DE2356437C3 - Vorrichtung zur Analyse von Antworten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Analyse von Antworten mit einem Diskriminator und mehreren Antwortgebern, die in Parallelschaltung über mehrere Leitungen mit dem Diskriminator verbunden sind, wobei jeder der Antwortgeber mindestens einen Resonanzkreis und einen Wahlschalter enthält, mit dem die Resonanzkreise auf die Leitungen geschaltet werden können, und wobei der Diskriminator einen Abfrageoszillator enthält, dessen ^usgangssignale auf die Leitungen gegeben werden können, und ferner einen Detektor für die bei Resonanz in den Resonanzkreisen der Antwortgeber auftretenden Impedanzänderungen enthält.

Solche Vorrichtungen dienen beispielsweise der Stimmenauszählung bei Abstimmungen in großen Konferenzsälen, der Messung von Lerneffekten oder der Durchführung sogenannter Infratests I;ei Fernseh- und Rundfunksendungen.

Eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art ist aus der US-PS 3126 513 bekannt. Die bekannte Vorrichtung dient insbesondere der Messung der Einschaltfrequenz von Fernsehgeräten und der Bewertung der eingeschalteten Programme. Untereinander jeweils identische Antwortgeber sind von einer Wählanlage einzeln ansteuerbar und abfragbar. Das System der Ansteuerung und Abfrage ist einem Telefonvermittlungssystem entsprechend aufgebaut. Jeder der Antwortgeber enthält mehrere Resonanzglieder, von denen durch ein automatisches Schaltersystem jeweils eines gesetzt ist. Jedes dieser Resonanzglieder ist in jedem der Antworlgeber des Gesamtsystems ein und derselben bestimmten Frequenz zugeo~dnet, wobei für beispielsweise drei Resonanzglieder in jedem der Antwortgeber die Resonanzfrequenzen der drei Glieder bei beispielsweise 400, 500 und 600 Hz liegen. Nach Anwahl eines der Antwortgeber von der zentralen Wählanlage werden nacheinander diese drei Abfragefrequenzen von der Zentrale auf den Antwortgeber geschickt. Aus den diei Rücklaufsignalen kann entnommen werden, ob einer der drei Resonanzkrc se des jeweils angewählten Antwortgebers gesetzt ist uder ob keiner der drei Resonanzglieder gesetzt ist. Die automatischen Schalter werden bei dieser Vorrichtung durch Streusignale der jeweils eingeschalteten Fernsehkanäle aktiviert. Die in der Zentrale vom Antwortgeber erhaltenen Signale werden datiert und mit dem dem jeweiligen Antwortgeber zugeordneten Code ergänzt einem Rechner zur Auswertung übergeben.

Durch die Ansteuerung jedes einzelnen Antwortgebers über ein von der eigentlichen Abfrage unabhängiges Vermittlungssystem ist diese Vorrichtung technisch sehr aufwendig, kostspielig und in der Arbeitsweise ausgesprochen langsam. Außerdem kann das bekannte System beispielsweise nicht für anonyme Abfragen eingesetzt werden, also beispielsweise nicht für geheime Abstimmungen verwendet werden, da jeder einzelne Antwortgeber nur über seinen speziellen Code anwählbar ist.

Weiterhin ist aus der japanischen Auslegeschrift 5452/59 ein Antwortanalysator bekannt, bei dem jeder der Antwortgeher mehrere Widerstände enthält. Parallel zu diesen Widerständen sind Wahlschalter angeordnet, die jeweils einen oder mehrere Widerstände zuschalten oder ausschalten. Auf diese Weise kann die Zahl der in bestimmter Weise antwortenden Personen aufgrund einer Spannungsänderung in einem Kreis festgestellt werden. Diese Spannungsänderung entspricht der Änderung des Gesamtwiderstandes des Kreises. Dieser Antwortanalysator ermöglicht aufgrund der Art des Wahlschalters lediglich eine binäre Entscheidung, also eine Ja-Nein-Entscheidung. Auch ermöglicht sie beispielsweise keine namentlichen Abstimmungen. <,₀

Außerdem ist in jüngster Zeit ein Verfahren vorgeschlagen worden, das die Auswahl einer bestimmten vorformulierten Antwort aus einer Gruppe von mehr als zwei vorformulierten Antworten ermöglicht. Auch dieses Verfahren beruht auf einer Änderung des ₍,₅ Gesamtwiderstandes des Systems. Ein solcher Antwortanalysator mit einer über eine binäre Entscheidung hinausgehenden Auswahlmöglichkeit für die Antwort

45 ist in der japanischen Auslegeschrift 20283/70 beschrieben. Die durch das Setzen der Wahlschalter in den Antwortgebern erzeugte Änderung des Gesamtwiderstandes des Systems wird als Stromänderung gemessen. Zur möglichen Diskriminierung und Identifizierung der einzelnen Antwortgebenden zu jeder spezifischen Antwort sieht das Gerät jedem einzelnen Antwortgeber zugeordnete Diskriminatorlampen im Diskriminator vor. Erstmals ist in dieser Vorrichtung, im Diskriminator also, ein Lampenfeld vorgesehen, an dem durch Aufleuchten der den einzelnen Antwortgebern zugeordneten Lampen festgestellt werden kann, von welchem An'.wortgeber welche Antwort kommt. Diese Identifizierungslampen werden dabei automatisch beim Setzen des Wahlschalters am jeweiligen Antwortgeber zugeschaltet-

Diesen bekannten Antwortanalysatonen, die auf der Basis der Widerstandsänderung arbeiten, haften jedoch konstruktive Nachteile an. Jeder einzelne Antwortgeber ist mit dem Diskriminator verdrahtet, so daß das Gesamtsystem unhandlich und nur stationär betreibbar ist. Durch die Anzahl der erforderlichen Verdrahtungen schlagen sich sogar nicht nur die höheren Installationskosten, sondern bereits auch die höheren Materialkosten im Gesamtpreis der Anlage nieder. Zum sicheren Betrieb solcher Anlagen sind weiterhin relativ aufwendige Zusatzgeräte erforderlich, beispielsweise ein Spannungskonstanthalter und hochwertige Strommeßgeräte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antwortanalysator der eingangs genannten Art zu schaffen, der preisgünstig herstellbar, leicht installierbar und mobil handhabbar ist, geheime und namentliche Abstimmungen oder Antworten mit auch mehr als nur einer binären Entscheidung ermöglicht und hohe Abfragegeschwindigkeiten zuläßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Resonanzkreise alle voneinander verschiedene Resonanzfrequenzen haben und der Abfrageoszillator in der Weise frequenzvariabel ist, daß er den Gesamtbereich aller Resonanzfrequenzen der Antwortgeber überstreichen kann.

Der Aritwortanalysator sieht also einen Abfrageoszillator vor, dessen Ausgangssignale vom Diskriminator aus den Antwortgebern zugeleitet werden. Die Antwortgeber enthalten voneinander unterschiedlich abgestimmte Resonanzkreise. Aufgrund auftretender Resonanzen kann am Diskriminator eine Impedanzänderung ausgewertet werden.

Als Abfrageoszillator dient ein frequenzvariabler Oszillator, dessen Frequenzbereich den Gesamtbereich aller Resonanzfrequenzen der Antworrgeber umfaßt. Das über den gesamten Frequenzbereich streichende Ausgangssignal des Abfrageoszillators wird auf die jeweils unterschiedlich voneinander abgestimmten Resonanzkreise der Antwortgeber gegeben. Beim Auftreten von Resonanzen zwischen der Resonanzfrequenz des Antwortgebers und der jeweiligen Abfragefrequenz treten zeitlich diskriminierbare Phasenverschiebungen auf, die vom Diskriminator zum Zeitpunk; des Auftretens der Resonanz als elektrische Zustandsänderung erkannt werden.

Der Antwortanalysator gemäß der Erfindung ermöglicht eine Brückenverbindung zwischen den einzelnen Antwortgebern unter Verwendung handelsüblicher Kabel mil einem Minimum von Adern. Auf diese Weise

werden tragbare und je nach Bedarf mühelos anpaübare und auslegbare Anlagen erhalten, während die bekannten Anlagen aufgrund ihrer Verdrahtungstechnik ortsgebunden sind.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mil den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel für einen Diskriminator des Antwortanalysators,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Antwortgebers, der in Verbindung mit dem in Fig. 1 gezeigten Diskriminator verwendet werden kann,

F i g. 3 ein Blockschaltbild des Antworianalysators,

Fig.4 ein Schaltbeispiel für einen der in Fig. 3 gezeigten Antwortgeber,

F i g. 5 ein Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel des in F i g. 3 gezeigten Diskriminators,

F i g. 6a in graphischer Darstellung den Strom- und Spannungsverlauf des Systems,

F i g. 6b in graphischer Darstellung den Frequenzverlauf des Abfrageoszillators als Funktion der Zeit,

F i g. 7 ein Blockschaltbild eines Diskriminators der in Fig. 5 gezeigten Art, der zusätzlich eine Vorrichtung zur Diskriminierung und Identifizierung der einzelnen Antwortgeber enthält,

Fig. 8 ein Schaltbild eines gegenüber dem in Fig. 4 gezeigten etwas veränderten Antwortgebers,

Fig.9 ein Blockschaltbild für die Verwendung in Kombination mit dem in Fig. S gezeigten Antwortgeber,

Fig. 10 ein Schaltbild einer weiteren Variante des in F i g. 8 gezeigten Antwortgebers,

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Diskriminators für die Verwendung mit Antwortgebern der in Fig. 10 gezeigten Art,

Fig. 12a-c im Diskriminator gemäß der Fig. 11 auftretende Wellenformen,

Fig. 13a und b in dem in Fig. 11 gezeigten Diskriminator auftretende Diskriminalorniveaus,

Fig. 14 in graphischer Darstellung die zeitliche Koordinierung im Diskriminator gemäß der Fig. 11 auftretender Signale,

Fig. 15 ein Blockschaltbild, das in vereinfachter Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Antwortanalysator zeigt,

Fig. 16 ein Schaltdiagramm für einen Antwortgeber der in der F i g. 15 gezeigten Art und

Fig. 17 ein Blockschaltdiagramm des in der Fig. 15 gezeigten Diskriminators.

Der Antwortanalysator enthält einen Diskriminator 1 für den Fragesteller und Antwortgeber 2 für die antwortenden Personen (F i g. 1 und 2). Der Diskriminator 1 ist durch ein Kabel 3 mit dem Antwortgeber verbunden. Es braucht jedoch nicht jeder einzelne Antwortgeber für sich direkt mit dem Diskriminator verbunden zu sein, vielmehr ist lediglich ein einziger Antwortgeber mit dem Diskriminator verbunden, wobei die weiteren Antwortgeber über eine Brückenschaltung an den jeweils vorhergehenden Antwortgeber angeschlossen sind- Zu diesem Zweck sind an den gegenüberliegenden Enden der Antwortgeber Steckkontakte 4 vorgesehen, die über einfache, ebenfalls mit Steckkontakten versehene Kabel miteinander verbunden werden können.

Der Diskriminator 1 und die Antwortgeber 2 sind so ausgelegt, daß sie nicht nur eine einfache Ja-Nein-Ent-

scheidung ermöglichen, sondern die Entscheidung zwischen einer Vielzahl von Optionen zulassen. Der in F i g. 2 als Ausführungsbeispiel gezeigte Antwortgeber 2 weist Wahlschalter 5 für drei Kanäle auf. Der Diskriminator 1 enthält Stellknöpfe 6, die mit den Kanalschaltern zusammenwirken können. Außerdem enthält der Diskriminator 1 ein Lampenfeld 8, auf dem jedem einzelnen Antwortgeber eine spzielle Lampe zugeordnet ist. Auf dem äußeren Gehäuse 7 des Diskriminators 1 ist weiterhin eine Anzeigevorrichtung 9 angebracht, die die Anzahl der je Kanal eingeschalteten Antwortgeber erkennen läßt. Weiterhin ist am Gehäuse 7 ein Versorgungsschalter 11 vorgesehen. In dem in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel des Anlwortgebers ist neben den als einrastend angenommenen Wahlschaltern 5 eine Rücksetztaste 12 vorgesehen, der die betätigten und eingerasteten Schalter 5 mechanisch löst und dadurch rücksetzt.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Antwortende also zwischen drei vorformulierten Antworten auf die Fragen des Fragestellers wählen, indem er durch Betätigen eines der Schalter 5 einen der den jeweiligen Antworten zugeordneten Kanäle ansteuert. Wenn dann der Fragesteller am Diskriminator mit Hilfe des Wahlschalters 6 einen der vorgesehenen Kanäle einstellt, kann er auf dem Lampenfeld 8 feststellen, von welchem bzw. von welchen Antwortgebern der vom Fragesteller ausgesuchte Kanal angesteuert worden ist. Gleichzeitig gibt die Anzeige 9 die Gesamtzahl der auf dem jeweils abgefragten Kanal eingestellten Antwortgeber wieder. Die entsprechenden Informationen können durch Verstellen des Kanalwahlschalters 6 in gleicher Weise für jeden anderen vorgesehenen Kanal erhalten werden.

In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild für die Gesamtvorrichtung zur Analyse von Antworten gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Antwortgeber 2a. 2b, 2c,... 2n, wobei η eine beliebige Zahl sein kann, parallel zwischen zwei Leitungen 15 und 16 geschaltet, die an Ausgängen 13 und 14 des Diskriminators 1 liegen. Wie bereits ausgeführt, ist der Antwortgeber 2a direkt mit dem Diskriminator 1 verbunden, während die dahinter liegenden Antwortgeber 2b, 2c.... 2n durch Brückenschaltung mit dem jeweils vorhergehenden Antwortgeber verbunden sind.

In der Fig.4 ist ein Antwortgeber 201 gezeigt, der eine binäre Entscheidung zuläßt. Der Antwortgeber 201 weist eine Serienschaltung 19 auf, die aus einem Kondensator 17 und einer Induktionsspule 18 besteht. Diese Serienschaltung liegt zwischen den beiden Leitungen 15 und 16, die ihererseits an die Ausgänge 13 und 14 des Diskriminators 1 angeschlossen sind. Der Antwortgeber 201 weist weiterhin einen Wahlschalter 53 auf.

Das in der F i g. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel eines ArUwortgebers ermöglicht zwar nur Ja-Nein-Entscheidungen, jedoch sollte an ihm das Prinzip auch der erweiterten Antwortgeber gezeigt werden, die in analoger Weise aufgebaut sind. Die Resonanzfrequenz jedes einzelnen Antwortgebers 201 ist jedoch von anderen verschieden. In dieser Tatsache liegt der eigentliche Erfindungsgedanke in Verbindung mit dem Abfragefrequenzgang, der im folgenden in Verbindung mit der F i g. 5 beschrieben ist.

F i g. 5 zeigt den Diskriminator 101, der in Verbindung mit dem in der Fig.4 gezeigten Antwortgeber 201 verwendet werden kann. Der Diskriminator enthält einen Abfrageoszillator 21, dessen Ausgangssignalfre-

quenz den gesamten Resonanzfrequenzbereich der einzelnen Antwortgeber durchlaufen kann. Die Ausgänge des frequenzvariablen Oszillators 21 sind über die Ausgänge 13 und 14 des Diskriminator 101 mit den Leitungen 15 und 16 verbunden. Wenn irgendeiner der Wahlschalter 53 einer Reihe von Antwortgebern 201 gesetzt ist, führt das Auftreten derjenigen Frequenz am Oszillator 21, die der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises 19 entspricht, zu einer Veränderung der Impedanzen in den Leitungen 15 und 16. Entsprechend treten auch eine Änderung des durch die Leitungen 15 und 16 fließenden Stroms und der Spannung zwischen den Ausgängen 13 und 14 auf. Auf der Abszisse des in der F i g. 6a gezeigten Diagramms sind die Resonanzfrequenzen f\, /2, h ■■■ in der einzelnen Antwortgeber 2Oi gezeigt. Wenn deren Resonanzfrequenzen mit der Abfragefrequenz koinzidieren, was in der Fig.6a für die Resonanzfrequenzen /Ί und h gezeigt ist, zeigen der elektrische Strom / und die Spannung V den dargestellten Verlauf. Zur Registrierung dieser Spitzen ist der Diskriminator mit einem Monitor 22 und bzw. oder 23 zur Registrierung der Spannungsänderung und bzw. oder der Stromänderung ausgerüstet. Die Ausgangssignale der Monitoren 22 und bzw. oder 23 ermöglichen die Bestimmung der Anzahl gesetzter Antwortgeber. In F i g. 5 sind die Monitoren 22 und 23 für die Strom- und Spannungsmessung gemeinsam gezeigt, jedoch arbeitet der Diskriminator in gleicher Weise mit auch nur einem dieser Monitoren. Die Ausgangssignale der Monitoren werden auf eine Identifizierungsschaltung 24 gegeben, wo sie anhand gesetzter Diskriminatorniveaus diskriminiert werden. Eine bevorzugte Lage für die Diskriminatorniveaus ist in der F i g. 6a durch die mit einer unterbrochenen Linie eingezeichneten Niveaus U oder Vd gezeigt. Dementsprechend liefert die Identivizierungsschaltung 24 Ausgangssignalimpulse, deren Anzahl der Anzahl der geschlossenen Schalter 53 der Antwortgeber 201 entspricht. Das gepulste Ausgangssignal des Identifizierungskreises 24 wird auf einem Normierer oder Gleichrichter 25 gegeben und im Zähler 26 analog oder digital gezählt. Das Ausgangssignal des Zählers 26 gelangt auf dem Anzeigegerät 27 zur Anzeige. Außerdem ist der Diskriminator 101 mit einem Abfragespannungsgenerator 29 versehen, der durch einen Taktgeber 28 getaktet wird. Der Abfrageoszillator 21 wird durch die vom Generator 29 abgegebene Sägezahnspannung gesteuert. Durch den in der F i g. 6b gezeigten ebenfalls sägezahnartigen Verlauf der Ausgangsfrequenz des Abfrageoszillators 21 kann, ebenso wie mit dem gesamten Diskriminator 101 lediglich die Anzahl der gesetzten Antwortgeber ermittelt werden. Durch geeignete Zusatzschaltungen kann jedoch auch der in F i g. 5 gezeigte Diskriminator 101 so ausgebaut werden, daß auch die Identität der Antwortgeber ermittelt werden kann.

In der Fig.7 ist eine solche Erweiterungsschaltung für den Diskriminator 101 der F i g. 5 gezeigt Der in F i g. 7 gezeigte Diskriminator enthält zusätzlich zu den in F i g. 5 gezeigten Schaltungen eine Identitätsdiskriminierungsschaltung 51. Die in der F i g. 7 verwendeten Bezugszeichen entsprechen den auch in der Fig.5 verwendeten. Die Schaltung 51 enthält einen Decoder 30, der jeden Impuls des Taktgebers 28 einem bestimmten Antwortgeber zuordnet Die Ausgänge des Decoders 30 gehen an jeweils einen Anschluß einer Reihe von zweiflüssigen UND-Gliedern 31a, 316, 31c... 31 π, wobei π eine beliebige ganze Zahl ist deren anderer Anschluß mit einem Ausgang des Normierers oder Gleichrichters 25 verbunden ist. Jedes dieser UND-Glieder ist einem der Antwortgeber zugeordnet. Bei Durchschaltung eines UND-Gliedes leuchtet die entsprechend jedem einzelnen Antwortgeber zugeordnete Identifizierungslampe 32a, 32b, 32c.. 32/? auf.

In der F i g. 8 ist ein Antwortgeber gezeigt, der im Prinzip dem in der F i g. 4 gezeigten Antwortgeber 201 entspricht, jedoch eine Auswahlbeantwortung und nicht nur eine Ja-Nein-Entscheidung zuläßt. Der Antwortge-• ber ist mit mehreren Serienschaltungen 33a, 33i> und 33c versehen, die, parallel zueinander geschaltet, zwischen den Leitungen 15 und 16 liegen. Diese Resonanzkreise sind mit Wahlschaltern 34a,346und 34cversehen. In der

,₅ Fig.8 sind also drei Kanäle gezeigt, jedoch ist die Erfindung nicht auf solche drei Kanäle beschränkt, vielmehr können prinzipiell beliebig viele Kanäle in jedem Antwortgeber verwendet werden. Je einer der Resonanzkreise 33a, 336 und 33c stellen einen solchen Kanal dar und haben eigene, dem jeweiligen Kanal zugeordnete Resonanzfrequenzen. In der Zeichnung ist lediglich ein einziger Antwortgeber 202 dargestellt, wobei die anderen Antwortgeber der Vorrichtung in gleicher Weise gebaut sind. Wie auch der in Fig.4

2_S gezeigte Antwortgeber haben die Antwortgeber 202 voneinander unterschiedliche Resonanzfrequenzen innerhalb des jedem Kanal zugeordnneten Frequenzbereiches.
In der Fig.9 ist ein Diskriminator gezeigt, wie er in Verbindung mit dem in F i g. 8 gezeigten Antwortgeber verwendet werden kann. Der gezeigte Antwortgeber weist eine Reihe von Abfrageoszillatoren 35a, 35b und 35c auf, die je einem Kanal entsprechen. Im übrigen Aufbau entspricht der in F i g. 9 gezeigte Diskriminator dem Diskriminator 101 der Fig.5, wobei jedoch ein zusätzlicher Schalter 36 vorgesehen ist, der den Abfragespannungsgenerator 29 wahlweise auf einen der Oszillatoren 35a,35b oder 35cschalten kann. Im übrigen bezeichnen die verwendeten Bezugszeichen in gleicher Weise die vorstehend beschriebenen Bauelemente. Die Abfrageoszillatoren 35a, 35b und 35c haben jeder einen variablen Frequenzbereich, der über den gesamten, je einem entsprechenden Kanal zugeordneten Frequenzbereich reicht, so daß die einzelnen Frequenzen den jeweils einem Kanal zugeordneten Frequenzbereich vollständig überstreichen können. Dabei sind die Kanalfrequenzbereiche so gewählt, daß sie weit genug auseinander liegen, um sich nicht gegenseitig zu beeinflussen. Wie in dem vorstehend beschriebenen

so Diskriminator weist auch der in Fig.9 gezeigte Diskriminator einen Abfragespannungsgenerator 29 auf, der vom Taktgeber 28 getaktet wird. Der Generator 29 treibt nach Maßgabe der Aufschaltung durch den Schalter 36 jeweils einen der Oszillatoren 35a, 356 oder

ss 35c Die Ausgangssignale jedes dieser Oszillatoren werden über die Anschlüsse 13 und 14 auf die Leitungen 15 und 16 gegeben.

Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß der Erfindung entspricht der Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels. Wenn der Kanalwahlschalter 36 in der in der Figur gezeigten Weise auf den dem ersten Kanal entsprechenden Oszillator 35a gestellt ist wird der dem ersten Kanal entsprechende Frequenzgang auf die

(>s Leitungen 15 und 16 gegeben. Wenn in einem oder mehreren der angeschlossenen Antwortgeber 202 der dem Resonanzkreis 33a zugeordnete Wahlschalter 34a gesetzt d. h. geschlossen ist tritt in den Leitungen 15 und

16 eine Impedanzänderung dann ein, wenn die jeweils aktuelle Frequenz des Abfragefrequenzganges der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises 33a entspricht. Diese Impedanzänderung bleibt durch die Kanaltrennung unbeeinflußt durch eine gleichzeitige Schließung eines oder mehrerer der Schalter 34b. Diese Trennung wird dadurch erreicht, daß der Frequenzbereich, der bei der Abfrage des ersten Kanals vom Oszillator 35a überstrichen wird, außerhalb des Frequenzbereiches liegt, in dem die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises 33b liegt. Wenn auf der anderen Seite von mehreren Antwortgebern derselbe Kanal gewählt wird, tritt eine außer Phase liegende Impedanz auf, die keine gleichzeitigen Resonanzen im Abfrageresonanzgang zuläßt, da auch die einzelnen spezifischen Resonanzfrequenzen der verschiedenen Antwortgeber in einem Kanal voneinander unterschiedlich sind. Wie im Zusammenhang mit dem Diskriminator 101 in der F i g. 5 beschrieben, so können auch in dem in F i g. 9 gezeigten Diskriminator die durch die Impedanzänderung bewirkte Änderung des elektrischen Stromes und bzw. oder der Spannung nachgewiesen und registriert werden. Die im Zusammenhang mit der F i g. 5 gegebene Beschreibung trifft für jeden einzelnen der drei Kanäle des in der F i g. 9 gezeigten Ausführungsbeispiels zu. Diesem in Fig.9 gezeigten Diskriminator kann weiterhin ebenfalls der in F i g. 7 gezeigte Schaltkreis 51 zur Identifizierung und Diskriminierung der einzelnen Antwortgeber angefügt werden. Bei weiterer Erhöhung der Anzahl der Resonanzkreise in jedem der Antwortgeber 202 und der Abfrageoszillatoren in den Diskriminatoren lassen sich zwar in bestimmter Grenze eine recht große Anzahl von Antwortkanälen schaffen, jedoch wird diesem Ausbau nicht zuletzt durch die erforderliche Anzahl von Oszillatoren ein praktischer Riegel vorgeschoben. Nicht zuletzt treten dann auch Schwierigkeiten bei der Justierung und Verteilung der Kanalfrequenzbereiche auf.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist daher nachstehend ein Antwortanalysator mit der Wahlmöglichkeit zwischen mehreren Antwortkanälen für jeden Antwortgeber beschrieben, bei dem jedoch die Anzahl der Resonanzkreise nicht erhöht zu werden braucht. Diese Weiterbildung ist in der Fig. 10 beschrieben.

Der in der Fig. 10 gezeigte Antwortgeber 203 eines Mehrkanalsystems weicht im Aufbau von dem in F i g. 8 gezeigten Antwortgeber etwas ab. Ein Diskriminator, der in Verbindung mit den in Fig. 10 gezeigten Antwortgebern 203 verwendet werden kann, ist in F i g. 11 gezeigt

Der in F i g. 10 gezeigte Antwortgeber 203 zeigt einen in Serienschaltung liegenden Resonanzkreis 37, der über einen Wahlschalter 38, der eine der Verzweigungen 39a, 396 oder 39c zuschaltet, mit den Leitungen 15 und 16 verbunden ist Die genannten Verzweigungen liegen parallel zueinander. In dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel enthalten die dem zweiten und dritten Kanal entsprechenden Verzweigungen 396 und 39c die Dioden 40a und 406, die so geschaltet sind, daß ihre Durchlaßrichtungen zueinander entgegengesetzt liegen. Außerdem weist der Wahlschalter 38 einen offenen Kontakt 38a auf. Die übrigen Antwortgeber der Gesamtanlage sind im Prinzip ebenso wie der in F i g. 10 gezeigte Antwortgeber gebaut, wobei jedoch jeder der Antwortgeber durch eine von allen anderen Antwortgebern verschiedene Resonanzfrequenz des Resonanz kreises 37 gekennzeichnet ist.

Der in Fig. 11 gezeigte Diskriminator, der in Verbindung mit dem Antwortgeber 203 verwendet werden kann, weist einen Abfrageoszillator 21 der in der F i g. 5 gezeigten Art auf. Der Ausgang dieses Oszillators ist über den Anschluß 14 mit der Leitung 16 verbunden. Im übrigen entsprechen die in Fig. 11 verwendeten Bezugszeichen den in F i g. 5 verwendeten. Die in den Fig. 10 und 11 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet in ähnlicher Weise wie vorstehend in Verbindung mit den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben. Mit Hilfe des Kanalschalters oder Wahlschalters 38 des Antwortgebers 203 kann einer der drei Kanäle 39c-37, 39b-3» oder 39a-37 durchgeschaltet werden, der bei Koinzidenz der Äbfragefrequenz mit der jeweiligen Resonanzfrequenz zur Resonanz führt. Wenn im Fall des gezeigten Ausführungsbeispiels der Schalter 38 auf den Zweig 39a, entsprechend dem ersten Kanal, eingeschaltet ist, wird das in F i g. 12a gezeigte Sinussignal, das dem Ausgangssignal des Abfrageoszillators 21 entspricht, über den Resonanzkreis 37 in der Leitung 15 erzeugt. Wenn der Schalter 38 dagegen auf den Zweig 39b. der dem zweiten Kanal entspricht, eingestellt ist, wird in der Leitung 15 durch die in den Zweig 39b eingeschaltete Diode 40a das in der Fi g. 12b gezeigte Signal erhalten. Wenn in entsprechender Weise der Schalter 38 des Antwortgebers 203 auf den Zweig 39c gestellt ist, der dem dritten Kanal entspricht, wird in der Leitung 15 aufgrund der Wirkung der Diode 40i> im Zweig 39c ein Signal der in F i g. 12c gezeigten Art erhalten. Mit einem Antwortgeber der in F i g. 10 gezeigten Art können also die den einzelnen Antwortkanälen zuzuordnenden Signale aufgrund ihrer unterschiedlichen Wellenformen voneinander getrennt werden. In den Fig. 12a bis c bezeichnet m die volle Amplitude des Sinussignals, während — </bzw. c/den verbleibenden Amplitudenwert des wellenförmigen Signals nach dem durch die Dioden 40a und AOb erzeugten Spannungsabfall darstellt

Wie bereits erwähnt, werden in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die unterschiedlichen Wellenformen der Kanäle für die Diskriminierung verwendet. Im Diskriminator (F i g. 11) wird das vom Antwortgeber auf der Leitung 15 über den Anschluß 13 einlaufende Signal parallel auf die beiden Komparatoren 42 und 43 gegeben. Im Komparator 42 wird nach der Spannung ν (Fig. 13a) diskriminiert während im Komparator 43 nach der Spannung — v(F i g. 13b) diskriminiert wird. Im Hinblick auf die Fig. 12 und 13 muß also für die Diskriminatorspannung in den Komparatoren 42 und 43 die folgende Bedingung gelten:

m> v> d

—v<-d

Da die Komparatoren 42 und 43 das einlaufende Wellensignal mit entgegengesetzten Polaritäten diskriminieren, entsteht eine Phasenverschiebung, die zu einer zeitlichen Verschiebung des Auftretens der Ausgangssignale der Komparatoren führt Zur Diskriminierung der von den Antwortgebern 203 einlaufenden Signale ist jedoch eine UN D-Verknüpfung der Ausgangssignale der Komparatoren 42 und 43 erforderlich, so daß die zeitliche Koinzidenz der Ausgangssignale der Komparatoren 42 und 43 wieder hergestellt werden muß.

Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal des Komparator 42 auf ein Flipflop 44 gegeben, das das Ausgangssignal des Komparator* 42 so lange als

statisches Signal festhält, bis auch das Ausgangssignal des !Comparators 43 auftritt. Nach jedem Sinuswellenzyklus des Abfrageoszillators 21 wird im Impulsgenerator 45 ein Rücksetzimpuls erzeugt, der das Flipflop 44 rücksetzt. Die zeitliche Koordination dieser Signale ist in der F i g. 14 dargestellt, in der RPden Rücksetzimpuls bedeutet. -42, -43, -FF und -AND bedeuten die Ausgangssignale des Komparators 42, des Komparator 43, des Flipflops 44 und das Ausgangssignal der nachgeschalteten UND-Glieder. In dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel werden die den drei verschiedenen Kanälen entsprechenden verschiedenen Wellenformen durch Auftreten eines Signals am Ausgang eines jeden der drei Kanäle zugeordneten UND-Gliedes 46, 47 bzw. 49 identifiziert und diskriminiert.

Das erste UND-Glied 46 erzeugt nur dann ein Ausgangssignal, wenn in einem der Antwortgeber 208 der Zweig 39a, der dem ersten Kanal entspricht, durchgestellt ist. In diesem Fall läuft ein Sinussignal der in der Fig. 12a gezeigten Art ein. In diesem Fall tritt sowohl am Komparator 42 als auch am Komparator 43 ein Signal auf. Das positive Signal des Komparators 42 wird am 1-Ausgang des Flipflops 44 statisiert. Da der eine Anschluß des UND-Gliedes 46 mit dem 1-Ausgang des Flipflops 44 und der andere Anschluß des UND-Gliedes 46 mit dem Ausgang des Komparators 43 verbunden ist, tritt in diesem Fall am Ausgang des UND-Gliedes 46 ein Signal auf.

Wenn im Antwortgeber 203 der Wahlschalter 38 den Zweig 39b durchschaltet, also der zweite Kanal gewählt ist, läuft ein Wellensignal mit der in Fig. 12b gezeigten Form im Diskriminator ein. Diese Wellenform kann mit Hilfe des UND-Gliedes 47 erkannt werden. Der eine Anschluß des UND-Gliedes 47 liegt am 1-Ausgang des Flipflops 44, während der andere Anschluß des UND-Gliedes 47 über ein Negationsglied 48 mit dem Komparator 43 verbunden ist. Auf diese vVeise tritt am Ausgang des UND-Gliedes 47 dann und nur dann ein Signal auf, wenn eine Welle der in Fig. 12b gezeigten Form einläuft.

Der dritte Kanal wird schließlich mit Hilfe des UND Gliedes 49 identifiziert. Wenn der Kanalschalter 38 des Antwortgebers 20 auf den Zweig 39a der dem dritten Kanal entspricht, gestellt ist, läuft ein Signal mit der in F i g. 12c gezeigten Wellenform ein. Entsprechend ist der eine Anschluß des UND-Gliedes 49 mit dem 0-Ausgang des Flipflops 44 und der andere Anschluß des UND-Gliedes 49 ohne Zwischenschaltung eines Negationsgliedes direkt an den Ausgang des Komparators 43 angeschlossen. Auf diese Weise tritt am Ausgang des UND-Gliedes 49 dann und nur dann ein Signal auf, wenn eine Signalwelle der in der F i g. 12c gezeigten Form am Anschluß 13 einläuft.

Mit dieser Schaltung treten also an den Ausgängen der den jeweiligen Kanälen entsprechenden UND-Glieder 46,47 bzw. 49 so viele Signalimpulse auf, wie sie der Anzahl der Antwortgeber 203 entsprechen, an denen der jeweils abgefragte Antwortkanal eingestellt ist Diese Signalimpulse werden dann über einen Kanalwahlschalter 50 in der vorstehend bereits beschriebenen Weise auf eine Wellenformnormierschaltung oder einen Gleichrichter 25 gegeben. Im nachgeschalteten Zähler 26 kann so die Anzahl der auf dem durch den Kanalwahlschalter 50 eingestellten Kanal eingeschalteten Arüwortgeber gezählt werden. Die Diskriminierung erfolgt dabei in der im Zusammenhang mit der Fig.5 beschriebenen Weise. Zusätzlich kann selbstverständlich auch der in F i g. 11 gezeigte Diskriminator die in Fig. 7 gezeigte Identitätsdiskriminierungsschaltung 51 enthalten.

Das vorstehende Beispiel hat also gezeigt, daß auch durch Einbau eines einzigen Resonanzkreises 37 in jeweils einem Antwortgeber 203 ein Mehrkanal-Antwortsystem aufgebaut werden kann. Durch eine Kombination des in den F i g. 8 und 9 gezeigten Systems mit dem in den Fig. 10 und 11 gezeigten System kann

ίο auf diese Weise äußerst einfach ein Antwortanalysator aufgebaut werden, der bei Verwendung von nur wenigen Resonanzkreisen die Erstellung von 10 und mehr Antwortkanälen erlaubt.

In der Fig. 15 ist schließlich ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung gezeigt, das gewisse Abweichungen gegenüber dem in der F i g. 3 gezeigten Antwortanalysator aufweist. Der Diskriminator 10 weist drei Anschlüsse 55,56 und 57 für die drei Leitungen 58, 59 und 60 auf. Das gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheider sich nicht prinzipiell von dem in den F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel, und zwar ebensowenig, wie es sich von einem anderen Ausführungsbeispiel, das mehr als die in den Fig. 15 bis 17 gezeigten drei Leitungen enthält, unterscheidet. In F i g. 15 sind eine Reihe von Antwortgebern 20a, 2Oi), 20c...2On, wobei η im Prinzip eine beliebige Zahl sein kann, parallel zueinander zwischen die Sammelleitung 60 und die beiden Einzelleitungen 58 und 59 geschaltet. Wie in den vorigen Ausführungsbeispielen ist der Antwortgeber 20a mit dem Diskriminator 10 verbunden, während die anschließenden Antwortgeber 20b, 20c... 2On über eine Brückenschaltung mit dem jeweils vorhergehenden Antwortgeber verbunden sein können.

In der Fig. 16 ist ein Antwortgeber 204 zur Verwendung in der in Fig. 15 gezeigten Vorrichtung dargestellt In dem Antwortgeber 204 liegt ein einziger Resonanzkreis 61 in Serie zwischen der Sammelleitung 60 und einer der beiden Einzelleitungen 58 und 59. Die Verbindung zu diesen Einzelleitungen 58 bzw. 59 wird mit Hilfe eines Wahlschalters 62 hergestellt. Die Anzahl der im Schalter 62 vorgesehenen Kontakte kann nach Maßgabe der Anzahl der Einzelleitungen erhöht werden. Wie auch in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Resonanzfrequenzen der Resonanzkreise 61 der einzelnen Antwortgeber 204 voneinander verschieden.

In der Fig. 17 ist ein Diskriminator gezeigt, der in Verbindung mit dem in Fig. 16 gezeigten Antwortgeber nach der in F i g. 15 gezeigten Schaltung verwendet werden kann. Die in Fig. 17 verwendeten Bezugszeichen entsprechen den in den vorhergehenden Figuren verwendeten Bezugszeichen.

Ein Vergleich des in F i g. 17 gezeigten Diskriminators mit den in den F i g. 9 und 11 gezeigten Diskriminatoren zeigt als wesentlichen Unterschied der drei Diskriminatoren den im Diskriminator nach F i g. 17 unterschiedlich angeordneten Kanalwahlschalter 63, der das Ausganssignal des Abfrageoszillators 21 wahlweise auf eine der Einzelleitungen 58 oder 59, bzw. auf eine von prinzipiell beliebig vielen Leitungen schaltet

Insbesondere ein Vergleich der in den F i g. 5, 7,9,11 und 17 gezeigten Diskriminatoren läßt däe Variationsbreite in der praktischen Ausführung der Vorrichtung gemäß der Erfindung erkennen. Der Fachmann wird eine Vielzahl weiterer Modifikationen ohne erfinderisches Zutun entwickeln können.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Analyse von Antworten mit einem Diskriminator und mehreren Aniwortgebern, die in Parallelschaltung über mehrere Leitungen mit dem Diskriminator verbunden sind, wobei jeder der Antwortgeber mindestens einen Resonanzkreis und einen Wahlschalter enthält, mit dem die Resonanzkreise auf die Leitungen geschaltet werden können, und wobei der Diskriminator einen Abfrageoszillator enthält, dessen Ausgangssignale auf die Leitungen gegeben werden können, und ferner einen Detektor für die bei Resonanz in den Resonanzkreisen der Antwortgeber auftretenden Impedanzänderungen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzkreise (19; 33; 37; 61) alle voneinander verschiedene Resonanzfrequenzen haben und der Abfrageoszillator (21; 35a bis 35c)in der Weise frequenzvariabel ist, daß er den Gesamtbereich aller Resonanzfrequenzen der Antwortgeber überstreichen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine Erkennungsschaltung (22, 24) enthält, die eine über einen vorgegebenen Grenzwert hinausgehende Änderung des Stromflusses in den Leitungen (15, 16) anzeigt, und daß der Detektor weiterhin einen Zahler (26) enthält, der die Ausgangssignale der Erkennungsschaltung zählt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine Erkennungsschaltung (23, 24) enthält, die eine über einen vorgegebenen Grenzwert hinausgehende Änderung der Spannung zwischen den Leitungen (!5, 16) anzeigt, und daß der Detektor ferner einen Zähler (26) enthält, der die Ausgangssignale der ErkennuRgsschaltung zählt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (1) weiterhin einen Taktgeber (28) und einen von diesem Taktgeber getakieten Abfragespannungsgenerator (29) enthält, der den Abfrageoszillatoi (21) speist, und daß der Diskriminator eine Reihe, den einzelnen Antwortgebern (2) zugeordnete UND-Glieder (31) und durch deren Ausgangssignale gesteuerte Anzeigevorrichtungen (32) sowie einen Decoder (30) enthält, der die Ausgangsimpulse des Taktgebers der Reihe nach auf die einzelnen UND-Glieder (31a, 3\b, 31c.. .3In; schaltet, und so bei gleichzeitigem Auftreten eines Ausgangssignals der Erkennungsschaltung (22, 24 und bzw. oder 23, 24) am anderen Anschluß des UND-Gliedes auf die jeweilige Anzeigevorrichtung (32) durchschaltet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Antwortgeber (202), die je mehrere Resonanzschaltungen (33a, 33b, 33c) enthalten, deren voneinander verschiedene Resonanzfrequenzen je ir, einem anderen vorgegebenen Frequenzbereich (Kanal) liegen, wobei jeder der Antwortgeber (202) weiterhin einen Wahlschalter (34) aufweist, der je eine der Resonanzschaltungen auf die Leitungen (15, 16) durchschalten kann, durch einen Diskriminator (I), der mindestens einen Abfrageoszillator (35) enthält, der jeden der Frequenzbereiche überstreichen kann, und weiterhin einen Kanalschalter (36) enthält, der den jeweiligen Frequenzbereich des Abfrageoszillators (35) bzw.

der Abfrageoszillatoren (35a, 356, 35c) einschalten kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfrageoszillator (35) aus voneinander unabhängigen, den einzelnen Frequenzbereichen zugeordneten Oszillatoren (35a. 35b. 35c) besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Antwortgeber (203) mit Mitteln (39, 40) zur unabhängigen Erzeugung unterschiedlicher Kanalsignale aus den Ausgangssignalen der Resonanzschaltungen (37) und mit einem Schalter (38), der die Mittel (39, 40) nach Maßgabe des jeweils gewählten Kanals zuschalten kann, wobei der Diskriminator mit einer Torschaltung (42—49) ausgerüstet ist, die die Kanaisignale einzeln diskriminiert, und mit einem Schalter (50) versehen ist, der die Signale des jeweils ausgewählten Kanals aus der Torschaltung nehmen und einem Zähler (26) zuführen kann.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (39, 40) zur Erzeugung der Kanaisignale parallel zueinander geschaltete Dioden (40) enthalten, die in Serie mit der Resonanzschaltung (37) liegen und die Wellenformen der Ausgangssignale der Resonanzschaltung kanalspezifisch verändern können.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung zwei Komparatoren (42, 43), ein mit einem der Komparatoren (42) verbundenes Flipflop (44) und mehrere UND-Glieder (46, 47, 49) enthält, deren Eingänge mit den Ausgängen des Flipflops (44) und des anderen Komparator (43) verbunden sind, wobei die Komparatoren (42, 43) die Ausgangssignale der Antwortgeber (203) mit Identifizierungspegeln von entgegengesetztem Vorzeichen vergleichen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Diskriminator (10) und mehrere Antwortgeber (204), die parallel zueinander zwischen eine mit dem Diskriminator (10) verbundene Sammelleitung (60) und mehrere Einzelleitungen (58, 59) geschaltet sind, wobei die Antwortgeber (204) je einen Wahlschalter (62) enthalten, der die Resonanzschaltung(en) (61) mit der Sammelleitung (60) und jeweils einer der Einzelleitungen (58, 59) verbinden, und wobei der Diskriminator einen Kanalschalter (63) enthält, der die Ausgangssignale des Abfrageoszillators (21) auf jeweils eine der Einzelleitungen (58,59) geben kann.