CH642168A5 - Method for continuously monitoring the characteristic values of a moving thread, and device therefor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung der Kennwerte eines sich bewegenden Fadens durch Hindurchführen des Fadens durch einen kapazitiven Fühler und Erzeugung eines elektrischen Faden-Messwert-Signals zur Darstellung eines Messwerts des Fadens, bezogen auf einen vorbestimmten Bezugswert oder Nullpunkt.

Das sich aus der Verunreinigung des kapazitiven Fühlers ergebende Problem der Messsignaldrift soll durch Entwicklung von mit dem Faden-Mess-Signal zu kombinierenden Ausgleich-Signalen umgangen werden. Die Ausgleichs-Si-gnale werden digital gebildet und gespeichert, wodurch die Abwanderung der Ausgleichs-Signale selbst ausgeschaltet wird. Die Kompensationssignale werden mittels einer automatischen Eichschaltung gebildet.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung von Fehlern, die durch langsam auftretende Änderungen in dem kapazitiven Fühler verursacht werden.

Verfahren und Vorrichtungen zur kapazitiven Überwachung der Kennwerte eines sich kontinuierlich bewegenden Fadens sind bekannt. Bei einer derartigen vorteilhaften Vorrichtung gemäss US-Patent 3 879 660 (Piso) wird ein Faden durch einen kapazitiven Fühler hinduchbewegt, um einen absoluten Messwert des Fadens oder Abweichungen gegenüber Grenzwerten zu erzeugen, so dass auf diese Weise die Kennwerte, wie z.B. die Denier-Grösse synthetischer Garnfäden, erfasst werden können, wobei der absolute Denier-Messwert zur Nutzung verfügbar gemacht wird, um z.B. ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn die Denier-Messgrösse sich ausserhalb eines vorbestimmten Bereichs akzeptabler Denier-Werte befindet.

Ein Beispiel für die Verwendung einer derartigen Faden-Überwachungsvorrichtung ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. Bei dieser Einrichtung wird ein Faden F aus dem Spritzkopf E herausgespritzt und auf eine Spule B aufgewik-kelt. Der Faden F läuft durch einen Schlitz S in einem kapazitiven Fühlerkopf H hindurch, der so ausgelegt ist, dass er auf der Ausgangsleitung L ein elektrisches Signal erzeugt, das sich mit der Kapazität des Fadens F ändert und auf diese Weise eine Messung des Denierwertes des Fadens vornimmt. Erfahrungsgemäss treten während der Überwachung der Fäden in den Fühlerköpfen H Störgrössen aus verschiedenen Quellen zwischen den Kondensatorplatten in dem Fühlerkopf H auf, welche bewirken, dass das Signal auf der Leitung L driftet, so dass eine genaue Absolutmessung der Kapazität des Fadens F nicht mehr gewährleistet ist.

Bisher wurde Fehlern, die durch das Auftreten von Störgrössen in den Fühlerköpfen H verursacht wurden, durch periodisches Reinigen der Fühlerköpfe entgegengewirkt. Gängige Fäden F begünstigen jedoch eine rasche Störgrössenbil-dung und machen damit ein häufiges Reinigen erforderlich. Beispielsweise können Fäden mit einem niedrigen Denierwert Zusätze enthalten, die den Fühlerkopf verschmutzen, wodurch dieser zweimal wöchentlich geprüft und gereinigt werden muss. Fäden mit hohen Denier-Werten, wie sie beispielsweise bei Reifenkords verwendet werden, unterliegen beispielsweise Flockenbildung und haben manchmal einen Ölfilm, was zu einer raschen Verschmutzung führt und daher eine häufigere Reinigung erforderlich macht.

Das Reinigen der Fühlerköpfe bedingt notwendigerweise eine längere Unterbrechung des Überwachungsvorgangs und verhindert eine volle Ausnutzung kapazitiver Mess-Systeme

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bei der Fadenüberwachung, wenn präzise Absolutmesswerte erhalten werden sollen.

Wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes kapazitives Mess- und Überwachungs-System zu 5 schaffen, das präzise Absolutmesswerte liefern kann. Insbesondere soll ein kapazitives Mess- und Überwachungs-System geschaffen werden, bei dem die durch die Veränderungen in dem kapazitiven Fühler verursachte Drift leicht und automatisch ausgeglichen werden kann. Deswegen kann dann das io Reinigen der Fühlerköpfe in grösseren Abständen erfolgen oder ganz entfallen. Es werden auch keine Messungenauig-keiten mehr auftreten.

Das Verfahren gemäss Erfindung ist im Anspruch 1 festgelegt, in einem bevorzugten Verfahren werden auch die Null-i5 punktsabweichungen korrigiert, wie dies im Anspruch 4 beschrieben ist.

Die Vorrichtungen zur Ausführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4 sind in den Ansprüchen 5 bez. 11 festgelegt. In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden 20 Erfindung empfangt die Vorrichtung zur Erzeugung der Kompensationssignale kontinuierlich das Faden-Messwert-Signal und weist Mittel zur Erfassung von Änderungen im Mess-Signal entsprechend dem Entfernen des Fadens aus dem kapazitiven Fühler auf, so dass jeweils nach Entfernen 25 des Fadens ein neues Kompensations-Signal automatisch entwickelt wird. Mit Hilfe der vorstehenden Anordnung können daher sich aus Verschmutzungen im Fühlerkopf ergebende Signaldriften sehr rasch automatisch kompensiert werden, ohne dass der Fühlerkopf längere Zeit ausser Betrieb genom-30 men oder gereinigt werden müsste; wenn überhaupt, dann nur in grossen Abständen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich anhand der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Er-35 findung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung von Teilen eines in Betrieb befindlichen kapazitiven Faden-Über-wachungs-Systems,

40 Fig. 2 eine schematische Darstellung eines kapazitiven Fa-den-Überwachungs-Systems gemäss der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 ein schematisch dargestelltes Diagramm einer Schaltung zur Erzeugung eines Nullwert-Kompensations-Si-« gnals zur Kompensierung der Mess-Signal-Drift,

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Signalverläufe an ausgewählten Punkten der Schaltung nach Fig. 3,

Fig. 5 ein schematisches Diagramm, das Einzelheiten der Ausführungsform nach Fig. 3 darstellt,

50 Fig. 6 ein schematisches Diagramm einer Schaltung zur Erzeugung sowohl eines Null-Kompensations-Signals wie eines Verstärkung kompensierendes Signals zur Kompensierung der Mess-Signal-Drift gemäss der vorliegenden Erfindung,

55 Fig. 7 eine graphische Darstellung der Signalverläufe an ausgewählten Punkten in der Schaltung nach Fig. 6, und

Fig. 8 ein schematisches Diagramm, welches Einzelheiten der Ausführungsform nach Fig. 6 darstellt.

Fig. 2 veranschaulicht ein erfindungsgemäss ausgelegtes 60 Mess- und Überwachungs-System 10 zur Kompensierung der Mess-Signal-Drift, welche sich aus Veränderungen im kapazitiven Fühler ergibt. Wie diagrammatisch dargestellt, verwendet das System 10 einen Fühlerkopf, der eine kapazitive Brücke 12 bildet, welche von einem Signal-Generator 14 ge-65 steuert wird, um zunächst Signale an einen Differenzverstärker und sodann an einen Demodulator 18 in der im USA-Pa-tent 3 879 660 beschriebenen Weise abzugeben. Bei einer derartigen Anordnung läuft der Faden F zwischen gegenüberlie-

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genden Kondensatoren Cl und C3 der kapazitiven Brücke 12 notwendig ist, dass der Faden-Extrusions-Prozess für die hindurch. Der Signalgenerator 14 legt um 180° phasenver- Kompensation unterbrochen wird.

schobene sinusförmige Signale 0 1 und 02 an die Brücken- Das Eingangsmess-Signal am Eingang 18a wird an einen eingangsklemmen 12a und 12b an. An den Brückenausgangs- Impulsdetektor 42 angelegt, welcher die stärkere Abweichung anschlüssen 12c und 12d erscheinen um 180° phasenverscho- 5 im Messsignal am Anschluss 18a erfasst, welche dem Entfer-bene Signale, deren Amplituden den Differenzen zwischen der nen des Fadens aus dem kapazitiven Fühler entspricht. Die den Kondensatoren Cl und C3 zugeordneten Kapazität und Feststellung des Vorhandenseins eines derartigen Impulses der den Kondensatoren C2 und C4 zugeordneten Kapazität löst einen monostabilen Monovibrator 44 aus, um einen Ausproportional sind. Die Signale an den Klemmen 12c und 12d gangs-Torimpuls zu erzeugen, der gleichzeitig einen Taktimwerden an den Plus- und Minus-Eingang des Differenzver- i0 pulsgenerator 46 einschaltet und einen digitalen Zähler 48 neu stärkers 16 angelegt, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, des- einstellt. Das Ausgangssignal des Taktimpulses, d.h. eine sen Amplitude der Differenz in der den beiden Kondensator- Folge von Taktimpulsen, beginnend an der ansteigenden sätzen C1, C3 und C2, C4 zugeordneten Kapazität proportio- Flanke des Torimpulses vom Multivibrator 44, steuert einen nal ist (d.h. ein von den kapazitiven Kennwerten des Fadens digitalen Zähler 48, um auf den Ausgangsleitungen 48a ein di-F moduliertes Signal). Das Ausgangssignal vom Differenz- 15 gitales Null-Ausgleichs-Ausgangssignal zu erzeugen, das dem Verstärker 16 wird an den Demodulator 18 zusammen mit ei- aufgelaufenen zunehmenden Zählstand der Taktimpulse ent-nem Signal 02 vom Generator 14 angelegt, um am Anschluss spricht. Das digitale Zählstandssignal auf den Ausgangslei-18a ein demoduliertes Gleichspannungssignal zu erzeugen, tungen 48a wird an einen Digital/Analog-Umsetzer 50 ange-welches der Differenz in der den Kondensator-Paaren Cl, C3 legt, der so ausgelegt ist, dass er an den Klemmen 50a, 50b ein und C2, C4 zugeordneten Kapazität proportional ist. Da die 20 sich mit dem digitalen Zählstand im Zähler 48 änderndes Kondensatoren CI bis C4 physikalisch identisch sind, stellt Analog-Signal liefert. Den Ausgang des dargestellten Digital/ das Signal am Anschluss 18a einen absoluten Messwert einer Analog-Umsetzers 50 bildet ein Widerstand RDAC, dessen Kapazität des Fadens F dar. Wenn sich jedoch Verschmut- Wert sich mit fortschreitender Taktimpulsfolge verringert, zungen in den Kondensatoren C1 bis C4 ansammeln, ver- Der sich verringernde Widerstand liegt in Reihe mit Widerschiebt sich das Fadenmess-Signal am Demodulatorausgang 25 ständen RA und RB, welche jeweils an einer positiven bzw. ne-18a und stellt nicht mehr den präzisen Kennwert, wie z.B. die gativen Spannung von beispielsweise +15 bzw. — 15 Volt lie-Denier-Grösse, des Fadens F, welcher zu überwachen ist, dar. gen. Diese Widerstände und Spannungsquellen bilden einen Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das Fadenmess- Spannungsteiler, der am Anschluss 50a das Kompensations-Signal vom Demodulator 18 an einen automatischen Eich- Signal Vc erzeugt, das als ein Eingang an den Addierer 40 an-kreis 20 angelegt, welcher gemäss nachfolgender Beschrei- 30 gelegt ist. Wenn sich der Widerstand RDAC vermindert, ver-bung zumindest ein mit dem Fadenmesssignal kombiniertes mindert sich auch das ein Analog-Signal darstellende Kom-Kompensationssignal erzeugt, um die sich aus der Anhäu- pensationssignal Vc.

fung von Verunreinigungen im kapazitiven Fühler ergebende

Mess-Signal-Drift auszugleichen. Das kompensiete Faden- Das im Fühlerkopf H in Abwesenheit des Fadens F er-

messsignal am Ausgangsanschluss 20a des automatischen 35 zeugte Mess-Signal am Eingang 18a wird in dem Addierer 40 Eichkreises 20, das eine präzise Absolutmessung darstellt, nüt dem abfallenden Kompensations-Signal Vc kombiniert, wird dann über einen Tiefpassfilter 22 an einen Anwendungs- Das abfallende Addiererausgangssignal wird an einen Ein-kreis 24, wie z.B. der veranschaulichte Bezugsvergleicher, an- gang des Vergleichers 52 angelegt. Der andere Eingang des gelegt, welcher mit den Vergleichern 26,28 und den Flip- Vergleichers 52 hegt an einem Bezugs-Null-Kreis 54, der den

Flops 30,32 so ausgelegt ist, dass er immer dann Ausgangssi- 40 Bezugs wert oder Nullpunkt definiert, auf welchen das Aus-gnale erzeugt, wenn das kompensierte Fadenmess-Signal un- gangssignal an den Anschlüssen 20a zu beziehen ist. Wenn ter einen bestimmten unteren Grenzwert abfällt oder über ei- das Ausgangssignal des Addierers 40 dem von dem Bezugs-nen bestimmten oberen Grenzwert ansteigt, welche Signale an Null-Kreis 54 definierten Bezugswert-Signal entspricht, er-Vergleicher 26 bzw. 28 angelegt werden. Andere typische Ver- zeugt der Vergleicher 52 ein Ausgangssignal, das die weitere wendungskreise können Messgeräte, Streifenschreiber, Auf- 45 Erzeugung von Taktimpulsen durch den Taktimpuls-Oszilla-zeichnungsgeräte oder Prozesssteuereinrichtungen sein. tor 46 verhindert. Der Zähler 48 behält seinen digitalen Zähl stand, und der Digital-Analog-Umsetzer behält seinen Aus-Der automatische Eichschaltkreis 20 nach Fig. 2 zur Lie- gangswiderstand Rdac> so dass das entsprechende Null-ferung von automatischer Null-Kompensation ist in grosse- Kompensations-Signal Vc weiterhin an den Addierer 40 ange-ren Einzelheiten in Fig. 3 bis 5 dargestellt. Der Kreis nimmt 50 legt bleibt. Wenn der Faden F wieder in den Schlitz S in dem ein Eingangssignal an der Klemme 18a vom Demodulator 18 kapazitiven Fühlerkopf H eingeführt ist, wird das Fadenauf, bei dem es sich um ein Gleichspannungsmess-Signal mess-Signal am Eingang 10a durch das feste Kompensationshandelt, das sich mit der erfassten Kapazität ändert und einer Signal Vc um den Betrag der angesammelten sich aus Verun-Nullpunktwanderung unterliegt, die sich aus einer Verunrei- reinigungen in dem kapazitiven Fühler ergebenden Signal-nigung der kapazitiven Elemente ergibt. Das Eingangsfaden- 55 Drift versetzt. Das Ausgangssignal am Anschluss 20a ist dann mess-Signal wird in einem Addierer 40 mit einem Kompensa- ein Mess-Signal, das entsprechend auf den Nullwert bezogen tionssignal Vc kombiniert, das gemäss nachfolgender Be- ist.

Schreibung zur Erzeugung eines Messsignals an der Aus- Die Arbeitsweise des automatischen Null-Abstimm-Krei-

gangsklemme 20a erzeugt wird, welches einen absoluten ses 20 ist graphisch in Fig. 4 dargestellt. Wie sich aus Fig. 4 er-

Messwert des Fadens vorgibt, der sich ungeachtet von Abwei- 60 gibt, existiert ein Kompensations-Signal VcI vor der Zeit t0 chungen in dem kapazitiven Fühler präzise auf einen vorbe- und wird Faden F vom Fühlerkopf H entfernt. Die an die stimmten Wert bezieht. Eingangsklemme 18a angelegte Mess-Spannung misst sodann

Der automatische Null-Kreis 20 ist so ausgelegt, dass er die akkumulierte Nullpunktwanderung und hat einen Wert ein neues Kompensationssignal Vc erzeugt, sobald der Faden Vdrift. Wird der Faden zum Zeitpunkt tQ entfernt, erzeugt der F aus einem Schlitz S in einem Fühlerkopf H entweder von 65 Multivibrator 44 einen Torimpuls G, dessen aufsteigende Hand oder mechanisch mit Hilfe einer Spule J herausgehoben Flanke bewirkt, dass der Taktimpuls-Oszillator 46 mit der wird. Wie sich aus nachfolgender Erläuterung ergibt, wird das Erzeugung von Taktimpulsen und der Zähler 48 mit dem Kompensationssignal rasch erzeugt, da es demgemäss nicht Zählen der Impulse aus einem Rückstellzustand beginnt. Das

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Kompensations-Signal Vc springt auf einen Wert + V und be- dells 324, die Oszillator-Teile Ul-A und U1-B Komponenten ginnt stetig abzufallen. Das Ausgangssignal des Addierers hat eines National-Halbleiter-Modells 556, die Zähler-Abschnitte den Wert Vc-Vdrift, der bis zum Zeitpunkt tj abfallt, wenn das U3 und U4 Komponenten des Texas Instruments Modells Kompensations-Signal einen Wert Vc2 erreicht, der in Kombi- 74L93 und ist der Digital/Analog-Umsetzer U2 eine Kompo-nation mit Vdrift dem Bezugs-Nullwert-Signal aus Schaltung 5 nente des Des Analog Devices, Inc.-Modells AD 7520 KN. 54 entspricht; zu diesem Zeitpunkt stoppt der Vergleicher 52 Die mit A und D bezeichneten Masseanschlüsse werden ge-den Taktimpuls-Oszillator 46. Das Kompensations-Signal mäss Darstellung in der unteren linken Ecke der Fig. 5 entbleibt danach konstant auf dem Wert Vc62, und zu einem Zeit- wickelt.

punkt t2, wenn der Faden auf den Fühlerkopf H zurückge- Die Werte der Widerstände und Kondensatoren in der au-

führt wird, stellt die Ausgangsspannung am Anschluss 20a io tomatischen Null-Schaltung 20A in Fig. 5 können die nach-

das Eingangsmess-Signal (mit der Nullpunktwanderung) mi- folgend angegebenen Werte annehmen:

nus Vc2 dar, das ein in geeigneter Weise auf Null bezogenes

Mess-Signal ist.

R1,R2

30,9K

Der vorstehend beschriebene automatische Null-Ab-

R6

100 K

stimm-Kreis 20 liefert ein rasch, beispielsweise innerhalb eines i5 R7

10K

Bruchteils einer Sekunde erzeugbares Kompensations-Signal

R8

56K

Vc. Das Kompensationssignal selbst ist relativ frei von Drift-

R9

4,7K

Effekten, da sein Wert in einem Zähler 48 digital gespeichert

RIO

10K

wird, und wird in einem Digital/Analog-Konverter, einer von

Rll

IM

Drift-Effekten relativ freien Einrichtung, umgesetzt. Der Im

20 R15, R16

22K

puls-Detektor 42 gestattet die Einleitung des automatischen

R17

47K

Betriebs, indem der Faden in einfacher Weise vom Fühler

R18

150

kopf H abgehoben wird. Ist andererseits der Faden aus dem

RA

180K

Schlitz mit einem Solenoid oder dergl. zu entfernen, kann ein

RB

80,6K

separates Startsignal unter Verwendung eines Torimpulses G

25 R22

IM

zur zeitlichen Feststellung der Dauer, in welcher der Faden

R23

4,99K

sich ausserhalb des Schlitzes S befindet, geliefert werden. Es

R26

5M

sei bemerkt, dass der automatische Null-Abstimm-Kreis 20

C2

3,3 Mikrofarad einen Vergleich zwischen dem vorbestimmten Bezugswert

C6

4,7 Mikrofarad und dem Ausgang des Addiererkreises bewirkt, welcher das

30 Cl

0,1 Mikrofarad

Fadenmess-Signal mit dem Kompensations-Signal Vc kombi-

C8

0,22 Mikrofarad niert und dadurch automatisch jede im Addierer 40 entstehende Nullpunktwanderung kompensiert. Fig. 6 und 7 veranschaulichen eine bevorzugte Ausfüh-Fig. 5 veranschaulicht im einzelnen den Aufbau einer au- rungsform der automatischen Eichschaltung 20, in welcher tomatischen Nullabstimmschaltung 20A des vorstehend be- 35 sowohl automatische Null-Wert- als auch automatische Verschriebenen Typs. Der Impuls-Detektor 42 weist eingangssei- stärkungs-Abstimmungen vorgesehen sind. Fig. 6 ist eine all-tig ein Hochpassfilter auf, das aus einem Kondensator C2 gemeine schematische Darstellung der Schaltung, während und einer Diode CR2 am Eingang eines Verstärkers Al A be- Fig. 8 diese in grösseren Einzelheiten zeigt. In dieser Ausfüh-steht, der auf grobe Veränderungen im Eingangssignal an- rungsform ist die kapazitive Brückenschaltung 12b so modifi-spricht, um den Multivibrator 44 auszulösen. Ein Anschluss 40 ziert, dass sie identische Widerstände RD und RE in Reihe ZRO am Eingang des Multivibrators 44 ist zur manuellen mit jeweiligen Kondensatoren Cl und C4 aufweist. Im nor-Anlegung eines Trigger-Signals ausgelegt. Der Multivibrator malen Gebrauch des kapazitiven Fühlers haben die addierten 44 weist einen Oszillatorteil Ul-A auf, der monostabil funk- Widerstände eine relativ konstante Wirkung auf die Verstär-tioniert und einen Ausgangstorimpuls aufweist, um den Takt- kung der Brücke. Wie zuvor werden Signale 01 und 02 an impuls-Oszillator 46 zu starten. Der Taktimpuls-Oszillator 46 « die Anschlüsse 12a und 12b und die Brückenausgänge auf weist einen frei, beispielsweise mit 1 kHz schwingenden Oszil- Leitungen 12c und 12d an die jeweiligen Eingänge des Diffe-latorteil U1 -B auf. Der Zähler 48 besteht aus zwei Vier-Bit- renzverstärkers 16 angelegt. Der Verstärkerausgang 16a wird Zählern U3 und U4 und weist acht Ausgangsleitungen 48a an den Demodulator 18, der ebenfalls das Signal 02 emp-auf, die mit dem Digital/Analog-Umsetzer 50 verbunden fängt, angelegt. Der Demodulatorausgang auf der Leitung sind. Die Ausgangsspannung am Zapfen 1 des Umsetzers 50, 50 18a wird an die automatische Eichschaltung 20B angelegt, welcher dem Anschluss 50a des in Fig. 3 veranschaulichten Wie in der Schaltung 20A wird das Entfernen des Fadens Konverters entspricht, wird an den Eingang des Addierers 40 aus dem kapazitiven Fühler durch einen Impuls-Detektor angelegt, der mit einem Betriebsverstärker A1 -B ausgebildet 42B und einen monostabilen Multivibrator 44B erfasst. Der ist. Der Vergleicher 52 enthält einen Verstärker-Abschnitt erfasste Impuls leitet eine automatische Selbstbestimmung Al-C, wobei ein Bezugs-Nullkreis 54 mit seinem positiven 55 ein, die aus einer automatischen Nullabstimmung, gefolgt Eingangsanschluss verbunden ist. Der Bezugs-Nullkreis 54 von einer automatischen Verstärkungsabstimmung, besteht, weist ein zwischen positive und negative Spannungsquelle Der automatische Ablauf wird von einem Schieberegister 72 von +15 Volt und — 15 Volt geschaltetes Potentiometer R26 gesteuert.

auf, wobei der Potentiometerabgriff über einen Widerstand Der Impuls aus einem monostabilen Multivibrator 44B

R22 mit dem positiven Anschluss des Vergleichers 52 verbun- 60 wird als Takteingangssignal an ein D-Flip-Flop 70 angelegt,

den ist. Der Null-Bezugswert kann demgemäss zur Herstel- an dessen D-Eingang 70a jederzeit ein hohes Eingangssignal lung eines präzisen Eichwerts eingestellt werden. angelegt ist. Nach vorheriger Lösung des Flip-Flop geht der

In Fig. 5 stellen die Zahlen neben den verschiedenen Ver- Ausgang an Leitung 70b mit dem Taktsignal von dem mono-

stärkern, Oszillatoren, Zählern und Umsetzern die An- stabilen Multivibrator 44B von einem niedrigen zu einem ho-

schlussnummern von beispielsweise vorgesehenen Vorrich- 65 hen Wert über. Der Ausgang 70b bleibt auf einem hohen tungen, welche diesen von den Herstellern gegeben wurden, Wert, bis ein Löschsignal am Ende eines Ablaufs empfangen dar. In der Darstellung sind die Verstärkerteile A1 - A bis wird.

Al-C Teile einer Komponente eines National-Halbleiter-Mo- Der hohe Ausgangswert von dem D-Flip-Flop 70 erregt

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ein zuvor gelöschtes Acht-Bit-Schieberegister 72. Dieses 78 über einen vollständigen Zyklus innerhalb des vom Regi-

Schieberegister 72 steuert die jeweils automatische Null- bzw. ster 72 gelieferten Zeitintervalls von einer Sekunde zählen

Verstärkungs-Abstimmungs Ablaufs welche nachfolgend be- kann.

schrieben werden. Ein Takt 74 erzeugt ein Niederfrequenz- Da der Null-Zähler 78 von Null an zählt, läuft der Aus-Taktsignal, welches an den Takteingang des Schieberegisters 5 gang 80a vom Null-Umsetzer 80 durch negative Inkremente, 72 angelegt wird. Dieses Niederfrequenz-Signal kann bei- um einen zunehmend negativen Ausgang 80a zu erzeugen, spielsweise eine Dauer von etwa einer Sekunde haben. Bei ei- Während der Ausgang 80a negativer wird, nimmt die an den ner Taktzeit von einer Sekunde nimmt der Ausgang QC aus Betriebsverstärker 82 vom Spannungsteiler RG, RH ange-dem Schieberegister 72 einen hohen Wert an nach einer Ver- legte Spannung in ähnlicher Weise wie bei Vc nach Fig. 4 ab. zögerung von etwa zwei Sekunden nach Entfernen des Fadens 10 An einem bestimmten Punkt in der fortschreitenden Zählung aus der Brücke des kapazitiven Fühlers. Diese Verzögerung des Zählers 78 versetzt das Analog-Kompensations-Signal von zwei Sekunden gestattet es dem Brückenausgang, sich vom Spannungsteiler des Messwert-Eingangssignal am Benach dem Entfernen des Fadens aus der Brücke zu stabili- triebsverstärker 82 direkt und der Ausgang 82b nimmt einen sieren. Nullwert an. Dieser Punkt der Zählerfolge wird vom Verglei-Ein hohes Eingangssignal wird jederzeit an das Schiebere- 15 eher 84 erfasst, welcher ein Signal an den Zähler 78 zur Unter-gister angelegt, so dass jeder Ausgang des Registers auf einem brechung der Zählung anlegt. Dieses Signal übersteuert das hohen Wert verbleibt, sobald der anfängliche Eingang in Startsignal auf der Leitung 78b und der Zähler hält seinen diese Phase verschoben wird. Wie in Fig. 7 dargestellt, steigt letzten Zählstand und speichert auf diese Weise ein digitales der Ausgang QC der dritten Phase des Registers etwa zwei Se- Null-Ausgleichssignal auf Leitungen 78a. Dieses digitale künden nach dem Erreger-Signal aus dem D-Flip-Flop 70. 2o Kompensations-Signal hält das auf der Leitung 82a sum-Der Ausgang bleibt auf einem hohen Wert, bis ein Löschsi- mierte Analog-Kompensations-Signal während der gesamten gnal über das D-Flip-Flop 70 aus dem Ausgang QH der End- nachfolgenden Verwendung des kapazitiven Fühlers konstufe empfangen wird. In ähnlicher Weise nimmt der Ausgang stant, bis eine spätere automatische Abstimmung eingeleitet QD etwa drei Sekunden nach dem Erreger-Signal einen ho- wird.

hen Wert an und verbleibt auf diesem, bis das Löschsignal 25 Im verbleibenden Teil des Abstimmungsablaufs schliesst empfangen wird. ein Signal vom Register-Ausgang QE einen Analogschalter

Wenn der QC-Ausgang einen hohen Wert annimmt und 92. Durch Schliessung dieses Schalters wird ein variabler Wider QD-Ausgang auf einem niedrigen Wert verbleibt, wird derstand 94 an einen Schenkel der Brücke 12b angeschlossen, von dem UND-Gatter 76 ein hohes Ausgangssignal erzeugt um die Brücke aus dem Gleichgewicht zu bringen. Obgleich und ein Rückstell-Signal 76a wird an den Nullzähler 78 ange- 30 der Faden bereits aus dem Fühler entfernt ist, wird ein vorbelegt. Zu diesem Zeitpunkt werden die verschiedenen Aus- stimmter Fadenkennwert in der kapazitiven Fühlerbrücke si-gänge 78a vom Null-Zähler 78 auf Null zurückgestellt, und muliert. Nach Fertigstellung der automatischen Null Abstim-der Null-Digital/Analog-Umsetzer 80 hat einen Ausgang 80a mung ist der Demodulator-Ausgang auf Leitung 18a aus-von Null. schliesslich von dem simulierten Kennwert und der Verstär-Das demodulierte Mess-Signal, das selbst ohne Faden im 35 kung der Schaltung der Brücke durch den Demodulator abFühler einer Nullpunktwanderung unterhegt, wird über den hängig, wobei diese Verstärkung der Nullpunktwanderung Widerstand RF an den Umkehreingang 82a des Betriebsver- unterliegt.

stärkers 82 angelegt. Die vom Spannungsabfall von der Be- Ist der Widerstand 94 in den Brückenkreis geschaltet, lie-

zugsquelle von 15 Volt an Widerständen RG und RH am fert das Schieberegister 72 ein Zeitintervall von einer Se-

Ausgang des Umsetzers 80 gelieferte Spannung hegt auch am 40 künde, so dass das Messwert-Signal sich stabilisieren kann.

Eingang 82a des Betriebsverstärkers und wird daher mit dem Sodann wird ein Rückstell-Signal an den Verstärkungszähler

Mess-Signal summiert.. Die Schaltungsparameter werden der- 98 über das UND-Gatter 96 angelegt, wenn der Ausgang QF

art ausgewählt, dass, während der Ausgang des Umsetzers 80 einen hohen Wert annimmt und der Ausgang QG auf einem sich auf Null befindet, eine positive Nullwert-Kompensa- niedrigen Wert verbleibt. Mit diesem Rückstell-Signal nimmt tionsverschiebung von etwa einem Volt durch den Span- 45 das digitale Verstärkung Kompensierende Signal auf Leitung nungsteiler RG, RH an den Betriebsverstärker 82 angelegt 98a den Nullwert ab.

wird. Diese Verschiebung kann bis zu — 1 Volt Nullwert-Feh- Der Verstärkungszähler-Ausgang 98a wird an den Digi-

ler vom Fühler korrigieren. tal/Analog-Umsetzer 100 vom Multiplikator-Typ angelegt.

Zum Zwecke einer weiteren Erörterung sei angenommen, Dieser Umsetzer erzeugt einen Analog-Ausgang auf der Lei-

dass der Nullwert-Fehler des Fühlers geringer als die — 1 so tung 100a proportional dem Produkt des Analogeingangs auf

Volt-Verschiebung ist, welche von dem Nullwert-Kompensa- der Leitung 100b und dem Digitaleingang auf den Leitungen tions-Signal korrigiert wurde. Liegt ein derartiges Fühlersi- 98a. Der Analogeingang auf der Leitung 100b wird dem gnal am Eingang des Betriebsverstärkers, ist der Ausgang an Mess-Signal auf der Leitung 18a entnommen und der Ana-

Leitung 82b negativ. Dieses Signal wird an den Umkehrein- logausgang 100a wird an den nicht invertierenden Eingang gang eines Vergleichers 84 angelegt, an den ein Bezugs-Null- 55 des Betriebsverstärkers 82 angelegt.

Signal von der Bezugs-Nullquelle 86 an dem sich nicht um- Rückkopplung vom Betriebsverstärker-Ausgang 82b kehrenden Eingang angelegt ist. Liegt der negative Eingang wird nur über den Verstärker RI an den Umkehreingang 82a am Umkehreinang des Vergleichers 84, kann der Zähler in ei- angelegt. Bei dieser Schaltkreisausgestaltung und bei der nen Zählzyklus eintreten, wenn ein Startsignal an den Ein- Nulleinstellung des Digitaleingangs an den Multiplikatorgang 78b angelegt ist. 60 Umsetzer 100 wird die an das Messwert-Signal zwischen Lei-Wie in Fig. 7 dargestellt, wird das Startsignal für den tung 18a und Leitung 20a angelegte Verstärkung ausschliess-Nullwert-Zähler etwa eine Sekunde nach dem Rückstellsignal lieh von den Widerständen RF und RI bestimmt. Diese Wi-empfangen. Nimmt der Registerausgang QD einen hohen derstände werden so ausgewählt, dass ein Verstärkungswert Wert an und bleibt der Ausgang QE auf einem niedrigen von etwa 8 eingestellt ist.

Wert, erzeugt das UND-Tor 88 das Startsignal. Der Nullzäh- 65 Etwa eine Sekunde, nachdem der Zähler 98 auf Null zu-

ler 78 beginnt sodann mit der Zählung der vom Takt-Oszilla- rückgestellt ist, wird ein Signal vom Registerausgang QG

tor 90 erzeugten Taktimpulse hoher Frequenz. Die Frequenz empfangen, um mit der Zählung von Hochfrequenz-Impulsen dieser Taktimpulse ist ausreichend hoch, so dass der Zähler vom Takt 90 zu beginnen. Wenn das digitale Verstärkungs

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Kompensierende Signal auf Leitungen 98a zunimmt, multi- dient. An diesem Punkt ist der dritte Eingang des NAND-pliziert der Umsetzer 100 das Messwert-Signal auf der Lei- Gatters G4 hochwertig, und während die ersten beiden Ein-tung 100b mit einem zunehmend negativen Betrag. Die gänge vom Register 72 einen hohen Wert annehmen, nimmt Schaltelemente werden derart ausgewählt, dass während der der Ausgang einen niedrigen Wert an. Dieser niedrige Ausfortschreitenden Zählung des Zählers 98 die Gesamtverstär- 5 gang wird über ein D-Flip-Flop U10 im Zeittakt eingestellt, kung auf dem Messwert-Signal zwischen Leitung 18a und um einen hohen Ausgang am Q-Flip-Flop-Ausgang zu lie-Leitung 20a zunehmend negativ wird, beispielsweise in Rieh- fern. Während der Q-Ausgang des Flip-Flop U10 hoch ist, tung auf -1.2. Der Ausgang auf Leitung 20a wird mit der an wird jeder Zähler U6, U7, U8 über seinen P-Eingang erregt, das Signal auf Leitung 18a angelegten zunehmend negativen und der erste Zähler U6 wird an seinem T-Eingang zur Auslö-Verstärkung zunehmend negativ. Wenn dieser Ausgang auf 10 sung eines Zählsignals getriggert. Der Taktgeber beginnt da-der Leitung 20a einen vorbestimmten von einer standardisier- her mit den Takt-Signalen zu wachsen, welche vom Hochfre-ten Bezugsverstärkung abhängigen Wert erreicht, unterbricht quenz-Taktgeber 90 angelegt werden.

ein Vergleicher 104 die Zählung der Taktimpulse durch Zäh- Während der Zähler 78 wächst und sein Ausgang an den

1er 98. Der Zählerausgang auf Leitung 98a wird sodann im Digital/Analog-Umsetzer U9 angelegt ist, nimmt der Analog-

Zähler gehalten, um das auf diese Weise bestimmte digitale 15 Ausgang U9 ebenfalls zu, und dieses positive Signal wird an

Verstärkungs-Kompensations-Signal zu speichern, welches den Umkehr-Eingang des Verstärkers A2 angelegt. Der Aus-

mit künftigen Messwert-Signalen zur Kompensierung der gang des Verstärkers A2, welcher über einen Rückkopplungs-

Verstärkungs-Drift in dem kapazitiven Fühler kombiniert Widerstand im Umsetzer U9 rückgekoppelt wird, ist ein an wird. ein Ende des Spannungsteiler-Kreises RG, RH angelegtes ne-

Etwa sieben Sekunden nach Erregung des Schieberegisters 2o gativ anwachsendes Signal. Das entgegengesetzte Ende des

72 nimmt der Ausgang auf Leitung QH einen hohen Wert an Spannungsteilers ist mit einem Zener-Diodenkreis mit einer und ein Lösch-Signal wird an das D-Flip-Flop 70 angelegt. Diode Z2 verbunden, welche eine konstante positive Bezugs-

Das Signal auf der Leitung 70b löscht sodann das Schiebere- Spannung liefert. Der Ausgang des Spannungsteilers wird mit gister, und das Schieberegister bleibt bis zur Einleitung eines dem Messwertsignal am Eingang des Betriebsverstärkers 82

späteren Abstimmablaufs durch den Impuls-Detektor 42B, 25 summiert und mit einem Null-Bezugswert in dem Vergleicher den monostabilen Multivibrator 44B und das D-Flip-Flop 70 34 verglichen, dessen Ausgang das NAND-Gatter G4 steuert,

gelöscht. Während das Register gelöscht ist, behalten der um über Flip-Flop U10 ein Zählstopp-Signal zu erzeugen.

Null-Zähler 78 und der Verstärkungszähler 98 ihre digitalen Dieses Signal wird an die P-Eingänge des Nullwert-Zählers 78

Kompensations-Signal-Ausgänge bei und der Schalter 92 angelegt. Aufgrund des Unterschieds in den Taktgeschwin-

wird in seine offene Stellung zurückgeführt, so dass die 30 digkeiten wird dieses Zähl-Stopp-Signal von dem Zähler 78

Brücke 12b des kapazitiven Fühlers in ihren ausgeglichenen aufgenommen, bevor der QE-Ausgang des Steuerregisters 72

Zustand zurückkehrt. einen hohen Wert annimmt.

Obzwar ein Impuls-Detektor und ein monostabiler Mo- Wenn der Ausgang QE des Steuer-Registers 72 einen ho-novibrator als Vorrichtungen zur Einleitung des automati- hen Wert annimmt, behält der Zähler 78 seinen digitalen sehen Abstimmablaufs dargestellt sind, muss dies nicht not- 35 Nullwert-Kompensations-Signal-Ausgang bei und der Anawendigerweise so sein. Beispielsweise kann der Faden aus log-Schalter 92 wird geschlossen, um Register R56 und R58 dem kapazitiven Fühler vermittels eines Solenoids entfernt an die kapazitive Brückenschaltung über die Leitung 92a an-werden, das auf ein Steuersignal aus einem zentralen Steuer- zuschliessen. Danach nimmt der QF-Register-Ausgang einen Prozessor anspricht, und das D-Flip-Flop 70 könnte auf das hohen Wert an. Dieser Ausgang wird zusammen mit dem ingleiche Steuer-Signal ansprechen. Der Register-Ausgang QH 40 vertierten QC-Ausgang über ein NAND-Gatter G6 angelegt könnte sodann auch ein Endfolge-Signal an den Steuer-Pro- und bewirkt, dass der invertierte Löscheingang jedes der Vier-zessor übermitteln, welches das Solenoid entregen und den Bit-Zähler U11, U12 und U13 des Verstärkungszählers 98 ei-Faden in seine Position innerhalb der kapazitiven Brücke zu- nen niedrigeren Wert annimmt. Damit wird das digitale Verrückführen würde. stärkungs-Kompensations-Signal auf den Ausgangsleitungen

Eine detailliertere Schaltung zur Implementierung der 45 des Zählers 98 gelöscht, um auf Null zu gehen. Diese Aus-

Ausführungsform nach Fig. 6 ist in Fig. 8 dargestellt. In die- gangsleitungen sind mit den Eingängen des Multiplikator-Di-

ser Schaltung wird ein Signal eines hohen Wertes an den D- gital/Analog-Konverters U15 des Verstärkungsumsetzers 100

Eingang des Flip-Flop 70 über den Widerstand R30 angelegt. verbunden.

Wenn ein Signal am Takteingang auf der Leitung 70c empfangen wird, nimmt der Ausgang Q des Flip-Flop 70 einen 50 Wenn der Ausgang QG des Steuer-Schieberegisters hohen Wert an und entfernt damit das Lösch-Signal an dem schliesslich einen hohen Wert annimmt, bewirkt er, dass der invertierten Löscheingang des Registers. Wenn das Lösch-Si- Ausgang des NAND-Gatters G8 einen niedrigen Wert an-gnal entfernt ist, wird der Eingang mit hohem Wert an den nimmt, wodurch ein hoher Q-Ausgang vom D-Flip-Flop U14 Anschlüssen A und B des Schieberegisters über das Register geliefert wird. Der hohe Ausgang vom D-Flip-Flop erregt vom Nieder-Frequenz-Taktgeber 74 im Zeittakt eingestellt. 55 jede Stufe des Verstärkungszählers 98 und löst eine Zählfolge Nach etwa zwei Sekunden sind beide Eingänge des NAND- über den Eingang T des Zählers Uli aus.

Gatters G2 (UND-Gatter 76) hochwertig, und die invertier- Der verstärkte Ausgang vom Zähler 98 wird mit dem ten Löscheingänge des Zählers 78 nehmen einen niedrigen Analog-Messwert-Signal in dem Multiplikator-Digital/Ana-

Wert an. Der aus drei Vier-Bit-Zählern U6, U7 und U8 beste- log-Umsetzer U15 multipliziert und liefert ein anwachsendes hende Nullwert-Zähler 78 wird auf einen Nullwert-Ausgang eo Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal wird an den invertie-

gelöscht. Die verschiedenen Zähler-Ausgangsleitungen sind renden Eingang eines Verstärkers A4 angelegt, dessen Aus-

mit den Eingängen eines Multiplikator-Digital/Analog-Um- gang an den spannungsteilenden Widerständen R66 und R68

setzers U9 verbunden. angelegt wird. Die geteilte Spannung, welche das Produkt des

Nach etwa drei Sekunden werden der QD-Ausgang des Messwert-Signals ist, und ein vorbestimmter konstanter Wert

Registers und der invertierte QE-Ausgang an ein NAND- 65 wird an den nicht invertierenden Eingang des Betriebsverstär-

Gatter G4 angelegt. Das NAND-Gatter G4 hat einen dritten kers 82 angelegt. In dem Masse wie der Ausgang des Verstär-

Eingang vom Null-Vergleicher 84, so dass sein Ausgang so- kungszählers 98 wächst, nimmt die an das negative Mess-Si-

wohl als Zähler-Start-Signal und als Zähler-Stop-Signal gnal auf der Leitung 18a angelegte negative Verstärkung zu.

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Schliesslich entspricht der positive Ausgang auf Leitung 20a dem an den nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 104 von der Zener-Diode 22 angelegten positiven Signal. Der Ausgang des Vergleichers 104 nimmt sodann einen niedrigen Wert an und bewirkt, dass der D-Eingang des Flip-Flop IJ14 einen hohen Wert annimmt und das die Zählung auslösende Signal vom Flip-Flop U14 zum Zähler 98 einen niedrigen Wert annimmt, wodurch die Zählung beendet wird. An diesem Punkt ist die an das Messwert-Signal auf Leitung 18a aufgrund des digitalen Verstärkungs-Kompensations-Signals am Ausgang des Zählers 98 angelegte Verstärkung derart, dass das bekannte Brückenungleichgewicht zu einem standardisierten Ausgang auf Leitung 20a führt.

In Fig. 8 sind die Multiplikator-Digital/Analog-Umsetzer U9 und U15 Komponenten des Modells AD7521 der Firma Analog Devices, Inc. Die Werte der Widerstände und Kondensatoren in dem automatischen Eichkreis 20b nach Fig. 8 können die nachfolgend aufgeführten Werte sein:

R30

1K

R32, R34

470K

R36, R38

1K

R40, R42

4,7K

R44

1K

R46

IM

R48

10K

R50

IM

R52

1K

R54

1K

R56

4,99K

R58

10K

R60

1K

R62

IM

R64

1K

R66

8,06K

R68

3,01K

8

R70, R72, R74 1K

RF 10K

RG 60,4K

RH 30,1K

5 RI 8,06K

C12 1 nF

C14 0,01 nF

Die Widerstände RD und RE in der Brückenschaltung io haben jeweils 499 Ohm.

Aus vorstehenden Ausführungen ergibt sich, dass durch die Erfindung ein kapazitives Mess- und Überwachungs-Sy-stem geschaffen wird, das der durch Verunreinigung des kapazitiven Fühlers hervorgerufenen Signal-Drift mit Mitteln i5 unter Verwendung von Standard-Komponenten und Vorrichtungen in einer Schaltung entgegenwirkt, die sich leicht aufbauen lässt, bei einem Kostenaufwand, der im Vergleich mit den Kosten gering ist, die zur Entfernung der Verschmutzungen durch häufiges Reinigen eines Fühlerkopfes aufge-20 wendet werden müssen.

Obgleich bevorzugte Ausführungsformen der automatischen Abstimmschaltungen zur Erzielung dieser Ziele unter 25 Bezugnahme auf Figuren 5 und 8 beschrieben wurden, versteht es sich, dass auch andere Schaltungsformen, Komponenten und Element-Werte oder Modelle zur Durchführung der vorliegenden Erfindung vom Fachmann konzipiert werden können.

30 Obzwar vorliegend spezielle Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben wurden, geschah dies nur zum Zwecke der Darstellung der Erfindung. Dies versteht sich nicht als Beschränkung des Umfangs der Erfindung, da die vorliegend offenbarten Konstruktionen in vielerlei Hin-35 sieht geändert werden können, ohne vom Sinn und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen.

C

6 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

642168 2 PATENTANSPRÜCHE Mittel (98) zur digitalen Zählung der Taktimpulse und zur

1. Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung der Erzeugung eines digitalen Ausgangs zur Darstellung dersel-Kennwerte eines sich bewegenden Fadens (F) durch Hin- ben, sechste Mittel (82,100) mit einem Digital/Analog-Um-durchführen des Fadens durch einen kapazitiven Fühler (12) setzer (100) zur Abstimmung der Verstärkung des Messwert-und Erzeugung eines elektrischen Faden-Messwert-Signals 5 signais auf die digitale Zählung, siebente Mittel (102,104) zur Darstellung eines Messwerts des Fadens, bezogen auf ei- zum Nachweis, dass ein bestimmter Vergleich zwischen dem nen vorbestimmten Bezugswert oder Nullpunkt, gekennzeich- mit korrigierter Verstärkung erhaltenen Messwertsignal (20 net durch: a) und einem standardisierten Signal erreicht ist, und achte

Simulierung eines vorbestimmten Fadenkennwertes in Mittel (104+98) zur Unterbrechung der Taktimpulszählung dem kapazitiven Fühler; 10 bei Lieferung des Nachweises, dass der bestimmte Vergleich während der Simulierung des Fadenkennwertes Erzeu- erreicht ist, woduch das digitale Verstärkung kompensierende gung und Speicherung in einer Signal-Speichervorrichtung ei- Signal auf einem Pegel, bezogen auf den Betrag der angesam-

nes die Verstärkung kompensierenden Signals, welches die er- melten Verstärkungs-Drift in dem kapazitiven Fühler (12 B),

forderliche, an das Messwertsignal anzulegende Verstärkung fixiert wird und mit dem Fadenmesswert-Signal kombiniert zur Erzeugung eines vorbestimmten Signals wiedergibt; 15 wird, um einen präzisen korrigierten Messwert zu erhalten.

Beenden der Fädenkennwert-Simulierung und 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich-

Abstimmen der Verstärkung des Fadenmesswert-Signals net, dass die sechsten Mittel (82,100) zur Abstimmung der entsprechend dem gespeicherten die Verstärkung kompensie- Verstärkung des Messwertsignals einen Operationsverstärker renden Signal zur Erzeugung eines gegen Verstärkungsdrift (82) mit einem zwischen einem Ausgang und einem Eingang kompensierten Signals. 20 liegenden Rückkopplungs-Widerstand (RI) aufweisen, dass

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das Mess-Signal über einen Eingangs-Widerstand (RF) an dass das die Verstärkung kompensierende Signal ein Digital- den einen Eingang des Operationsverstärkers angelegt ist, Signal ist und dass es in einer digitalen Signal-Speichervor- und dass der Digital/Analog-Umsetzer (100) ein Multiplika-richtung (98) gespeichert ist. tor ist und das Messwert-Signal über den Multiplikator-Digi-

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, 25 tal/Analog-Umsetzer an den anderen Eingang des Opera-dass der simulierte Fadenkennwert in dem kapazitiven Fühler tionsverstärkers (82) angelegt wird.

durch Einschaltung eines Schaltkreiselements (94) in einem 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich-

Schenkel der kapazitiven Brücke (12 B Fig. 6) simuliert wird. net, dass die zweiten Mittel (42 B, 72,74,90,98) mit dem ka-

4. Verfahren gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch pazitiven Fühler zur kontinuierlichen Aufnahme des Messfolgende vorgängige Schritte; 30 wert-Signals aus diesem verbunden sind und des weiteren ein

Entfernen des Fadens (F) aus dem kapazitiven Fühler (12 Impuls-Erfassungsmittel (42 B) zum Nachweis von Änderun-

B); während des Entfernens des Fadens Erzeugung eines digi- gen in dem Messwertsignal entsprechend dem Entfernen des talen Nullwert-Kompensations-Signals, welches den Aus- Fadens aus dem kapazitiven Fühler aufweisen, und dass die gang des kapazitiven Fühlers wiedergibt und Speicherung des vierten Mittel (90) zur Erzeugung einer Taktimpulsfolge, und digitalen Nullwert-Kompensations-Signals in einer digitalen 35 dass die fünften Mittel (98) zur digitalen Zählung der Taktim-

Signalspeichervorrichtung (78); pulse so ausgelegt sind, dass der Ablauf der Selbstabstim-

Kombinierung des Fadenmesswert-Signals mit dem digi- mung beim Nachweis des Entfernens des Fadens aus dem ka-

tal gespeicherten Nullwert-Kompensations-Signal und dem pazitiven Fühler durch den Impuls-Detektor (42 B) beginnt,

digital gespeicherten Verstärkung kompensierenden Signal wodurch bei Entfernen des Fadens jeweils ein neues die Ver-

zur Erzeugung eines korrigierten Signals, das sowohl für die 40 Stärkung kompensierendes Signal automatisch erzeugt wird.

Nullpunkt-Wanderung als auch für die Verstärkungs-Drift 10. Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Ausführung des kompensiert ist, die sich aus den Änderungen im kapazitiven Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

Fühler ergeben, wobei die digitale Speicherung der Kompen- die Mittel zur Simulierung eines vorbestimmten Fadenkenn-

sations-Signale ihre Abwanderung ausschliesst. wertes in dem kapazitiven Fühler (12 B) abgeglichene Schalt-

5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach An- 45 Elemente (Q- C4, RD, RE) in gegenüberliegenden Schenkeln spruch 1, gekennzeichnet durch erste Mittel (92,94) zur Simu- der kapazitiven Brücke (12) sowie Mittel (92,94) zum An-lierung eines bestimmten Fadenkennwerts in dem kapazitiven schluss eines zusätzlichen Schaltkreiselements (94) nur an ei-Fühler (12), durch zweite Mittel (42 B, 72,74,90,98), welche, nem der Schenkel umfassen, um die kapazitive Brücke (12 B) wenn im Fühler (12) die Simuliermittel eingesetzt sind, auf aus dem Gleicheewicht zu bringen.

den Fühler ansprechen, ein Verstärkung kompensierendes Si- 50

gnal erzeugen und es in einer Signalspeichervorrichtung (98) 11 • Vorrichtung nach Anspruch 6 zur Durchführung des speichern, wobei das die Verstärkung kompensierende Signal Verfahrens nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Mittel die notwendige Verstärkung des Faden-Mess-Signals dar- (42 B, 44 B, 70,72,74,76,88,96) zur Steuerung der zugehöri-

stellt, um eine genaue Messangabe zu liefern, und durch dritte Sen Null- und Verstärkungs-Selbstabstimmverfahren, wenn

Mittel (100,102,104) zur Abstimmung der Verstärkung des 55 ^er Faden aus dem kapazitiven Fühler (12 B) entfernt wird,

Fadenmesswert-Signals entsprechend dem gespeicherten Ver- Mittel (78,80,84,86) zur Erzeugung während dem Nullab-

stärkung kompensierenden Signal zur Erzeugung eines gegen stimmungsverfahren eines digitalen Kompensations-Signals,

den Verstärkungsdrift kompensierten Signals. ^as ^en Ausgang des kapazitiven Fühlers wiedergibt, wenn der Faden entfernt ist, sowie zur Speicherung des digitalen

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, zur Ausführung des Ver-60 Nullwert-Kompensations-Signals in einer digitalen Signalfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichervorrichtung (78), und Mittel (RG, RH, RF, RI) zur Verstärkung kompensierende Signal ein Digital-Signal und Kombinierung, nach Einsatz des Fadens in den Fühler, des die Signal-Speichervorrichtung (98) eine Digital-Signal-Spei- Fadenmesswert-Signals mit dem digital gespeicherten Null-chervorrichtung ist. wert-Kompensations-Signal und dem digital gespeicherten,

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich- 65 die Verstärkung kompensierenden Signal zur Erzeugung eines net, dass die zweiten Mittel ein Messwert-Signal vom kapazi- korrigierten Signals, das sowohl für die Nullpunkt-Wande-tiven Fühler (12 B) empfangen und folgende Mittel enthalten: rung als auch für die Verstärkungs-Drift kompensiert ist, die vierte Mittel (90) zur Erzeugung einer Taktimpulsfolge, fünfte sich aus den Änderungen im kapazitiven Fühler ergeben, wo-

bei die digitale Speicherung (78,98) der Kompensations-Si-gnale ihre Abwanderung ausschliesst.