DE4207798A1 - Verfahren und vorrichtung zur identifikation von barcodes - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur identifikation von barcodesInfo
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- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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- G06K7/08—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes
- G06K7/082—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes using inductive or magnetic sensors
- G06K7/083—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes using inductive or magnetic sensors inductive
- G06K7/084—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes using inductive or magnetic sensors inductive sensing magnetic material by relative movement detecting flux changes without altering its magnetised state
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sensor-System wie es für die
induktive Erfassung von elektrisch leitenden Bar-Code-Strukturen
benötigt wird. Dabei wird besonders auf die Erfindung DE 39 31 828 A1
hingewiesen.
Die darin vorgeschlagenen Ausführungsformen der Sensoren (Fig. 2
bis 8) benötigen durchweg Mehrspulensysteme. Diese Systeme
erfordern einen sehr hohen Fertigungsaufwand und lassen sich mit
gängigen Wickelmaschinen nicht herstellen. Die Fertigung der
beschriebenen Kerngeometrien ist durch das übliche
Sinterverfahren nicht möglich, und erfordert deshalb eine sehr
aufwendige Säge- und Schleifbearbeitung mit Diamantwerkzeugen.
Erfindungsgemäß wird daher ein Sensor-System vorgeschlagen, das
die Vorteile des induktiven Bar-Code-Systems bezüglich der
Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzungen und prozeßbedingten
Verunreinigungen gewährleistet und gleichzeitig rationelle
Fertigungsmethoden der Sensoren möglich macht.
Durch die Signalaufbereitung mit Hilfe von Modulationsverfahren
wird darüberhinaus eine höhere Signalgüte und ein höherer
Leseabstand erzielt.
Die vorgeschlagenen Sensortypen verwenden die Sensor-Spule
erfindungsgemäß sowohl zur Erregung als auch zur Detektion. Zur
Führung des Magnetfeldes wird die Spule auf einen zylindrischen
Ferritkern aufgebracht.
Die erfindungsgemäßen Sensortypen reagieren, analog zu den in
der oben erwähnten Patentschrift beschriebenen Sensortypen, auf
elektrisch leitende Materialien.
Wird ein elektrisch leitendes Material in das Magnetfeld der
Sensorspule eingetaucht, so entsteht in diesem Leiter ein
Wirbelstrom, der wiederum ein Magnetfeld hervorruft, das dem
erregenden Magnetfeld entgegengerichtet ist. Da die Sensorspule
mit einem Kondensator einen HF Schwingkreis bildet, verändert
sich mit der Induktivität der Spule das Resonanzverhalten des
Schwingkreises.
Bei der induktiven Detektierung von Streifen- oder Bar-Codes aus
leitendem Material wird die Balkenbreite, bei einem dynamischen
Abtastvorgang, erfindungsgemäß aus der Länge des Zeitintervalls,
des durch die Verstimmung des Schwingkreises veränderten
Ausgangssignals, gewonnen. Die Lückenbreite ergibt sich analog
dazu aus der Länge des Zeitintervalls des unveränderten
Ausgangssignals.
Die hier vorgeschlagenen Sensorsysteme bestehen aus Sensorspule
und Modulationsstufe.
Dabei werden drei verschiedene Modulationsverfahren
vorgeschlagen.
Der genaue Aufbau sowie die Arbeitsweise ist aus den Ansprüchen
sowie den Beschreibungen der Skizzen zu ersehen.
Dabei zeigt
Fig. 1 die Sensorspule mit Ferritkern;
Fig. 2 den Aufbau eines induktiven Bar-Codes;
Fig. 3 den Sensor mit Keramik-Schutzhülse;
Fig. 4 einen Einbausensor in Gewindehülse;
Fig. 5 einen Sensorkopf in einem Lesestift;
Fig. 6 das Blockschaltbild mit FM-Demodulationsstufe;
Fig. 7 das Blockschaltbild mit PM-Demodulationsstufe;
Fig. 8 das Blockschaltbild mit AM-Demodulationsstufe;
Die Fig. 1 zeigt die Sensorspule wie sie in den
Ausführungsbeispielen von Fig. 4 und Fig. 5 zum Einsatz kommt.
Die Spule (2) ist um einen zylindrischen Ferritkern (1)
gewickelt. Durch den Ferritkern wird die Induktivität erhöht und
das Magnetfeld geführt.
Fig. 2 zeigt eine Bar-Code-Struktur wie sie zur Identifikation
von Objekten (3) verwendet wird. Dabei werden die Balken
(4a), (4b), aus leitendem Material (z. B. Cu ab ca. 0.005 mm
Dicke), ausgebildet. Die Lücken ergeben sich aus den Abständen
zwischen den Balken. Die Code-Streifen können direkt auf dem
Objekt oder auf einem Träger (3) aufgebracht sein. Ebenso ist es
möglich, diese mit nichtleitender Folie (5) oder mit Edelstahl
(z. B. W-Nr. 14 435), abzudecken.
Fig. 3 zeigt die Sensorspule in einer Schutzhülse (6) aus
keramischen Material (Al₂O₃), in einer dielektrischen
Vergußmasse (7), welche die Spule gegen äußere Einwirkungen
schützt, und gleichzeitig als Reibschutz fungiert.
Fig. 4 zeigt einen Sensorkopf in einer Gewindehülse (8) als
Einbauversion. Dabei ist die Sensorspule mit dem Ferritkern in
der Keramikhülse verklebt und in der Gewindehülse vergossen.
Fig. 5 zeigt den Sensorkopf (9) in einem Lesestift (10), wie er
auch zur Erfassung optischer Bar-Codes eingesetzt wird.
Eine mögliche FM-Demodulationschaltung ist in Fig. 6 dargestellt.
Sie zeigt das Blockschaltbild einer FM-Demodulation mit
induktiver Aufnahmeelektronik. Die Schaltung besteht aus dem
Oszillator (11), einem Parallelschwingkreis oder einem
Serienschwingkreis (12) und der FM-Demodulatorstufe (13). Dabei
wird der Oszillator (11) über den Schwingkreis (12), aus
Sensorspule (Fig. 1) und einen abgleichbaren Kondensator, im MHz-
Bereich angeregt.
Durch das Eintauchen der Sensorspule (Fig. 1) über einem
leitenden Material (4), werden in diesem Wirbelströme induziert,
die über ihr Magnetfeld die Induktivität der Spule reduzieren
und damit die Resonanzfrequenz erhöhen.
In einer möglichen Schaltung wird an der Flanke eines steilen
Filters die Frequenzdifferenz, zwischen dem bedämpften und dem
unbedämpften Schwingkreis, in eine Spannungsdifferenz umgesetzt
und einer Signalverarbeitung, wie z. B. in DE 39 31 828 A1 (Fig. 11)
erläutert, zugeführt.
Fig. 7 zeigt das Blockschaltbild einer PM-Demodulationsstufe.
Über einen quarzstabilisierten Oszillator wird der, aus
Sensorspule und Kondensator bestehende Schwingkreis (12) erregt.
Wird das Magnetfeld der Sensorspule, durch das Eintauchen in
leitendes Material, beeinflußt, so ändert sich die
Resonanzfrequenz und somit der Nulldurchgang der Phase.
In einem Phasendiskriminator (14) wird die Phasenänderung in
eine Spannungsänderung umgesetzt.
Somit ergibt sich ein direkter Zusammenhang zwischen der
Ausgangsspannung und dem Vorhandensein von leitenden Bar-Code-
Strukturen im Magnetfeld der Sensorspule.
Fig. 8 zeigt das Blockschaltbild einer AM-Demodulationsstufe. Die
Schaltung besteht aus einem durch die Sensorspule und einen
Kondensator gebildeten Parallelschwingkreis (12).
Durch das Eintauchen eines Leiters in das Magnetfeld der
Sensorspule wird der Schwingkreis bedämpft und die
Ausgangsspannung reduziert sich.
Die AM-Demodulation kann z. B. durch Gleichrichtung (15) erzielt
werden.
Claims (12)
1. Verfahren zum Lesen eines Streifen- oder Bar-Codes aus Streifen
unterschiedlich elektrisch leitender Materialien mit einer auf
einem Ferritkern befindlichen und mit einer Wechselspannung
beaufschlagten nahezu senkrecht über den Bar-Code geführten
Sensor-Spule, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächung des
magnetischen Feldes der Erregerspule durch die im leitendem
Material entstehenden Wirbelströme, elektronisch detektiert
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erregerspule mit einem Kondensator einen Schwingkreis bildet,
der durch Änderung des magnetischen Flusses verstimmt wird und
über ein Frequenzdemodulationsverfahren eine Spannungsänderung
erzeugt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erregerspule mit einem Kondensator einen Schwingkreis bildet,
der mit einer konstanten Frequenz gespeist wird und auf eine
Änderung des magnetischen Flusses in der Erregerspule mit einer
Änderung der Phasenlage relativ zur Oszillatorfrequenz reagiert,
die am Ausgang eines Phasendiskriminators eine Spannungsänderung
erzeugt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erregerspule mit einem Kondensator einen Schwingkreis bildet,
der durch Änderung des magnetischen Flusses bedämpft wird und
über ein Amplitudendemodulationsverfahren eine Spannungsänderung
erzeugt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erregerspule mit einer Keramikhülse umgeben ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erregerspule mit einer Keramikhülse umgeben ist und in einer
Gewindehülse eingebettet ist.
7. Vorrichtung zum Lesen eines Streifen- oder Bar-Codes aus
Streifen unterschiedlich elektrisch leitender Materialien (4a,
4b), mit einer auf einem Ferritkern (1) befindlichen und mit
einer Wechselspannung beaufschlagten nahezu senkrecht über den
Bar-Code geführten Sensor-Spule (2), dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwächung des magnetischen Feldes der Erregerspule durch
die im leitendem Material entstehenden Wirbelströme,
elektronisch detektiert wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erregerspule (1 u. 2) Fig. 1 mit einem Kondensator einen
Schwingkreis (12) bildet, der durch Änderung des magnetischen
Flusses verstimmt wird und über ein
Frequenzdemodulationsverfahren (13) eine Spannungsänderung
erzeugt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erregerspule (1 u. 2) Fig. 1 mit einem Kondensator einen
Schwingkreis (12) bildet, der durch einen Oszillator (11) mit
einer konstanten Frequenz gespeist wird und auf eine Änderung
des magnetischen Flusses in der Erregerspule mit eine Änderung
der Phasenlage relativ zur Oszillatorfrequenz reagiert, die am
Ausgang eines Phasendiskriminators (14) eine Spannungsänderung
erzeugt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erregerspule (1 u. 2) Fig. 1 mit einem Kondensator einen
Schwingkreis (12) bildet, der durch Änderung des magnetischen
Flusses bedämpft wird und über ein
Amplitudendemodulationsverfahren (15) eine Spannungsänderung
erzeugt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erregerspule (1, 2) mit einer Keramikhülse umgeben ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erregerspule mit einer Keramikhülse umgeben ist und in einer
Gewindehülse eingebettet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924207798 DE4207798A1 (de) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | Verfahren und vorrichtung zur identifikation von barcodes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19924207798 DE4207798A1 (de) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | Verfahren und vorrichtung zur identifikation von barcodes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4207798A1 true DE4207798A1 (de) | 1993-09-23 |
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ID=6453828
Family Applications (1)
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DE19924207798 Withdrawn DE4207798A1 (de) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | Verfahren und vorrichtung zur identifikation von barcodes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4207798A1 (de) |
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- 1992-03-12 DE DE19924207798 patent/DE4207798A1/de not_active Withdrawn
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