Устройство для измерения параметров кодовых дисков Советский патент 1983 года по МПК G08C9/06 G08C25/00 

ьм л J

r/ Уст.0 Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано для определения качества изготовления кодовых диско высокоточных фотоэлектрических преобразователей . Известно устройство для измерени параметров кодовых дисков при помощи измерительного микроскопа 1. Недостатками этого устройства яв ляются большая трудоемкость выявления дефектов кодовой шкалы и субъек тивность их оценки из-за большого количества ее делений. Наиболее близким к изобретению п технической сущности является устро ство для измерения параметров кодовых дисков, содержащее источник изл чения, оптически соединенный через последовательно расположенные конде сор, И1здикаторный и контролируемый диски с блоком фотоприемников, выхо ды которого подключены к блоку инди кации - осциллографу 2. Недостатками известного устройст .ва являются его сложность и субъективность оценки качества кодовых ЛИСКОВ . I Цель изобретения - упрсмдение уст ройства для измерения параметров ко довых дисков. Поставленная цель достигается тем что а устройство для измерения параметров кодовых дисков, содержащее источник излучения, оптически соединенный через последовательно располо женные конденсор, индикаторный и контролируемый диски с блоком фотоприемников, блок индикации, введены компараторы, дешифратор кода, триггер и источник эталонных напряжений первый и второй выходы которого соединены с первыми входами кс 4параторов, выходы компараторов соединены с входами дешифратр| а кода, выходы которого соединены с входами триггера, выходы триггера подключены к входам, индикации, выход блока фотоприемников соединен с вторьми входами компараторов,а индикаторный диск со держит две разнесенные в пространств эталонные щели с шириной, кратной шагу деления кодовой дорожки контро лируемого диска. Предлагаемое устройство позволяет оценивать качества кодовых дисков по двум показателям в отдельности; по допустимым равномерному и неравно мерному изменениям кванта деления кодовой шкалы так как оба этих показателя по-разному сказываются на точность преобразования в фотоэлектрическом {преобразователе. На фиг, 1 изображена структурная схема устройства, позволяющая измерять допустимые равномерные изменения шага деления кодовой дорожки контролируемого диска; на фиг, 2 то же, позволяющая измерять допустимые неравномерные изменения шага деления кодовой дорожки; на фиг, 3 кодовые дорожки младшего разряда контролируемых дисков на фиг. 4 контролируемый диск с взаимным расположением эталонных считывающих щелей, выполненных на индикаторном диске; на фиг. 5 - диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства. Устройство содержит вал 1, источник 2 излучения, конденсор 3, индикаторный диск 4, контролируемый диск 5, блок 6 фотоприемников, компараторы 7 и 8, дешифратор 9 кода, триггер Ю, блок 11 индикации и источник 12 эталонных напряжений, фотоприемники 13 и 14 и эталонные щели 15 и 16. Устройство (фиг. 1) работает следующим образом. При повороте вала 1 младщая дорожка кодовой шкалы контролируемого диска 5 перемещается относительно эталонной щели 15 индикаторного диска 4, ширина которой кратна шагу деления кодовой дорожки. Световой поток от источника 2 излучения, прошедший через конденсатор 3, формируется эталЬнной щелью 15 в считывающий луч с шириной, кратной шагу деления кодовой дорожки, часть которого, проходя через прозрачные участки кодовой дорожки, попадает на чувствительную поверхность фотоприемника 13 блока 6 фотоприемников. Если у проверяемого образца кодо-, вая дорожка младшего разряда имеет.. равные между собой прозрачные и непрозрачные участки (фиг. За идеальный случай) , то на выходе фотоприемника 13 генерируется сигнал 17 (фмг. 5) в виде постоянного уровня с амплитудой UQ « Если же у проверяемого образца кодовые дорожки .равномерно расширены (фиг, 36) или сужены (фиг, Зв), то лучистый поток, падающий на фотоприемник 13, соответственно увеличивается, что приводит к повышению уровня сигнала 17 до значения UK (диагра «4а 18) или понижению его до значения UH (диаграмма 19), Постоянный уровень сигнала (диаграммы 17 - 19) на выходе фотоприемника. 13 обусловлен тем, что при переме|«ении кодовой дорожки суммарный лучистый ПОТОК, падающий на фотоприемник 13 остается постоянным и не модулируётся делениями кодовой дорожки из-за кратности ширины эталонной ще/ли 15 к ширине шага деления кодовой дорожки. Следовательно, для анализа величины уровня сигнала нет- необходи мрсти предъявлять требования к перемещению кодовой дорожки. Если же проверяемые образцы кодовых шкал имеют области, содержащие lepaBномерные изменения кванта делв-ния (фиг. Зг), то лучистый поток, падающий на фотоприемник 13, модулируется областями кодовой дорожки, что приводит к изменению постоянного урювня сигнала от Ug до н на выходе фотоприемника 13 (диаграмма 20). С выхода фотоприемника 13 сигнал посту пает на одни входы компараторов 7 и 8, на другие входы которых поданы с источника 12 эталонных напряжений опорные уровни соответственно U, и.И Величины напряжения U, и Dy соответствуют соответственно, максимально (Допустимому расширению и сужению кванта деления (прозрачного участка) кодовой дорожки. Если рав.номерное расширение или сужение кванта деления кодовой дорож ки больше допустимого значения, то на выходе фотоприемника 13 генерируется сигнал с амплитудой или превышающей опорный уровень U , или не доходящей до опорного уровня Uo , что приводит к срабатыванию ., торов 7 или 8. В момент срабатывания компараторов на выходе дешифратора 9.кода формируется сигнал, который устанавливает КЗ-триггера Ю в состояние i „ что указывает на расширение 1ли сужение кванта деления дорожк кодовой шкалы больше допустимого значения. Это состояние индицируется блокрм II индикации. До начала измерения устанавлива1рт ns-триггер 10 на нуль. Для измерения величины расширения и сужения кванта деления кодовой шкалы, изменением поочередно уровней .срабатывания Uf и Uf добиваются qpaba тывания соответственнокомпараторов 7 и 8. По отношению уровней срабатывания компараторов 7 и 8 от уровняUg определяют максимальные расширение или сужение кванта деления кодовой дорожки, а по величине разности уровней срабатывания компараторов судят о величине неравномерного изменения кванта деления кодовой дорожки. Для упрощения выделения перемен иой составляющей постоянного уровня, сигнала и создания светового калиб-. ра, повышающего эффективность оценки (фиг, 2), дополнительно используют вторую эталонную щель 16 (фиг.4) и фотоприемник 14 (фиг. 2), соответствукщий этой щели, ф|отоприемники 13 и 14 соединяют межцу собой дифференциально так,, что на их выходах формируется только разностиый- сигнал т.е. вьзделяется переменная составляющая сигнала,которая дает информацйзо о неравномерности изменения кванта деления кодовой шкалы. Эти эталонные щели располагают друг относительно друга в пространст ве с учетом характеристик неравномер ности изготовления кодовой шкалы, обусловленных ее технологией. Устройство (фиг. 2) работает следующим образом. Разностный сигнал 22 с выходов фотоприемников 13 и -14 блока 6 фотоприемников поступает на одни входы компараторов 7 и 8, на другие входы которых поданы с источника 12 эталонных напряжений опорные уровни (J -U , Величина напряжения Цэ соответствует максимально допустимому изменению кванта деления кодовой шкалы. При равномерном изменении квантов деления кодовой дорожки (фиг. За, б, в) на выходах фотоприемников 13 и 14 генерируются сигналы с равной амплитудой и с противоположным знаком что приводит к формированию ре-т зультируквдего сигнала с нулевой амплитудой . Если проверяемай образец кодовой шкалы (фиг. Зг) имеет неравномерное изменение кванта деления, то на выходах Фотоприемников 13 и 14 генерируются сигналы 21 и 22,.результирующий сигнал которых имеет амплитуду /и$- OH/ (диаграмма 23), где Ug амплитуда сигнала, соответствующего области кодовой дорожки с максимальным расширением прозрачного участка кванта деления; Кц - амплитуда сигнала, соответствующего области кодовой дорохжи с максимальным сужением прозрачного участка кванта деления. Если неравномерность изменения кванта деления кодовой шкалы превышает допустимую величину, то. на выходах фотоприемников 13 и 14 формируется сигнал, амплитуда которого превьииает установленные уровни и - (i- . срабатывают компараторы 7 и 8 и на выходе схемы дешифратора 9 кода формируется сигнал, устанавливающий RS-триггер 10 в состояние , что индицируется блоком 11 индикации. Для измерения величины неравномерноети кодовой шкалы изменяют спорный уровень напряжения U до срабатывания компараторов 7 и 8 и по величине этого напряжения судят о нерав--. номерном изменении кванта деления кодовой шкалы. . .. В предлагаемых устройствах усилители сигналов и стабилизатор мощное- . ти излучения излучателей условно не, показаны. Таким образом, удалось создать простейший световой калибр, который повышает производительность оценки качества изготавливаемых кодовых шкал в 100 раз.л Экономический эффект от использования предлагаемого устройства определяется его техническими возможностями.

фиг. г

Л

-

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОДОВЫХ ДИСКОВ, содержащее источник излучения, оптически соединенный через последовательно располоI .. . ..:,,.., |5 f /;.;,сг7;,. t женные конденсор индикаторный и контролируемый диски с блоком фото приемников, .блок индикацииf о т л ичающееся тем, что, с целью его упрощения,.в него введены компараторы, дешифратор кода, триггер и йсточ- . ник этгшонных напряжений, первый и второй выходы которого соединею с . первыми входами компараторов, выходы компараторов соединены с входами дешифратора кода-, выходы которого соединены с входами триггера, вы ходы триггера подключе{ш к входам блока индикации, выход блока фото приемииков соединен с вторыми входами компараторов, а индикаторный диск содержит две разнесенные в пространстве эталонные щели с шириной, кратной шагу деления кодовой дорожки контролируемого Диска.

.

f«yT г / f j Ji j f f jj / -j. - - . ../ ..

V . уй у//. и J

./-. // /У/f///// f f f f f $ X /

fit ЛУ -f y... . . ..-f. ..

У х/// ///// Йух

«f.J

rj д