사하는 것임이 요구된다. 경화도착의 검출전에는, 라인(317)상에 LSI에 의하여 발생된 구동 신호가 없고 LF 및 HF₂발진회로(302 및 301)이 비구동되기 때문에 전자 스위치들(316 및 308)은 스위치 오프된다. 또한 이때에는 라인(318) 상에 LSI 316에 의하여 발생된 "PROM 구동" 신호가 없으며, PROM 315는 비구동 된다. 그러므로, 전력원에서 유출된 전류만이 HF₁발진기가 대기상태로 유지되도록 그리고 LSI를 구동시키도록 필요로 된다. 이러한 전체 전류는 통상적으로 5볼트에서 대략 1mA 이하이다.

단계 805 :

LSI는 전체 전력을 HF₁발진기에 공급하도록 그리고 LF 및 HF₂회로들을 구동하도록 라인(317) 상에 "상승구동" 신호를 발생하는 효과를 갖는 상승구동 래치를 셋트한다. 이후에, 프로그램은 HF₁신호에 대하여서는 단계(806)을 동시에 처리하며 그리고 LF 및 LF₂신호들에 대하여서는 단계(826)을 동시에 처리한다.

단계 806 :

선정된 주기(본 예에서는 256ms)를 벗어나서 셋트된 HF₁타이머가 작동되기 시작한다. HF₁타이머의 목적은 이하에서 설명될 것이다.

단계 807 :

경화 도착이 검출되어 졌으므로, 제각기 연속적 ∇HF₁계수는 수신된 가장 높은 ∇HF₁값에 대하여 검사된다. 그리고 만약 전류 값이 전술된 피이크 값을 초과한다면 전류계수는 새로운 피이크 값으로 대치된다.

단계 808 :

제각기 ∇HF₁계수가 ∇HF₁T 계수를 초과하는가 아닌가를 결정한다. 만약 초과하면, 프로그램은 단계(809)를 처리하나, 만약 초과하지 않으면(즉 HF₁편기가 검출되면) 프로그램은 단계(810)을 처리한다.

단계 809 :

만약 HF₁타이머가 종료되면, 프로그램은 단계(811)을 처리한다. 한편, 다음 ∇HF₁계수에 대하여 단계(808)을 반복하도록 단계(808)로 되돌아 간다. HF₁타임주기 256ms는 모든 허용성 경화에 대하여, HF₁이탈이 HF₁타임 주기내에서 검출되어지도록 선택된다. 그러나 장치가 사용자에게 사용되지 않을 때 HF₁휴지변동과 같은 인자는 ∇HF₁휴지 계수를 ∇HF₁T 임계이상으로 상승되도록 함을 주지하라. 그러므로 LSI는 경화 도착함을 오차적으로 검출하며, 또한 HF₁이탈이 검출되지 않는다. 이러한 상태에서, HF₁타이머에 대하여 LSI의 리셀은 유치되지 않는다. 그러나, HF₁T 임계 이상으로 상승되는 HF₁휴지 계수의 특이한 경우에는, 256ms지연 이후에는, 프로그램은 단계(811)을 처리한다.

단계 811 :

새로운 HF₁휴지 계수가 기억되었다.

단계 812 :

보조 기억장치, 래치, 타이머 및 세퀴인서는 리셀되며, 프로그램은 또 다른 경화의 도착을 조사하도록 단계(803)으로 되돌아 간다. 평상 상태에서는, 프로그램은 단계(808)에서 직접 단계(810)으로 진행된다.

단계 810 :

HF₁타이머가 리셀되었다.

단계 813 :

단계(807)에서 결정된 피이크 ∇HF₁계수는 PROM 내에 기억된 HF₁상하한 값들의 여러가지 셋트와 비교되어 피이크 계수가 인지된 액면들 중 하나의 상하한 값들 사이에 있는가를 결정한다.

단계 826 :

LF 및 HF₂신호에 참조하여, 프로그램은 단계(814)(LF) 및 815(HF₂)에 동시 진행되기 전에 예를 들어 32ms의 미리 셋트한 주기동안 지연한다. 이러한 지연은 LF 및 HF₂측정이 취해지기 전에 LF 및 HF₂발진내의 전이를 허용한다.

단계 814 :

LF 신호의 제각기 주기에서 계수된 클럭펄스들의 숫자에 대응하는 LF 계수가 반복적으로 기억된다.

단계 816 :

조사가 수신된 여러가지 계수중의 피이트 LF 계수에 대하여 행해진다.

단계 815 :

HF₂휴지 계수가 기억된다.

단계 817 :

LSI가 클록된 간격내의 선정된 임계레벨에 걸친 HF₂신호의 숫자에 대응하는 HF₂계수를 반복적으로 기억하며, HF₂계수 빼기 HF₂휴지 계수에 대응하는 값 ∇HF₂를 제각기 HF₂계수에 대하여 계산한다.

단계 818 :

LSI는 피이크 계수로서 여러가지 HF₂계수들 중에서 가장 큰 것을 기억한다.

단계 819 :

LSI는 HF₂T 보다 큰 ∇HF₂계수로부터 ∇HF₂T 보다 작은 ∇HF₂계수로의 전이에 대하여 조사한다. 만약 전이 조건이 만족스럽지 않으면 프로그램은 단계(816 및 818)로 되돌아 가서, 피이크 IF와 HF₂계수들에 대하여 조사를 계속한다. 전이 조건이 만족스러우면, (즉 HF₂이탈), 프로그램은 동시에 단계 820과 821로 진행한다.

단계 820 :

∇HF₂피이크 계수는 PROM에서 독출된 다른 경화 액면들에 대한 ∇HF₂상하한 값들과 비교되어 HF₂피이크가 인지된 액면들 중 어떤 하나에 대한 제한값들 사이에 있는가를 조사한다.

단계 821 :

LSI는 LF 휴지 계수를 기억한다. 여기에 대하여, HF₁및 HF₂측정에 대하여, 경화가 시험영역내에 있을때 취해지는 계산내에 휴지값이 필요하기 때문에, 경화가 시험영역내에 도달하기 전에 휴지값을 기억하는 것이 필요함을 주지하라. 그러나, LF의 경우에서는 LF 피이크 대 측정된 LF 휴지의 비율이며, 그러므로 휴지값은 경화가 시험영역내에 있기 전 또는 그후에 측정된다. 이러한 예로서, 경화가 시험영역을 떠난 후에 LF휴지를 측정하는 것이 매우 편리하다.

단계 822 :

LSI는 단계 816에서 결정된 LF 피이크 계수 대 단계 821에서 결정된 LF 휴지 계수의 비를 계산한다.

단계 823 :

LSI는 계산된 LF 비율을 PROM에서 독출된 다른 경화 액면들에 대한 상이한 값 LF 비율과 비교한다.

단계 824 :

LSI는 유효성 검사를 수행하여 단계 813, 820 및 823 내에서 수행된 HF₁, HF₂및 LF 시험이 시험하의 경화에 대한 동일액면을 표시하는가를 조사한다. 만약 표시하면, 경화는 허용되고, 그렇지 않다면, 반려된다. 이후에 프로그램은 단계 812와 825를 동시에 진행한다. 단계 812는 이미 설명되었다.

단계 825 :

LSI는 단계 824에서 수행된 유효성 검사의 결과를 출력한다.

설명된 경화 유효성 검사장치의 대단히 중요한 특성은 다른 나라들의 경화 셋트들에 장치를 적용하기 위한 반경 만이 PROM내에 기억된 데이타를 변경하도록 하는 PROM 수단의 사용이다.

제 9 도를 참조하면, 유효회로내의 여러가지 신호들과 전류들에서의 변화가 시간축으로 도시되어 있다. 제9(a)도 및 제9(c)도는 HF₁및 HF₂발진기 출력신호의 주파수에서 변동을 도시하며 제9(b)도는 LF 발진기 출력신호의 진폭을 도시한다. 제9(d)도는 HF₁발진기와 LSI에 의하여 취출된 전체 전류를 도시한다. 이러한 전류는 HF₁발진기가 다시 휴지로 복귀된 후, HF₂주파수가 HF₂T 임계 이하로 떨어지고 난 직후 동안 남는 보다 높은 레벨로 도달될 HF₁T 임계를 뒤따르는 휴지레벨에서 변화한다. 대부분의 감쇄성 경화가 감지 HFI 도달의 시간에서 작은 완충효과로소, 휴지 HFI 전력소비는 대단히 작다. 즉 5볼트에서 약 1mA 보다 작다. 이러한 LF 및 HF₂발진기들은 HF₁발진기가 전체 전력으로 구동됨과 동시에 구동된다. 이것은 제9(e)도에 도시되어 있다. 이러한 시간 동안(PROM이 구동된 경우와는 분리하여) 유효 회로에 의하여 취출된 전체 전류는 5볼트에서 대략 15mA이다. 제9(f)도는 PROM이 HF₁제한값을 구동하도록 하는 제 1 주기동안 그리고 HF₂이탈을 뒤따르는 제 2 및 제 3 주기를 동안 구동되어 HF₂를 우선적으로 구동하여 이후에 PROM에서 LF 제한값을 독출한다. 유효회로에 의하여 취출된 전체전류는 비교적 높은 5볼트에서 대략 50 내지 150mA이고, PROM은 구동되나, PROM이 제각기 경화에 대하여 구동되는 세계의 주기들은 PROM이 구동된 전체시간을 극소화하도록 제한값들의 독출에 필요한 것에 충분히 되도록 선택될 수 있다. PROM용의 전력소비용 형태는 바이폴러 PROMS가 될 수도 있다. CMOS PROM은 저전력 소비용이나, 이들의 가격이 비싸서 적당치 않다. 제9(g)도는 어떻게 전체 전류취출(실선)이 시간에 따라서 변화하는가를 도시하였다. 점선은 소비된 평균 전류에 대한 통상값(5V에서 2mA 이하)를 표시한다. 물론 이러한 값은 경화검사 장치내에 연속경화물의 삽입을 분리하는 평균시간에 따를 것이다.

제 4 도를 참조하면, "상승구동" 신호가 LSI에 의하여 제공된 경우를 제외하고 NOR 게이트(448, 470 및 506)의 출력들이 논리 "0"에서 유지됨을 주지하라. 이것은 제각기 게이트 작동의 회로향 흐름을 감안한 것이므로 전류 소비를 감소시키고, 이들 NOR 게이트들의 다른 입력들에서 어떤 의사 신호들은 효과가 없음을 확실히 한다.

모든 전자 회로가 영구적으로 구동되는 공지의 경화 검사장치의 경우에 있어서, 취출된 전체 전류는 예를들어 일점쇄선으로 도시된 바와 같다. 그러므로, 설명된 장치는 평균 전력소비를 감소시키며 그리고 공중전화와 같은 적용에서도 특히 사용될 수 있는 것이다. LSI에서의 외부 회로는 극소가 되므로 경비를 절감시키고 유효성을 증가한다.

예를 들자면, 제각기 인지된 경화액면에 대한 제각기 시험(HF₁,HF₂또는 LF)에 연관된 제각기 상하한 값은 4비트 데이타 워드로 구성된 종류의 PROM내에 기억된 9비트 숫자이다. 그러므로, PROM에서 9비트 숫자를 독출하도록 PROM에 대하여 세개의 분리 어드레스를 사용하여야 된다. 그러므로, 이러한 예에서는, 여섯개의 다른 경화액면을 인지할 수 있는 경화 유효성 검사장치에 대하여 PROM은 제각기 숫자가 세개의 어드레스들을 필요로 하고, 여섯개 경화 액면들 제각기에 대한 두개의 제한들(상하한)이 있으므로 36 연속 버스트들내의 HF₁제한값들은 독출하기 위하여 구동된다. PROM은 제각기 해독에 대하여 1ms가 필요하도록 구성되어 있다. 그러므로 세개의 다른 시험들에 대한 모든 제한값들을 독출하도록 PROM이 구동되는 전체시간은 3×36×1ms 즉 108ms이다. 이렇게 PROM을 어드레스하므로서, PROM에 의하여 소비된 평균전력은 매우 작게 된다.

회로는 LF 또는 HF₂발진기를 스위치온 하는 제각기 경우와, 경화가 감지기 LF 또는 HF₂의 시험영역내에 삽입될 때의 시간 사이에 회로가 시간주기 TLF(제9(b)도) 및 THF₂(제9(c)도를 허용한다. 이들 주기들은 스위치온된 후에, 일정 휴지 주파수와 진폭으로 LF 및 HF₂발진기들의 적당한 시간에 셋트되도록 한다.

이제 HF₁발진기를 "상승구동"하는데 완전한 이해가 되도록 제10도를 참조하여 설명하겠다. 제10(a)도는 제9(a)도에 대응하여 그리고 HF₁발진기의 시간과 주파수에서의 변화를 도시한다. t_I는 경화가 발진자계와 상호 작용하기 시작하여 주파수가 증가되고 신호진폭이 감소되는 시간이다. 시간 t_II에서, 주파수 신호는 HF₁T 임계에 도달하고 그리고 HFI 발진기는 따라서 상술된 바와 같이 상승 구동된다. 시간 T_III에서 주파수 신호는 최대값에 도달하고 HF₁T 임계 이하를 다시 통과하여 떨어진다. 시간 t_IV에서, HF_i발진기는 휴지상태로 다시 스위치된다.

제10(b)도 및 제10(c)도는 위에서 참조된 본 발명의 제 1 및 제 2 개요의 실시예를 자체로 구성하지 않는 발진기의 출력 발진신호를 도시한다. 왜냐하면 발진기는 낮은 전력 레벨(제10(b)도) 그리고 높은 전력 레벨(제10(c)도)에서 연속적으로 구동하나, HF₁및 HF₂발진기들의 주파수에 대응하는 주파수에서 작동하기 때문이다. 제10(b)도 및 제10(c)도 그리고 제10(d)도는 다이아그램식으로 도시되었으며 연속 발진들은 설명 목적용으로 명료히 공극되어 도시되었음을 강조하였다. 두개의 도면들에서, 발진신호의 포락선은 점선으로 표시된다. "+" 및 "-"는 전력 공급원 레일을 표시한다. 상술한 바와 같이, LSI는 시간의 설정된 주기내에 전압임계 V_TH에 걸쳐 발진신호의 숫자를 계수함에 의하여 순간 발진기 신호 주파수를 연속적으로 어세스한다. 제10(b)도에서, 낮은 전력 또는 휴지에서 작동하는 발진기에 대한 사인 파형이 도시되었다. 시험 영역내에 경화가 없는 피이크 신호 레벨은 전압 임계 V_TH보다 명백하게 크지 않으므로, 시간간격 T동안, 발진기 신호는 임계 V_TH를 가로 지르지 못하도록 명백하게 감쇄된다. 그러므로 이러한 시간 간격동안, LSI는 펄스주파수에 대응하는 계수를 기억하도록 하는 기능이 없어진다. 이러한 이유로서, 공지된 발진기로서 제10(c)도에 도시된 바와 같이, 발진기 신호의 크게 감쇄된 진폭이 임계 V_TH를 초과하도록 전력이 높은 레벨이 셋트된다. 왜냐하면 비교적 값싼 상용적인 LSI에서, LSI내에 사용된 CMOS장치의 스위칭 임계는 제조자에 의하여 큰 공차가 주어졌기 때문에, 발진기 전력은 CMOS 임계 전압의 가장 높은 전압이 가장 큰 신호 감쇄를 일으키는 경화의 경우에서도 초과되어지도록 명료한 값을 갖어야만 한다. 이러한 작동 필요성을 만족하도록 설계된 발진기 회로장치로서, 발진기 회로가 휴지상태일 때 소비되는 전력이 여기에서 참조된 종류 적응으로 허용할 수 없을 만큼 높다.

제10(d)도는 이러한 단점이 시험영역내에 경화되도록 상승 구동되는 발진기로서 어떻게 극복되는가를 도시하고 있다. 이러한 접속에서는, 특히 제10(b)도에 관하여, 낮은 전력에서 작동하는 발진기로서, 발진신호의 피이크는 시간 t_II(경화 도착)에서 여전히 전압 임계 V_TH를 초과하므로 LSI는 경로의 도달을 검출한다. 그러므로 HFI 발진기는 경화가 없는 경우에 낮은 전력에서 휴지 상태가 되도록 설계되었다. 시간 t_II까지 비교적 낮은 전력의 필요함에 도시되어 있다. 이때에 HFI 발진기는 상승 구동되며, 이것은 시간 t_II에서 임계 V_TH를 초과함을 확실히 하도록 발진 신호 진폭을 증가시킨다. HFIT 발진기가 시간 간격 T_A동안만 상승 구동되는 것이 필요하나, HF₂및 LF 발진기들이 스위치 오프되는 동일시간에서 HFI 발진기를 "하강구동"시키고, 한편 두개의 제어신호가 요구되는 것이 더욱 간편하다. 이러한 이유로서 이러한 실시예에서, HFI 발진기는 시간 t_IY까지 "상승구동"된 상태로 유지된다.

이상적으로는, 임계 레벨 HFIT는 명백하게 낮게 셋트되며, 경화가 자계와 최대 작용하는 위치에 도달하기 훨씬 전에 초과될 것이다. 이것은 피이크 감쇄가 도달하기 전에 전이에 대한 시간 T_B의 최대 주기가 걸치도록 한다. 예를 들자면, T_B는 수밀리초이며, HF₁발진 주파수는 1000사이클/1ms이므로 연속 주기들은 제10(b)도 내지 제10(d)도에서 도시된 것보다 더욱 근접하여 모이게 된다. 그러나, HF₁발진신호를 도시한 방법으로는 본 도면을 이해하기 쉽게 도시한 것임을 주지하라.

그러므로, 대기 모드에서의 HF₁발진기는 시험 영역내에 어떠한 경화의 도달을 검출하기만 하나, 피이크 주파수의 정량평가가 코일이 허용 가능인가를 판별하도록 하기 위하여 피이크 검쇄에서 발진기 진폭이 유지되도록 "상승구동"된다.

경화상에 시험을 수행하며 그리고 경화도착을 검출하도록 단일 위치에서의 감지장치의 사용은 경화도착에 대한 도착감지기와, 도착감지기에 의하여 작동되는 측정 감지기의 사용은 회피할 수 있는 특별한 장점을 갖는다. 또한 HF₁발진기는 경화가 HFI 감지기의 시험영역내에 도착할 때까지 상승구동 되지 않기 때문에, 이것은 HFI 발진기가 상승 구동되는 기간을 감소하는데 도움이 되며, 그러므로, 경화 유효성 검사장치의 평균 전력 소비를 "극소화"한다.

경화 트랙(4)의 경사배열은 가능한 경화가 HF₁, LF 및 HF₂감지기들을 통과하여 구를 때 후단벽(6)과 안면 접촉을 경화가 유지하도록 설계된 것이며, 경화가 측방향 이동이 허용된 경화가 반려되거나, 반려될 경화가 잘못 허영되는 HF₁, LF 및 HF₂피이크 값들에서의 부정확성을 제공할 수 있음을 제 1 도 및 제 2 도 참조하면서 이미 설명하였다. 경사진 경화 트랙의 사용에 불구하고 실제에 있어서는 공간 제한에 기인하여 만약 여러가지 감지기들이 에너지 분산장치(3) (제 1 도)에 근접하여 위치된 경우, 감지기를 통과하는 경화 비행 통로에서 대단히 작은 변동이 있음이 발견되었다. 이것을 대부분 보상하여 측정 오차를 감소하도록, HF₁및 LF 감지기들은 경화트랙의 제각기 측면상에 배열된 한쌍의 감지 코일들을 제각기 포함한다. 제11도를 참조하면 HF₁감지기는 떨어진 벽(5)내에 장착된 측정 코일 HF₁M과 후단벽(6)내에 장착된 보상 코일 HF₁C를 포함한다. 이러한 예에서, 측정 및 보상 코일들은 병렬로 접속된다. 두개의 코일들의 상대 인덕턴스(L₁, L₂)들은 이들의 실효 임피던스가 측정 코일 HF₁M의 인덕턴스 L₁에 주로 기인하므로, 측정 코일은 두개의 코일들 HF₁M, HF₁C 사이에 셋업된 발진 자계와 경화(7) 사이의 상호 작용을 감지하도록 우선적으로 구동한다. 그러므로 HF₁M 코일의 인덕턴스는 HF₁C 코일의 인덕턴스 보다 작다. 그러나, 보상 코일의 효과는 HF₁발진기(300)에서의 출력 발진신호상에 경화 비행통로내의 변화 효과에 대향하여 좋은 보상을 제공한다는 것이다. 그러나, 두개의 코일들의 인덕턴스들이 같은 공지장치와 비교할 때, 측정 감도는 단지 매우 작은 허용가능한 측정오차로서, 경화 두께에 크게 기인하나 매우 높으므로 오차 대 감도의 비율에 크게 기인한 전체 정확성은 개량된다.

실제로 두개 코일들의 인덕턴스 값들의 적당한 선택에 의하여, 전체 정확성은 극대화 된다. 이러한 선택은 감지기장치 이전의 경화 트랙의 길이와, 경화 트랙 측벽들의 수직에서 경사진 각도와, 경화 반동을 최소로 하여 경화의 이송방향을 바꾸는 경화 트랙의 상단에서의 어떠한 에너지 분산장치의 효율성과 같은 인자들에 기인한다. 통상적인 예를 주도록 경화들이 측방향 이동의 대단히 작은 성분에 대한, 최대 측정 정확성을 위한 감지 코일의 인덕턴스 또는 용량성의 비율은 대략 10%와 같이 통상적으로 낮게 된다. 측면 이동이 더욱 명확하면, 이러한 비율을 대략 90%와 같이 높은 값으로 선택할 필요 가 있다.

두개의 코일들이 직렬로 접속된 또 다른 예에서, 측정 코일은 보사 코일 보다는 더욱 큰 인덕턴스를 갖도록 하므로서, 두개 코일들의 효율 임피던스는 측정 코일의 인덕턴스에 의하여 우선적으로 결정된다.

LF 감지기의 경우에도, LF 측정 코일이 후단벽(6)내에 장착되었으며, 보상 코일이 전면벽상에 장착된 것을 제외하고는 유사한 고려가 적용된다. HF₂감지기는 어떠한 두께 효과를 확실하게 회피하도록 단일 감지 코일로서 주의깊게 구성된다. 어떠한 경우에는, 경화가 단일 HF₂코일에 도달할 때, 코일 비행통로 및 효과에서의 어떠한 변화는 무시되어 진다.

상술된 바와 같은, LF 휴지 주파수를 선택하는 명료성에 대하여 제12도를 참조하여 설명하겠다.

제12도에서는 상하인이 80KHz와 200KHz인 주파수 fo의 발진 전자계 H에 유도성 감지기 장치의 두개 코일에 의하여 쌍측에서 대상이 되는 동일 크기(직경 D)와 두께(to)의 세개 경화를 도시하였다. 주파수 fo는 대략 120KHz이고 그리고 경화가 통과될 때 코일들은 자계가 경화의 면들에 수직으로 인가되도록 배열되어 있다.

제12(a)도에서는 제 1 경화가 금속 X의 코어에 다른 금속 Y가 피복되어 구성되어 있다. 금속 X 및 Y의 도전성 및 자기 투자율은 자계가 금속 X보다 금속 Y를 더욱 쉽게 투과하도록 되어 있다. 제 2 경화는 제 1 경화와 동일한 피복 두께를 갖는 피복경화이나, 이 경우에서는 코어가 금속 Y로 형성되고 피복이 금속 X로 되어 있다. 제 3 경화에 있어서는(제10(c)도), 경화는 전체가 균일질이 단일금속 X로 구성되어 있다.

주파수 fo는 제각기 세개의 경화들의 표면 깊이가 경화상의 표면의 깊이 이하이나 경화의 중심면 P보다는 깊지 않게 선택된다. 제 1 경화의 경우에서, 경화내의 표면 깊이는 δ₁으로 표시된다. 제 2 경화에 대하여는 자계가 금속 X보다 금속 Y를 더욱 쉽게 투과하므로, 표면 깊이 δ₂가 δ₁보다 크다. 이러한 이유로서, 제 3 경화의 경우에는 표면 깊이 δ₃가 가장 작다.

LF 처리회로내의 피이크 감쇄의 사게지 다른 레벨들은 제12도에 도시된 세개의 다르게 구성된 경화들에 대하여서도 존재한다. 만약 자계가 경화의 모든 부분을 통하여 충분히 투과되도록 낮은 주파수가 사용되었다면 그리고 평준효과 때문에, 제 1 및 제 2 경화들을 구분하는 것이 불가능해 진다.

한편, 만약 표면효과에 기인하여 자계가 피복된 경화의 피복두께 이하로 투과하지 못할만큼 주파수가 너무 높다면, 제 2 및 제 3 경화를 구분하지 못한다. 그러나, 특정 영역내에서 LF 휴지 주파수의 적당한 선택으로, 여러개의 다른 경화 재질들을 더욱 명료히 판별할 수 있다.

LF 감지기는 두개의 감지 코일을 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 단일 감지 코일을 갖으며 그리고 이것은 LF 시험의 경화 두께와는 무관하다는 장점을 갖게 된다. 한편으로는, 여기에는 경화 비행 통로에서의 변화에 대한 보상이 없다.

결과적으로, LF 감지기용으로 상기에서 주어진 특정 주파수 영역의 사용에서 나타나는 장점은 유도성 감지장치의 사용을 필요로 하나, 불균형 감지기들의 활용에 의하여 경화 비행 통로변화에 대한 보상 그리고 경화 도착시에 "상승구동"의 유도성 감지기들 대신에 용량성 감지기들도 활용할 수 있다.

상술된 경화 유효판별기에서의 여러가지 변형이 가능하다. 그러므로, 예를 들어 LF 감지기는 경화 재질에 우선적으로 응답하는 일측 코일이 될 수도 있다. 유효 판별기의 비행 데크의 기하학적인 적당한 설계로서, LF감지기를 통과하는 경화 트랙을 따른 경화 비행에서의 어떤 떨림효과들도 극소화 된다.

HF₁발진기에 대한 일정회로장치로서, 전력소비는 무시할 수 있을 정도가 되며 이 경우에는 스위치된 공급이 HF₁발진기용으로 필요없다. 제 3 도에서 사용된 바와 같은 동일표시 번호들이 더 이상 설명되지 않을 동일한 또는 대응 부품들을 표시하는 제도에 도시된 바와 같이, HF₁발진기(300)은 전력원(304)의 정극성 단자에서 공급되며 그리고 저항성 소자(306')을 통하여 접지로 흐르는 전력원에서 전류를 연속적으로 취출한다.

또 다른 변형이 제13도의 회로에 적용될 수 있다. 제 3 도 실시에에서, 작은 LSI의 전력소비는 무시할 수 있으며, LSI은 영구적으로 구동된다. 그러나, 어떤 환경하에서는 더욱 전체 전력소비를 감소하는 것이 요구되며 그리고 이것은 제13도의 회로에 적용된 스위치된 공급장치에 의하여 달성된다.

도시된 바와 같이 공급라인(400)에서 유출된 분로 접속(1005)는 출력이 라인(1006)을 통하여 LSI 316의 전력원 입력에 접속된 전압 감소장치(1000)에 접속된다. 평시 개방된 전자 스위치(1001)은 전압 감소장치(1000)과 병렬로 접속된다. 스위치(1001)은 라인(317)에 접속된 제어입력을 가지므로서, "상승구동" 신호가 LSI에 의하여 발생될 때 이러한 신호를 수신하여 스위치가 폐쇄되게 한다.

간략형의 전압 감소장치(1000)은 높은 임피던스 저항소자를 포함한다. 경화가 도착하기 전에, 쉬치(1001)은 개방되며, LSI의 높은 내부 저항성에 의하여 결정된 전력원(304)의 정극성 전위의 비율은 LSI에 공급된다. 이러한 방법으로 LSI에 공급된 전력은 LSI가 경화 도착을 검출할 수 있도록 한다.

상승 구동신호가 경화 트랙을 뒤따라서 라인(317)상에 발생될 때 전자 스위치(1001)이 폐쇄되어서, 전압 감소회로(1000)을 단락시키므로써, 전력원(304)의 정극성 전위가 LSI 316의 공급입력에 직접적으로 공급되도록 하여, LSI 316이 경화 유효성 검사를 수행하도록 전체 전력으로 구동된다.

CMOS LSI의 직접적인 전류 소비는 그 자체의 전압 강하의 자승에 비례하므로, 상승 구동 신호가 라인(317)에 나타나는 간격 동안을 제외하고 LSI에 의하여 소비된 전체 전력을 감소된다.

경화 도착전에 LSI에 인가된 전압은 프로그램을 LSI가 수행하는데 필요한 최소 이상이 될 것이 필요하나 그 레벨은 LSI의 전력 소비를 극소화 라는 면에서 보아 선택된다. 또한 유효 판단기가 접속되는 연관장비(즉, 판매기계 도는 공중전화)내에 제공된 특정회로에 기인하여, 최소 공급 전압은 LSI가 논리신호를 연관장비내의 회로내에 출력하도록 LSI에 필요된다. RV/R의 값은 상기 한계가 동시에 만족되도록 주의깊게 선택된다. 그러나 LSI의 내부저항은 작동상태에 따라 변화되어 LSI에 인가된 전압이 변화되도록 한다. 이러한 전압변동을 방지하도록 제14도에서 도시된 바와 같은 전압 감소장치(1000)은 저항성 소자들(1002,1003), 그리고 전압 분할기의 중간점에 접속된 입력과 LSI의 공급 입력에 접속된 출력을 갖는 단일 이득 증폭기(1004)를 포함하는 전압분할기의 형태를 취한다. 이러한 방법으로 LSI에 공급된 공급전압은 전력원 전압의 동일 비례와 동일하도록 유지되므로, RLSI내의 어떤 변동을 무시하고 저항성 소자(1003)의 전체 직렬저항이 된다.

Claims (20)

1. 경화검사 동작을 위해 전기 전력을 필요로 하는 경화 유효성 검사장치가 경화 통로를 규정하는 수단(4,5,6)과, 정보 신호를 제공하기 위해 경화 통로상에서 경화와 상호작용하는 적어도 하나의 수단(HF₁,LF,HF₂)을 포함하며, 상기 수단(HF₁,LF,HF₂)는 변환자계 또는 전계를 형성하는 것이며, 경화가 필드에 있을 때 경화와 필드 사이의 상호작용 정도를 가리키는 상기 정보 신호를 제공하기에 적합하게 되어 있고, 상기 상호작용 수단 중 하나(HF₁)는 경화가 상기 장치에 없을 때 구동되고 적어도 다수의 경화형태에 응답하여 상기 정보신호를 제공하게 배열되어 있으며, 또한 상기 정보신호들을 수신하여 그들이 적합한 경화인지를 판정하는 회로수단(316,315)을 더 포함하는 경화 유효성 검사장치에 있어서, 경화존재 검출기 수단(316내에 있음)은 상기 경화 유효성 장치내에 경화검사 동작을 위해 적합한 전력인가가 개시되도록 상기 하나의 상호작용 수단으로부터 정보신호를 수신하며 그 신호가 적합한 경화를 가리키는 지에 관계없이 상기 신호의 발생에 응답하여 동작하며, 그러므로써 상기 전력은 경화가 경화통로를 따라서 통과할 때마다 인가되는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 회로부분(300,301,302,315,316)은 각각이 구동되게 되어 있고, 그의 동작이 경화 검사 목적을 위해 요구될 때의 기간동안 상기 회로부분의 각각을 구동시키지만 다른 기간동안은 구동시키지 않는 제어수단(316)을 포함하는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
3. 제 2 항에 있어서, 하나의 상기 회로부분(315)은 적합한 경화에 연관된 기준값을 포함하는 메모리 부분이며, 상기 제어수단(316)은 메모리 내용에 대한 억세스가 요구되는 기간동안 메모리 부분을 구동시키지만 다른 기간동안은 구동시키지 않게 되어 있는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
4. 제 2 또는 3 항에 있어서, 상기 제어수단(316 : 제13도)은 경화검사 동작동안 그 자신에 인가된 전력을 증가시키므로써 상기 하나의 정보발생에 응답하도록 적합되어 있는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
5. 제 2 또는 3 항에 있어서, 경화가 없을 때에는 상기 하나의 상호작용수단(HF₁)은 저전력으로 동작하고, 상기 제어수단(316)은 상기 하나의 정보 신호발생에 응답하여 상기 하나의 정보신호의 차기 부분 동안에 상기 하나의 상호작용 수단을 구동시키는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
6. 제 5 항에 있어서, 다수의 상호작용수단(HF₁,LF,HF₂)은 상호작용수단(HF₁)을 제외하고는 정상적으로 구동되지 않으며, 상기 제어수단(316)은 상기 하나의 정보 신호발생에 응답하여 상기 상호작용수단 전부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
7. 제 1 항에 있어서, 다수의 상호작용 수단(HF₁,LF,HF₂)중 상기 하나의 상호작용수단(HF₁)은 일정한 전압 레벨에서 동작하도록 되어 있고, 제어수단(316)은 상기 하나의 정보신호의 발생에 응답하여 다른 상호작용 수단을 구동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
8. 제 5 항에 있어서, 정보신호가 적합한 경화를 가리키는지를 판정하는 상기 회로수단(316)은 상기 하나의 정보신호가 적어도 선정된 진폭(V_TH)을 유지하게 하고, 상기 하나의 정보신호는 경화와 상호작용하는 상기 하나의 상호작용수단(HF₁)에 응답하여 진폭이 감소하며, 진폭이 감소된 상기 하나의 정보신호는 저전력에서 상기 선정된 진폭 보다 작으며, 상기 하나의 상호작용 수단은 진폭이 감소된 상기 하나의 정보신호가 선정된 진폭 이상으로 유지되게 구동되는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
9. 제 1 항에 있어서, 공통 상기 경화회로(4,5,6)는 모든 경화가 장치내로 삽입되는 통로인 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 회로수단(316,315)은 적합한 경화들과 연관된 기준값을 포함하는 메모리(315)를 구비하고, 상기 회로수단은 검사되는 경화가 적합한 경화 인지를 판정하기 위해 상기 정보신호와 상기 기준값을 비교하도록 작동되며, 상기 메모리는 적합한 것으로 발견되는 임의 바람직한 경화 세트에 일치하는 임의 바람직한 기준값 세트로 프로그램 가능한 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 메모리는 비-활성 프로그램가능한 판독전용 메모리인 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
12. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 상호작용수단(HF1)은 경화가 경화 통로를 통과할 때 통로를 따라 이동하는 경화가 실제로 감지장치에 관하여 선정된 측방향 위치관계로 유지되게 배열된 경화통로(4,5,6)의 양측상에서 서로 반대로 간격을 두고 장착되는 유도성 또는 용량성 감지장치(HF₁M,HFIC)의 쌍을 포함하고, 상기 감지장치는 감지장치 중 하나(HFIM)가 필드와 경화 사이의 상호작용 정도에 따라 경화의 하나 또는 그 이상의 특성을 검출하는 역할을 하는 측정장치가 되게 하는 한편 다른 하나(HFIC)는 경화 도주 통로에서의 변수에 기인하여 측정 스캐터를 현저히 감소시키는 보상장치가 되게 회로에서 상기 회로수단(315,316)과 연결되어 있으며, 감지장치의 인덕턴스 또는 캐패시턴스 값은 스캐터에 대한 측정 감도성의 비를 증가시키기 위하여 다양한 값으로 선택되는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 감지장치.
13. 제12항에 있어서, 감지장치들은 직렬로 연결된 인덕턴스 즉 큰 인덕턴스값을 갖고 있는 측정 인덕턴스인 것을 특징으로 하는 경화 유효성 감지장치.
14. 제12항에 있어서, 감지장치들은 측정 인덕턴스가 작은 값을 갖게 병렬로 연결된 인덕턴스인 것을 특징으로 하는 경화 유효성 감지장치.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 상호작용수단(LF)중 적어도 하나는 발진 전자계의 영향을 받게 검사영역내에 경화가 배열된 인덕턴스 감지기이며, 상기 회로수단(316,315)은 필드와 코일 사이의 상호작용 정도가 적합한 경화를 가리키는지를 판정하도록 배열되어 있고, 상기 필드는 경화의 표면에 실제로 직각방향으로 경화를 투과하도록 방향이 정해져 있고, 발진 필드의 주파수는 표면 클래딩을 갖고 있는 적합한 경화의 존재시 경화내의 필드의 표피 깊이가 표면 클래딩의 깊이 보다 낮지만 경화의 중앙 평면의 깊이 만큼은 낮지 않을 정도로 되어 있는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 주파수는 80과 200KHz 사이에 있는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 주파수는 대략 120KHz인 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 정보신호중 적어도 하나는 발진신호 형태로 제공되어 d.c.신호로 변환되고, 상기 변환은 정류회로(313)에 의해 실행되고, 상기 정류회로(313)는 제 1 (445) 및 제 2 (446)회로 네트워크, 발진신호의 포지티브 및 네가티브 반사이클을 두 네트워크에 교번적으로 발생시키는 수단(440,441), 각각의 반파신호를 d.c.신호로 변환시키기 위한 각 네트워크내의 스우딩 소자, 및 두개의 d.c.신호의 모둘리의 합과 같은 크기를 갖고 있는 출력신호를 발생기키기 위해서 두 네트워크로부터의 d.c.신호를 결합시키는 수단(447)을 포함하는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
19. 경화의 유효성 검사를 위한 장치가 경화를 한번 또는 그 이상 검사하여 검사결과가 유효경화인지 아닌지를 가리키는 하나 또는 그 이상의 신호를 발생시키도록 되어 있는 전기회로를 구비하며, 상기 회로는 구동되게 되어 있는 전기회로 부분(300,301,302,315,316)과, 검사를 위해 경화의 도착을 감지하는 수단(HF₁)과, 경화도착을 감지하는 감지수단에 응답하여 상기 회로 부분을 구동시키도록 되어 있는 제어수단(316)을 구비하는 그러한 경화유효성 검사장치에 있어서, 각각의 회로부분들이 구동되어 경화검사 동작에서의 그들의 특정기능이 요구될 때 그것의 특정기능을 실행하도록 하기 위해 판정되는 각각의 여러 시간주기 동안은 여러 회로부분들이 구동되지만 다른 주기동안에는 구동되지 않는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.
20. 검사되는 경화와 상호작용하여 그에 응답해서 경화의 특성에 따라 정보의 릴이 다른 정보신호를 발생시키는 전기적 동작 감지기(HF₁)와, 경화기 유효한지 그렇지 않은지를 검사하는데 상기 정보신호를 사용하는 수단을 구비하는 경화 유효성 검사장치에서, 상기 상호작용의 초기 주기동안 검출가능한 정도로 발생되는 상기 정보신호를 위해 충분한 전력을 상기 감지기에 인가시키는 수단(300,304,305)과, 상기 정보신호의 발생을 검출하여 상기 감지기에 인가된 전력을 경화 유효성 검사 목적을 위해 바람직한 레벨까지 증가시키는 수단(316,308,307)을 포함하는 것을 특징으로 하는 경화 유효성 검사장치.

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