Устройство для измерения линейного положения изображения границы объекта Советский патент 1983 года по МПК G01B21/06 

Изобретение ртносится к нз мерительной технике и может быть использовано для измерения линейного положения изображения границы различных объектов, например кромок проката. Известно устройство для измерения линейного положения изображения границы объекта, содержащее фотоэлектрический преобразователь и электронный блок, вход которого подключен к выходу фотоэлектрического преобразователя ClJ Недостатком устройства является невысокое быстродействие. Нйибопев близким к изобретению является устройство для измерения линей ного положения изображения границы объекта, содержащее последовательно соединенные дискретный фотоэлектрический преобразователь, пиковый детектор и преобраяователь амплитуды и первый компар тор, первый вход которохх подключен к выходу преобразователя амплитуды, а второй вход - к выходу дискретного фотоэлектрического преобразователя f 2 J Недостатком устройства является or раничение точности измерения, вызываемое дискретностью расположения фоточувствительньж площадок дискретного фотоэлектрического преобразователя. Цель изобретения - повышение точност измерения. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения линейного поло жения изображения границы объекта, содержащее последовательно соединенные фотоэлектрический преобразователь, пиковый детектор н преобразователь амплитуды и первый компаратор, первый вход которого подключен к выходу преобразова теля амплитуды, а второй вход подключен к выходу дискретного фотоэлектрического преобразователя, снабжено таймером, .вход которого подключен к выходу перво , го компаратЕфа, ген атором линейно изменяющегося на1ф51жения, управляющий и сишфонизврующий входы которого подключены соответственно к выходам пикового детектора и таймера, вторым компаратором, входы которого подключен соответственно к выходу дискретного фотоэлектрического преобразователя и вы ходу генератора линейно изменяющегося напряжения, коммутатором, первый н . втфой управляющие входы которого подключены соответственно к выходам вто рого компаратфа и таймера, сумматором первый и второй входы которого подключены к выходам коммутатора, а дискрет ный фотоэлектрический преобразователь вьшолнен с двумя дополнительными выходами, соединенными с двумя информационными входами коммутатора. На фиг. I представлена функциональная схема устройства, на фиг. 2 - времев ные диаграммы работы отдельных его узлов. Устройство содержит дискретный фотоэлектрический преобразователь 1, состоящий из фоекдионной системы 2, фотоприемника 3, вьшолненного в виде прибора с зарядовой связью, блока 4 j управления И блока 5 вьщеления видеоимпульсов, а также пиковый детектор 6, 1феобразователь 7 амплитуды, первый компаратор 8, таймер 9 , генератор Ю линейно изменяющегося на1д}яжения, второй компарат чз 11, коммутатор 12, сумматор 13. Измеряется линейное положение изображения границы объекта 14. Устройство работает следующим образом. Изображение границы объекта 14 проецируется проекционной системой 2 на . хюверхность фатоприемника 3, «оторый периодически опращивается сигналами, поступающими из блока 4 управления. Сигналы, поступающие с въосода фотоприемника 3, фсрМЕфуются блоком 5 вьще ления видеоимпульсов, на выходе которого периодически ффмируются последовательности видеоимпульсов, амплитуда которых пропорциональна распределению освещенности на фотоприемнике 3. Видебимпульсы , формируемые на выходе блока 5 вьщеления видеоимпульсов, поступают на вход первого пикового детектора 6, запоминающего максимальную ал«1литуду видеоимпульсов, с выхода которого постоянное напряжение, пропорциональное максимальной амплитуде видеоимпульсов, поступает на вход преобразователя 7 амплитуды, имеющего коэффициеиг передачи, равный, например, 0,5. Постоянное напряжение, формируемое на выходе преобразователя 7 амплитуды., поступает на первый вход первого компаратора 8, на второй вход которого поступают видеоимпульсы с выхода блока 5 вьщеления видеоимпульсов. При превьшгении амплитуды видеоимпульсов амплитуды, равной половине максимальной амплитуды видеоимпульсов компаратор срабатывает и на чэ выходе формируются импульсы, поступающие на вход таймера 9. отсчитывает заданную пачку импульсов, длительность которой превышает огибающей видеоимпульсов, характеризующей граншу изображения объекта 14.

Каждый импульс из пачки импульсов, сформированной таймером 9, запускает генератор 10линейно изменяющегося напряжения, на управляющий вход поступает напряжение свыхода йикового детектора 6. При этом крутизна напряжения, формируемого генератором 10 линейно изменяющегося напряжения, линейно связана с. максимальной амплитудой видеоимпульсов. - . .

Линейно изменяющееся напряжение, .формируемое генератором 10 линейно изменяющегося напряжения, поступает на второй вход второго компаратора 11, на первый вход которого поступают видеоимпульсы, формируемые на выходе блока 5 выделения видеоимпульсов.

При этом для каждого видеоимпульса осуществляется преобразование амплитуды видеоимпульса во временной интервал. ИмпульсЫг длительность которых пропорциональна амплитуде видеоимпульсов, поступают на первый угфавляющий вход коммутатора 12, на информационный вхоД KOTqporo помступают заполняющие ямпуль сы с выхода блока 4 управления с частотой, 1февьш1ающей частоту видеоимпульсов.

На выходе коммутатора 12 форм фуется последовательность пачек импульсов, причем количество пачек импульсов patoo количеству импульсов, формируемых таймером 9.

Последовательность пачек иМпульсов поступает на первый вход сумматора 13.

После окончания последовательности импульсов, формируемых таймером 9, последний переключается, в на его втором выводе формируется сигнал, поступающий на второй управляющий вход коммутатора 12. При этом на первый у1фавляющий вход коммутатора 12 импульсы не прступаютг.

Коммутатор 12 нач1гаает хфопускать на второй выход импульсную последовательность, поступающую на его второй вход с выхода блока 4 управления, частота которой равна частоте видеоимпульсов.

Импульсная последовательность, сфорг мированная на втором выходе коммутатора 12, поступает на второй вход сумматора 13.

Сумматор 13 осуществляет суммирование двух импульсных последовательностей, поступивщих на его входы с. различными частотой и коэффициентами.

После окончания цикла- опроса фото1фиемняка 3 таймер 9 сбрасывается в исходное Состояние, я на его выходах формируются запрещающие сигналы, запиракнцие генератор 1О линейно изменяющегося напряжения а второй управляющий вход коммутатора 12. I-

Таким образом, в течение одного цикла опроса фотох иемника 3 в сумматаре 13 накапливается результат, про порциональный линейному положению изображения границы объекта с дискре-. ностью, 1февышающей дискретность нанесения фоточувствительных площадок на фотоприемник 3.

cvi Г-.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ- НИЯ ЛИНЕЙНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ГРАНИЦЫ ОБЪЕКТА, содержащее последовательно соединенные дискретный фотоэлектриче9::кий преобразователь, пиковый цетектор и преобразователь амплитуды и первый компаратор,первый вход которого -. подключен к выходу преобразователя амплитуды, а Второй вход подключен к выходу дискретного фотоэлектрического 1феобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено таймером, вход которого подключен к выходу первого компаратора, генератором ли|1ейно изменяющегося напряжения, управляющий и сишфонизирующий входы которого подключены соответственно к выходам пикового детектора и таймера, втqpым компараторам, входы которого подключены соответственно к выходу дискретного фотоэлектрического хфеобразоватвля и выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, коммутатором, первый и второй управляющие входы которого подключены соответстгвенно к выходам второго компсратора и таймера, сумматс ом, первый н второй входы которого подключены к выходам коммутатора, а дискретный фотоэлектрический преобразователь выполнен с двумя дополнительными вьпсодами, соединенными с двумя информационными входами коммутатора. сл 4 а сх ю