DE112014007006T5

DE112014007006T5 - Einstellschaltung und Verfahren zur Messung optischer Parameter und optisches Messsystem

Info

Publication number: DE112014007006T5
Application number: DE112014007006.8T
Authority: DE
Inventors: Jian He; Shen-Sian Syu; Yugang Bao
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2017-06-08
Also published as: GB2547141A; WO2016049949A1; JP6513190B2; CN104266754B; KR20170066492A; US20160265967A1; JP2017535752A; GB201706748D0; EA201790752A1; KR102022701B1; CN104266754A; EA033962B1; GB2547141B; US9618388B2

Abstract

Eine Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters wird beschrieben. Die Einstellschaltung umfasst ein optisches Sensormodul zur Detektion eines optischen Signals und Umwandlung des detektierten optischen Signals in ein Spannungssignal; ein Verstärkermodul zur Verstärkung des Spannungssignals; ein A/D Wandlermodul zur Umwandlung des verstärkten Spannungssignals in ein Digitalsignal; ein Steuermodul zur Auswertung des Digitalsignals zur Erzeugung eines Auswerteergebnisses; ein Signalerzeugungsmodul zur Ausgabe eines Rechtecksignals gemäß dem Auswerteergebnis; und ein Einstellmodul zum Einstellen eines Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal. Die Schaltung der vorliegenden Offenbarung ist einfach, und erlaubt die Implementierung einer automatischen Messung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das technische Gebiet der Messung optischer Parameter, und insbesondere eine Einstellschaltung und ein Verfahren zur Vermessung optischer Parameter und ein optisches Messsystem.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein optisches Messsystem, welches weit verbreitet in dem Gebiet der Flachbildschirme ist, führt im Wesentlichen eine Messung optischer Parameter durch. Einer der gängigsten Parameter ist der Helligkeitswert. In der Praxis kann der messbare Bereich die Praxisanforderungen nicht erfüllen, da der Änderungsbereich des Helligkeitswerts sehr groß ist. Dementsprechend sind im optischen Messsystem mehrere Messbereiche erforderlich.
Im Stand der Technik ist die Einstellung eines Verstärkungsfaktors eines Verstärkermoduls in der Lage, mehrere Messbereiche umzusetzen. Wie in 1 gezeigt, umfasst ein optisches Messsystem ein optisches Sensormodul 11, ein Verstärkermodul 12, und ein A/D Wandlermodul 13, ein Steuermodul 14, und ein Einstellmodul 15. Das Einstellmodul 15 umfasst einen ersten. Widerstand R0, mehrere Einstellwiderstände R1–RN, und mehrere Schalter K1–KN. Jeder der Einstellwiderstände R1–RN ist mit einem der Schalter K1–KN in Reihe geschaltet, und die Einstellwiderstände R1–RN sind parallel geschaltet. In 1 werden die Schalter K1–KN manuell ein- oder ausgeschaltet. Der Verstärkungsfaktor wird über durch Umschalten der Schalter K1–KN gesteuert. Allerdings ist die Anzahl der Messbereiche in 1 fixiert, und daher kann eine kontinuierliche Veränderung nicht gemessen werden. Wenn ferner die Anzahl der Messbereiche erhöht wird, sind die Schaltungen kompliziert, sodass vereinfachte Schaltungen implementiert werden können. Da die Schalter K1–KN manuell ein- oder ausgeschaltet werden, kann außerdem eine automatisierte Messung nicht erreicht werden.
Daher besteht Bedarf, ein neues technischen System zur Lösung der oben erwähnten Probleme im Stand der Technik bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einstellschaltung und ein Verfahren zur Messung eines optischen Parameters und ein optisches Messsystem bereitzustellen, welche darauf abzielen, die Probleme des Standes der Technik zu lösen, dass die Anzahl der Messbereiche festgelegt ist, eine kontinuierliche Veränderung nicht vermessen werden kann, die Schaltungen kompliziert sind und vereinfachte Schaltungen nicht verwendet werden können, wenn die Anzahl der Messbereich erhöht wird, und dass eine automatisierte Messung nicht erreicht werden kann, weil die Schalter manuell ein- oder ausgeschaltet werden.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, verwendet die vorliegende Erfindung ein technisches System wie folgendermaßen beschrieben. Eine Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters, wie sie von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, umfasst: ein optisches Sensormodul zur Detektion eines optischen Signals und Umwandlung des detektieren Signals in ein Spannungssignal; ein Verstärkermodul zur Verstärkung des Spannungssignals; ein A/D Wandlermodul zur Umwandlung des verstärkten Spannungssignals in ein Digitalsignal; ein Steuermodul zur Auswertung des Digitalsignals und Erzeugung eines Auswerteergebnisses; ein Signalerzeugungsmodul zur Ausgabe eines Rechtecksignals gemäß dem Auswärtsergebnis; und ein Einstellmodul zur Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal. Die oben erwähnten Ermittlungsschritte werden wiederholt, bis das Steuermodul ermittelt hat, dass der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist und diesen anschließend ausgibt.
Eine Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters, wie sie von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, umfasst: ein optisches Sensormodul zur Detektion eines optischen Signals und Umwandlung des optischen Signals in ein Spannungssignal; ein Verstärkermodul zur Verstärkung des Spannungssignals; ein A/D Wandlermodul zur Umwandlung des verstärkten Spannungssignals in ein Digitalsignal; ein Steuermodul zur Auswertung des Digitalsignals und Erzeugung eines Auswerteergebnisses; ein Signalerzeugungsmodul zur Ausgabe eines Rechtecksignals gemäß dem Auswärtsergebnis; und ein Einstellmodul zum Einstellen des Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal.
Vorzugsweise ist ein erster Eingang des Verstärkermoduls mit dem optischen Sensormodul elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Einstellmoduls ist mit einem Masseanschluss elektrisch verbunden, und ein zweiter Anschluss des Einstellmoduls ist mit einem zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des A/D Wandlermoduls ist mit einem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden, und der erste Anschluss des A/D Wandlermoduls ist ferner mit einem dritten Ausgang des Einstellmoduls elektrisch verbunden. Das Steuermodul ist mit einem zweiten Anschluss des A/D Wandlermoduls elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Signalerzeugungsmoduls ist mit dem Steuermodul elektrisch verbunden, und ein zweiter Anschluss des Signalerzeugungsmoduls ist mit einem vierten Anschluss des Einstellmoduls elektrisch verbunden.
Vorzugsweise umfasst das Einstellmodul einen Einstellwiderstand, einen Einstellkondensator, und einen Steuerungsschalter. Ein erster Anschluss des Einstellwiderstands ist mit einem Masseanschluss elektrisch verbunden, und ein zweiter Anschluss des Einstellwiderstands ist mit einem zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Einstellkondensators ist mit einem zweiten Anschluss des Einstellwiderstandes elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Steuerungsschalters ist mit einem zweiten Anschluss des Einstellkondensators elektrisch verbunden. Ein zweiter Anschluss des Steuerungsschalters ist mit einem ersten Ausgang des A/D Wandlermoduls und dem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden. Ein dritter Anschluss des Steuerungsschalters ist mit einem zweiten Anschluss des Signalerzeugungsmoduls elektrisch verbunden.
Vorzugsweise umfasst das Einstellmodul einen Einstellwiderstand, einen Einstellinduktor und einen Steuerungsschalter. Ein erster Anschluss des Einstellwiderstands ist mit dem Masseanschluss elektrisch verbunden und ein zweiter Anschluss des Einstellwiderstandes ist mit einem zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Einstellinduktors ist mit einem zweiten Anschluss des Einstellwiderstands elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Steuerungsschalters ist mit einem zweiten Anschluss des Einstellinduktors elektrisch verbunden. Ein zweiter Anschluss des Steuerungsschalters ist mit einem ersten Anschluss des A/B Wandlermoduls und dem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden. Ein dritter Anschluss des Steuerungsschalters ist mit einem zweiten Anschluss des Signalerzeugungsmoduls elektrisch verbunden.
Vorzugsweise gibt das Signalerzeugungsmodul das entsprechende Rechtecksignal zur Steuerung des Steuerungsschalter aus, um diesen ein- oder auszuschalten. Ein Impedanzwert des Einstellkondensators wird gemäß dem Rechtecksignal eingestellt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls wird gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands eingestellt.
Vorzugsweise gibt das Signalerzeugungsmodul das entsprechende Rechtecksignal zur Steuerung des Steuerungsschalters aus, um diesen an- oder auszuschalten. Ein Impedanzwert des Einstellinduktors wird gemäß dem Rechtecksignal eingestellt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls wird gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandwert des Einstellwiderstands eingestellt.
Ein Einstellverfahren zur Messung eines optischen Parameters, wie es die vorliegende Füllung bereitstellt, umfasst: Detektion eines optischen Signals und Umwandlung des detektierten optischen Signals in ein Spannungssignal; Verstärkung des Spannungssignals; Umwandlung des verstärkten Spannungssignals in ein Digitalsignal; Auswertung des Digitalsignals zur Erzeugung eines Auswerteergebnisses; Ausgabe eines Rechtecksignals gemäß dem Auswerteergebnis und Einstellen eines Verstärkungsfaktors eines Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal.
Vorzugsweise umfasst der Schritt zur Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal: Steuern eines Steuerungsschalters gemäß dem Rechtecksignal, um diesen ein- oder auszuschalten; Einstellen eines Impedanzwerts eines Einstellkondensators gemäß dem Rechtecksignal; und Einstellen des Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und Widerstandswert eines Einstellwiderstands.
Vorzugsweise umfasst der Schritt zur Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal: Steuern des Steuerungsschalters gemäß dem Rechtecksignal, um diesen ein- oder auszuschalten; Einstellen eines Impedanzwerts des Einstellinduktors gemäß dem Rechtecksignal; und Anpassung des Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und es Widerstandwert eines Einstellwiderstands.
Ein optisches Messsystem, wie es die vorliegende Füllung bereitstellt, umfasst die oben genannte Einstellschaltung zur Messung des optischen Parameters.
Im Vergleich zum Stand der Technik ermittelt die vorliegende Erfindung mithilfe des Steuermoduls, ob der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, gibt das Signalerzeugungsmodul ein entsprechendes Rechtecksignal aus, so dass der Steuerungsschalter angesteuert und ein- oder ausgeschaltet wird. Der Impedanzwert des Einstellkondensators oder des Einstellinduktors wird gemäß der Frequenz des Rechtecksignals eingestellt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls wird gemäß dem Impendanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands auf den optimalen Verstärkungsfaktor eingestellt. Als Ergebnis kann eine kontinuierliche Veränderung eines Bereichs oder eines Verstärkungsfaktors in einem optischen Messsystem implementiert werden und die Messgenauigkeit kann erhöht werden, indem das Reaktanzprinzip der vorliegenden Erfindung angewandt wird. Verglichen mit dem Stand der Technik ist der Schaltkreis der vorliegenden Erfindung einfacher, und daher kostengünstiger. Außerdem kann eine automatische Messung implementiert werden.
Zum besseren Verständnis der obigen Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden bevorzugte Ausführungsformen im Zusammenhang mit den angefügten Figuren und den weiteren Erläuterungen veranschaulicht:
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters gemäß dem Stand der Technik;
2 zeigt einen schematischen Aufbau einer Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt einen schematischen Aufbau einer Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt einen schematischen Aufbau einer Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Einstellverfahrens zu Messung eines optischen Parameters in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt ein Flussdiagramm zur Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
7 zeigt ein Flussdiagramm zur Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Begriff "Ausführungsform" in der Beschreibung bezieht sich auf eine Umsetzung oder ein Beispiel einer oder mehrerer der Erfindungen. Außerdem umfasst der unbestimmte Artikel "ein", wie er in der Beschreibung und in den folgenden Ansprüchen verwendet wird, auch die Mehrzahl, außer es ergibt sich aus dem Zusammenhang etwas anderes.
Ausführungsform 1
In Bezug auf 2. 2 zeigt einen schematischen Aufbau einer Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Einfachheit halber werden nur die zur vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugehörigen Teile dargestellt.
Die Einstellschaltung zur Messung des optischen Parameters umfasst ein optisches Sensormodul 101, ein Verstärkermodul 102, ein Einstellmodul 103, einen A/D (analog-digital) Wandlermodul 104, ein Steuermodul 105, und ein Signalerzeugungsmodul 106. Ein erster Eingang des Verstärkermoduls 102 ist mit dem optischen Sensormodul 101 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Einstellmoduls 103 ist mit einem Masseanschluss elektrisch verbunden, und ein zweiter Anschluss des Einstellmoduls 103 ist mit einem zweiten Eingang des Verstärkermoduls 102 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des A/D Wandlermoduls 104 ist mit einem Ausgang des Verstärkermoduls 102 elektrisch verbunden, und der erste Anschluss des A/D Wandlermoduls 104 ist mit einem dritten Anschluss des Einstellmoduls 103 elektrisch verbunden. Das Steuermodul 105 ist mit einem zweiten Anschluss des A/D Wandlermoduls 104 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Signalerzeugungsmoduls 106 ist mit dem Steuermodul 105 elektrisch verbunden und ein zweiter Anschluss des Signalerzeugungsmoduls 106 ist mit einem vierten Anschluss des Einstellmoduls 103 elektrisch verbunden.
Das optische Sensormodul 101 wandelt ein detektiertes optisches Signal in ein Spannungssignal um und gibt das Spannungssignal an das Verstärkermodul 102 aus. Das Verstärkermodul 102 verstärkt das Spannungssignal und gibt das verstärkte Spannungssignal an das A/D Wandlermodul 104 aus. Das A/D Wandlermodul 104 wandelt das verstärkte Signal in ein Digitalsignal um. Das Steuermodul 105 wertet das vom A/D Wandlermodul 104 übertragene Digitalsignal zur Erzeugung eines Auswerteergebnisses aus und steuert das Signalerzeugungsmodul 106, um ein entsprechendes Rechtecksignal gemäß dem Auswerteergebnis auszugeben. Das Einstellmodul 103 stellt einen Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 102 entsprechend dem Rechtecksignal ein.
In der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wertet das Steuermodul 105 das vom A/D Wandlermodul 104 übertragene Digitalsignal aus und ermittelt, ob ein geltender Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul 105 das Signalerzeugungsmodul 106, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass das Einstellmodul 103 den Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 102 gemäß dem Rechtecksignal einstellt. Nachdem der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 102 eingestellt ist, bestimmt das Steuermodul 105 ferner, ob der eingestellte Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn es ermittelt wird, dass der eingestellte Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, regelt das Steuermodul 105 ferner das Signalerzeugungsmodul 106 um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass das Einstellmodul 103 den Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 102 gemäß dem Rechtecksignal einstellt. Die oben erwähnten Ermittlungsschritte werden wiederholt, bis das Steuermodul 105 ermittelt, dass der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist gibt diesen dann aus.
Es versteht sich jedoch, dass das optische Sensormodul 101 ein photoelektrischer Sensor sein kann. Das Steuermodul 105 kann eine Mikrocontrollereinheit (MCU) sein. Das Verstärkermodul 102 und das Einstellmodul 103 können in einen Verstärker eingebaut sein. Der Verstärker kann ein Operationsverstärker sein. Das A/D Wandlermodul 104 kann ein A/D Wandler sein. Das A/D Wandlermodul 104 kann ebenfalls in das Steuermodul 105 integriert werden.
Es versteht sich aus dem oben erwähnten, dass die Einstellschaltung zur Messung des optischen Parameters, wie von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, mit dem Steuermodul 105 ermittelt, ob der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul 105 das Signalerzeugungsmodul 106, um ein entsprechendes Rechtecksignal zu Steuerung des Einstellmodul 103 auszugeben, um den Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 102 an den optimalen Verstärkungsfaktor gemäß dem Rechtecksignal einzustellen. Dadurch wird mit der vorliegenden Erfindung erreicht, dass eine kontinuierliche Veränderung eines Bereichs oder eines Verstärkungsfaktors in einem optischen Messsystem implementiert werden kann, und die Genauigkeit der Messung kann verbessert werden. Im Vergleich zum Stand der Technik, ist der Schaltkreis in der vorliegenden Erfindung einfacher, wodurch eine Kosteneinsparung möglich ist. Außerdem kann mit der vorliegenden Erfindung eine automatisierte Messung implementiert werden.
Ausführungsform 2
In Bezug auf 3. 3 zeigt einen schematischen Aufbau einer Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Einfachheit halber werden nur die zur vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugehörigen Teile dargestellt.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters umfasst ein optisches Sensormodul 201, ein Verstärkermodul 202, ein Einstellmodul 203, ein A/D (analog-digital) Wandlermodul 204, ein Steuermodul 205 und ein Signalerzeugungsmodul 206. Ein erster Eingang des Verstärkermoduls 202 ist mit dem optischen Sensormodul 201 elektrisch verbunden. Das Einstellmodul 203 umfasst einen Einstellwiderstand R0, einen Einstellkondensator C und einen Steuerungsschalter Q. Ein erster Anschluss des Einstellwiderstands R0 ist elektrisch verbunden mit einem Masseanschluss. Ein zweiter Anschluss des Einstellwiderstands R0 ist mit einem zweiten Eingang des Verstärkermoduls 202 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Einstellkondensators C ist mit einem zweiten Anschluss des Einstellwiderstands R0 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Steuerungsschalters Q ist mit einem zweiten Anschluss des Einstellkondensators C elektrisch verbunden. Ein zweiter Anschluss des Steuerungsschalters Q ist mit einem Ausgang des Verstärkermoduls 202 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des A/D Wandlermoduls 204 ist mit dem Ausgang des Verstärkermoduls 202 elektrisch verbunden. Ein zweiter Anschluss des Steuerungsschalters Q ist mit einem ersten Anschluss des A/D Wandlermoduls 204 elektrisch verbunden. Das Steuermodul 205 ist mit einem zweiten Anschluss des A/D Wandlermoduls 204 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Signalerzeugungsmoduls 206 ist mit dem Steuerungsmodul 205 elektrisch verbunden. Ein dritter Anschluss des Steuerungsschalters Q ist mit dem zweiten Anschluss des Signalheizungsmoduls 206 elektrisch verbunden.
Das optische Sensormodul 201 wandelt ein detektiertes optische Signal in ein Spannungssignal um und gibt das Spannungssignal an das Verstärkermoduls 202 aus. Das Verstärkermodul 202 verstärkt das Spannungssignal und gibt das verstärkte Spannungssignal an das A/D Wandlermodul 204 aus. Das A/D Wandlermodul 204 wandelt das verstärkte Spannungssignal in ein Digitalsignal um. Das Steuermodul 205 wertet das vom A/D Wandlermodul 204 übertragene Digitalsignal aus und steuert das Signalerzeugungsmodul 206, um ein Rechtecksignal entsprechend dem Auswerteergebnis auszugeben, so dass der Steuerungsschalters Q angesteuert und an- oder ausgeschaltet wird. Ein Impedanzwert des Einstellkondensator C wird gemäß dem Rechtecksignal eingestellt. Ein Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 202 wird gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands R0 eingestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wertet das Steuermodul 205 das vom A/D Wandlermodul 204 übertragene Digitalsignal aus und ermittelt, ob ein geltender Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul 205 das Signalerzeugungsmodul Modul 206, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalters Q angesteuert und angeschaltet wird. Der Impedanzwert des Einstellwiderstands C wird gemäß dem Rechtecksignal eingestellt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 202 wird gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands R0 eingestellt. Nachdem der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 202 eingestellt ist, ermittelt das Steuermodul 205, ob der eingestellte Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn es ermittelt wird, dass der eingestellte Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul 205 das Signalerzeugungsmodul 206, um eine sprechendes Rechtecksignal zur Steuerung des Steuerungsschalters Q auszugeben, um diesen einzuschalten. Der Impedanzwert des Einstellkondensator C wird gemäß dem Rechtecksignal eingestellt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 202 wird gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands R0 eingestellt. Die oben genannten Ermittlungsschritte werden wiederholt, bis das Steuermodul 205 ermittelt, dass der gegenwärtige Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist und dieser wird dann ausgegeben. Das Steuermodul 205 steuert das Signalerzeugungsmodul 206, um ein entsprechendes Rechtecksignal zur Steuerung des Steuerungsschalters Q auszugeben, um diesen auszuschalten.
Es versteht sich aus dem oben erwähnten, dass die Einstellschaltung zur Messung des Parameters, wie sie von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, mit dem Steuermodul 205 ermittelt, ob der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul 205 das Signalerzeugungsmodul 206, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalters Q angesteuert und angeschaltet wird. Der Impedanzwert des Einstellkondensator C wird entsprechend dem Rechtecksignal eingestellt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 202 wird auf den optimalen Verstärkungsfaktor gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands R0 eingestellt. Wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul 205 das Signalerzeugungsmodul 206, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalter Q angesteuert und ausgeschaltet wird. Dadurch wird mit der vorliegenden Erfindung erreicht, dass durch Anwendung des Kapazitanzprinzips eine kontinuierliche Veränderung eines Bereichs oder eines Verstärkungsfaktors in einem optischen Messsystem implementiert werden kann, und die Genauigkeit der Messung kann verbessert werden. Im Vergleich zum Stand der Technik, ist der Schaltkreis in der vorliegenden Erfindung einfacher, wodurch eine Kosteneinsparung möglich ist. Außerdem kann mit der vorliegenden Ausführungsform eine automatisierte Messung implementiert werden.
Ausführungsform 3
In Bezug auf 4. 4 zeigt einen schematischen Aufbau einer Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Einfachheit halber werden nur die zur vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugehörigen Teile dargestellt.
Die Einstellschaltung zur Messung des optischen Parameters umfasst ein optisches Sensormodul 301, ein Verstärkermodul 302, ein Einstellmodul 303, ein A/D (analog-digital) Wandlermodul 304, ein Steuermodul 305 und ein Signalerzeugungsmodul 306. Ein erster Eingang des Verstärkermoduls 302 ist mit dem optischen Sensormodul 301 elektrisch verbunden. Das Einstellmodul 303 umfasst einen Einstellwiderstand R1, einen Einstellinduktor L und einen Steuerungsschalter Q1. Ein erster Anschluss des Einstellwiderstands R1 ist mit einem Masseanschluss elektrisch verbunden. Ein zweiter Anschluss des Einstellwiderstands R1 ist mit einem zweiten Eingang des Verstärkermoduls 302 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Einstellinduktors L ist mit einem zweiten Anschluss des Einstellwiderstands R1 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Steuerungsschalters Q1 mit einem zweiten Anschluss des Einstellinduktors L ist elektrisch verbunden. Ein zweiter Anschluss des Steuerungsschalters Q1 ist mit einem Ausgang des Verstärkermoduls 302 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des A/D Wandlermoduls 304 ist mit dem Ausgang des Verstärkermoduls 302 elektrisch verbunden. Der zweite Anschluss des Steuerungsschalters Q1 ist mit dem ersten Anschluss des A/D Wandlermoduls 304 elektrisch verbunden. Das Steuermodul 305 ist mit einem zweiten Anschluss des A/D Wandlermoduls 304 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss des Signalerzeugungsmoduls 306 ist mit dem Steuermodul 305 elektrisch verbunden. Ein dritter Anschluss des Steuerungsschalters Q1 ist mit einem zweiten Anschluss des Signalerzeugungsmoduls 306 elektrisch verbunden.
Das optische Sensormodul 301 wandelt ein detektiertes optisches Signal in ein Spannungssignal um und gibt das Spannungssignal an das Verstärkermodul 302 aus. Das Verstärkermodul 302 verstärkt das Spannungssignal und gibt ein verstärktes Spannungssignal an das A/D Wandlermodul 304 aus. Das A/D Wandlermodul 304 wandelt das verstärkte Signal in ein Digitalsignal um. Das Steuermodul 305 wertet das vom A/D Wandlermodul 304 übertragene Digitalsignal aus, um ein Auswerteergebnis zu erzeugen und steuert das Signalerzeugungsmodul 306, um ein Rechtecksignal gemäß dem Auswerteergebnis auszugeben, sodass der Steuerungsschalter Q1 angesteuert und ein- oder ausgeschaltet wird. Ein Impedanzwert des Einstellinduktors L wird gemäß dem Rechtecksignals eingestellt. Ein Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 302 wird gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands R1 eingestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wertet das Steuermodul 305 das vom A/D Wandlermodul 304 übertragene Digitalsignal aus und ermittelt, ob ein geltender Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul 305 das Signalerzeugungsmodul 306, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalter Q1 angesteuert und eingeschaltet wird. Der Impedanzwert des Einstellinduktors L wird entsprechend dem Rechtecksignal eingestellt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 302 wird gemäß dem Impedanzwert und des Widerstandswert des Einstellwiderstands R1 eingestellt. Wenn ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul 305 das Signalerzeugungsmodul 306, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalter Q1 angesteuert und eingeschaltet wird. Der Impedanzwert des Einstellinduktors L wird gemäß dem Rechtecksignal eingestellt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 302 wird gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands R1 eingestellt. Die oben erwähnten Ermittlungsschritte werden wiederholt, bis das Steuermodul 305 ermittelt, dass der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist und dieser wird dann ausgegeben. Das Steuermodul 305 steuert das Signalerzeugungsmodul 306, um ein entsprechendes Rechtecksignal zur Steuerung des Steuerungsschalters Q1 auszugeben, um diesen auszuschalten Es versteht sich aus dem oben erwähnten, dass die Einstellschaltung zur Messung des Parameters, wie sie von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, mit dem Steuermodul 305 ermittelt, ob der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul 305 das Signalerzeugungsmodul 306, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalter Q angesteuert und eingeschaltet wird. Der Impedanzwert des Einstellkondensator C wird entsprechend dem Rechtecksignal eingestellt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls 302 wird auf den optimalen Verstärkungsfaktor gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands R0 eingestellt. Wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul 305 das Signalerzeugungsmodul 306, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalters Q angesteuert und ausgeschaltet wird. Dadurch wird mit der vorliegenden Erfindung erreicht, dass durch Anwendung des Kapazitanzprinzips eine kontinuierliche Veränderung eines Bereichs oder eines Verstärkungsfaktors in einem optischen Messsystem implementiert werden kann, und die Genauigkeit der Messung kann verbessert werden. Im Vergleich zum Stand der Technik, ist der Schaltkreis in der vorliegenden Erfindung einfacher, wodurch eine Kosteneinsparung erreicht wird. Außerdem kann mit der vorliegenden Ausführungsform eine automatisierte Messung implementiert werden.
In Bezug auf 5. 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Einstellverfahrens zur Messung eines optischen Parameters in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Des Flussdiagramm zur Messung eines optischen Parameters umfasst die folgenden Schritte.
In Schritt S101 wird ein optisches Signal detektiert, und das detektierte optische Signal wird in ein Spannungssignal umgewandelt.
In Schritt S102 wird das Spannungssignal verstärkt.
In Schritt S103 wird das verstärkte Spannungssignal in ein Digitalsignal umgewandelt.
In Schritt S104 wird das Digitalsignal ausgewertet, um ein Auswerteergebnis zu erzeugen.
In der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Steuermodul (bspw. eine Mikrocontrollereinheit (MCU)) zur Auswertung des Digitalsignals verwendet, und eine Korrespondenztabelle zwischen Helligkeitswerten und optimalen Verstärkungsfaktoren wird in dem Steuermodul gespeichert. Das Steuermodul wertet das Digitalsignal aus und ermittelt, ob ein Verstärkungsfaktor gemäß der Korrespondenztabelle der optimale Verstärkungsfaktor für eine geltende Helligkeit ist. Wenn es ermittelt wird, dass der Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstellungsfaktor ist, wird ein entsprechendes Rechtecksignal ausgegeben und der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls wird gemäß dem Rechtecksignal eingestellt. Nachdem der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls eingestellt ist, ermittelt das Steuermodul ferner ob der eingestellte Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn es ermittelt wird, dass der eingestellte Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, wird ein entsprechendes Rechtecksignal ausgegeben der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls wird dem Rechtecksignal entsprechend eingestellt. Die oben genannten Ermittlungsschritte werden wiederholt, bis das Steuermodul ermittelt, dass der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist und dieser wird dann ausgegeben
In Schritt S105 wird gemäß dem Auswerteergebnis ein entsprechendes Rechtecksignal ausgegeben.
In Schritt S106 wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal eingestellt.
In Bezug auf 6. Der Schritt S106 umfasst in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte.
In Schritt S1061 wird das Steuermodul gemäß dem Rechtecksignal ein- oder ausgeschaltet.
In Schritt S1062 wird der Impedanzwert des Einstellkondensators gemäß dem rechteckigen Rechtecksignal eingestellt. In der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet sich der Impedanzwert des Einstellkondensators wie folgt: X_C = 1/(2πfC).
X_C ist der Impedanzwert des Einstellkondensators und seine Einheit ist Ohm. f ist ein Frequenzwert des Rechtecksignals und seine Einheit ist Hertz (Hz). C ist ein Kapazitätswert und seine Einheit ist Farad.
In Schritt S1063 wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und des Widerstandswert des Einstellwiderstands eingestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet sich der Verstärkungsfaktor wie folgt: A = 1 + X_C/R0. A ist der Verstärkungsfaktor. X_C ist der Impedanzwert des Einstellkondensators und seine Einheit ist Ohm. R0 ist der Widerstandswert des Einstellwiderstands und seine Einheit ist Ohm.
In Bezug auf 7. Der Schritt S106 umfasst gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte.
In Schritt S61 wird der Steuerungsschalter gemäß dem Rechtecksignal gesteuert, um ein- oder ausgeschaltet zu werden.
In Schritt S62 wird der Impedanzwert des Einstellinduktors gemäß dem Rechtecksignal eingestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet sich der Impedanzwert des Einstellinduktors wie folgt: X_L = 2πfL.
X_L ist der Impedanzwert des Einstellinduktors und seine Einheit ist Ohm. f ist ein Frequenzwert des Rechtecksignals und seine Einheit ist Hz. L ist ein Induktivitätswert und seine Einheit ist Henry.
In Schritt S63 wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands eingestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet sich der Verstärkungsfaktor wie folgt: A = 1 + X_L/R1.
A ist der Verstärkungsfaktor. X_L ist der Impedanzwert des Einstellinduktors und seine Einheit ist Ohm. R1 ist der Widerstandswert des Einstellwiderstands und seine Einheit ist Ohm.
Es versteht sich aus dem oben erwähnten, dass das Einstellverfahren zur Messung eines optischen Parameters, wie es von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, ermittelt, ob der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist wird ein entsprechendes Rechtecksignal ausgegeben, sodass der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls auf den optimalen Verstärkungsfaktor eingestellt wird. Dadurch wird mit der vorliegenden Erfindung erreicht, dass eine kontinuierliche Veränderung eines Bereichs oder eines Verstärkungsfaktors in einem optischen Messsystem und eine adaptive Einstellung für verschiedene Helligkeitsstufen der Umgebung implementiert werden kann, und die Genauigkeit der Messung kann verbessert werden. Im Vergleich zum Stand der Technik, kann eine automatisierte Messung implementiert werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ferner ein optisches Messsystem bereit. Das optische Messsystem umfasst die oben beschriebe Einstellschaltung zur Messung des optischen Parameters. Der Aufbau der Einstellschaltung zur Messung des optischen Parameters ist oben detailliert beschrieben und wird daher an dieser Stelle nicht wiederholt.
Zusammenfassend ermitteln die Einstellschaltung und das Verfahren zur Messung des optischen Parameters und das optische Messsystem, wie sie von den Ausführungsformen bereitgestellt werden, mit Hilfe des Steuermoduls, ob der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist. Wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul das Signalerzeugungsmodul, um eine entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalter angesteuert und ein- oder ausgeschaltet wird. Der Impedanzwert des Einstellkondensators oder des Einstellinduktors wird gemäß dem Rechtecksignal eingestellt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls wird auf den optimalen Verstärkungsfaktor gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands eingestellt. Als Ergebnis wird durch Anwendung des Kapazitanzprinzips der vorliegenden Erfindung erreicht, dass eine kontinuierliche Veränderung eines Bereichs oder eines Verstärkungsfaktors in einem optischen Messsystem implementiert werden kann, und die Genauigkeit der Messung verbessert werden kann. Im Vergleich zum Stand der Technik, ist der Schaltkreis in der vorliegenden Erfindung einfacher, wodurch eine Kosteneinsparung erreicht wird. Außerdem kann mit der vorliegenden Ausführungsform eine automatisierte Messung implementiert werden.
Obwohl die Erfindung anhand bestimmter bevorzugter Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass äquivalente Abwandlungen und Modifikationen dem Fachmann aus dem Studium und Verständnis der vorliegenden Beschreibung und den angefügten Zeichnungen offenbar werden. Insbesondere in Bezug auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Elemente (Komponenten, Baugruppen, Vorrichtungen, Zusammensetzungen usw.) ausgeführt werden, sollen die zur Beschreibung dieser Elemente verwendeten Begriffe (einschließlich eines Verweises auf "Mittel") ausdrücken, dass die verwendeten Begriffe jedes Element in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel oder den Ausführungsformen der Erfindung umfassen, welches die spezifizierte Funktion des beschriebenen Elements ausführt (d.h. das funktionell äquivalent ist), unabhängig davon, ob strukturell äquivalent zu der offenbarten Struktur ist. Zusätzlich kann, während ein besonderes Merkmal der Erfindung oben in Bezug auf nur eine oder mehrere von mehreren dargestellten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Ausführungsformen kombiniert werden, wie dies erwünscht und vorteilhaft für eine vorgegebene oder besondere Anwendung sein kann. Auch in dem Maße, in dem die Begriffe "einschließen", "einschließt", "aufweisend", "hat", "mit" oder Varianten davon in der detaillierten Beschreibung und/oder in den Ansprüchen verwendet werden, werden diese Begriffe, in ähnlicher Weise wie der Begriff "umfassend", einschließend verwendet.
Wie von einem Fachmann verstanden werden wird, sind die vorstehenden bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft und nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung zu verstehen. Es ist beabsichtigt, dass sie verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen umfassen, die in den Geist und Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind, deren Umfang der breitesten Interpretation zugestanden werden sollte, um alle derartigen Modifikationen und ähnliche Strukturen zu umfassen.

Claims

Eine Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters, wobei die Einstellschaltung umfasst: – ein optisches Sensormodul zur Detektion eines optischen Signals und Umwandlung des detektierten optischen Signals in ein Spannungssignal; – ein Verstärkermoduls zur Verstärkung des Spannungssignals; – ein A/D Wandlermodul zur Umwandlung des verstärkten Spannungssignals in ein Digitalsignal; – ein Steuermodul zur Auswertung des Digitalsignals zur Erzeugung eines Auswerteergebnisses; – ein Signalerzeugungsmodul zur Ausgabe eines Rechtecksignals gemäß dem Auswerteergebnis; und – ein Einstellmodul zur Einstellung eines Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal; – wobei das Steuermodul das vom A/D Wandlermodul übertragener Digitalsignal ausgewertet und bestimmt, ob ein geltender Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist, – wobei, wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, das Steuermodul das Signalerzeugungsmodul steuert, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass das Einstellmodul gesteuert wird, um den Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal einzustellen; – nachdem der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls eingestellt ist, ermittelt das Steuermodul ferner, ob der eingestellte Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist, – wobei wenn es ermittelt wird, dass der eingestellte Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, das Steuermodul ferner das Signalerzeugungsmodul steuert, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass das Einstellmodul gesteuert wird, um den Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal einzustellen; – wobei die oben genannten Ermittlungsschritte wiederholt werden, bis das Steuermodul ermittelt, dass der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist und diesen dann ausgibt.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 1, wobei ein erster Eingang des Verstärkermoduls mit dem optischen Sensormodul elektrisch verbunden ist; – wobei ein erster Anschluss des Einstellmoduls mit einem Masseanschluss elektrisch verbunden ist, und wobei ein zweiter Anschluss des Einstellmoduls mit einem zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist; – wobei ein erster Anschluss des A/D Wandlermoduls mit einem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist, und wobei der erste Anschluss des A/D Wandlermoduls ferner mit einem dritten Anschluss des Einstellmoduls elektrisch verbunden ist; – wobei das Steuermodul mit einem zweiten Anschluss des A/D Wandlermoduls elektrisch verbunden ist; und – wobei ein erster Anschluss des Signalerzeugungsmoduls mit dem Steuermodul elektrisch verbunden ist, und wobei ein zweiter Anschluss des Signalerzeugungsmoduls mit einem vierten Anschluss des Einstellmoduls elektrisch verbunden ist.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 2, wobei das Einstellmodul umfasst: – einen Einstellwiderstand, wobei ein erster Anschluss des Einstellwiderstands mit dem Masseanschluss elektrisch verbunden ist, und wobei ein zweiter Anschluss des Einstellwiderstands mit dem zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist; – einen Einstellkondensator, wobei ein erster Anschluss des Einstellkondensators mit dem zweiten Anschluss des Einstellwiderstands elektrisch verbunden ist; und – einen Steuerungsschalter, wobei ein erster Anschluss des Steuerungsschalters mit einem zweiten Anschluss des Einstellkondensator elektrisch verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss des Steuerungsschalters mit dem ersten Anschluss des A/D Wandlermoduls und dem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist, und wobei ein dritter Anschluss des Steuerungsschalters mit dem zweiten Anschluss des Signalerzeugungsmoduls elektrisch verbunden ist.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 3, wobei das Signalerzeugungsmodul ein entsprechendes Rechtecksignal zur Steuerung des Steuerungsschalters ausgibt, um diesen ein- oder auszuschalten; – wobei ein Impedanzwert des Einstellkondensators gemäß dem Rechtecksignal eingestellt wird; und – wobei der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands eingestellt wird.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 4, wobei das Steuermodul das vom A/D Wandlermodul übertragene Digitalsignal auswertet und ermittelt, ob der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist, – wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, steuert das Steuermodul das Signalerzeugungsmodul, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalters angesteuert wird, um diesen einzuschalten, – wobei der Impedanzwert des Einstellkondensators gemäß dem Rechtecksignal eingestellt wird; – wobei der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands eingestellt wird; – wobei nachdem der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls eingestellt ist, das Steuermodul ferner ermittelt, ob der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist; – wobei wenn es ermittelt wird, dass der angepasste Fischerfaktor nicht der beste Faktor ist, das Steuermodul ferner das Signalerzeugungsmodul steuert, um eine entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalter angesteuert wird, um diesen einzuschalten; – wobei der Impedanzwert des Einstellkondensators gemäß dem Rechtecksignal angepasst wird; der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands angepasst wird; und – wobei die oben beschriebenen Ermittlungsschritte wiederholt werden, bis das Steuermodul ermittelt, dass der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist und diesen dann ausgibt, und wobei das Steuermodul das Signalerzeugungsmodul steuert, um ein sprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalter angesteuert wird, um diesen auszuschalten.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 2, wobei das Einstellmodul umfasst: – einen Einstellwiderstand, wobei ein erster Anschluss des Einstellwiderstands mit dem Masseanschluss elektrisch verbunden ist, und wobei ein zweiter Anschluss des Einstellwiderstands mit dem zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist; – einem Einstellinduktor, wobei ein erster Anschluss des Einstellinduktors mit dem zweiten Anschluss des Einstellwiderstands elektrisch verbunden ist; und – einen Steuerungsschalter, wobei ein erster Anschluss des Steuerungsschalters mit einem zweiten Anschluss des Einstellinduktors elektrisch verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss des Steuerungsschalters mit dem ersten Anschluss des A/D Wandlermoduls und dem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist, und wobei ein dritter Anschluss des Steuerungsschalters mit dem zweiten Anschluss des Signalerzeugungsmoduls elektrisch verbunden ist.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 6, wobei das Signalerzeugungsmodul das entsprechende Rechtecksignal, um den Steuerungsschalter anzusteuern und ein- oder auszuschalten; – wobei ein Impedanzwert des Einstellinduktors gemäß dem Rechtecksignal angepasst wird; und – wobei der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands angepasst wird.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 7, wobei das Steuermodul das vom A/D Wandlermodul übertragene Digitalsignal auswertet und ermittelt, ob der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist, – wobei wenn es ermittelt wird, dass der geltende Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, das Steuermodul das Signalerzeugungsmodul steuert, um ein sprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalter angesteuert und eingeschaltet wird; – wobei der Impedanzwert des Einstellinduktors gemäß dem Rechtecksignal eingestellt wird; – wobei der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands angepasst wird; – wobei, nachdem der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls eingestellt ist, das Steuermodul ferner ermittelt, ob der eingestellte Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist; – wobei, wenn es ermittelt wird, dass der eingestellte Verstärkungsfaktor nicht der optimale Verstärkungsfaktor ist, das Steuermodul ferner das Signalerzeugungsmodul steuert, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalter angesteuert und eingeschaltet wird; – wobei der Impedanzwert des Regelinduktors gemäß dem Rechtecksignal eingestellt wird; – wobei der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands eingestellt wird; und wobei die oben beschriebenen Ermittlungsschritte wiederholt werden, bis das Steuermodul ermittelt, dass der geltende Verstärkungsfaktor der optimale Verstärkungsfaktor ist und diesen ausgibt, und – wobei das Steuermodul das Signalerzeugungsmodul steuert, um ein entsprechendes Rechtecksignal auszugeben, sodass der Steuerungsschalter angesteuert und ausgeschaltet wird.
Eine Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters, wobei die Einstellschaltung umfasst: – ein optisches Sensormodul zur Detektion eines optischen Signals und Umwandlung des detektierten optischen Signals in ein Spannungssignal; – ein Verstärkermodul zur Verstärkung des Spannungssignals; – ein A/D Wandlermodul zur Umwandlung des verstärkten Spannungssignals in ein Digitalsignal, – ein Steuermodul zur Auswertung des Digitalsignals zur Erzeugung eines Auswerteergebnisses; – ein Signalerzeugungsmodul zum Ausgeben eines Rechtecksignals gemäß dem Auswerteergebnis; und – ein Einstellmodul zum Einstellen eines Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 9, wobei ein erster Eingang des Verstärkermoduls mit dem optischen Sensormodul elektrisch verbunden ist; – wobei ein erster Anschluss des Einstellmoduls mit einem Masseanschluss elektrisch verbunden ist und ein zweiter Anschluss des Einstellmoduls mit eine zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist; – wobei ein erster Anschluss des A/D Wandlermoduls mit einem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist und der erste Anschluss des A/D Wandlermoduls ferner mit einem dritten Anschluss des Einstellmoduls elektrisch verbunden ist; – wobei das Steuermodul mit einem zweiten Anschluss des A/D Wandlermoduls elektrisch verbunden ist; und – wobei ein erster Anschluss des Signalerzeugungsmodul mit dem Steuermodul elektrisch verbunden ist und wobei ein zweiter Anschluss des Signalerzeugungsmoduls mit einem vierten Anschluss des Einstellmoduls elektrisch verbunden ist.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 10, wobei das Einstellmodul umfasst: – einen Einstellwiderstand, wobei ein erster Anschluss des Einstellwiderstands mit dem Masseanschluss elektrisch verbunden ist und wobei ein zweiter Anschluss des Einstellwiderstands mit dem zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist; – einen Einstellkondensator, wobei ein erster Anschluss des Einstellkondensator mit dem zweiten Anschluss des Einstellwiderstands elektrisch verbunden ist; und – einen Steuerungsschalter, wobei ein erster Anschluss des Steuerungsschalters mit einem zweiten Anschluss des Einstellkondensator elektrisch verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss des Steuerungsschalters mit einem ersten Anschluss des A/D Wandlermoduls und dem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist und wobei ein dritter Anschluss des Steuerungsschalter mit dem zweiten Anschluss des Signalerzeugungsmoduls elektrisch verbunden ist.
Die Einstellschaltung zu Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 11, wobei die Ausgänge des Signalerzeugungsmoduls das entsprechende Rechtecksignal ausgeben, um den Steuerungsschalter anzusteuern und ein- oder auszuschalten; – wobei ein Impedanzwert des Einstellkondensators entsprechend dem Rechtecksignal eingestellt wird; und – wobei der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert des Einstellwiderstands eingestellt wird.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 10, wobei das Einstellmodul umfasst: – einen Einstellwiderstand, wobei ein erster Anschluss des Einstellwiderstands mit dem Masseanschluss elektrisch verbunden ist und wobei ein zweiter Anschluss des Einstellwiderstands mit dem zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist; – einen Einstellinduktor, wobei ein erster Anschluss des Einstellinduktors mit dem zweiten Anschluss des Einstellwiderstands elektrisch verbunden ist; und – einen Steuerungsschalter, wobei ein erster Anschluss des Steuerungsschalters mit einem zweiten Anschluss des Einstellinduktors elektrisch verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss des Steuerungsschalters mit dem ersten Anschluss des A/D Wandlermoduls und dem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist und wobei ein dritter Anschluss des Steuerungsschalters mit dem zweiten Anschluss des Signalerzeugungsmoduls elektrisch verbunden ist.
Die Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 13, wobei das Signalerzeugungsmodul das entsprechende Rechtecksignal ausgibt, um den Steuerungsschalter anzusteuern und ein- oder auszuschalten; – wobei ein Impedanzwert des Einstellinduktors gemäß dem Rechtecksignal eingestellt wird; und – wobei der Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und Widerstandswert des Einstellwiderstands eingestellt wird.
Eine Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters, umfassend: – Detektion eines optischen Signals und Umwandlung des detektierten optischen Signals in ein Spannungssignal; – Verstärkung des Spannungssignals; – Umwandlung des verstärkten Spannungssignals in ein Digitalsignal; – Auswertung des Digitalsignals zur Erzeugung eines Auswerteergebnisses; – Ausgabe eines Rechtecksignals gemäß dem Auswerteergebnis; und – Einstellen eines Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal.
Ein Einstellverfahren zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 15, wobei der Schritt zum Einstellen des Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal umfasst: – Ansteuern eines Steuerungsschalters um diesen gemäß dem Rechtecksignal ein- oder auszuschalten; – Einstellen eines Impedanzwerts eines Einstellkondensators gemäß dem Rechtecksignal; und – Einstellen des Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwert und dem Widerstandswert eines Einstellwiderstands.
Ein Einstellverfahren zur Messung eines optischen Parameters nach Anspruch 15, wobei der Schritt zum Einstellen des Verstärkungsfaktor des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal umfasst: – Ansteuern eines Steuerungsschalters um diesen gemäß dem Rechtecksignal ein- oder auszuschalten; – Einstellen eines Impedanzwerts eines Einstellinduktors gemäß dem Rechtecksignal; und – Einstellen des Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Impedanzwerts und dem Widerstandswerts des Einstellwiderstands.
Ein optisches Messsystem, umfassend eine Einstellschaltung zur Messung eines optischen Parameters, wobei die Einstellschaltung umfasst: – ein optisches Sensormodul zur Detektion eines optischen Signals und Umwandlung des detektierten optischen Signals in ein Spannungssignal; – ein Verstärkermodul zur Verstärkung des Spannungssignals; – ein A/D Wandlermodul zur Umwandlung des verstärkten Spannungssignals in ein Digitalsignal; – ein Steuermodul zur Auswertung des Digitalsignals zur Erzeugung eines Auswerteergebnisses; und – ein Einstellmodul zum Einstellen eines Verstärkungsfaktors des Verstärkermoduls gemäß dem Rechtecksignal, – wobei ein erster Eingang des Verstärkermoduls mit dem optischen Sensormodul elektrisch verbunden ist; – wobei ein erster Anschluss des Einstellmoduls mit einem Masseanschluss elektrisch verbunden ist, und wobei ein zweiter Anschluss des Einstellmoduls mit einem zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist; – wobei ein erster Anschluss des A/D Wandlermoduls mit einem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist und wobei der erste Anschluss des A/D Wandlermoduls ferner mit einem dritten Anschluss des Einstellmoduls elektrisch verbunden ist; – wobei das Steuermodul mit einem zweiten Anschluss des A/D Wandlermoduls elektrisch verbunden ist; und – wobei ein erster Anschluss des Signalerzeugungsmoduls mit dem Steuermodul elektrisch verbunden ist und wobei ein zweiter Anschluss des Signalerzeugungsmoduls mit einem vierten Anschluss des Einstellmoduls elektrisch verbunden ist.
Das optische Messsystem nach Anspruch 18, wobei das Einstellmodul umfasst: – einen Einstellwiderstand, wobei ein erster Anschluss des Einstellwiderstands mit dem Masseanschluss elektrisch verbunden ist, und wobei ein zweiter Anschluss des Einstellwiderstands mit dem zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist; – einen Einstellkondensator, wobei ein erster Anschluss des Einstellkondensators mit dem zweiten Anschluss des Einstellwiderstands elektrisch verbunden ist; und – einen Steuerungsschalter, wobei ein erster Anschluss des Steuerungsschalters mit einem zweiten Anschluss des Einstellkondensators elektrisch verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss des Steuerungsschalters mit einem ersten Anschluss des A/D Wandlermoduls und dem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist und wobei ein dritter Anschluss des Steuerungsschalters mit dem zweiten Anschluss des Signalerzeugungsmoduls elektrisch verbunden ist.
Das optische Messsystem nach Anspruch 18, wobei das Einstellmodul umfasst: – einen Einstellwiderstand, wobei ein erster Anschluss des Einstellwiderstands mit dem Masseanschluss elektrisch verbunden ist und wobei ein zweiter Anschluss des Einstellwiderstands mit dem zweiten Eingang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist; – einen Einstellinduktor, wobei ein erster Anschluss des Einstellinduktors mit dem zweiten Anschluss des Einstellwiderstands elektrisch verbunden ist; und – einen Steuerungsschalter, wobei ein erster Anschluss des Steuerungsschalters mit einem zweiten Anschluss des Einstellinduktors elektrisch verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss des Steuerungsschalters mit dem ersten Anschluss des A/D Wandlermoduls und dem Ausgang des Verstärkermoduls elektrisch verbunden ist und wobei ein dritter Anschluss des Steuerungsschalters mit dem zweiten Anschluss des Signalerzeugungsmoduls elektrisch verbunden ist.