NL8000295A

NL8000295A - Inrichting voor het detekteren van velvormige voorwerpen.

Info

Publication number: NL8000295A
Application number: NL8000295A
Authority: NL
Original assignee: Oce Nederland Bv
Priority date: 1980-01-17
Filing date: 1980-01-17
Publication date: 1981-08-17
Also published as: EP0033552A1; DE3160208D1; JPS56108985A; EP0033552B1

Description

1.

9 ^ ^.«

Océ-Nederland B.V. te Venlo

Inrichting voor het detekteren van velvormige voorwerpen

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het detekteren van de aanwezigheid van meer dan êën vel vormig voorwerp bewegend langs een transportbaan, omvattende een ultrasonore signaal bron en een ultrasonore signaal ontvanger die aan weerszijden van de transportbaan zijn opgesteld, 5 waarbij de bron een signaal zendt naar de ontvanger door de transportbaan heen, een oscillator en een fasevergelijker waarvan de ingangen zijn verbonden met de uitgangen van de oscillator en de ontvanger.

Een dergelijke inrichting is bekend uit het Britse octrooi schrift 1 533 630.

10 Bij deze bekende inrichting is de oscillator ingesteld op een vaste frequentie. Variaties in de karakteristieken van de bron en de ontvanger en variaties in temperatuur en/of vochtigheid als gevolg waarvan de eigenschappen van de lucht tussen bron en ontvanger veranderen, veroorzaken een niet konstant faseverschil tussen oscillator en ontvanger wanneer 15 geen vel vormig voorwerp aanwezig is. Bovendien zal elke verandering van de afstand tussen de bron en de ontvanger een ander faseverschil tot stand brengen. Dit alles heeft tot gevolg dat de inrichting niet onder alle omstandigheden betrouwbaar werkt.

De uitvinding stelt zich tot doel een inrichting van de in de aanhef 20 genoemde soort te verschaffen, waarbij de genoemde nadelen worden vermeden.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de uitgang van de fasevergelijker verbonden kan worden met een stuuringang van de oscillator via een schakel element, doordat de bron verbonden is met een omschakel element dat in een eerste stand de bron verbindt met de uitgang 25 van de oscillator en in een tweede stand de bron verbindt met de uitgang van de ontvanger, en doordat een besturingscircuit aanwezig is dat bij afwezigheid van een vel vormig voorwerp gedurende enige tijd het schakel-element sluit en het omschakel element in de tweede stand houdt.

Door deze constructie wordt bereikt dat wanneer geen vel vormig voor-30 werp aanwezig is de ultrasonore bron en de ontvanger worden opgenomen in een zogenaamde vrije oscillator (vergelijkbaar met rondzingen bij microfoon en luidspreker). Hierbij stelt zich een bepaalde eigenfrequentie in, 8000295 2 ί\ ^ ί waarbij de faseverschil!ving tussen bron en ontvanger alleen afhankelijk is van de elementen in de terugkoppel keten. Tegelijkertijd wordt de oscillator afgestemd op deze ei genfrequentie. Bovendien wordt hierdoor bereikt dat de afstand tussen de bron en de ontvanger niet meer kritisch 5 is en ruimer getolereerd kan worden.

Bij voorkeur bevat het besturingscircuit een detektor die verbonden is met de ontvanger en die reageert op amplitudoveranderingen.

Hierdoor wordt bereikt dat de omschakel aar alleen in de tweede stand staat wanneer geen vel vormig voorwerp aanwezig is.

10 Andere kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de hiernavolgende beschrijving waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekening, waarin schematisch een elektrisch schema is weergegeven voor het realiseren van de uitvinding.

In de figuur is een inrichting weergegeven voor het detekteren van 15 meerdere vellen, zoals dit bijvoorbeeld zou kunnen worden toegepast in een kopieerapparaat. De vellen bewegen daarbij langs een transportbaan, schematisch aangeduid door de pijlen A. Een veilendetektor 1 is aangebracht bij deze transportbaan en omvat een signaal bron 2 voor het opwekken van ultrasonore trillingen en een ontvanger 3 voor deze trillingen, 20 waarbij de bron 2 en de ontvanger 3 tegenover elkaar aan weerszijden van de transportbaan zijn opgesteld. De ingang van de bron 2 is via een omschakel aar 4 verbonden met de uitgang van een oscillator 5, in de weergegeven uitvoeringsvorm een spanningsgeregelde oscillator (V.C.O.). De stuuringang van de oscillator 5 is via een schakel element 6 verbonden met 25 de uitgang van een fasevergelijker 7. De stuuringang van de oscillator 5 is tevens via een condensator 9 verbonden met de aarde. In de weergegeven uitvoeringsvorm wordt voor de oscillator 5 en de fasevergelijker 7 gebruik gemaakt van de geïntegreerde schakeling type 4046.

De eerste ingang van de fasevergelijker 7 is verbonden met de uitgang 30 van de oscillator 5. Via een versterker 8 is de tweede ingang van de fasevergelijker 7 verbonden met de uitgang van de ontvanger. Door middel van het omschakel element 4 kan naar keuze de bron 2 verbonden worden met de oscillator 5 of met de ontvanger 3. In het eerste geval gaat de bron dan signalen uitzenden met de frequentie van de oscillator 5.

35 In de uitgang van de fasevergelijker 7 wordt nu een gelijkspannings- signaal opgewekt dat evenredig is met de faseverschuiving tussen de ingangssignalen. Het gelijkspanningssignaal kan verder vergeleken worden met een referentiespanning waaruit dan de aanwezigheid van een enkel vel 8000295 έ , 3 of een dubbel vel tussen de bron en de ontvanger kan worden afgeleid.

In het tweede geval ontstaat een teruggekoppeld circuit dat op een voorkeursfrequentie gaat oscilleren. Welke frequentie dit is, is afhankelijk van een aantal faktoren zoals temperatuur van de Tucht, karakteristieken 5 van de elektrische componenten in de keten, de afstand tussen bron en ontvanger, enz.. De oscillator wordt nu via schakelaar 6 en fasevergelijker 7 op exact dezelfde frequentie bijgeregeld.

Wanneer van de tweede naar de eerste stand wordt overgeschakeld, is er steeds een gedefinieerd faseverschil van 0° tussen het signaal aange-10 boden aan de bron en het signaal van de ontvanger, ongeacht de toleranties in componenten en afstand tussen bron en ontvanger. Hierdoor kan de inrichting onder alle omstandigheden betrouwbaar werken en is een afstelling overbodig.

De ontvanger 3 is tevens verbonden met een amplitudo-detektie-cir-15 cuit 10 dat reageert op een plotselinge toename van de amplitudo van het door de ontvanger 3 opgevangen signaal. Het amplitudo-detektie-circuit 10 omvat een operationele versterker waarvan de uitgang via een gel ijk-richterschakeling bestaande uit een diode 13 en een condensator 14 en een weerstand 15 verbonden is met de basis van een transistor 16. De emitter 20 van de transistor 16 is verbonden met de aarde en de collector is verbonden met een positieve klem van een spanningsbron. Zodra de amplitudo van het signaal van de ontvanger 3 boven een bepaalde waarde komt, zal de transistor 16 in geleiding komen waardoor de potentiaal in de collector zal afnemen. Telkens wanneer in de detektor een overgang plaatsvindt van 25 een toestand waarin wel een vel vormig voorwerp aanwezig is, naar een toestand waarin geen velvormig voorwerp aanwezig is, treedt er in de collector een potentiaal val op. De collector van de transistor 16 vormt de uitgang van het circuit 10. Deze uitgang is verbonden met de ingang van een monostabiele multivibrator 11, waarvan de uitgang gekoppeld is 30 met het omschakel element 4 en het schakel element 6. Een en ander is zodanig gerealiseerd, dat wanneer via het circuit 10 geen velvormig voorwerp tussen bron 2 en ontvanger 3 wordt gedetekteerd, door de monostabiele multivibrator 11 een signaal wordt opgewekt waardoor het omschakel element 4 de bron 2 verbindt met de ontvanger 3 en het schakel element 6 wordt 35 gesloten. Dit signaal van de multivibrator 11 wordt slechts kort gegenereerd, waarna de instelling van de oscillator 5 wordt gehandhaafd door de condensator 9 en de schakelaar 6.

Het is duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot de beschreven 8000295 4

V

en weergegeven uitvoeringsvorm, maar dat binnen het kader van de hiernavolgende conclusies talrijke wijzigingen kunnen worden aangebracht, in het bijzonder met betrekking tot de toegepaste elektrische componenten.

8000295

Claims

1. Inrichting voor het detekteren van de aanwezigheid van meer dan één velvormig voorwerp bewegend langs een transportbaan, omvattende een ultrasonore signaalbron en een ultrasonore signaal ontvanger die aan 5 weerszijden van de transportbaan zijn opgesteld, waarbij de bron een signaal zendt naar de ontvanger door de transportbaan heen, een oscillator en een fasevergelijker waarvan de ingangen verbonden zijn met de uitgangen van de oscillator en de ontvanger, met het kenmerk, dat de uitgang van de fasevergelijker verbonden kan worden met een stuuringang van 10 de oscillator via een schakel element, dat de bron verbonden is met een omschakel element dat in een eerste stand de bron verbindt met de uitgang van de oscillator en in een tweede stand de bron verbindt met de uitgang van de ontvanger, en dat een besturingscircuit aanwezig is dat bij afwezigheid van een velvormig voorwerp gedurende enige tijd het schakel-15 element sluit en het omschakel element in de tweede stand houdt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het besturingscircuit een detektor omvat die verbonden is met de ontvanger en die reageert op amplitudoveranderingen. 8000295 fï£i -γ*' I —> 7» \ yt ^ I r........*-, ! Rz·»! : Γ(=^=η ! rf4 i ! _^r i ,-r— jf st-ö ! i J-*i i T ! i ii-ij. jL i ' [W i I ^====^1 j^Sj I ! I_________ J ! ! r—\-, 8000295