Устройство для измерения площади плоских объектов Советский патент 1983 года по МПК G01B21/28 

Изобретение относится к кон1рот ноизмерительной тскнике, в частности к устройствам для измерения площадей плоских объектов, и может быть использовано, например, при биолошческюс исследованиях для измерения листьев реете Известно устройство для измерешга площади плоских объектов, содерясашёе транспортирукиций барабан с продольными прорезями, осветитель, расположенный внутри барабана, линейку фотоприемников, размещенную снаружи от йрабана, два прижимнъос валка, механизм прижима вход ного валка, фотсэтриемник измерителя, пути, интегратор и регистратор, а также механизм отвода входного пршкимного ролика Г11« Недосгатком устройства является слож ность конструкции и высокое энергопотре ление. Наиболее близким к изо етению является устройство для измерения площади плоских объектов, содермсащее датчик ширины в Виде линейки емкостных ячеек, задагяик перемещения, генератор импульсов, делитель частоты, логическую схему регистр, RS -триггер, коммутатор и счег чик Г2 . Недостатком устройства является невы с окая точность измерения из-аа погрешно стей, возникающих при неполном учете долей площади ячеек, частично перекр№тък объектом. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель Достигается тем, что устройс1«о для измерения площади плоских объектов, содерксащёе датчик ширины в виде линейки ек4костных ячеек, за датчик перемещения, генератор, импушгсов, делитель частоты, логическую схему, регистр, RS -триггер, коммутатор и счетчик, снабжено тремя вычитающими блоками, делителем, блоком логики, соединенным со счетчиком, компаратором я источником опорного напряжения, соединенным с первзым асодом компаратора, генератор импульсов, делитель частоты , логическая схема, регистр и коммут тор соединены последовательно, генерато импульсов соединен с осодвми задатчика перемещения к датчика ширины, выходы которого соединены с информеошонньши входами коммутатора, выход эадатчика перемещения соединен с вторым выходом регистра и Р -в содом Rs-трйггера, S ВХОД которого соединен с выходом сф са регистра, первые входы первого и вто рого вычитакяних блоков соединены с опорным выходом датчика ширины, вторые входы вычитающих блоков - с выходами коммутатора, а выходы подключены; соответственно к первому и второму входам делителя и третьего вычитакядего блока, выход последнего соединен чз третьим входом делителя, выход которого соединен с первътм входом блока логики, к второму входу которого подключен выход компаратора, второй и третий входы компаратора соединены соответственно с первым и вторъгм выходами коммутатора. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство состоит из соединенных поспеловательно генератора 1 импульсов, аелителя 2 частоты, логической схемы 3, регистра 4 и коммутатора 5, соединеннъос последовательно делителя 6, блока 7 логики и счетчика 8, источника 9 опорного напряжения и компаратора 10, звдатчика 11 перемещения в виде емкостной ячейки, образованной электродами 12, 13 и формирователем 14, датчика 15 ширинът, состоящего из 1...П измерительнък емкоетнък ячеек и опорной емкостной ячейки (п , RS -триггера 16, первого 17, второго 18 и третьего 19 вычитающих блоков. Устройство работает следующим образом. При транспортировании объекта измерения между электродами линейки емкостных ячеек на выходе формирователя 14 задатчика 11 перемещения появляются имп 71ьсы, причем каждый импульс соответствует линейному перемещению, объекта на заданное расстояние. За это же время-импульсы делителя 2 частотъ: через логическую схему 3 и регистр 4 переключают коммутатор 5, который опращивает каждую из емкостных ячеек датчика 15 ширины, причем таким образом, что на первом выходе появляется сигнал, например , с первой ячейки, а на втором - со второй, или в общем случае п-г1 -ячейки, а на Втором выходе с h-ой ячейки. При опросе последней емкостной ячейки Й5 -триггер 16 формирует сигнал Запрет на прохождение импульсов через логическую схему 3 на вход регистра 4. При дальнейщей работе импульсы поступают на вход регистра 4 только после очередного импульса с формирователя 14 задатчика 11 перемещения. При опросе ячеек датчика 15 ширинъ, в которых отсутствует объект измерения, с первого и второго выходов коммутатора

5 на первый и второй воводы кокшар агора 1О поступает минимальный сигнал, величина которого не превышает уровня опорного напряжения с источника 9 опорного напряжения.5

Выходной сигнал с выхода компаратора 1О, равный логическому О, формирует Запрет для прохождения импульсов с делителя 6 на вход счетчики 8. При опросе измерительных ячеек l...h 10 датчика 15 ширины, в которых расположен объект, и превышении уровня сигнала с ячеек с номерами n -lопорного

напряжения, на выходе компаратора 1О формируется логическая 1 и с выхода 15 делителя 6 через блок 7 логики импульсы поступают на вхов счетчика 8. . С выхода вычитающего блока 17 напря сение и , прсяюраиональное разности сигналов измерительной ячейки п -1 и 20 опорной ячейки m , и выхода вычитающего блока 18 напряжение U , прснпоршюнальное разности сигналов .измеритель ной ячейки п и опорной ячейки гт , поступают на входы Делителя 6 и входы 25 вычитающего блока 19« В случае, когда Х вьосодное напряжение вычитающего блока 19, поступающее на управлякуший вход делителя 6, положительное и делитель 6 вьшолняет (жерацию деления

U,

Uy yUv, деянтеяь

в случае, пэгда

...- - .

6 BI шoлняfT:JC)a6pasвк

н

Ц( U.

jUv

операцию-тр 1,; либо. ( Ч

выхода делителя 6 чвспо вшуяьсов, пропорциональное результату явления, через блок 7 логики поступает «i шод счетчвка 8, причем при реэуаяьтате деленвя рав ном На выходефор(игаруетсямаксимеишное количество ккпупьсов, а при мЕВимальном результате деленвя, равном О,О1, число импульсов ршно 1, т.е. импутшЬ

соответствует нл«мвадв, равной , где

I ,. -1 IvO Г

плошаш одаой ячейКвдатчика 15 ширины. Счетчик 8 еилаоаяяет с ммироввние числа мпульсов, пропо1шиональнод плошади изменяемого объекта, и отофажает результат измерения на цифровом индикаторе.

Таким образом, за счет учета плошади частично перекрытых ячеек датчика ширины, повсопается точкосль измерения.

Годовой экономический эффект от к:польз1жаш1Я одного устройсгва для измерения плошади составит 1145 уб.

УСТРОЙСТЙО ДЛЯ ИЗМЕРВНИЯ ПЛСШАДИ ПЛОСКИХ ОБЪЕКТбВ, соДе}жашее датчик ширины в виде линеЯКИ емкоетшлк ячеек, задатчик леремш10 ния, генератор импульсов, делитель частоты, логическую схему, регистр, RS-триггер, коммутатор и счетчик, о т.я и ч a к щ е е с я тем, что, с целью повышения точности оно снабжено тремя вычитающими блоками, делителем. блоком лотки, соединенным со счетчиком, компаратором и источником опорш)го напряжения, соединенным с первым входом компаратора, генератор импульсов, делитель чеютоты, логическая схема, регистр и коммутатор соеаинены последовательно, генератор импульсов соединен с входами задатчика перемещения и датчика ширины, шлкоды которого соединены с иа|)ормационньп и входами коммутатора, выход задатчика перемещения соединен с вторим восодом регистра и f -вкодом RS -триггера, S -вход которого соединен с выходом сброса регистра, первые вкоды первого и второго вычитакошх блоков соединены с опорным выходс 1 датчика ширины, вторые входы вычитающих блоков - с выходами коммутатора, a вькоды подключены соответственно к первому и . второму входам делителя и третьего вычитающего блока, вькод последЕйэго соединен с третьим входом делителя, выход которого соединен с первым вкодом бло. ка логики, к второму Екоду которого под00 ключен выход компаратора, второй и треоо ; тий вкоды.компаратора соединены соответственно с первым и BTopsJM взьгходами 00 коммутатора.

I

5