DE4301530C1 - Induktiver Einschaltsensor für batteriebetriebene Münzprüfer - Google Patents
Induktiver Einschaltsensor für batteriebetriebene MünzprüferInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen induktiven Einschalt
sensor für batteriebetriebene Münzprüfer nach dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Batteriebetriebene elektronische Münzprüfer sind so aus zu
legen, daß sie einen geringen Strombedarf aufweisen, und
zwar sowohl während der Betriebs- als auch während der
Ruhephase. Es ist daher aus dem DE-GM 86 24 368 bekannt, derartige
Münzprüfer so aus zulegen, daß sie erst im Anforderungsfall
"geweckt" werden. Im Ruhezustand sind die Bauteile und
Komponenten des elektronischen Münzprüfers inaktiv. Auf
diese Weise kann der Strombedarf während der Ruhephase
minimiert werden.
Das Wecken eines derartigen elektronischen Münzprüfers
geschieht mit Hilfe eines ebenfalls aus dem DE-GM 86 24 368 be
kannten Einschaltsensors, der induktiv arbeiten kann. Er
ermittelt, wenn eine Münze in den Münzprüfer eingeworfen
ist. Hierdurch wird eine Bedämpfung bewirkt, von der ein
Einschaltsignal abgeleitet werden kann. Wesentlich für
derartige Einschaltsensoren ist, daß sie in einem großen
Temperaturbereich arbeiten können. Er erstreckt sich zwi
schen -30 und +80°C. Nun wäre es zwar denkbar, hierfür ein
sogenanntes IC einzusetzen, mit welchem eine Temperatur
kompensation ohne weiteres erreichbar wäre. Ein IC kann
indessen aus Gründen des Stromverbrauchs nicht verwendet
werden. Der Strombedarf soll kleiner sein als 10 µA.
Durch die Verwendung von Feldeffekttransistoren oder Bi
polartransistoren in entsprechenden elektronischen Schal
tungen ergeben sich jedoch verhältnismäßig große Tole
ranzen über den geforderten Temperaturbereich, so daß das
sichere Ansprechen des Einschaltsensors nicht immer ge
währleistet ist. Auch besteht bei den bekannten Schal
tungen die Gefahr, daß bei Ausfall des Oszillators, zum
Beispiel bei extremer Betauung, ein andauerndes Wecksignal
erzeugt wird, das naturgemäß die Batterie belastet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen in
duktiven Einschaltsensor für batteriebetriebene Münzprüfer
zu schaffen, der einen geringen Stromverbrauch aufweist
und über einen großen Temperaturbereich wirksam ein Ein
schaltsignal erzeugt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentan
spruchs 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Einschaltsensor ist an den Os
zillator ein Transistor in Emitterfolgerschaltung ange
schlossen. Er lädt einen Kondensator auf den unteren
Spitzenwert der Ausgangsspannung des Oszillators, die an
der Basisemitterstrecke anliegt, auf. Ein zum Kondensator
parallelgeschalteter Widerstand entlädt den Kondensator
gerade so viel, daß bei jedem unteren Scheitelpunkt der
Oszillatorausgangsspannung ein erneutes Nachladen des Kon
densators stattfindet.
Wird die Sensorspule aufgrund einer Münze bedämpft, bricht
die Oszillatorspannung um einige Millivolt zusammen, und
der Kondensator
wird über eine Reihe von Perioden nicht mehr aufgeladen
(z. B. 10 bis 50 ms). Während dieser Zeit ist der Transi
stor stromlos, und über einen weiteren Kondensator kann
ein Wecksignal erzeugt werden in Form eines sogenannten
LOW-Signals.
In einer Weiterbildung ist für den Oszillator
ein sogenannter Collpitt-Oszillator
vorgesehen. Um ein möglichst stabiles Temperaturverhalten
und eine hohe Kreisgüte zu erhalten, wird erfindungsgemäß
ferner ein Mosfet vorgesehen.
Durch die Emitterfolgerschaltung des Transistors liegt die
Verstärkung unter 1. Um die erfindungsgemäße Schaltung
empfindlicher zu machen, sieht eine Ausgestaltung der Er
findung vor, daß der Kollektor des Transistors mit der
Basis eines weiteren als Verstärker wirkenden Transistors
verbunden ist, der mit dem Kondensator in Reihe geschaltet
ist.
Der das Wecksignal erzeugende Transistor ist vorzugsweise
ebenfalls ein Feldeffekttransistor, dessen Gate mit dem
Kollektor des Transistors verbunden ist, wobei mit diesem
ein Punkt zwischen einem Widerstand und einem weiteren
Kondensator verbunden ist, welche Reihenschaltung an Bat
teriespannung gelegt ist. Wird der Transistor stromlos,
ändert sich dadurch das Potential am Gate und das ge
wünschte Wecksignal kann erzeugt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung
näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein Schaltbild des erfindungsge
mäßen Einschaltsensors.
Ein Transistor T1, der von einem Mosfet gebildet ist, bil
det zusammen mit Kondensatoren C1 und C2 und einer Sensor
spule L einen kapazitiv gekoppelten Collpitts-Oszillator.
Der Oszillator ist über eine Parallelschaltung eines Kon
densators C3 und eines Widerstands R1 und über einen
Widerstand R2 an die Klemmen 10, 12 einer Batterie ge
schaltet, die zu einem nicht gezeigten elektronischen
Münzprüfer gehört. Ein Transistor T2, der mit in Reihe
geschalteten Widerständen R3, R5 und R6 ebenfalls an den
Klemmen 10, 12 liegt, ist in Emitterfolgerschaltung ange
ordnet, so daß seine Basis am Ausgang des Oszillators
liegt. Dem Widerstand R3 ist ein Kondensator C4 parallel
geschaltet. Der Kollektor des Transistors T2 liegt an der
Basis eines weiteren Transistors T3, dessen Kollektor über
einen Widerstand R8 mit einem Verbindungspunkt von Wider
stand R3 und Kondensator C4 verbunden ist. Der Emitter des
Transistors T3 liegt zum einen an einem Verbindungspunkt
zwischen den Widerständen R5 und R6 und zum anderen an der
Basis eines weiteren Transistors T4, dessen Kollektor mit
einem Verbindungspunkt zwischen einem Widerstand R7 und
einem Kondensator C5 verbunden ist, die in Reihe an den
Klemmen 10, 12 der Batterie liegen. Dieser Verbindungs
punkt liegt außerdem am Gate eines Feldeffekttransistors
T5, wobei ein Einschalt- oder Wecksignal zwischen Drain
und Source des Transistors T5 erscheint.
Die gezeigte Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt. Der
Kondensator C4 wird über den Widerstand R3 gerade so viel
entladen, daß bei jedem unteren Scheitelpunkt der Oszilla
tor-Ausgangsspannung eines erneutes Nachladen des Konden
sators C4 stattfindet. Wird die Sensorspule L durch eine
Münze bedämpft, bricht die Oszillatorspannung um einige mV
zusammen, und der Kondensator C4 wird über viele Perioden
nicht mehr nachgeladen, zum Beispiel 10 bis 50 ms. Während
dieser Zeit werden die Transistoren T2, T3 und T4 stromlos,
und die Spannung am Kondensator C5 steigt an. Dadurch wird
der Transistor T5 leitend und erzeugt das Wecksignal.
Wie erkennbar, ist bei der gezeigten Schaltung der abso
lute Pegel der Oszillator-Ausgangsspannung nicht wesent
lich. Es kommt nur auf die Änderung des Pegels beim An
nähern einer Münze an. Durch die beschriebene Arbeitsweise
der Schaltung ist es möglich, Oszillatorpegel von 0,7 bis
2 Volt zu verarbeiten, ohne daß sich die Empfindlichkeit
der Schaltung wesentlich ändert. Ein weiterer Vorteil ist
ferner, daß bei Ausfall des Oszillators, zum Beispiel bei
einer extremen Betauung, kein andauerndes Wecksignal er
zeugt ist. Auch das Festklemmen einer Münze im Bereich des
Einschaltsensors führt nicht zu einem andauernden Wecksig
nal.
Claims (5)
1. Induktiver Einschaltsensor für batteriebetriebene Münz
prüfer mit einem Oszillator, dessen Ausgangssignal sich
ändert, wenn eine Münze den Bereich des Einschaltsen
sors durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß über einen
an den Oszillator (T1, C1, C2, L) angeschlossenen Tran
sistor (T2) in Emitterfolgerschaltung ein über einen
Widerstand (R3) entladbarer Kondensator (C4) periodisch
so aufgeladen wird, daß der Transistor (T2) bei Verrin
gerung der Oszillatorspannung durch die Bedämpfung der
Induktivität (L1) des Oszillators (T1, C1, C2, L) auf
grund einer Münze stromlos wird und über den Transistor
(T2) ein weiterer an Batteriespannung liegender, ein
Einschaltsignal für den Münzprüfer erzeugender Transi
stor (T5) angesteuert wird.
2. Einschaltsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Oszillator ein Collpitts-Oszillator vorgesehen
ist.
3. Einschaltsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Oszillator einen Mosfet (T1) aufweist.
4. Einschaltsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß der Kollektor des Transistors
(T2) mit der Basis eines weiteren als Verstärker wir
kenden Transistors (T3) verbunden ist, der mit dem Kon
densator (C4) in Reihe geschaltet ist.
5. Einschaltsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der weitere Transistor (T3)
ein Feldeffekttransistor ist, dessen Gate an einem
Punkt mit einem weiteren Kondensator (C5) und einem
weiteren Widerstand (R7) verbunden ist, die in Reihe an
Batteriespannung liegen, und daß an diesen Punkt das am
Kollektor des ersten Transistors (T2) erzeugte oder ein
diesem entsprechendes Ausgangssignal angelegt wird.
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