DE2260022A1 - System zur verarbeitung von modulierter reflektierter energie - Google Patents

Description

Patentanwalt

DioUng.

D-8013 München - Pullach
WiOuWsIf. 2,1. Mdirt. 73305 70,79317 82

v.l/sta - 4831-A München-Pullach, den 4. Dez. 1972

THE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center, Southfield, Michigan« 48075, Michigan, USA

System zur Verarbeitung von modulierter, reflektierter Energie

Die Erfindung "betrifft ein System zum Verarbeiten von modulierter, reflektierter Energie und zum Erzeugen einer Rechteckwellen-Ausgangsgröße, welche die die Modulation bewirkende kodierte Information wiedergibt.

Der Anwendungsbereich, bei welchem der Gegenstand der Erfindung zur Anwendung gelangen kann, wird am besten unter Hinweis auf Pig, 1 verstanden. Fig. 1 zeigt einen Behälter 11, der eine Aufschrift 12 trägt, die aus dunklen und hellen Abschnitten besteht, und der sich entlang einem Förderer 13 in Richtung des Pfeiles 14 bewegt, so daß der Behälter den Abtastbereich bzw. Erfassungsbereich eines Abtastmechanismus passiert, der allgemein mit 16 bezeichnet ist. Der Abtastmechanismus 16 enthält ein Prisma 17 mit mehreren Flächen, welches um eine mittlere Achse rotiert, um die Ausgangsenergie einer Energiequelle 18, beispielsweise einen Laserstrahl, zum Behälter 11 zu schicken und ihn durch die Aufschrift 12 reflektiert auf eine andere Seite des Prismas 17 auftreffen zu lassen, wobei er dann schließlich durch einen Detektor 19, wie beispielsweise eine photoelektrische Röhre, empfangen wird.

Die Aufschrift 12 trägt dunkle und helle Abschnitte, welche unterschiedliche Energiereflexionseigenschaften aufweisen, so daß der reflektierte Lichtstrahl abhängig von den Abschnitten

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auf der Aufschrift moduliert wird. Irgendeine in der Aufschrift 12 kodierte Information moduliert durch die Änderung der Breite der Abschnitte den reflektierten Strahl in Einklang mit dem Kode. Es ist daher möglich, die Information in der Aufschrift zu dekodieren, indem man die reflektierte Energie erfaßt und dekodiert.

In dem Abtastmechanismus ist ebenso ein Energiedetektor, beispielsweise eine Photozelle 21 und eine kleine Probeaufschrift 22, enthalten. Die Photozelle 21 und die Aufschrift 22 sind so angeordnet, daß sie den ausgesendeten Strahl unterbrechen, wenn die Winkelablenkung oder Richtung des Strahls derart verläuft, daß der Strahl auf den Behälter 11 auftrifft, jedoch nicht begonnen hat, die Aufschrift 12 abzutasten. Wenn der ausgesendete Strahl zufällig auf den Photodetektor 21 auftrifft, so wird eine automatische Eichschaltung betätigt, um die von der Probeaufschrift 22 reflektierte Energie zu eichen· Dies gestattet eine automatische Eichung des Abtastsystems, um Ansammlungen von Schmutz oder anderen optischen Fehlern und anderen Systemparameteränderungen, die zeitweilig auftreten können, Rechnung zu tragen.

Die von der Kodeaufschrift 12 reflektierte Energie wird von der photoelektrischen Röhre 19 zu einer Verstärker- und Detektoreinheit 23 geschickt. Der Photoelektronen-Vervielfacher 19 und der Verstärker/Detektor 23 arbeiten zusammen und konvertieren die modulierte Energiewelle in eine Rechteckwelle, deren Amplituden und Impulsbreiten proportional zur Modulation des Lichtstrahls sind und die demzufolge proportional zu den Abschnittbreiten sind, die auf der Aufschrift 12 vorhanden sind.

Es gibt zur Zeit eine Reihe von Systemen, um Energie in eine Rechteckwelle zu konvertieren, die von einer Kodeaufschrift reflektiert wurde. Diese Systeme sind jedoch mit verschiedenen Nachteilen behaftet, wie beispielsweise einer Empfindlichkeit gegen Geräusch und gegenüber Hintergrundgeräusch» Diese Nachteile folgen häufig aus der Art und Weise der Konvertierung in

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eine Ήechteckwelle. Ein Beispiel zeigt Pig. 2 a und 2 b. In Fig. 2 a "bleibt der Stromwert entsprechend der dunklen Fläche aus dem Detektor virtuell unverändert, wenn von einem Tastungsobjekt kein Reflexionssignal empfangen wird. Wenn jedoch ein Reflexionssignal empfangen wird, so ändert es den Detektorstrom in Einklang mit der Reflexionsfähigkeit der Abschnitte der Aufschrift . In Fig. 2 a ist- dies als sinusförmige Wellenform dargestellt. Bei der Umformung in eine Rechteckwelle wird durch die Verwendung des Signalpegels oberhalb eines Schwellenwertes als die große Rechteckwellenamplitude und Verwendung des Signalwertes unterhalb dem Schwellenwert als die niedrige Rechteckwellenamplitude erreicht.

Dieser Systemtyp ist für nahgesteuerte Bereiche oder Umgebungen annehmbar. Jedoeh in Umgebungen, bei denen die Lichtwerte des Umgebungsliehtes sich ändern, oder das reflektierte Signal mit Geräusch behaftet ist, oder der Kontrast zwischen den Abschnitten gering ist, nimmt die Verwendbarkeit und Annehmbarkeit dieses Systems ab.

Dies läßt sich unter Hinweis auf Fig. 2 b besser verstehen, wobei der Schwellenwert nicht in die Nähe des Zentrums des reflektierten Signals fällt, u. zw. aufgrund von Umgebungsbedingungen. Es ist somit die Rechteckwellenausgangsgröße verzerrt und sie gibt nicht genau das reflektierte Signal wieder. Darüber hinaus kann die Geräuschkomponente in dem reflektierten Signal bewirken, daß das Signal unter den Schwellenwert fällt, wodurch die Rechteckwellenausgangsgröße noch weiter verzerrt wird.

Fig. 2 c zeigt ein weiteres Manko der Systeme nach dem Stand der Technik. In Fig. 2 c verändert sich der Nenndetektorstrom (Wellenform 26) mit dem Abtastwinkel, u. zw. aufgrund der Spiegeleigenschaften des reflektierten Lichts. Die reflektierten Signale 27 ergeben daher eine einheitliche Rechteckwelle 28, da der Schwellenwert dicht am Mittelpunkt des reflektierten Signals gelegen ist. Die bei einer anderen Abtastwin-

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kelposition auftretenden reflektierten Signale 29 führen jedoch zu einer verzerrten Rechteckwelle 30, da der Schwellenwert nahe einer Auslenkung des reflektierten Signals gelegen ist. Weiter liegen die reflektierten Signale 31 oberhalb dem Schwellenwert und werden damit nicht erfaßt. Bei bekannten Systemen der vorliegenden Gattung gelangen gewöhnlich komplizierte Filtermethoden zur Anwendung, um diese Nachteile zu beseitigen, was jedoch im allgemeinen nicht zu einem vollständigen Erfolg führt.

Bei bekannten Systemen gelangt auch manchmal eine automatische Verstärkungsregelung zur Anwendung, indem das vom Hintergrund des Gegenstandes, der gelesen werden soll, reflektierte Licht gemessen wird, und dann die Systemverstärkung als Funktion des Wertes des modulierten Signals eingestellt wird, welches von dem abgetasteten Objekt, über dem Hintergrundwert, empfangen wird. Bei diesem Systemtyp befindet sich häufig der Hintergrund nahe am Detektor und nimmt normalerweise einen wesentlichen Abschnitt des Abtastfeldes ein. Das Messen des Signals, um die Verstärkung einzustellen, erfolgt auf einer kontinuierlichen periodischen Grundlage und kann daher leicht in ein AVü-Signal umgeformt werden, da das AVH-Signal effektiv von einem,gesteuerten Hintergrund abgeleitet wird.

Bei dem System nach der Erfindung, bei dem eine Probeaufschrift zur Anwendung gelangt, wird der Hintergrund nicht ,gesteuert, und das AVl?-Signal wird während eines sehr kurzen Abschnittes des Abtastvorgangs bzw. Abtastfeldes abgeleitet. "Damit ist das AVR-Signal nicht gleichförmig und wird in Form von ein paar Datenbits der gesamten Abtastung empfangen.

Das System nach der Erfindung stellt eine weitreichende Verbesserung des Systems nach dem Stand der Technik dar, da hier kein fester Schwellenwert ausgesucht wird, der zum Bestimmen der Impulsamplituden der Rechteckwellen-Ausgangsgröße verwendet wird. Anstatt dessen wird bei dem System nach der Erfindung der Ausgangsstrom der Photoelektronenvervielfacherröhre erfaßt,

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da dieser Strom in Abhängigkeit von Abstand und Umgebungsbedingungs-Änderungen schwankt, und verwendet als Schwelle einen Wert, der der Mittelwert zwischen den Arnplitudenschwankungen ist, die durch Änderungen in der Reflexionsfähigkeit des reflektierenden Teiles verursacht werden. Auf diese Weise werden die Maxima und Minima der Detektorausgangsgrößen-Schwankungen, die bei den Reflexionsfähigkeits-Änderungen auftreten, immer bei dem Schwellenwert zentriert, und es läßt sich auf diese Weise eine verzerrungsfreie 'Pechteckwellen-Ausgangsgröße verwirklichen.

Das System nach der Erfindung bietet auch gegenüber den Systemen nach dem Stand der Technik insofern Vorteile, als es e,ihe automatische Verstärkungsregelung aufweist, bei der automatisch die Verstärkung des Systems geändert wird, um lang andauernde Schwankungen, wie beispielsweise Schwankungen in den Eigenschaften der Phot oelektr one nverstärkerröhre, die Ansammlung von,. Schmutz an der optischen Einrichtung des Systems und andere ähnliche Änderungen, zu kompensieren, die schrittweise, jedoch einschneidend die G-esamtcharakteristik des Systems verändern.

Das System nach der Erfindung bietet auch insofern einen Vorteil, als automatisch Veränderungen oder Schwankungen in dem Bereich zwischen dem Abtastmechanismus und der abgetasteten Aufschrift kompensiert werden, und ebenso automatisch Änderungen im Kontrast der Abschnitte der Aufschrift, wenn unterschiedlich farbige Abschnitte für unterschiedliche Aufschriften verwendet werden, kompensiert werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf, die Zeichnung. Es zeigti

1 eine vereinfachte Darstellung eines Abtast systems, bei welchem das System nach der Erfindung zur Anwendung gelangen kann;

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a, 2 b und 2 c We Ilen formen, die bei den Systemen nach dem Ttand der Technik erzeugt werden und dazu dienen, die Nachteile bei den Systemen nach dem Stand der Technik zu erläutern;

Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform des Verstärker/Detektors nach der Erfindung;

Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform einer Technik zum Vorsehen einer automatischen Verstärkungsregelung, um Abtastbereich- und Aufschriftencharakteristik-. Schwankungen zu kompensieren;

^ig. 5 einen Satz von Zeitsteuer-Impulswellenformen, die zum Verständnis der Betriebsweise des Systems nützlich sind;

Fig. 6 einen Satz von Wellenformen, die die Betriebsweise des Systems veranschaulichen, wenn die Kodeaufschrift abgetastet wird;

Fig. 7 zeigt, auf welche Weise der Schwellenwert des Systems nach der Erfindung dem Strom des Photoelektronenvervielfachers folgt, wenn sich dieser mit der Entfernung oder anderen Faktoren ändert;

Fig. 8 eine bevorzugte Ausführungsform eines Systems zum Erzeugen von Zeitsteuerimpulsen; und

Fig. 9 eine bevorzugte Ausführungsform eines Systems zum Erzeugen des Meüalgnaln, welches in der Verstärkungsregelung von Fig. 4 verwandet wird.

In Fig. 3 ist eine bevorzugte Auaführungsform des Verstärker/ Detektors nach der Erfindung gezeigt, und die Betriebsweise dieser Ausführungsform int in Fig. 7 veranschaulicht. In Fig. ändert sich der Detektor- oder PMT-Strom in Einklang mit dem

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Abstand zwischen dem Abtastmechanismus und der abgetasteten Aufschrift oder aufgrund von Umgebungsstör- oder Geräusch-Zuständen oder aus irgendwelchen anderen Gründen. Bei den bekannten Systemen bewirkt diese Schwankung in dem PMT-Strom häufig, daß die von der Aufschrift 12 reflektierten Signale so schwanken, daß die Schwelle nicht in die Mitte dieser Schwankungen fällt, wodurch eine verzerrte Wellenform verursacht wird. Bei dem System nach der ISrfindung folgt jedoch die Schwelle dem PfZ¹T-Strom, so daß die durch Reflexionsänder^ngen an der Aufschrift bewirkten Schwankungen immer zentriert um den Schwellenwert gelegen sind. Dies wird durch Erfassen des PMT-Stromwerteo und durch Einstellen des Schwellenwertes auf einen bestimmten Wert oberhalb dem PMT-Wert erreicht.

Fig. 3 zeigt eine "bevorzugte Ausführungsform des Verstärker/Detektornetzwerkes, das allgemein in Fig. 1 als Verstärker/Detektor 23 veranschaulicht ist. In Pig. 3 wird die Ausgangsgröße der Photoelektronenvervielfacherröhre 19 zu einem Verstärker geleitet. Wenn eine Aufschrift abgetastet wird, so ist die Ausgangsgröße von PlVTP 19 eine sich ändernde Wellenform, wie sie in "⁷¹Ip:. 7 veranschaulicht ist. Die schwankenden Spannungswerte 32 ' werden dann durch den Verstärker 36 verstärkt und werden an eine Kapazität 37 angelegt. Es sei hervorgehoben, daß aufgrund der Betriebsweise von PWlT 19 der größte Ausgangswert empfangen wird, wenn kein "ieflexionssignal als Eingangsgröße für den PPIT 19 zur Verfügung steht, und daß der niedrigste Wert zur Verfügung steht, wenn ein heller (oder weißer) Abschnitt abgetastet wird. Die höchste Spannung, welche der Kapazität 37 zugeführt wird, ist demnach diejenige Spannung, die empfangen wird, wenn ein dunkler Abschnitt einer Aufschrift abgetastet wird, und die niedrigste Spannung, die von der Kapazität 37 empfangen wird, ist diejenige Spannung„ die empfangen wird, wenn ein heller Abschnitt einer Aufschrift abgetastet wird.

Die Kapazität 37 ist mit einem weiteren Verstärker 39 an einem Verbindungspunkt 38 verbunden. Der Verbindungspunkt 38 führt e'.K-nso zu . iner Klemmdiode 41, so daß die am Verbindungspunkt

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vorhandene Spannung nicht über die höchste Spannung hinausgelangen kann, die durch die Eigenschaften der Diode 41 und die dem Anschluß 42 zugeführte Spannung bestimmt wird. Die Diode 41 dient somit dazu, den Verbindungspunkt an eine maximale vorgewählte positive Spannung anzuklemmen. Diese vorgewählte Spannung stellt den Dunkelwert dar, der von den dunklen Abschnitten der Probeaufschrift empfangen wird. Demzufolge läßt sich die Spannung, auf welcher der Verbindungspunkt 38 gehalten wird, gemäß einer von zwei Möglichkeiten einstellen. Erstens kann man eine negative Spannung dem Eingangsanschluß 42 zuführen, wobei die negative Spannung so gewählt ist, daß sie die dunkelste Umgebung kennzeichnet, die jemals abgetastet wird. Dies würde dem Inneren des Abtastmechanismus entsprechen und würde einem Wert entsprechen, der gleich oder geringfügig kleiner!ist als der Wert, welcher als PMT-Dunkelstromwert von Fig. 7 angezeigt ist.

Da der Verbindungspunkt 38 an eine vorgewählte Spannung geklemmt ist, kann die Ladung auf der Kapazität 37 diese Spannung niemals überschreiten. Wenn jedoch stark reflektierende oder helle "Flächen abgetastet werden, so fällt die Spannung unterhalb den vorgewählten Wert, so daß die Eingangsgröße zum Verstärker 39 aus einer Spannung besteht, die nahezu entsprechend den Impulsen 32 in Fig. 7 schwankt.

Die zweite Möglichkeit oder das zweite Verfahren, eine Spannung am Anschluß 42 anzulegen, besteht darin, die Spannungen entsprechend der geringen Reflexion oder Dunkelfläche zu erfassen, so daß die Spannung am Verbindungspunkt 38 sich in Einklang mit den erfaßten Hell- und Dunkel-Spannungen ändert.

Die Ausgangsgröße des Verstärkers 39 wird zum Verstärker 36 über einen Schalter 44, einen weiteren Verstärker 46 und eine AVR-Schaltung 47 rückgekoppelt. Der Schalter 44 wird dazu verwendet, eine Spannung aufzubauen, die kennzeichnend für die stark reflektierenden Flächen an der Probeaufschrift 22 ist, welche in Fig. 1 veranschaulicht ist. Der Schalter 44 stellt daher schematisch eine schaltende Schaltung dar, die entweder

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einen Feldeffekttransistor oder einen Transistor und ein Diodennetzwerk enthalten kann. Der Schalter 44 stellt daher nicht nur einen EIN-AUS-Sehalter dar, sondern er weist auch eine variable Spannungsausgangsgröße auf. In einem von den Fällen hängt die Ausgangs spannung des Schalters 4-4 von der Lichtwertspannung ab, die von der Probeaufschrift 22 stammt, so daß die Kapazität 43 auf diesen Wert geladen wird. Die Eingangsgröße zum Verstärker 46 wird daher auf einem Wert gehalten, der kennzeichnend für den Signalwert des von den stark reflektierenden' Abschnitten der Probeaufschrift reflektierten Lichtes ist. Der Schalter 44 wird durch einen T30-Impuls betätigt, dessen Erzeugung an späterer Stelle erklärt werden soll. Aufgrund dieser Erregung wird der Schalter 44 nur geschlossen, wenn der weiße Abschnitt der Probeaufschrift abgetastet wird, so daß dieser Abschnitt die untere Grenze der Eingangsgröße zum Verstärker 46 aufbaut.

Der Verstärker 46 empfängt eine Bezugsspannung.am Eingangsanschluß 45. Der Verstärker 46 ist ein Differentialverstärker, so daß er eine Ausgangsgröße liefert, die proportional zur Diffe-. renz zwischen den zwei Eingangsspannungeri ist. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 46 gelangt zu einem Verstärker 36 über eine AVH-Schaltung 47, so daß die Verstärkung des Verstärkers 36 automatisch in Einklang mit dem Unterschied zwischen den zwei Eingangsgrößen zum Verstärker 46 geregelt wird. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 39 erreicht daher den gleichen,Wert; jedesmal, wenn der Schalter 44 betätigt wird. Damit- wird jedesmal, wenn ein weißer Abschnitt der Probeaufschrift 22 abgetastet wird* die Ausgangsgröße des Verstärkers 39 auf eine vorgewählte Spannung eingestellt.

Die AVR-Schaltung 47 kann aus einem Feldeffekttransistor bestehen, dessen Steueranschluß mit dem Ausgang des Verstärkers 46 gekoppelt ist, und welcher in einem Potentiometerbetrieb betrieben wird, so daß seine Ausgangsgröße in Abhängigkeit von seiner Eingangsgröße schwankt·. Es sei hervorgehoben, daß die Eingangsspannung der AVE-Schleife von dem von dem hellen

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'ORIGINAL INSPEGTgD

Abschnitt der Probeaufschrift 22 reflektierten Signal abhängig ist. Wenn weiter das optische System verschmutzt wird, oder HfT geschwächt wird, oder wenn sich andere Parameter des Systems ändern, so ändert sich auch die Eingangsgröße zum Verstärker 46, und es wird die Verstärkung des Verstärkers 36 geändert. Das System kompensiert demnach die langsamen, lang dauernden Systemparameter-Veränderungen automatisch.

Der Ausgang des Verstärkers 39 ist mit entgegengesetzt gepolten Dioden 49 und 51 verbunden. Die Diode 49 ist 30 gepolt, daß sie nur die Hellwert spannungen hindurchläßt, und die Diode 5"· ist so gepolt, daß sie nur die Dunkelwert-Spannungen hindurchläßt* Die Ausgangsgröße der Diode 49 gelangt zu einem Verstärker 52 über einen Verbindungspunkt 53· Zwischen den Verbindungspunkt 53 und Masse iot eine Kapazität 54 geschaltet. Die Kapazität 54 lädt sich somit auf die höchste Hellwert-Spannung auf und speichert diese Spannung als Eingangsgröße für den Verstärker 52. Der Verbindungspunkt 53 führt ebenso zu einer Entladeschaltung 56, die dazu verwendet wird, die Kapazität 54 jedesmal zu entladen, wenn das empfangene Signal vom Hellwert zum Dunkelwert übergeht. Die Entladeschaltung 56 kann daher einen Transistor enthalten, dessen Kollektor mit dem Verbindungapunkt 53 verbunden ist, und dessen Basis und Emitter richtig vorgespannt sind. Die Basis des Transistors empfängt die Ausgangsgröße des ODER-Gatters 57» welches jedesmal "betätigt wird, wenn die T2-Impulse, die in Pig. 6 f veranschauliefet sind, bei dem Übergang vom Weißwert auf den Schwarzwert der reflektierten Wellenform erzeugt werden. Einzelheiten der Wellenformen von Fig. 5 und 6 werden an späterer Stelle erläutert*

Die Kapazität 59, die an den Verbindungspunkt 56 der Diode 51 und des Verstärkern 61 gekoppelt int, arbeitet in der gleichen Wei3e wie die Kapazität 54; aufgrund der Polarität der Diode 51 hält sie jedoch die Dunkelwertspannung. Diese Spannung wird über ein Entladenetzwerk 62 entladen, welches identisch mit demjenigen der Hellhaite-Schaltung 56 aufgebaut ist. Die Kapazität 59 wird durch Erregung de3 ODER-Gitters 6 3 entladen,

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u. zw. 'jedesmal, wenn T1-Impulse von Fig. 6 e erzeugt werden, u. zw. beim Übergang der Eingangswellenform vom Ounkelwert auf den Hellwert.

Es geht nunmehr hervor, daß der Verstärker 52 die Hellwertspannung empfängt und verstärkt, während der Verstärker-61 die Dunkelwert-Spannung empfängt und verstärkt. Diese zwei Spannungen gelangen zu einer mittelwertbildenden Schaltung 64, deren Ausgangsgröße den Mittelwert der Hellwert- und Dunkelwert-Spannungen darstellt. Die Ausgangsgröße der mittelwertbildenden Schaltung 64 wird als Eingangsgröße für den Operationsverstärker 66 verwendet. Da die Ausgangsgröße aus der mittelwertbildenden Schaltung 64 der Mittelwert der Dunkelwert- und Hellwert-Spannungen ist, stellt sie den Mittelpunkt zwischen den Dunkelwerten und den Hellwerten der Wellenform dar, die in Fig. 6 a gezeigt ist, und dient als Schwellenwert, der in Pig. 7 gezeigt ist. Wenn der PMT-Niedrigreflexions-Strom abgetastet wird, so ändert sich die Wellenform gemäß Fig. 1. Wenn jedoch die Medrigwertspannung angeklemmt wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist, so wird die Spannung konstant, die Schwelle ändert sich jedoch, da sich der Hellwert ändert.

Der Verstärker 66 empfängt ebenso die Ausgangsgröße des Verstärkers 39, so daß das von der abgetasteten Aufschrift (Fig. 6 a) reflektierte schwankende Signal ebenso.dem Verstärker 66 eingespeist wird. Jedesmal, wenn das Signal aus dem Verstärker 39 über den Mittelwert ansteigt, -welcher aus der mittelwertbildenden Schaltung 64 empfangen wurde, so wird durch den Verstärker 66 ein Hochwert-Ausgang erzeugt, und wenn das Signal aus dem Verstärker 39 unter den mittleren SpannWgWeTt7~~der~ aus der mittelwertbildenden Schaltung 64 empfangen wird, fällt, so erzeugt der Verstärker 66 eire Niedrigwert-Ausgangsgröße. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 66 besteht damit aus einer Rechteckwclle, din in Pulsbreite moduliert ist, u. zw. in Abhängigkeit von den Breiten der Reflexionsabschnitte der abgetasteten .Aufschrift. Die Ausgangsgröße der mittelwertbildenden Schalte π/τ G4 besteht aus dem Schwellenwert, welcher-in Fig. 7 ver-

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anschaulicht ist. Wenn daher die Amplituden sich aus irgendeinem Grund ändern, wie bei der Abtastung einer unterschiedlichen Aufschrift, wie dies durch die Impulsgruppe 33 veranschaulicht if-t, wird die Schwelle automatisch auf ca. die Mitte der reflektierten Signale eingestellt.

Da die Ausgangsgröße des Verstärkers 66 aus einer Rechteckwella besteht, kann diese als Rechteckwellen-Ausgangsgröße des Systems dienen. Es kann jedoch eine Schwierigkeit entstehen, da Kurzzeit-Geräuschimpulse das reflektierte Signal veranlassen können, über den Schwellenwert hinauszugelangen, wodurch eine ungenaue Rechteckwelle erzeugt wird. "Dies wird dadurch vermieden, indem man die Ausgangsgröße des Verstärkers 66 zwei Verzögerungsschaltungen 67 und 68 zuführt. Die Eingangsgröße zur Verzögerungsschaltung 67 erfolgt über einen Inverter 69. Die Verzögerungsschaltung 67 wird durch die Übergänge von Weißwert nach Schwarzwert betätigt, was als T5-Signale in Fig. 6 b wiedergegeben ist. In ähnlicher Weise wird die Verzögerungsschaltung 68 durch die Übergänge der Wellenform von Dunkelwert auf Hellwert betätigt, was als T6-Signale in Fig. 6 c veranschaulicht ist. Jede der Verzögerungsschaltungen 67 und 68 weist eine gleiche zeitliche Verzögerung auf, die so ausgewählt ist, daß sie größer als die meisten Geräuschimpulse ist, jedoch kürzer als die schmalen Impulse ist, die von den schmalen Abschnitten der Kodeaufschrift 12 empfangen werden.

Die Ausgangsgrößen der Verzögerungsschaltungen 67 und 68 werden direkt den IIND-Gattern 71 und 72 zugeführt. Diese beiden UND-Gatter empfangen auch die Ausgangsgröße des' Verstärkers 66. Die Ausgangsgrößen der UND-Gatter 71 und 72 gelangen jeweils zu den TOinstell- und Rückstelleingängen einer Flip-Flop-Schaltung 73. Die Ausgangsgröße der Flip-Flop-Schaltung 73 wird als Rechteckwellen-Ausgangsgröße des Systems ver- ' wendet.

Die Verzögerungsschaltungen 67 und 68 in Verbindung mit den UND-Gattern 71 und 72 machen das System unempfindlich gegenüber

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kurz währenden Geräuschimpulsen. Jeder negative oder positive Übergang der Ausgangsgröße des Verstärkers 66 betätigt entweder die Verzögerungsschaltung 67 oder 63. Wenn der Übergang sich aus einem Aufschriftenabschnitt ergibt, so besteht die Änderung auch noch am Ende der Verzögerungsperiode, und es wird entweder das UND-Gatter 71 oder 72. geöffnet und betätigt den Flip-Flop 73. Wenn jedoch ein Kurzzeib-Geräuschimpuls den übergang verursacht hat, so ist die Änderung bereits vor der Verzögerungsperiode zu 3nde, und keines der UND-Gatter 71 oder 72 öffnet. Demnach wird der Flip-Flop 73 nur durch gültige Übergänge der Ausgangswellenformen des Verstärkers 66 in den einen Zustand oder in den anderen Zustand gestellt, und die Ausgangs- _; größe des Systems, welche in Fig. 6 d gezeigt ist, besteht aus der Ausgangsgröße des Flip-Flops 73. Die Ausgangsgröße des Flip-Flops 73 entsprechend dem einen Zustand betätigt das Differenziernetzwerk 76, und die Ausgangsgröße entsprechend dem anderen Zustand (Reset) betätigt ein anderes Differenziernetzwerk 77. Die Ausgangsimpulse der differenzierenden Netzwerke 76 und 77 dienen jeweils als T1- und T2~Impulse, die in den Fig. 6 e und 6 f veranschaulicht sind.

Die T1- und T2-tmpulse der differenzierenden Netzwerke 76 und 77 gelangen jeweils zu den ODER-Gattern 63 und 57. Die Kapazitäten 54 und 59 werden demzufolge synchron mit den Übergängen der reflektierten Wellenform zwischen den hohen und niedrigen Amplituden-werten entladen. Dies verhindert die langzeitapeicherung des höchsten Wertes, der jemals durch die Kapazitäten 54 und 59 empfangen wird. Da die T1-Impulse offensichtlich bei den hell-nach-dunkel-Übergängen erzeugt werden und die T2-Impulse bei den dunkel-nach-hell-Übergängen, werden die Kapazitäten 54 und 59 nicht gleichzeitig entladen, sondern werden nur mit den geeigneten Übergängen entladen.

Die T1- und T2-Impulse, welche jeweils die Ausgangsgrößen der Differenziernetzwerke 76 und 77 darstellen, gelangen zu einem ODER-Gatter 78. Die Ausgangsgröße des ODER-Gatters 73 betätigt eine dritte Verzögerungseinrichtung 79. Die Verzögerungseinrich-

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tung 79 weist eine Periode auf, die die Zeitdauer des breitesten Abschnitts der Aufschrift, die abgetastet wird, um einen vorgewählten Betrag, wie beispielsweise 50 4, überschreitet. Die Verzögerungseinrichtung 79 wird wiederholt durch Anlegen der T1- und T2-Impulse an da3 ODHR-Gatter 78 zurückgestellt und sie erzeugt daher keine Ausgangsgröße, wenn nicht die Ausgangsgröße des Verstärkers 66 innerhalb der Zeitperiode der Verzögerung ausfällt bzw. ihren Zustand ändert. Wenn die Verzögerungseinrichtung 79 eine Ausgangsgröße erzeugt, so wird diese in dem Netzwerk dl differenziert und den ODER-Gattern 57 und zugeführt, um die Kapazitäten 54 und 59 zu entladen. Dies wird durchgeführt, um zu verhindern, daß das System auf ein ungewöhnlich hohes Signal anspricht, welches von einem unerwartet stark oder niedrig reflektierenden Element in der Nachbarschaft der Aufschrift empfangen wird. Wenn ein solches 'ilement vorhanden int, wird entweder die Kapazität 54 oder die Kapazität 59 auf einen Wert aufgeladen, der weit über dem Wert liegt, welcher kennzeichnend für den Reflexionsabschnitt der Aufschrift ist. Dadurch wird der Mittelwert der Ausgangsspannung der mittelwertbildenden Schaltung 64 drastisch geändert, und es wird der Schwellenwert von Fig. 7 stark geändert, so daß Übergänge durch die Schwölle nicht auftreten, und die Ausgangsgröße de ; Verstärkern 66 niemals die Zustände oder Bedingungen ändert. Diese Vielfunktion wird durch das Vorhandensein der Verzögerungseinrichtung 79 verhindert, da, wenn eir solcher Zustand auftritt, die Ausgangsgröße des Verstärkers 66 die Bedingungen oder Zustände nicht ändert, u. zw. während der Zeitperiode, die durch die Verzögerungeschaltung 79 aufgebaut wird, und os wird weiter ein Ausgangssignal durch die Verzögerungsschaltung 79 abgegeben. Dieses Ausgangssignal wird in dem -Differenziernetzwerk 81 differenziert und gelangt zu den OD3R-Gattern 57 und 63, um eine Entladung der Speieherkapazitäten 54 und 59 zu bewirken. Das System wird somit daran gehindert, auf ein Signal anzusprechen, welches von einem Clement empfangen wurde, das eine wesentlich von der höchsten und niedrigsten Reflexion der gewöhnlich erwarteten abgetasteten Ortungsobjekt-Zustände abweichende Reflexioriofühigkeit aufweist. Ks nei '

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erwähnt, daß, wenn dies gewünscht wird, getrennte Verzögerungseinrichtungen durch die Netzwerke 76 und 87 betätigt werden können, um getrennt die Kapazitäten 54 und 59 zu entladen.

Die Zeitsteuerung der verschiedenen zuvor geschilderten Vorgänge kann am besten verstanden werden, indem man auf Fig. 1 näher eingeht. Gemäß dieser Figur empfängt das photoempfindliche Element 21 laserlicht vor der Aufschrift 12 am Behälter 11. Die Ausgangsgröße des Photodetektors 2t wird zu einem photoelektrischen Verstärker 82 geleitet, der in Fig. 8 gezeigt ist, wodurch ein T10—Impuls erzeugt wird, der in ?ig. 5 a veranschaulicht ist. Wenn es gewünscht wird, kann ■ der Detektor 21 von Fig. 1 dazu verwendet werden, den Univibrator von Fig. 8 zu betätigen. Die abfallende Flanke des T10-Impulses betätigt den Univibrator 83, dessen Ausgangsgröße als T2O-Impuls dient, wie in Fig. 5 b gezeigt ist. Die Abfall If lanke des T20-Impulses betätigt einen weiteren Univibrator d4, dessen Ausgangsgröße als T30-Impuls dient, welcher in Fig. 5 c veranschaulicht ist. Die Abfallflanke des T30-Impul-3es betätigt einen weiteren Univibrator 85, um einen T40-Impuls gemäß !⁵¹Xg. 5 d zu erzeugen. Da je^er Satz von vier Impulsen (T10, T20, T30 und T40) in weniger als zwei Millisekunden erzeugt wird, treten diese Impulse auf, wenn die Probeaufschrift 22 abgetastet wird, jedoch bevor die Kodeaufschrift 12 abgetastet wird. Demzufolge werden diese Impulse dazu verwendet, um das System automatisch zu eichen, um Syst emparamet er -Änderungen, wie beispielsweise eine verschmutzte Optik, Änderungen in der PM-Charakteristik und Änderungen im Wert der Schaltungselemente, die inherent durch Alterung auftreten, zu kompensieren.

Jeder der vier Impulse T10, T20, T30 und T40 wird spezifisch verwendet. Der Impuls T10 zeigt, daß der photoelektrische Detektor 21 abgetastet wurde, und daß die Probeaufschrift 22 als nächstes abgetastet wird. Der Impuls T20 führt eine Zeitverzögerung ein, um sieherzustellen, daß der T30-Impuls erzeugt wird, wenn ein weißer Abschnitt der Probeaufschrift 22 abgeta-

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stet wird.

Fig. 3 zeigt, daß der T3O-Impuls dazu verwendet wird, den spannungsempfindlichen Schalter 44 zu betätigen, um die Systemverstärkung in Abhängigkeit von der Reflexion von einem weißen Aufschriftenabschnitt einzustellen. Wenn es gewünscht wird, einen Dunkelwert zu erfassen und diesen dem Eingangsanschluß 42 zuzuführen, anstelle der Verwendung eine3 vorgewählten Wertes, so wird der T2O-Impuls dazu verwendet, diese Punktion durchzuführen, wenn die Probeaufschrift 22 zuerst einen dunklen Abschnitt aufweist. Wenn die Probeaufschrift 22 zuerst einen weißen Abschnitt aufweist, kann es erforderlich sein, einen Univibrator in Fig. 3 hinzuzufügen, um den Dunkelwert zu erfassen. Diese Änderungen liegen jedoch im Rahmen fachmännischen Handelns. In Fig. 3 ist weiter gezeigt, daß der T4O-lmpuls den ODER-Gattern 57 und 63 zugeführt wird, um die Entladung der Kapazitäten 54 und 59 zu bewirken, bevor mit dem Abtasten der Kodeaufschrift 12 begonnen wird.

In Fig. 1 tritt eine vollständige Abtastung des Behälters 11 auf, u. zw. für jeden Flächenabschnitt 17 des Prismas 16. Demnach wird durch jeden Flächenabschnitt ein Abtastwinkel von ca. 90 ° beschrieben. Weniger als 60 dieses Abtastwinkels werden zum Abtasten des Behälters 11 verwendet, und die verbleibenden 30 ° stehen daher für andere Flächen zur Verfugung. Das Abtasten der Probeaufschrift 22 und die daraus resultierende Erzeugung der Zeitsteuerimpulse T10, T20, T30 und T4O findet daher innerhalb dieser "Extra"-30 statt und findet auch für jeden Flächenabschnitt 17 des Prismas 16 statt.

Die vorangegangene Beschreibung beschäftigte sich mit einem System, welches 1 .) eine nicht verzerrte Wellenform, trotz starken Änderungen der Umgebungsbedingungen, erzeugen kann und 2.) eine automatische Verstärkungsregelung aufweist, um automatisch Langzeitsystemparameter-Änderungen zu kompensieren, und welches 3.) gegenüber Langzeit- und Kurzzeit-Umgebungsgeräuschbedingungen unempfindlich ist, die üblich die Rechteck-

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Wellenausgangsgröße verschlechtern oder das System aufhalten. Das bis hierher beschriebene System enthält jedoch keine Mittel, um Änderungen in dem reflektierten Signalpegel zu kompensieren, die mit Abtast-Abstandsänderungen auftreten, oder eine Einrichtung zum Kompensieren der Änderung im Reflexionsfähigkeitsverhältnis, die auftritt, wenn die Abschnitts-Farbkombination der Kodeaufschrift geändert wird oder sich ändert. Fig. 4 zeigt eine bevprzugte Ausführungsform eines Systems, mit dessen Hilfe sich die zwei zuvor geschilderten Eigenschaften erreichen lassen.

Es sei hervorgehoben, daß Fig. 4 ein Zusatz zu Fig. 3 ist, jedoch keinen Ersatz für Fig. 3 darstellt. Dies läßt sich dadurch erkennen, daß die Verstärker 36, 39 und die automatische Verstärkungsregelungsschaltung 46 und deren zugeordnete Schaltungsabschnitte, wie AVR 47 und der Schalter 44, in beiden Fig. 3 und 4 vorkommen. Darüber hinaus ist auch der Detektor 43 in Fig. 4 vorhanden. Fig. 4 weist damit zusätzlich den Verstärker 86 und die zugeordneten Schaltungsabschnitte auf, was im folgenden beschrieben werden soll. Der Verstärker 86 ist hinzugefügt, um die Systemverstärkung in Abhängigkeit von Abstandsänderungen zwischen dem Abtastmeehanismus und der abgetasteten Aufschrift zu ändern, und ebenso als Mechanismus zum Kompensieren von unterschiedlichen Reflexicnsfähigkeits-Verhältnissen der Abschnitte der abgetasteten Aufschrift. Dies wird durch die Steuerung der AVR-Sehaltung 87 erreicht, welche die Verstärkung des Verstärkers 86 in Einklang mit dem empfangenen Signal steuert. Die AVR-Schaltung 87 wird mit Hilfe eines UND-Gatters 88 gesteuert, welches ein Abtast-Startsignal empfängt. Dieses Signal ist das Signal, welches den Start der Abtastung des Behälters 11 anzeigt, also nicht mit dem TΙΟ-Impuls verwechselt werden darf, der durch den Photοdetektor 21 erzeugt wird.

Dieses Signal ist vorhanden, bis durch'den logischen Prozessor 93 ein das Ende der Dose oder des Behälters anzeigendes Signal erzeugt wird.

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Das UND-Gatter 88 ist mit einem Kippschalter oder Flip-Flop verbunden, welcher zwei Ausgänge aufweist. Ein Ausgang "betätigt das Hochverstärkungs-Netzwerk 91, und der andere Ausgang betätigt das Niedrigverstärkungs-Netzwerk 92. Die Ausgangsgrößen der zwei Verstärkungs-Netzwerke 91 und 92 steuern die AVR-Schaltung 87 und steuern somit die Verstärkung des Verstärkers 86. 5s sei hervorgehoben, daß nur zwei Verstärkungszustände gezeigt sind - eine hohe Verstärkung und eine niedrige Verstärkung. Es ist jedoch für den Fachmann offensichtlich, entweder verschiedene Inkrement-Steuereingangsgrößen der AVR-Schaltung 87 zuzuführen oder eine proportionale Steuereingangsgröße für die AVR-Schaltung 87 vorzusehen, so daß die Verstärkung des Verstärkers 86 genauer bzw. dichter gesteuert werden kann.

Die Ausgangsgröße des Detektors 43 gelangt zu einer logischen verarbeitenden Schaltung 93· Dies ist eine verarbeitende Schaltung, welche die vom Detektor 43 empfangene Wellenform dekodiert und welche die Inhalte des Behälters, welcher die Kodeaufschrift trägt, identifiziert.

Wenn zu einem Zeitpunkt eine gültige Aufschrift abgetastet wurde, so erzeugt der logische Prozessor 93 ein das Ende der Aufschrift angebendes Signal, welches dem einen Eingang des Verstärkungsblockier-Flip-Flops 94 zugeführt wird. Der Prozessor 93 stellt auch ein Taktsignal am Takteingang des Verstärkungsblockier-Flip-Flops 94 zur Verfugung. Die Ausgangsgröße des Flip-Flops 94 ist mit dem anderen Eingang des UND-Gatters 88 verbunden.

Im Betrieb, wenn das System zunächst erregt wird, gibt der Prozessor 93 eine Takteingangsgröße an den Verstärkungsbiockier-Flip-Flop 94 ab, so daß ein 1-Eingang an einem Eingangsanschluß des UND-Gatters 88 zur Verfugung steht. Wenn demzufolge das den Start der Abtastung wiedergebende Signal durch das UND-Gatter 83 empfangen wird, wird eine Ausgangsgröße erzeugt, die den Flip-Flop 89 entweder in den Hochver-

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stärkungs- oder Niedrigverstärkungs-Zustand schaltet, und die AVR-S chaltung 87 stellt die Verstärkung des Verstärkers 86 in Abhängigkeit von der Verstärkungs-Steuereingangsgröße ein. Es sei angenommen, daß zuerst die Hochverstärkungs-Schaltung 91 durch den Flip-Flop 89 betätigt wird. Der Verstärker 86 wird dann auf einen Hochverstärkungs-Zustand eingestellt.

Die Ausgangsgröße des Verstärkers 86 gelangt zum Detektor 43, welcher das von der Aufschrift empfangene analoge Signal in eine Rechteckwelle konvertiert und die Eechteckwelle zur .Prozessorlogik 93 schickt, die dann die Rechteckwellenform dekodiert. Beim Ende der ersten Abtastung und unter der Annahme, daß diese.gültig war, wird durch den logischen Prozessor 93 ein das Ende der, Aufschrift wiedergebendes Signal erzeugt, so daß der Verstarkungs-Biockier^fll^-^lep 94- in den einen Zustand (set) gestellt wird, wodurch die 1-Eingangsgröße aus dem URD-Gatter 88 entfernt wird, und diese Schaltung entregt wird. Der Schalter oder Flip-Flop 89 bleibt daher auf dem Hochverstärkungs-Ausgangszustand, so daß die Verstärkung der AVR-Schaltung 87 konstant bleibt. Wenn die Abtastung nicht gültig war, so wird kein das. Aufschriftenende wiedergebendes Signal erzeugt, und der Kippschalter 89 wird umgeschaltet, und der Verstärker 86 wird auf den Niedrigverstärkungszustand für die nächste Abtastung eingestellt.

Wird angenommen, daß beim Anlegen des Abtast-Startsignals an das UND-Gatter 88 der Kippschalter 89 auf den Niedrigverstarkungs-Zustand eingestellt ist, so hält die AVR-Schaltung 87 den Verstärker 86 in dem Niedrigverstärkungs-Zustand. Wenn der Niedrigverstärkungszustand des Verstärkers 86 dem Detektor 43 erlaubt hat, das Signal richtig zu erfassen, so wird durch den logischen Prozessor 93 ein das Ende der Aufschrift kennzeichnendes Signal erzeugt, und der Flip-Flop 94 wird in den einen Zustand gebracht, um das UND-Gatter 88 außer Bereitschaft zu setzen und den Verstärker 86 im Niedrigverstärkungszustand zu ' halten. Wenn jedoch am Ende der ersten Abtastung die logische Prozessorschaltung 93 den Kode nicht lesen kann,, so wird ein

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das Ende der Aufschrift kennzeichnendes Signal nicht erzeugt, und der Verstärkungsblockier-Flip-Flop 94- bleibt in dem rückgestellten Zustand, und das Anlegen einer 1-Eingangsgröße an das UND-Gatter 88 wird fortgesetzt. Der Schalt-Flip-Flop 89 wird dadurch auf den Hochverstärkungszustand geschaltet, um die Verstärkung des Verstärkers 86 zu erhöhen, so daß der Detektor 43 Signale mit größerer Amplitude empfängt. Der Detektor 43 verarbeitet dann die Signale mit größerer Amplitude in einer verbesserten Eechteckwelle und bietet diese Rechteckwel-Ie der logischen Schaltung 93 an, die dann besser den Kode lesen kann und ein das Ende der Aufschrift kennzeichnendes Signal erzeugt, um den Flip-Flop 94 in den einen Zustand (set) zu bringen und das UND-Gatter 88 zu sperren.

Aus der vorangegangenen Beschreibung der Betriebsweise geht hervor, daß das System auf Abweichungen in der Amplitude des reflektierten Signals" anspricht, um die Verstärkung des Ver- ' stärkers zu ändern, so daß dadurch das System automatisch Zunahmen oder Abnahmen in der Entfernung kompensiert, die zwischen dem Abtastmechanismus und der abgetasteten Aufschrift auftreten.

Aus der vorangegangenen Beschreibung geht auch hervor, daß Zustände existieren, in welchen das System die Aufschrift bei einem niedrigen Grenzverstärkungszustand liest. In solchen Fällen kann es möglich sein oder nicht möglich sein, die Aufschrift bei der nächsten Abtastung zu lesen, was von dem Umgebungsgeräuschzustand abhängig ist. Dieser Zustand kann bei einer Abtastentfernung auftreten, die zu einer Abnahme des reflektierten Signals auf einen niedrigen Wert führt. Dieser Zustand kann auch auftreten, wenn die Farbkombination der Aufschriften-Abschnitte geändert wird, so daß der Reflexionskontrast der Abschnitte von einem optimalen Kontrast, der yon einer schwarzen und weißen Aufschrift erhalten wird, vermindert wird. Um dies zu kompensieren, ist die Meßsi'gnalschaltung 96 vorgesehen, welche Hoch- und Niedrigverstärkungs-Einstellausgangsgrößen erzeugt, 'im den ;Zu3tand des Schalt-Flip-

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Flops 89 zu ändern und um dadurch die Verstärkung des Verstärkers 86 durch die AVR-Schaltung 87 zu verändern. Die Meßsignalschaltung 96 wird durch ein Meßsignal betätigt, welches in der Weise erzeugt wird, wie es unter Hinweis auf "Pig. 9 beschrieben werden soll. Es sei hervorgehoben, daß der Zweck des Messens der Größe des Signals mit Hilfe der Schaltung 96 · darin besteht, zu verifizieren, daß die Amplitude des Signals, welches von der abgetasteten Aufschrift erhalten wurde, innerhalb eines bestimmten Bereiches fällt. Die Schaltung vergleicht daher das empfangene Signal mit einem Bezugssignal und erzeugt ein Signal, welches anzeigt, daß das empfangene Signal entweder einen Nennwert hat, einen niedrigen Wert hat oder einen hohen Wert hat. Das Erzeugen des Bezugssignals ist für den Fachmann offensichtlich. Das in die Meßsignalschaltung 96 eingespeiste Meßsignal wird dazu verwendet, sicherzustellen, daß die Messung während des Abtastens der kodierten Aufschrift stattfindet. Dies wird unter Hinweis auf Fig. 9 näher erläutert. ^:

9- enthält zwei Zeit Steuerzahler 97 und 9^f3* wobei der Zähler 97 das den Start der Abtastung kennzeichnende Signal direkt empfängt, und der Zähler 93 das den Start der Abtastung kennzeichnende Signal durch ein UND-Gatter 99 empfängt. Das UND-Gatter 99 empfängt ebenso das Ausgangssignal aus dem Verstärkungsblockier-Flip-Flop 94 von ^ig. 4, während die Zeitsteuerschaltung 97 das das Ende der Aufschrift kennzeichnende Signal empfängt, welches durch den logischen Prozessor 93 von Fig. 4 erzeugt wurde. Da der Zeitsteuerzähler 97 das den Start der Abtastung kennzeichnende Signal empfängt, beginnt er mit dem Zählen in dem Moment, in welchem das Signal empfangen wird, und er zählt weiter, bis er durch das das Ende der Aufschrift kennzeichnende Signal gestoppt wird, welches durch die Prozessorlogik 93 erzeugt wird. Die Zählungs-Ausgangsgröße aus dem Zähler 97 gelangt zu einem Addierer 101. Da die Gesamtzählung, des Zählers 97 die Probeaufsctirift und irgendeine weitere Abtastung enthält, die zwischen der Probeaufschrift und der kodierten Aufschrift auftritt, ist es er-

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forderlich, sicherzustellen, daß die Zählung innerhalb der Abtastung der kodierten Aufschrift fällt. Dies wird erreicht, indem man einen Aufschriftenbreite-Zähler in den Addierer 101 über die 3inganrsleitung 102 einspeist. Der Addierer 101 ist in Wirklichkeit ein Subtrahierer und er zieht daher diese zwei Zählungen voneinander ab, so daß die Ausgangszählung eine Zahl oder Zählung darstellt, die in die Abtastung der kodierten Aufschrift fällt.

Die bis hierher geschilderten Ereignisse treten während der ersten Abtastung der Aufschrift auf, und daher bleibt der Zähler 93 leer, da das UND-Gatter 99 nicht geöffnet wurde. Wenn die erste Aufschriften-Abtastung gültig war, so wird ein das ^;2nde der Aufschrift kennzeichnendes Signal erzeugt, und der Verstärkungsblockier-Flip-Flop 94 erzeugt eine Ausgangsgröße. Damit wird während der zweiten Abtastung der Aufschrift das UND-Gatter 99 betätigt, und der Zeitsteuerzähler 93 zählt die Impulse, die während der zweiten Abtastung empfangen werden. Die Impulse aus dem Zähler 9ö und dem Addierer 101 werden einer Vergleichsschaltung I03 zugeführt, die ein Weßsignal erzeugt, wenn verglichene Zählungen empfangen werden, um sicherzustellen, daß die kodierte Aufschrift abgetastet wurde. Das VergleLehssignal gelangt zur Meßsignalgrößen-Schaltung 96 von Fig. 9» woraus sich die Messung der Amplitude des empfangenen Signals ergibt, welches in diesem Moment auftritt.

Die T'eßsignalgrößen-Schaltung 9o mißt das empfangene Signal, und wenn sie feststellt, daß die Amplitude einem Nennwert entspricht, so schickt sie ein Nennsignal zur Prozessorlogik 93, und der Betrieb des Systems wird in normaler Weise fortgesetzt. Wenn jedoch die Amplitude vies gemessenen Signals als niedrig festgestellt wird, so erzeugt die MeßsignalgröSen-Schaltung 96 eine Niedrigwert-Ausgangsgröße, die dazu verwendet wird, den Schalt-Flip-^lop 39 auf einen Hochverstärkung'i-Zustand einzustellen, wodurch die Verstärkung des Verstärker? B6 erhöht wird. In ähnlicher Weise, wenn die gemessene Amplitude als hoch festgestellt wird, so wird durch die MeB-

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Signalgrößen-Schaltung 96 eine Hochpegel-Ausgangsgröße erzeugt, um den Schalter-^lip-Flop 89 auf einen Nxedrigverstärkungs-Zustand einzustellen, wodurch die Verstärkung des Verstärkers 86 vermindert wird, und die Ausgangsgröße desselben auf den Kennwertbereich gebracht wird.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in der Zeichnung veranschaulichten technischen Einzelheiten-sind für die Erfindung von Bedeutimg.

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Claims (12)

Patentansprüche

1. System zum Konvertieren eines analogen Signals, welches zwischen einer hohen Amplitude und einer niedrigen Amplitude schwankt, in eine Rechteckwelle, dadurch gekennzeichnet, daß das "ystem folgende Einrichtungen und Merkmale aufweist: eine erste Einrichtung (49, 54) zum Erfassen und zum Speichern einer der Amplituden; eine zweite Einrichtung (51, 59) zum Erfassen und Speichern der anderen der Amplituden; eine Vergleichseinrichtung (64), um die Ausgangsgrößen der ersten und zweiten Einrichtung (49, 54; 51, 59) zu vergleichen, um ein Mittelwertsignal zu erfassen und zu erzeugen, welches den Mittelwert der hohen und niedrigen Amplituden darstellt; eine Einrichtung (66) zum Empfangen de3 Mittelwertsignals und des Analogsignals und zum Erzeugen einer Rechteckwellen-Ausgangsgröße, wobei die Rechteckwelle einen hohen Pegel oder Wert aufweist, wenn das analoge Signal über das Mittelwert signal steigt, und einen niedrigen Pegel oder Wert aufweist, wenn das analoge "ignal unter das Mittelwertsignal fällt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (36) zum Verstärken des analogen Signals und zum Zuführen des verstärkten Signals zur ersten und zweiten Einrichtung (49, 54; 51, 59) für die Demodulation vorgesehen sind; daß weiter eine automatische Verstärkungsregeleinrichtung (44, 46, 47) vorgesehen ist, die auf eine der Analogsignalamplituden anspricht, um die Verstärkung der Verstärkungsmittel (36) in Einklang mit einer Probe der einen Amplitude zu steuern bzw. zu regeln. _;

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkermittel (36) eine Einrichtung (41, 42) zum Festklemmen der Ausgangsgröße der genannten Verstärkermittel (36) umfassen, um diese Ausgangsgröße auf einen vorherbestimmten Wert zu verstärken, der kennzeichnend für die andere der Analogsignalamplituden ist.

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4» System nach Anspruch 1, dadurch^gekennzeichnet, daß eine erste und eine zweite Entladeeinrichtung (56, 62) vorgesehen ist, um jeweils' die erste und die zweite Einrichtung (49V 54; 51, 59) für eine Demodulation innerhalb vorgewählter Zeitperioden zu entladen. ^;

5, System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Verzögerungseinrichtung (68) vorgesehen ist, die auf die Übergänge der Rechteckwelle vom hohen Wert auf den ■ niedrigen Wert anspricht, und daß eine zweite Verzögerungseinrichtung (6'8) vorgesehen ist,' die auf die Übergänge der Rechteckwelle vom niedrigen Wert.auf den hohen Wert anspricht, daß beide Verzögerungseinrichtungen die vorgewählte Zeitperiode festsetzen, und daß die erste und die zweite Verzögerungseinrichtung (67, 68) jeweils die erste und die zweite Sntladeeinriehtung (56, 62) betätigen, um die erste und die zweite Einrichtung (-49, 54; 51, 59) für Erfassungs- und Speieherzwecke am Ende der'Vorgewählten Zeitperiode zu entladen, so daß das System unempfindlich bzw, immun gegen Kurzzeit-Geräüsöhübergänge ist,

6, System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet·, daß eine dritte -VerZOgerungseinriehtuhg (79) vorgesehen ist, die auf die erste und die zweite Verzögerungseinrichtung (67, 68")"anspricht ,"daß di e dritte Verzögerungseinrichtung· (79) einevoreingestellte zeitliche Verzögerung aufweist,'welche die 'larigste Zeitperiode zwischen aufeinanderfolgenden Übergärigen der -Rechteckwelie überschreitet, und/ daß die dritte Verzögerungseinrichtung'(79) am Ende der voreingestellten Zeitverzögerung die erste und die zweite Entladeeiririchtung (56, 62) betätigt,_: um das System unempfindlicir'bzw« immun gegenüber lang dauernden analögen Signalen zu,^:machen,'weiche die hohen und niedrigen Amplituden übersohreitenv' " ■'""■" ^: · ■ "'■

7, System nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet ,"-daß eine

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"Verstärkungseinrichtung (86) zur weiteren Verstärkung den analogen Signals vorgesehen ist; daß weiter eine Verstär-.kungsregeleinrichtung (87, 88, 89, 91, 92, 94, 96) 'zum Regeln der Verstärkung der Verstärkereinrichtung (86): in Abhängigkeit von den Änderungen in den hohen und niedrigen Amplituden vorgesehen ist. .

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine logische Prozessoreinrichtung (93) vorgesehen ist, die auf die Verstärkereinrichtung (86) anspricht und ein Wellenform-Beendigungssignal erzeugt, wenn eine gültige Rechteckwelle von der Verstärkereinrichtung ( 36) ■ empfangen wurde; daß die Verstärkungsregelungseinrichtung (Ö7, 83, 89, 91, 92, 94, 96) eine den Verstärkungswert einstellende Einrichtung (89, 91, 92) aufweist, welche auf das Wellenform-Beendigungssignal anspricht und den Verstärkungswert der Verstärkungsregeleirrichtung (87, 38, 89, 91, 92, 94, 96) einstellt.

9. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (39, 91, 92) zum Einstellen des Verstärkung^- wertes Mittel (91, 92) enthält, um Veratärkungawert-3ignale zu erzeugen, um dadurch die'Verstärkung der Verstärkungseinrichtung (36) zu steuern baw. zu regeln; und weiter eire bistabile Schaltung (89) aufweist, die auf da3 Wellenform-Beendigungssignal anspricht, um die Mittel (91, 92) zum Erzeugen der Verstärkungswert-Signale zu steuern.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hinrichtung (96) zum Kessen der Amplituden und zum Erzeugen eines Niedrigwertsignals, eines Hochwertaignals und eines Nennwert signals vorgesehen ist, entsprechend' der Amplitudenänderung um die Bezugswertamplituden; daß die Hinrichtung (89, 91, 92) zum Einstellen des Verstärkungswertes diese Wertsignale empfängt und die Verstärkung der Verstärkungseinrichtung (86) in Abhängigkeit von den Wert-

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Signalen steuert.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (96) zum Messen der Amplituden Mittel (97 103) zum Erzeugen eines Meßsignals enthält, um sicherzustellen, daß das Hochwertsignal, das Niedrigwertsignal und das Kennwertsignal innerhalb einer vorgewählten Zeit der Rechteckwelle erzeugt wird.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (97 - 103) zum Erzeugen eines Meßsignals folgende Einrichtungen und Merkmale aufweisen: einen ersten Zähler (97)» der während der ersten Zeitperiode, während welcher die Wellenform erzeugt ist, zählt; eine Zählungs-Addiereinrichtung (ld), welche die Ausgangsgröße des ersten Zählers (97) und eine Bezugszählung empfängt, um eine Vergleichszählung zu erzeugen; einen zweiten Zähler (98), um während der zweiten Zeitperiode, während welcher die Wellenform erzeugt ist, zu zählen; eine Vergleichseinrichtung (103), welche die Zählung vom zweiten Zähler (98) und die Vergleichszählung empfängt und das Meßsignal erzeugt, wenn die Zählung des zweiten Zählers und die Vergleichszählung gleich sind. .

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