DD296769A5

DD296769A5 - ARRANGEMENT FOR EXAMINING THE PHYSICAL PROPERTIES OF MUENCES

Info

Publication number: DD296769A5
Application number: DD34286990A
Authority: DD
Inventors: Mathias Kurzweg; Axel Ortmann; Olaf Mathews; Eckhardt Seher; Uwe Volwarski
Original assignee: Act Gesellschaft Fuer Soft- Und Hardwaresysteme Mbh,De
Priority date: 1990-07-18
Filing date: 1990-07-18
Publication date: 1991-12-12
Also published as: GB9114414D0; GB2248333A

Abstract

Die Erfindung dient insbesondere zur Erfassung des Durchmessers und der Oberflaechenstruktur von Muenzen. Dabei werden mittels Lichtsender und Lichtempfaenger die Muenzen abgetastet und nachfolgend in einer einen Microcontroller enthaltenen Signalverarbeitungsschaltung die Meszwerte verarbeitet. Fig. 10{Muenze; Durchmessererfassung; Oberflaechenstruktur; Pruefung; Lichtsender; Lichtempfaenger; Signalverarbeitung; Taktfrequenz; Microcontroller; Optoelektronik; Verstaerker; Muenzendrehung; Streulichtempfang}The invention is used in particular for detecting the diameter and the surface structure of coins. In this case, the coins are scanned by means of the light transmitter and the light receiver, and subsequently the measurement values are processed in a signal processing circuit containing a microcontroller. Fig. 10 {coin; Diameter measurement; superficies; Exam; Light source; Lichtempfaenger; Signal processing; clock frequency; Microcontroller; optoelectronics; Amplifier; Muenzendrehung; Stray light receiving}

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Prüfung physikalischer Eigenschaften von Münzen und dient insbesondere zur Erfassung des Durchmessers und der Oberflächenstruktur von Münzen.The invention relates to an arrangement for testing physical properties of coins and serves in particular for detecting the diameter and the surface structure of coins.

Characteristic of the known state of the art

Münzprüfsysteme haben die Aufgabe, charakteristische physikalische Parameter von Münzen (geometrische Abmessungen, Material, Prägung, Rändelung) zu erfassen, und nach einer Analyse der Meßergebnisse über die Echtheit und den Wert des Prüflings zu entscheiden. Hierzu werden in der Technik unterschiedliche Prüfverfahren angewendet, die man in mechanische, induktive und optische Verfahren einteilen kann. Am weitesten verbreitet sind die mechanischen und die induktiven Prüfverfahren, die optischen sind dagegen seltener vertreten. Viele Anwendungen lassen sich nicht eindeutig einer Klasse zuordnen, da sie Kombinationen mehrerer Verfahren nutzen. Besonders die optischen Prüfverfahren treten oft als Ergänzung in Verbindung mit anderen auf.Coin testing systems have the task of detecting characteristic physical parameters of coins (geometric dimensions, material, embossing, knurling) and, after analyzing the measurement results, to decide on the authenticity and the value of the test object. For this purpose, different test methods are used in the art, which can be divided into mechanical, inductive and optical methods. The most widespread are the mechanical and inductive test methods, whereas the optical ones are less common. Many applications can not be uniquely assigned to a class because they use combinations of multiple methods. Especially the optical test methods often appear as a supplement in connection with others.

Durch optische Prüfverfahren werden vor allem die Dicke- und Durchmesserbestimmung, die Oberflächenerkennung und die Geschwindigkeits-Zeit-Messung realisiert. So wird zur Dicke- und Durchmesserbestimmung und zur Geschwindigkeits-Zeit-Messung das Lichtschrankenprinzip angewandt.By optical test methods, especially the thickness and diameter determination, the surface detection and the speed-time measurement are realized. Thus, the photocell principle is used for thickness and diameter determination and for speed-time measurement.

Zur Ermittlung der Oberflächenstruktur wird die Prägung der Vorder- und/oder Rückseite bzw. der Rändelung der Münze herangezogen, und zwar unter Nutzung des Reflexionsgesetzes. Dabei läßt sich die Reliefstruktur mit Hilfe eines teildurchiässigen Spiegels abtasten oder zur Messung des Reliefneigungswinkels wird dem Empfangssensor eine Maske vorgesetzt, welche eine bestimmte Reflexionscharakteristik aufweist. Da hierbei nur markante Stellen abgetastet werden, lassen sich Störgrößen minimieren.To determine the surface structure, the embossing of the front and / or back or the knurling of the coin is used, using the law of reflection. In this case, the relief structure can be scanned with the aid of a partially transparent mirror or, to measure the relief tilt angle, the receiving sensor is preceded by a mask which has a specific reflection characteristic. Since only significant points are scanned in this case, disturbances can be minimized.

Die Auswertung erfolgt nach verschiedenen Gesichtspunkten. So wird mit Hilfe unterschiedlicher Ansatzwinkel der Sende- und Empfangssensoren der Glanzgrad ermittelt, weiterhin kann eine Auswertung der Strahlenverschiebung oder Lichtstärkeschwankungen vorgenommen werden. Schließlich können Strahlenbildwandler, Solarzellenstrukturen, eine fotografische Identifikation oder eine Infrarotsensorik angewendet werden.The evaluation takes place according to various aspects. Thus, the degree of gloss is determined with the aid of different approach angle of the transmit and receive sensors, furthermore, an evaluation of the beam shift or light intensity fluctuations can be made. Finally, beam imagers, solar cell structures, photographic identification or infrared sensors can be used.

Es ist unter anderem eine Vorrichtung zum Bestimmen des Durchmessers von kreisförmigen Gegenständen, wie Münzen bekannt, bei welchem ein Paar fotoelektrischer Wandler an einem Durchlaß angeordnet sind, an welchem die kreisförmigen Gegenstände vorbeigeführt werden. Die Ausgangssignale werden auf ein Paar Längen-Meßschaltungen gegeben und danach inIt is known, inter alia, an apparatus for determining the diameter of circular objects, such as coins, in which a pair of photoelectric transducers are disposed at a passageway past which the circular articles pass. The output signals are applied to a pair of length measuring circuits and then into

zusammensetzt. Mit Hilfe zweier selektiver Verstärker 6 und 7 werden die Signale unterschiedlicher Frequenz wieder voneinander getrennt. Die Amplitude des Empfangssignals mit der Frequenz f 1 enthält Informationen über den Münzdurchmesser, während die Amplitude des Empfangssignals mit der Frequenz f 2 Aufschluß über die Sprunghöhe und damit den Fehler des gemessenen Durchmessers gibt. Nachdem beide Signale mit Hilfe der Analog/Digitalumsetzer 8,8' digitalisiert wurden, gelangen sie zur Weiterverarbeitung in den Microcontroller 9. Hier erfolgt die Linearisierung mittels einer Eichkurve und Verknüpfung beider Signale zum Zwecke der Fehlerkorrektur.composed. With the help of two selective amplifiers 6 and 7, the signals of different frequencies are separated again. The amplitude of the received signal with the frequency f 1 contains information about the coin diameter, while the amplitude of the received signal with the frequency f 2 gives information about the jump height and thus the error of the measured diameter. After both signals have been digitized with the aid of the analog / digital converter 8,8 ', they go to further processing in the microcontroller 9. Here, the linearization by means of a calibration curve and linking of both signals for the purpose of error correction.

Die Taktung der Lichtsender bringt zusätzlich den Vorteil der Unterdrückung von Meßfehlern, die durch Fremdlicht verursacht werden.The timing of the light emitter additionally has the advantage of suppressing measurement errors caused by extraneous light.

Um Alterungserscheinungen der Lichtsender und des Lichtempfängers als Fehlerquelle auszuschließen, empfiehlt es sich, die Strahlstärke der Lichtsender durch den Microcontroller zu regeln. Die Einstellung erfolgt im Leerlauf der Meßanordnung, d. h., es befindet sich keine Münze im Meßkanal. Der Lichtempfänger ist vollständig beleuchtet. Der Microcontroller erhöht in kleinen Schritten den durch die Lichtsender fließenden Storm, bis festgelegte Empfangssignalpegel an den Ausgängen der selektiven Verstärker erreicht sind. Die eingestellte Stromstärke wird während des Durchlaufens einer Münze nicht verändert. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Lichtsenderfrequenz individuell, für jeden Kanal getrennt, an die Mittenfrequenz der selektiven Verstärker anzupassen. Fehler, die sich infolge der Alterung frequenzbestimmender Bauelemente ergeben, lassen sich somit ausgleichen. Der Microcontroller variiert im Leerlauf der Meßanordnung die Taktfrequenzen f 1 und f 2, bis maximale Empfangssignale erreicht werden.In order to rule out aging phenomena of the light emitter and of the light receiver as a source of error, it is recommended to regulate the radiant intensity of the light emitter through the microcontroller. The adjustment is done at idle the measuring device, d. h., there is no coin in the measuring channel. The light receiver is fully illuminated. The microcontroller increases in small steps the current flowing through the light emitters Storm until fixed received signal levels are reached at the outputs of the selective amplifier. The set current is not changed while a coin is being run. In addition, it is possible to adjust the light transmitter frequency individually, separately for each channel, to the center frequency of the selective amplifiers. Errors resulting from the aging of frequency-determining components can thus be compensated. The microcontroller varies idle the measuring device, the clock frequencies f 1 and f 2 until maximum received signals are achieved.

Die Erfassung der Oberflächenstruktur der Münze erfolgt ebenfalls mit Hilfe optischer Sensorik. Zur Veranschaulichung der Anordnung dient Fig. 5. Über der flachliegenden Münze ist ein punktförmiger Lichtsender 10 und ein Lichtempfänger 11 angeordnet, der als direkter Lichtempfänger bezeichnet werden soll.The registration of the surface structure of the coin also takes place with the help of optical sensors. FIG. 5 is used to illustrate the arrangement. A punctiform light transmitter 10 and a light receiver 11, which is to be referred to as a direct light receiver, are arranged above the flat-lying coin.

Der Lichtsender 10 strahlt in einem bestimmten Winkel auf die Oberfläche der Münze 3. Im Strahlengang des von der Oberfläche reflektierten Lichtes liegt der direkte Lichtempfänger 11. Während der Messungen wird die Münze um ihren Mittelpunkt gedreht. Die Anordnung tastet dabei einen konzentrischen Kreisring der Münzoberfläche ab. Durch Höhenunterschiede auf der Oberfläche kommt es zu einer Modulation der vom Lichtsender ausgehenden Lichtstrahlen, die beim Durchgang von Kanten am besten ausgeprägt ist (Fig. 6A-6C). Nach einer Umdrehung der Münze erhält man das vollständige Bild eines kreisförmigen Ausschnittes 12 der Oberflächenstruktur der Münze. Die zugehörige Signalverarbeitungsschaltung zeigt Fig. 7. Der Lichtsender 10 wird getaktet betrieben, um eine gut Störsicherheit gegen Fremdlicht zu erreichen. Das vom direkten Lichtempfänger 11 detektierte Empfangssignal wird selektiv verstärkt 13 und einem Analog/Digitalumsetzer 15 zugeführt. Anschließend erfolgt die Weiterverarbeitung im Microcontroller 9. Für die Drehung der Münze ist ein Motor mit Ansteuerschaltung 14 vorhanden, der durch den Microcontroller überwacht wird.The light emitter 10 radiates at a certain angle to the surface of the coin 3. In the beam path of the light reflected from the surface of the direct light receiver 11. During the measurements, the coin is rotated about its center. The arrangement scans a concentric circular ring of the coin surface. Height differences on the surface result in a modulation of the light emanating from the light emitter, which is most pronounced in the passage of edges (Figures 6A-6C). After one revolution of the coin, the complete picture of a circular section 12 of the surface structure of the coin is obtained. The associated signal processing circuit is shown in FIG. 7. The light transmitter 10 is operated in a clocked manner in order to achieve good interference immunity against extraneous light. The received signal detected by the direct light receiver 11 is selectively amplified 13 and supplied to an analog / digital converter 15. Subsequently, the further processing takes place in the microcontroller 9. For the rotation of the coin, a motor with drive circuit 14 is present, which is monitored by the microcontroller.

Die metallischen Oberflächen der Münzen weisen abhängig vom Material, dem Verschmutzungsgrad und der Oberflächenrauheit ein unterschiedliches Reflexionsvermögen auf. Besonders lokale Verschmutzungen führen zu einem dynamischen Reflexionsvermögen innerhalb einer einzigen Münze. Das kann zu Meßfehlern führen, die nur schwer zu lokalisieren sind. Dem Problem läßt sich mit dem Einbau eines weiteren Meßempfängers (16, Fig.8) entgegenwirken, der die Bezeichung Streulichtempfänger trägt. Dieser erfaßt das vom Auftreffpunkt des Lichtstrahls senkrecht nach oben reflektierende Licht. Die gemessene Lichtintensität ist gleichzeitig ein Maß für das Reflexionsvermögen an der Meßstelle. Die Empfangssignalaufbereitung erfolgt für beide Empfangssignale getrennt mit Hilfe von selektiven Verstärkern 13,13'; Fig. 9. Nach ihrer Digitalisierung 15,15' erfolgt die Verknüpfung im Microcontroller 9 so, daß ein reflexionsgradunabhängiges Signal zur Verfügung steht. Dieses durchläuft spezielle Filterprogramme, die eine Flankenversteilerung und anschließend einen Vergleich mit abgespeicherten Musterkurven zur Identifikation der Münze durchführen.The metallic surfaces of the coins have different reflectivity depending on the material, the degree of soiling and the surface roughness. Particularly localized contaminants result in dynamic reflectivity within a single coin. This can lead to measurement errors that are difficult to locate. The problem can be counteracted by the installation of a further measuring receiver (16, Fig.8), which carries the designation scattered light receiver. This detects the incident from the point of incidence of the light beam vertically upward light. The measured light intensity is also a measure of the reflectivity at the measuring point. The received signal processing is carried out separately for both received signals by means of selective amplifiers 13, 13 '; 9 after their digitization 15,15 ', the link in the microcontroller 9 is such that a reflection-independent signal is available. This passes through special filter programs that perform a flank steepening and then a comparison with stored pattern curves to identify the coin.

Beide Meßsysteme, Durchmesserklassifikation und Prägungsabtastung, lassen sich vorteilhaft durch einen Microcontroller steuern. Bei modernen Bauelementen dieser Art sind Analog/Digitalumsetzer mit Eingangsmultiplexer und Digital/Analogumsetzer bereits integriert, die sich in Verbindung mit ebenfalls vorhandenen Timern zur Steuerung der Lichtsender eignen. Damit läßt sich das System mit einem vertretbaren ökonomischen Aufwand realisieren. Fig. 10 zeigt das Blockschaltbild einer möglichen Realisierung. Die selektiven Verstärkerwerden vorteilhaft als Operationsverstärker ausgeführt, wobei die Verstärker 13 und 13'aufgrund dergleichen Mittenfrequenz eine identische Randbeschaltung aufweisen. Als Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich im einzelnen:Both measuring systems, diameter classification and embossing scanning, can be advantageously controlled by a microcontroller. In modern devices of this type analog / digital converter with input multiplexer and digital / analog converter are already integrated, which are in conjunction with existing timers for controlling the light emitter. Thus, the system can be realized with a reasonable economic effort. Fig. 10 shows the block diagram of a possible implementation. The selective amplifiers are advantageously implemented as operational amplifiers, the amplifiers 13 and 13 'having an identical edge circuit due to the same center frequency. As an advantage of the embodiment according to the invention over the prior art arise in detail:

- der Einsatz von nur einem Lichtempfänger und die im Aufwand stark reduzierten Signalauswerteschaltungen wirken kostenreduzierend;- The use of only one light receiver and greatly reduced in effort Signalauswerteschaltungen work cost-reducing;

- der Einsatz eines analog arbeitenden Lichtempfängers ermöglicht eine höhere Auflösung und größere Meßgenauigkeit;- The use of an analog light receiver allows a higher resolution and greater accuracy;

- das Prinzip der integralen Flächenmessung reduziert die Meßwerterfassungszeiten und läßt eine höhere Durchlaufgeschwindigkeit der Münzen zu;the principle of integral area measurement reduces the measurement acquisition times and allows a higher throughput speed of the coins;

- die Anordnung der Sensorik ermöglicht eine Verschiebung der Grenze für den kleinsten meßbaren Münzdurchmesser;- The arrangement of the sensors allows a shift of the limit for the smallest measurable coin diameter;

- die integrierte automatische Driftkorrektur erhöht die Zuverlässigkeit der Anordnung und senkt den Wartungs- und Serviceaufwand;- The integrated automatic drift correction increases the reliability of the arrangement and reduces the maintenance and service costs;

- die Taktung der Lichtsender verbunden mit der selektiven Empfangssignalverstärkung garantieren hohe Sicherheit gegen einfallendes Fremdlicht;- The timing of the light emitter combined with the selective received signal amplification guarantee high security against incident external light;

- durch die Verwendung eines Microcontrollers ergibt sich eine hohe Variabilität bei der Anpassung der Anordnung an übergeordnete Funktionsblöcke und die Möglichkeit der unkomplizierten Parametereinstellung (z.B. Teach-In-Programmierung).- By using a microcontroller results in a high variability in the adjustment of the arrangement to higher-level function blocks and the possibility of uncomplicated parameter setting (for example, teach-in programming).

einer Additionsschaltung sowie einer Maximalwert-Speicherschaltung erfaßt. Anschließend werden die Meßwerte auf eine Schaltung gegeben, in welcher die Durchmesser bestimmt werden. Weiterhin wird mit der vorgeschlagenen Schaltung eine Materialbestimmung und eine Zählung der Anzahl der Münzen vorgenommen (DE-OS 3302757).an addition circuit and a maximum value storage circuit detected. Subsequently, the measured values are applied to a circuit in which the diameters are determined. Furthermore, a material determination and a count of the number of coins is made with the proposed circuit (DE-OS 3302757).

Nachteilig hierbeit ist die Anordnung mehrerer fotoelektrischer Wandler sowie der schaltungstechnische Aufwand für die Signierauswertung, der zu erheblichen Kosten bei der Herstellung der Vorrichtung führt.The disadvantage here is the arrangement of several photoelectric transducers and the circuit complexity for the Signierauswertung, which leads to considerable costs in the production of the device.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand für die Abtastung der Münzen zu minimieren sowie eine einfache Signalauswertung zu erreichen.The aim of the invention is to minimize the cost of scanning the coins and to achieve a simple signal evaluation.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Prüfung physikalischer Eigenschaften von Münzen, insbesondere zur Durchmesser- und der Oberflächenstruktur-Erfassung zu schaffen, welche auf optischer Basis arbeitet und bei der eine elektronische Auswertung der gemessenen Signale stattfindet.The invention has for its object to provide an arrangement for testing physical properties of coins, in particular for diameter and surface structure detection, which operates on an optical basis and in which an electronic evaluation of the measured signals takes place.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine optoelektronische Sensorik eingesetzt wird, die aus einem Lichtsender mit einem Lichtempfänger zur Erfassung des Durchmessers der Münze besteht, daß die Münze mittels eines Motors gedreht wird, wobei ein getaktetes Signal eines weiteren Lichtsenders in einem zweiten Lichtempfänger zur Ermittlung der Oberflächenstruktur der Münze erfaßt wird und die Meßergebnisse in einer einen Microcontroller enthaltenen Signalverarbeitungsschaltung ausgewertet werden.According to the invention the object is achieved in that an optoelectronic sensor is used, which consists of a light emitter with a light receiver for detecting the diameter of the coin, that the coin is rotated by a motor, wherein a clocked signal of another light emitter in a second light receiver for Determining the surface structure of the coin is detected and the measurement results are evaluated in a microcontroller contained signal processing circuit.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung wird die Durchmessererfassung mit zwei Lichtsendern und einem Lichtempfänger vorgenommen, eine Taktung der beiden Lichtsender erfolgt mit unterschiedlichen Frequenzen und danach werden die Signalteile der Lichtempfänger mit Hilfe selektiver Verstärker getrennt. Es ist weiterhin denkbar, zur Erfassung der Oberflächenstruktur neben dem zweiten Lichtempfänger einen Streulichtempfänger anzuwenden, wobei die beiden Empfangssignale in dem Microcontroller verknüpft werden und eine Auswertung der Meßwerte unter Nutzung von Filterprogrammen erfolgt, indem die spezifische Lage der Kanteninformationen der Münze zueinander mit bekannten Mustern verglichen wird. Schließlich kann durch den Microcontroller im Leerlauf eine Regelung der Strahlstärke der Lichtsender und/oder ein automatisches Nachziehen der Taktfrequenzen der Lichtsender erfolgen.In an expedient development of the invention, the diameter detection is carried out with two light emitters and a light receiver, a clocking of the two light emitters takes place with different frequencies and then the signal parts of the light receiver are separated by means of selective amplifier. It is further conceivable to use a scattered light receiver for detecting the surface structure next to the second light receiver, wherein the two received signals are linked in the microcontroller and an evaluation of the measured values using filter programs by comparing the specific location of the edge information of the coin to each other with known patterns becomes. Finally, by the microcontroller in idle control of the beam intensity of the light emitter and / or an automatic tightening the clock frequencies of the light emitter can be done.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing of several embodiments. In the drawing show

Fig. 1 bis 3: optoelektronische Sensorik zur DurchmessererfassungFig. 1 to 3: optoelectronic sensor for diameter detection

Fig.4: BlockschaltbildzurSignalverarbeitungnachFig.SFig. 4: Block diagram for signal processing according to Fig. 5

Fig. 5: optoelektronische Sensorik zur Erfassung der OberflächenstrukturFig. 5: optoelectronic sensor for detecting the surface structure

Fig. 6 A bis 6C: Strahlenverlauf einer Anordnung nach Fig. 56 A to 6C: beam path of an arrangement according to FIG. 5

Fig.7: BlockschaltbildzurSignalverarbeitungnachFig.SFig. 7 is a block diagram for signal processing according to Fig. 5;

Fig. 8: eineweitereVariantezurErfassungderOberflächenstrukturFig. 8: another variant for the detection of the surface structure

Fig.9: BlockschaltbildzurSignalverarbeitungnachFig.eFig.9: Block diagram for signal processing according to Fig

Fig. 10: Blockschaltbild zur kombinierten Durchmesser-und Oberflächenerfassung.Fig. 10: Block diagram for combined diameter and surface detection.

Mit der Erfindung lassen sich der geometrische Durchmesser und die Form der Oberflächenstruktur (Prägung) von Münzen ermitteln. Hierzu werden mit Hilfe optischer Sensoren Meßwerte erfaßt und anschließend durch einen Microcontroller ausgewertet. Als Ergebnis liegt eine Aussage über die Echtheit und Wert der untersuchten Münze vor.With the invention, the geometric diameter and the shape of the surface structure (embossing) of coins can be determined. For this purpose, measured values are recorded with the aid of optical sensors and then evaluated by a microcontroller. As a result, there is a statement about the authenticity and value of the examined coin.

Die Messung des geometrischen Durchmessers erfolgt mit Hilfe einer optoelektronischen Sensorik, die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt ist. Ein streifenförmiger Lichtsender 1 beleuchtet einen Lichtempfänger 2, der eine zum Sender passende geometrische Struktur aufweist. Die Münze 3 läuft zwischen Lichtsender 1 und Lichtempfänger 2 durch und schattet den Lichtempfänger 2 entsprechend ihrem Durchmesser ab. Das elektrische Empfangssignal am Lichtempfänger 2 durchläuft ein Minimum, dessen Betrag ein direktes Maß für den Durchmeser der Münze ist. Dabei wird eine konstante Abstrahlleistung des Lichtsenders 1 während des Münzdurchlaufs vorausgesetzt.The measurement of the geometric diameter takes place with the aid of an optoelectronic sensor system, which is shown in FIGS. 1 and 2. A strip-shaped light emitter 1 illuminates a light receiver 2, which has a geometrical structure matching the transmitter. The coin 3 passes between the light transmitter 1 and the light receiver 2 and shadows the light receiver 2 according to their diameter. The electrical received signal at the light receiver 2 passes through a minimum, the amount of which is a direct measure of the diameter of the coin. In this case, a constant emission power of the light emitter 1 is assumed during the coin passage.

In der Praxis kann es vorkommen, daß die Münze auf Grund ihrer hohen kinetischen Energie beim Durchlaufen der Sensorik keinen Kontakt zur Laufbahn 4 hat. Wenn ein Lichtempfänger mit einer linearen Empfangscharakteristik über den gesamten Bereich zur Verfügung steht, hat das Springen einer Münze keinen negativen Einfluß auf das Ergebnis. Das Empfangssignal wird nur um den für den Münzdurchmesser relevanten Teil geschwächt, egal, an welcher Stelle die Münze den Lichtempfänger abschattet.In practice, it may happen that the coin due to their high kinetic energy when passing through the sensor has no contact with the track 4. When a light receiver having a linear receiving characteristic is available over the entire area, jumping a coin does not adversely affect the result. The received signal is only weakened by the part relevant to the coin diameter, regardless of where the coin shadows the light receiver.

Als Empfänger lassen sich diskrete Strukturen (Fotodiodenarrays oder CCD-Zeilen) einsetzen. Diese weisen eine ausgezeichnete Linearität auf, sind jedoch recht teuer und deshalb für diese Anwendung nicht attraktiv. Alternativ lassen sich homogene Halbleiterstrukturen (Flächendioden, Fotoelemente) als optischer Empfänger verwenden. Leider ist deren Linearität im Randbereich unzureichend.As a receiver, discrete structures (photodiode arrays or CCD lines) can be used. These have excellent linearity, but are quite expensive and therefore not attractive for this application. Alternatively, homogeneous semiconductor structures (surface diodes, photoelements) can be used as the optical receiver. Unfortunately, their linearity in the edge region is insufficient.

Das Problem läßt sich mit einer sensorischen Anordnung nach Fig. 3 und einer Signalverarbeitungsschaltung nach Fig.4 lösen.The problem can be solved with a sensor arrangement according to FIG. 3 and a signal processing circuit according to FIG.

Gegenüber der Anordnung in Fig. 1 und Fig. 2 wurde in Fig. 3 ein zweiter Lichtsender 5 eingeführt. Beide Lichtsender werden mit einer unterschiedlichen Frequenz getaktet (zu-und abgeschaltet). DieTaktgenerierung übernimmt der Microcontroller 9. Das mit dem Lichtempfänger 2 gemessene Empfangssignal enthält ein Frequenzgemisch, das sich aus Frequenzen f 1 und f 2Compared to the arrangement in FIG. 1 and FIG. 2, a second light transmitter 5 has been introduced in FIG. Both light transmitters are clocked at a different frequency (switched on and off). The clock generation is performed by the microcontroller 9. The received signal measured with the light receiver 2 contains a frequency mixture consisting of frequencies f 1 and f 2

Claims

1. Arrangement for testing the physical properties of coins, characterized by the following features:

Use of an optoelectronic sensor system consisting of a light transmitter (1) and a light receiver (2) for detecting the diameter of the coin (3),

- Rotation of the coin (3) by means of a motor (M), wherein a clocked signal of another light emitter (10) in a second light receiver (11) for determining the surface structure of the coin (3) is used.

- Evaluation of the measurement results in a microcontroller (9) contained signal processing circuit.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that

- Acquisition with two light transmitters (1,5) and one light receiver (2)

a timing of the light transmitters (1, 5) with different frequencies (f 1, f 2)

- A separation of the signal components of the light receiver (2) in the signal processing circuit by means of selective amplifier (6,7) takes place.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that

a scattered-light receiver (16) is used to detect the surface structure next to the second light receiver (11),

- a combination of the two received signals (f 3) in the microcontroller (9) is performed,

- An evaluation of the measured values using filter programs takes place, in which the specific position of the edge information of the coin (3) is compared to each other with known patterns.

4. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that a regulation of the beam intensity of the light transmitter (1,5) by the microcontroller (9) takes place in idle.

5. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that an automatic tightening of the clock frequencies (f 1, f 2) of the light transmitter (1,5) for the diameter detection by the microcontroller (9) is carried out at idle.