КАЛИБРОВКА ДАТЧИКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ
CALIBRATION OF SENSOR FOR PROCESSING OF VALUABLE DOCUMENTS

Настоящее изобретение относится к способу калибровки датчика, используемого для проверки ценных документов, например, в устройстве для их обработки. Изобретение относится, кроме того, к соответствующему датчику и к соответствующему устройству для обработки ценных документов.
Для проверки ценных документов обычно используют датчики, с помощью которых определяют тип ценных документов и/или проверяют их на подлинность и/или на состояние. Подобные датчики используют, например, для проверки банкнот, чеков, удостоверений личности, кредитных карт, чековых карт, билетов, ордеров и иных аналогичных ценных документов. Ценные документы проверяют в устройстве для их обработки, в котором в зависимости от проверяемых свойств ценных документов имеется один или несколько различных датчиков. Обычно датчики через определенные интервалы времени или при фактической необходимости в этом проверяют на предмет их правильной работоспособности. Для контроля датчика его сначала калибруют, а затем при необходимости регулируют, соответственно юстируют. Обычно для калибровки используют калибровочные среды (калибровочные материалы), которые подают к датчику и от которых он регистрирует измеряемые сигналы. Такие калибровочные среды могут быть рассчитаны на проверку одного или нескольких свойств отдельным датчиком либо для проверки нескольких или всех релевантных свойств несколькими или всеми релевантными датчиками устройства для обработки ценных документов. Так, например, для калибровки датчиков, применяемых для проверки банкнот, в качестве калибровочных сред используют бумажные листы с известными, заданными свойствами или же подготовленные специально для проверки датчиков банкноты.
В некоторых устройствах для обработки ценных документов они перемещаются в таком устройстве мимо используемых для их проверки датчиков. Для калибровки таких датчиков мимо них вместо ценного документа перемещают калибровочную среду с получением датчиками измеренных значений, характеризующих те или иные свойства калибровочной среды. Эти измеренные значения сравнивают с заданными значениями, соотнесенными с калибровочной средой. В том случае, когда измеренные на калибровочной среде значения отличаются от ее заданных значений, обычно выполняют регулировку соответствующего датчика, в ходе которой его по возможности настраивают таким образом, чтобы при измерении на калибровочной среде он по меньшей мере приблизительно выдавал заданные значения. Отрегулированный таким путем датчик затем используют для проверки ценных документов.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать способ калибровки используемого для проверки ценных документов датчика, каковой способ обеспечивал бы прецизионную калибровку датчика.
Указанная задача решается с помощью объектов, заявленных в независимых пунктах формулы изобретения. В соответствующих зависимых от них пунктах формулы изобретения приведены различные предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Предлагаемый в изобретении способ предназначен для калибровки датчика, используемого для проверки ценных документов. Ценные документы проверяются датчиком, например, в устройстве для их обработки, имеющем транспортировочную систему для перемещения ценных документов мимо датчика в направлении их перемещения. Такое устройство может иметь калибровочный режим, в котором один или несколько его датчиков подвергаются калибровке предлагаемым в изобретении способом. Датчик, калибруемый предлагаемым в изобретении способом, представляет собой, например, датчик для проверки оптических, магнитных, электрических, механических или же геометрических свойств ценных документов. При проверке ценных документов определяется их тип и/или проверяется их подлинность и/или их состояние. Подобное устройство может быть оснащено, кроме того, загрузочным и приемным карманами или лотками для подачи в него, соответственно для вывода из него ценных документов.
В целях калибровки датчика мимо него в направлении перемещения перемещают калибровочную среду, от которой датчик регистрирует измеряемые сигналы. Регистрируемые датчиком измеряемые сигналы прежде всего подразделяются на первые измеряемые сигналы, регистрируемые датчиком от по меньшей мере одного эталонного участка калибровочной среды, и вторые измеряемые сигналы, регистрируемые датчиком от по меньшей мере одной метки калибровочной среды. На основании зарегистрированных измеряемых сигналов, прежде всего на основании первых измеряемых сигналов, определяют эталонные данные калибровочной среды. Помимо этого на основании зарегистрированных измеряемых сигналов, прежде всего на основании вторых измеряемых сигналов, определяют по меньшей мере один параметр перемещения калибровочной среды, который при этом определяют количественно.
В качестве эталонных данных можно использовать, например, величину или уровень измеряемого сигнала, зарегистрированного от эталонного участка. В другом варианте в качестве эталонных данных можно также использовать иные параметры измеряемого сигнала, например ограничиваемую им площадь на его характеристике и иные параметры. При использовании датчика с несколькими сканирующими дорожками для каждой из них можно на основании зарегистрированного на ней измеряемого сигнала определять индивидуальные эталонные данные, например, определять для каждой сканирующей дорожки эталонное значение.
Параметры перемещения калибровочной среды могут представлять собой, например, скорость ее перемещения в направлении перемещения и/или ее положение в плоскости перемещения, прежде всего ее перекошенное положение и/или ее положение перпендикулярно направлению перемещения. При количественном определении по меньшей мере одного параметра перемещения количественно определяют, например, скорость перемещения калибровочной среды и/или ее положение в плоскости перемещения. Положение калибровочной среды можно количественно выражать, например, через величину ее смещения в направлении, перпендикулярном направлению перемещения, относительно ее заданного, идеального положения. Идеальное положение калибровочной среды можно задавать, например, относительно датчика, прежде всего относительно его сканирующих дорожек.
После этого на основании параметра перемещения калибровочной среды, прежде всего на основании скорости ее перемещения и/или на основании ее положения при перемещении, определяют по меньшей мере одну поправку. Затем с использованием этой определенной поправки или нескольких определенных поправок корректируют определенные ранее эталонные данные калибровочной среды. Так, например, для каждой сканирующей дорожки датчика определяют индивидуальную поправку. При осуществлении предлагаемого в изобретении способа эталонные данные можно также многократно корректировать с использованием поправок, при этом такие процессы коррекции могут выполняться последовательно либо одновременно. Так, например, в этих целях количественно определяют несколько различных параметров перемещения калибровочной среды. Для каждого из этих различных параметров перемещения калибровочной среды затем можно определять собственные поправки, используемые для коррекции эталонных данных. В другом варианте на основании различных параметров перемещения калибровочной среды можно также определять общие поправки, совместно используемые для коррекции эталонных данных. Эталонные данные можно также корректировать квазикосвенно, корректируя с использованием поправок уже зарегистрированные измеряемые сигналы от эталонного участка. В результате коррекции измеряемых сигналов, регистрируемых на одной сканирующей дорожке, в конечном итоге автоматически корректируются и эталонные данные, зарегистрированные на этой сканирующей дорожке.
Для определения по меньшей мере одной поправки можно использовать результаты предшествующих измерений на калибровочной среде, проводившихся при различных условиях ее перемещения, например, при различной скорости ее перемещения и/или в различных ее положениях в плоскости перемещения. Так, например, результаты предшествующих измерений могут быть представлены в виде таблицы, в которой содержатся измеренные при определенных условиях перемещения калибровочной среды поправки в зависимости от условий ее перемещения и которая держится наготове для калибровки датчика. Для определения поправок в содержащей их таблице отыскивают те условия перемещения калибровочной среды, которые по меньшей мере приблизительно соответствуют количественно определенным параметрам перемещения калибровочной среды, и из таблицы выбирают соответствующие этим условиям перемещения калибровочной среды поправки. В другом варианте взаимосвязь между условиями перемещения калибровочной среды и поправками можно также определять путем моделирующих вычислений. В еще одном варианте поправки можно также вычислять на основании условий перемещения калибровочной среды, соответственно на основании параметров ее перемещения с использованием геометрических зависимостей. Так, например, на основании положения калибровочной среды при ее перемещении можно вычислять размер перекрываемой эталонным участком части каждой из сканирующих дорожек. При этом прежде всего можно для каждой сканирующей дорожки вычислять ту часть ее площади, которую при перемещении калибровочной среды мимо сканирующей дорожки перекрывает эталонный участок калибровочной среды. Затем с использованием определенных таким путем поправок корректируют определенные ранее эталонные данные калибровочной среды.
В одном из особых вариантов в указанной выше таблице для каждой скорости перемещения калибровочной среды указано по процентному поправочному коэффициенту, на который при отклонении скорости перемещения калибровочной среды от номинальной изменяются измеренные сигналы датчика. С помощью такой таблицы определяют тот поправочный коэффициент, который относится к количественно определенной скорости перемещения калибровочной среды, т.е. к фактической скорости ее перемещения. Для коррекции эталонных данных калибровочной среды измеряемые сигналы либо в другом варианте сами эталонные данные умножают на такой поправочный коэффициент из таблицы. Таким путем можно компенсировать влияние неравномерности скорости перемещения калибровочной среды на измеряемые сигналы от эталонного участка, соответственно на эталонные данные калибровочной среды.
В результате предлагаемой в изобретении калибровки датчика получают скорректированные эталонные данные, которые можно затем использовать для регулировки датчика. Скорректированные эталонные данные сравнивают с заданными данными, соответствующими калибровочной среде, прежде всего ее эталонному участку. Заданные данные могут содержать одно или несколько постоянных числовых значений, например, несколько числовых значений для различных частей эталонного участка. Постоянные числовые значения могут иметь интервалы их изменения (колебания), которыми задаются приемлемые или допустимые отклонения от заданных данных в определенном диапазоне значений. В том случае, когда скорректированные эталонные данные отличаются от заданных данных калибровочной среды, требуется регулировка датчика. Регулировка датчика может выполняться автоматически либо только после соответствующего подтверждения извне, например оператором, который инициировал калибровку датчика. При регулировке датчика изменяют, например, параметры, которые датчик использует для обработки измеряемых сигналов, регистрируемых им от ценных документов при их проверке. В другом варианте при регулировке датчика можно также изменять его аппаратные настройки, например, при значительных отклонениях скорректированных эталонных данных от заданных данных.
В одном из вариантов датчик, калибруемый предлагаемым в изобретении способом, имеет несколько сканирующих дорожек, расположенных в линию перпендикулярно направлению перемещения калибровочной среды, соответственно проверяемых ценных документов с определенным периодом. Так, например, при калибровке датчика для каждой из его сканирующих дорожек определяют по собственной поправке. Затем с использованием поправки, определенной для соответствующей сканирующей дорожки, корректируют зарегистрированные на ней эталонные данные. Датчик имеет, например, калибровочный режим, в котором его калибруют предлагаемым в изобретении способом. Датчик может быть выполнен с возможностью самостоятельного выполнения некоторых из стадий предлагаемого в изобретении способа калибровки. С этой целью датчик может быть оснащен калибровочным устройством, которое может определять по меньшей мере один параметр перемещения калибровочной среды. Дополнительно такое калибровочное устройство может быть выполнено с возможностью определения по меньшей мере одной поправки на основании по меньшей мере одного параметра перемещения калибровочной среды и/или с возможностью коррекции эталонных данных с использованием по меньшей мере одной поправки. Датчик прежде всего может быть также выполнен с возможностью саморегулировки.
Альтернативно этому или дополнительно к этому и устройство для обработки ценных документов может быть оснащено калибровочным устройством. Подобное устройство для обработки ценных документов может быть выполнено с возможностью калибровки датчика предлагаемым в изобретении способом и при необходимости его регулировки. Так, например, калибровочное устройство устройства для обработки ценных документов может быть выполнено с возможностью определения по меньшей мере одного параметра перемещения калибровочной среды и/или определения по меньшей мере одной поправки на основании по меньшей мере одного параметра перемещения калибровочной среды и/или коррекции эталонных данных с использованием по меньшей мере одной поправки. Указанные непосредственно выше стадии могут также частично выполняться калибровочным устройством устройства для обработки ценных документов, а частично - калибровочным устройством датчика. В другом варианте для калибровки, прежде всего для выполнения всех или некоторых из указанных непосредственно выше стадий, можно также использовать внешнее калибровочное устройство, которое может быть подсоединено к устройству для обработки ценных документов, например портативное калибровочное устройство, которое можно использовать для нескольких устройств для обработки ценных документов.
Помимо этого устройство для обработки ценных документов может иметь опознающий датчик для распознавания идентификатора калибровочной среды, подаваемой в устройство для обработки ценных документов, а также память, в которой хранится несколько идентификаторов и для каждого из них хранится информация о том, для какого датчика или для каких датчиков в отношении какого свойства и/или каких свойств должна выполняться калибровка с использованием снабженной соответствующим идентификатором калибровочной среды.
Используемая для калибровки калибровочная среда имеет по меньшей мере один эталонный участок, на основании зарегистрированных от которого измеряемых сигналов определяют эталонные данные калибровочной среды, и по меньшей мере одну метку, на основании зарегистрированных от которой измеряемых сигналов определяют параметры перемещения калибровочной среды. Калибровочная среда может иметь один или несколько эталонных участков для калибруемого датчика. Несколько эталонных участков могут располагаться на калибровочной среде, например, вдоль одной линии или по определенной схеме. Дополнительно калибровочная среда может иметь один или несколько эталонных участков для калибровки других датчиков. В качестве эталонного участка и в качестве меток в предпочтительном варианте используют разные части калибровочной среды, которые, однако, могут представлять собой фрагменты одной и той же надпечатки, например, одного и того же оттиска или печатного изображения. По меньшей мере одну метку и по меньшей мере один эталонный участок предпочтительно выполнять с высокой точностью расположения относительно друг друга, чтобы их точное относительное положение было точно определено. Соблюдение этого условия позволяет добиться высокой точности калибровки. В предпочтительном варианте метки и эталонный участок выполняют на одной стадии, например за один прогон при печати. Калибровочная среда представляет собой, например, плоский объект, который имеет внешний вид, аналогичный внешнему виду проверяемого датчиком ценного документа, например представляет собой запечатанный бумажный лист или выбранный ценный документ. Для своей идентификации калибровочная среда может быть снабжена идентификатором. Помимо этого калибровочная среда может также содержать информацию о том, калибровка каких датчиков возможна с ее использованием, и/или соответствующие ей заданные данные. Такая информация может содержаться, например, в последовательности знаков и/или в штриховом коде, и/или на электронном носителе информации, которым снабжена калибровочная среда. В одном из вариантов калибровочная среда имеет несколько меток, которые отстоят одна от другой в направлении, перпендикулярном направлению ее перемещения, и шаг которых в направлении, перпендикулярном направлению ее перемещения, прежде всего в целое число раз больше периода сканирующих дорожек датчика. Метки могут быть также смещены относительно друг друга в направлении перемещения калибровочной среды. Ширина меток может, например, точно соответствовать ширине сканирующей дорожки в направлении, перпендикулярном направлению перемещения калибровочной среды, или же может быть в целое число раз больше ширины одной сканирующей дорожки. В качестве меток можно использовать определенные надпечатки либо фрагменты печатного изображения, однако в качестве них можно также использовать края калибровочной среды, выполненные в ней отверстия и т.д.
Калибруемый датчик и устройство для обработки ценных документов предназначены для проверки ценных документов, перемещаемых мимо датчика таким же образом, что и калибровочная среда. При калибровке датчика и при проверке ценных документов в каждом случае регистрируются измеряемые сигналы от перемещаемой мимо него калибровочной среды, соответственно перемещаемого мимо него ценного документа. Однако для калибровки датчика и для проверки ценных документов предусмотрены различные режимы работы датчика и/или устройства для обработки ценных документов, каковые режимы можно задавать извне и регистрируемые в каковых режимах измеряемые сигналы используются по-разному. В режиме калибровки измеряемые сигналы, зарегистрированные от калибровочной среды, используются для выявления состояния датчика, а в режиме проверки ценных документов зарегистрированные от них измеряемые сигналы используются для определения подлинности и/или типа, и/или состояния ценных документов.
Для калибровки датчика предпочтительно использовать набор калибровочных сред, например пачку из 100 калибровочных сред, подаваемый, соответственно подаваемую, в устройство для обработки ценных документов. Калибровка с использованием множества калибровочных сред позволяет устранять другие отклонения измерительной системы и повысить точность калибровки. Для калибровки отдельные калибровочные среды их набора последовательно перемещаются через устройство для обработки ценных документов и проходят при этом мимо калибруемого датчика. Калибровочные среды одного их набора могут различаться между собой, например, только своими идентификаторами и иметь одинаковые один или несколько эталонных участков и по меньшей мере одну метку. Для каждой отдельной калибровочной среды их набора определяют эталонные данные, которые корректируют с использованием определенного для каждой конкретной калибровочной среды поправки, полученной на основании одного или нескольких конкретных параметров перемещения данной калибровочной среды. Таким образом, коррекцию эталонных данных выполняют индивидуально для каждой калибровочной среды их набора для определения тем самым относящихся к ней скорректированных эталонных данных. После этого вычисляют среднее значение скорректированных эталонных данных калибровочных сред их набора. Это среднее значение сравнивают со значениями из заданного интервала, в котором лежит среднее заданное значение, ожидаемое для конкретного набора калибровочных сред. Среднее заданное значение и/или заданный интервал можно вводить в устройство для обработки ценных документов через соответствующий интерфейс, например, путем ручного ввода, по сети или из носителя информации, например из флэш-памяти (накопителя, подключаемого к порту универсальной последовательной шины (USB)), соответствующего набору калибровочных сред. В том случае, если среднее значение, вычисленное для калибровочных сред одного их набора, находится за пределами заданного интервала, выполняют регулировку датчика. Пределы заданного интервала соответствуют, например, максимально приемлемым отклонениям от среднего заданного значения.
Для калибровки датчика можно выбирать определенные калибровочные среды из их набора. В том случае, если, например, при использовании одной калибровочной среды устанавливают слишком большое отклонение параметров ее перемещения от ожидаемых, данную калибровочную среду и полученные при ее применении результаты измерений можно игнорировать при калибровке датчика. В этом случае среднее значение определяют на основании скорректированных эталонных данных остальных калибровочных сред их набора, т.е. тех калибровочных сред, параметры перемещения которых лежат в определенных допустимых пределах.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:
на фиг.1a - калибровочная среда, перемещаемая мимо датчика в идеальном положении,
на фиг.1б - калибровочная среда, перемещаемая мимо датчика в смещенном вверх положении, и
на фиг.1в - калибровочная среда, перемещаемая мимо датчика в перекошенном положении.
На фиг.1а-в показан первый вариант, в котором для калибровки датчика 10 используется калибровочная среда 1, перемещаемая с этой целью в направлении Т мимо датчика 10, который регистрирует или принимает исходящие от нее измеряемые сигналы. Показанная на чертежах система может располагаться в устройстве для обработки ценных документов, в котором они проверяются датчиком 10. Датчик 10 соединен с калибровочным устройством 5, которое может быть расположено, например, в корпусе датчика 10 или вне него.
Калибровочная среда 1 имеет эталонный участок 2, на котором на нее нанесен определенный эталонный материал, при сканировании которого датчик 10 в идеальном случае, когда он оптимально отрегулирован, регистрирует определенные заданные значения измеряемой величины. Подобный эталонный материал может быть, например, однородно распределен на эталонном участке 2. При использовании магнитного датчика 10 эталонный материал может содержать, например, магнитные пигменты. При применении же оптического датчика 10 эталонный материал может содержать, например, флуоресцирующие или фосфоресцирующие пигменты либо может иметь один или несколько определенных цветов. Помимо этого за пределами эталонного участка 2 калибровочная среда 1 имеет несколько меток 3а, 3b, которые обладают такими свойствами, что при их прохождении мимо датчика 10 он также регистрирует исходящие от них измеряемые сигналы. Метки 3а, 3b могут быть выполнены, например, также из эталонного материала. Для создания эталонного участка 2 и меток 3а, 3b эталонный материал надпечатывали на калибровочную среду 1 на одной стадии. В одном из конкретных вариантов в начале и в конце калибровочной среды 1 нанесено по три передних метки 3а, соответственно по три задних метки 3b, одни и другие из которых соответственно расположены на одной линии, перпендикулярной направлению Т перемещения.
В показанном на фиг.1а-в варианте датчик 10 имеет двенадцать измерительных или сканирующих дорожек L1-L12, расположенных вдоль линии, перпендикулярной направлению Т перемещения калибровочной среды 1, с периодом а. Для каждой из сканирующих дорожек L1-L12 предусмотрено по чувствительному элементу 11, которыми регистрируются измеряемые сигналы от перемещаемой мимо датчика 10 калибровочной среды 1, а именно: измеряемые сигналы от эталонного участка 2, величина или уровень которых ниже обозначается через R1-R12, и измеряемые сигналы от меток 3, величина или уровень каковых сигналов ниже обозначается через M1-M12. Калибровочная среда 1 специально выполнена для калибровки датчика 10. В рассматриваемом варианте калибровочная среда 1 согласована с калибруемым датчиком 10 в том отношении, что шаг d меток 3а, 3b в целое число раз, в данном случае в два раза, больше периода а сканирующих дорожек. Помимо этого в показанном на чертеже варианте протяженность меток 3а, 3b перпендикулярно направлению Т перемещения выбрана соответствующей ширине сканирующих дорожек датчика 10, которая в рассматриваемом варианте соответствует периоду а сканирующих дорожек.
В проиллюстрированном на фиг.1а примере калибровочная среда 1 перемещается мимо датчика 10 в идеальном положении. При прохождении мимо него меток 3а, 3b на сканирующих дорожках L4, L6 и L8 регистрируются измеряемые сигналы уровней М4, М6 и М8, тогда как на сканирующих дорожках L1-L3, L5, L7 и L9-L12 регистрируются лишь пренебрежимо слабые, исходящие от меток 3а, 3b измеряемые сигналы. Помимо этого на сканирующих дорожках L2-L11, перекрываемых калибровочной средой 1, регистрируются исходящие от эталонного участка 2 измеряемые сигналы уровней R2-R11, тогда как на расположенных вне калибровочной среды 1 сканирующих дорожках L1 и L12 регистрируются исходящие от эталонного участка 2 лишь пренебрежимо слабые измеряемые сигналы.
a
b
a
b
a
b
a
b
a
b
На фиг.1б калибровочная среда 1 показана в своем неидеальном, смещенном вверх положении при ее перемещении мимо датчика 10. При этом калибровочная среда 1, например, в связи с тем, что занимаемое ею положение при ее перемещении неизбежно носит случайный характер, смещена в плоскости перемещения вверх. Величина такого смещения передних меток 3а, соответственно задних меток 3b ниже обозначается через V, соответственно V. На фиг.1б каждое из таких смещений V и V в качестве примера указано для самой нижней из меток 3а и 3b относительно нижнего края сканирующей дорожки L8. По сравнению с идеальным положением калибровочной среды, в котором она показана на фиг.1а, на сканирующей дорожке L11 в данном случае от эталонного участка 2 регистрируется измеряемый сигнал сниженного уровня R11, поскольку сканирующая дорожка L11 лишь частично перекрывается эталонным участком 2. Поэтому без учета смещенного вверх положения калибровочной среды для этой сканирующей дорожки L11 из-за сниженного уровня R11 измеряемого сигнала были бы получены искаженные эталонные данные. Однако согласно изобретению учитывается такое смещенное вверх положение калибровочной среды. По причине смещенного вверх положения калибровочной среды 1 от ее меток 3а, 3b на некоторых из сканирующих дорожек также регистрируется измененный измеряемый сигнал. По сравнению с идеальным положением калибровочной среды, в котором она показана на фиг.1а, на каждой из сканирующих дорожек L4, L6 и L8 от меток 3a, 3b регистрируются измеряемые сигналы сниженных уровней М4, М6 и М8. Помимо этого и на каждой из сканирующих дорожек L3, L5 и L7 в данном случае от меток 3a, 3b регистрируются измеряемые сигналы не пренебрежимо малых уровней М3, М5 и М7. Положение калибровочной среды, которое она занимает при ее перемещении, можно количественно определить на основании уровней М4, М6 и М8 измеряемых сигналов и уровней М3, М5 и М7 измеряемых сигналов. Для вычисления величины смещения калибровочной среды 1 вверх в данном примере определяют ее смещения V/V в направлении, перпендикулярном направлению Т перемещения, путем (логического) связывания между собой уровней измеряемых сигналов, полученных на смежных сканирующих дорожках. Так, например, результатом каждой из операций (М4-М3)/М4, (М6-М5)/М6 и (М8-М7)/М8 в случае идеального положения калибровочной среды, в котором она показана на фиг.1а, является примерно числовое значение, равное 1. При перемещении же калибровочной среды в смещенном вверх положении, показанном на фиг.1б, получают явно меньшее числовое значение, например, если калибровочная среда 1 смещена вверх примерно на половину периода а сканирующих дорожек, результатом каждой из указанных операций было бы примерно числовое значение, равное 0. Промежуточные значения смещений V, V можно вычислять путем интерполяции. Для более точного определения положения калибровочной среды 1, в котором происходит ее перемещение, можно также определять смещения V, V для каждой из всех трех передних и каждой из всех трех задних меток 3a, 3b.
a
b
a
b
Аналогичным образом можно поступать и при перемещении калибровочной среды 1 в смещенном вниз положении, когда она движется в плоскости ее перемещения со сдвигом вниз. По сравнению с идеальным положением калибровочной среды, в котором она показана на фиг.1а, при перемещении калибровочной среды в смещенном вниз положении вновь регистрируются измеряемые сигналы сниженного уровня, в данном случае на каждой из сканирующих дорожек L4, L6 и L8, тогда как на каждой из сканирующих дорожек L5, L7 и L9 от меток 3a, 3b регистрируются измеряемые сигналы не пренебрежимо малых уровней М5, М7 и М9. Таким образом, в отличие от смещенного вверх положения измеряемый сигнал не пренебрежимо малого уровня регистрируется на сканирующей дорожке L9 вместо сканирующей дорожки L3. В соответствии с этим смещенное вверх и смещенное вниз положения калибровочной среды можно различать между собой, например, путем сравнения уровней М3 и М9 измеряемых сигналов. Так, в частности, разность между уровнями М3 и М9 измеряемых сигналов в смещенном вверх положении и в смещенном вниз положении имеют разный знак (плюс или минус). Смещения V, V в смещенном вверх положении указываются, например, с положительным знаком, а смещения V, V в смещенном вниз положении - с отрицательным знаком. Для количественного определения величины смещения калибровочной среды вниз при ее перемещении можно, например, выполнять операции (М4-М5)/М4, (М6-М7)/М6 и (М8-М9)/М8, результатом каждой из которых при перемещении калибровочной среды в идеальном положении является числовое значение, равное 1, но при перемещении калибровочной среды в смещенном вниз положении являются, как и при перемещении в смещенном вверх положении, меньшие числовые значения.
a
b
a
b
a
b
a
b
На фиг.1в показано другое неидеальное положение калибровочной среды 1 при ее перемещении, а именно: перекошенное положение, в котором она перемещается мимо датчика 10 с наклоном под углом α к направлению Т своего перемещения. В отличие от идеального положения, а также от смещенного вверх и смещенного вниз положений при перемещении калибровочной среды 1 в перекошенном положении от ее передних меток 3a и задних меток 3b регистрируются явно различающиеся между собой измеряемые сигналы. Согласно фиг.1в от передних меток 3a калибровочной среды 1 регистрируются измеряемые сигналы сравнительно малых уровней М4, М6 и М8, но сравнительно больших уровней М3, М5 и М7. От задних же меток 3b калибровочной среды 1 регистрируются измеряемые сигналы практически нулевых уровней М4, М6 и М8, но сравнительно больших уровней М5, М7 и М9. Перемещение калибровочной среды в перекошенном положении можно выявить путем сравнения уровней измеряемых сигналов от передних меток 3a с уровнями измеряемых сигналов от задних меток 3b, прежде всего путем сравнения между собой уровней М3 и М9 измеряемых сигналов. Для количественного определения перекошенного положения, т.е. для определения угла α, например, для передних меток 3a и для задних меток 3b выполняют указанные выше в описании фиг.1б операции по количественному определению величины смещения вверх, соответственно смещения вниз калибровочной среды при ее перемещении. В показанном на фиг.1в примере результат выполнения указанных операций для передних меток 3a соответствует смещенному вверх положению, т.е. смещению V с положительным знаком, а для задних меток 3b - смещенному вниз положению, т.е. смещению V с отрицательным знаком. На фиг.1в каждое из таких смещений V и V в качестве примера указано для самой нижней из меток 3a и 3b относительно нижнего края сканирующей дорожки L8. Тем самым делением разности между величиной смещения V передних меток 3a и величиной смещения V задних меток 3b на расстояние D между метками 3a и 3b в направлении Т перемещения вычисляют значение sinα, т.е. sinα=(V-V)/D.
При использовании индуктивного магнитного датчика 10 перемещение калибровочной среды 1 в перекошенном положении может также привести к снижению уровня измеряемого сигнала, индуцируемого в начале и в конце эталонного участка 2, вследствие менее резких его начала и конца. При однородном распределении эталонного материала на эталонном участке 2 такое уменьшение уровня индуцируемого измеряемого сигнала по меньшей мере в приблизительно одинаковой степени проявляется на разных сканирующих дорожках магнитного датчика 10. Поправочный коэффициент, на который уменьшается величина индуцируемого измеряемого сигнала, зависит от угла α. При использовании оптического датчика 10 перемещение калибровочной среды в перекошенном положении также может отражаться на зарегистрированных измеряемых сигналах. Так, например, из-за перекошенного положения калибровочной среды 1, развернутой на угол α, и связанного с этим перекошенного положения эталонного участка 2 увеличивается его фактически измеренная длина в направлении Т перемещения. Конкретную взаимосвязь между углом α и поправочным коэффициентом можно определять, например, на основании результатов целенаправленных измерений на калибровочной среде 1 в ее перекошенном положении, например, перед калибровкой или на основании результатов моделирующих вычислений.
a
b
На основании зарегистрированных датчиком 10 измеряемых сигналов от эталонного участка 2 определяют эталонные данные калибровочной среды 1. В качестве эталонных данных для каждой из сканирующих дорожек L1-L12 используют, например, уровень R1-R12 измеряемых сигналов. В последующем такие эталонные данные R1-R12 корректируют в зависимости от количественно определенных смещений V, V передних и задних меток 3a, 3b и при необходимости в зависимости от угла α. Так, например, для поправки на показанное на фиг.1б смещенное вверх положение корректируют эталонные данные R11 и R1, зарегистрированные на сканирующих дорожках L11 и L1, тогда как эталонные данные, зарегистрированные на сканирующих дорожках L2-L10 и L12, не требуют никакой коррекции.
a
b
a
b
R1
R2
R1
R2
R1
R2
R1
R2
R1
R2
R1
R2
Для коррекции эталонных данных калибровочной среды 1 при ее перемещении в показанном на фиг.1в положении необходима поправка на смещенное вверх положение (смещение V) меток 3a и смещенное вниз положение (смещение V) меток 3b, а также поправка на перекошенное положение калибровочной среды 1, развернутой на угол α. На основании величин смещений V и V с учетом известного положения эталонного участка 2 на калибровочной среде 1 сначала определяют величины смещений V и V краев эталонного участка 2 относительно его идеального положения, указанных па фиг.1 относительно верхнего края сканирующей дорожки L2. Отрицательный знак и величина обоих смещений V и V указывают на то, что в показанном на фиг.1в примере необходима коррекция эталонных данных, зарегистрированных на сканирующих дорожках L2 и L12. В соответствии с этим при положительном знаке обоих смещений V и V потребовалась бы коррекция эталонных данных, зарегистрированных на сканирующих дорожках L1 и L11, а при разных знаках смещений V и V - коррекция эталонных данных, зарегистрированных на сканирующих дорожках L1, L2, L11, L12, но только при условии, что величина смещений не превышает период а сканирующих дорожек. В том же случае, когда смещения V, V оказываются больше периода а сканирующих дорожек, необходимо также корректировать эталонные данные, зарегистрированные на других сканирующих дорожках, например на сканирующих дорожках L3 или L10. Для учета смещений V и V эталонные данные, зарегистрированные на сканирующих дорожках L2 и L12, можно корректировать, например, с использованием таблицы поправок, которые были определены на основании результатов целенаправленных измерений на калибровочной среде 1 при ее перемещении в различных положениях. Для учета также перекошенного положения краев в качестве дальнейшей коррекции эталонных данных можно, например, выполнять умножение эталонных данных, зарегистрированных на сканирующих дорожках, на поправочный коэффициент, определенный в зависимости от угла α.
На регистрируемые от эталонного участка 2 измеряемые сигналы при использовании датчиков некоторых типов может также влиять скорость перемещения калибровочной среды 1, например при использовании магнитных или оптических датчиков. Поэтому из-за колебаний скорости перемещения калибровочной среды 1 зарегистрированные эталонные данные также могут искажаться. В некоторых вариантах скорость перемещения калибровочной среды 1 определяют в квазиоперативном режиме, измеряя фактическую скорость перемещения калибровочной среды 1 на основании исходящих от нее измеряемых сигналов. (Фактическую) скорость перемещения калибровочной среды 1 определяют, например, на основании промежутка времени, проходящего между моментами регистрации измеряемых сигналов от меток 3a и 3b калибровочной среды 1, в сочетании с известным расстоянием D между ними в направлении Т перемещения (см. фиг.1а). В этом случае эталонные данные можно затем корректировать в зависимости от (фактической) скорости перемещения калибровочной среды. Необходимые для этого поправки можно, в свою очередь, определять путем проведения измерений на калибровочной среде 1 перед калибровкой датчика или путем выполнения моделирующих вычислений.