Телевизионное устройство для автоматического регулирования объекта Советский патент 1984 года по МПК H04N7/18 

к выходу кадровых синхроимпульсов ПТК, а второй вход третьего блока

дом импульсного счетчика и подключен к выходу строчных синхроимпульсов ПТК.

ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА, содержащее передающую телевизионную камеру (ПТК), выход кадровых синхроимпульсов которой подключен к входу сброса импульсного,счетчика, к первым входам первого триггера, второго триггера, триггера привязки к видеосигналу и триггера программного импульса, второй вход которого соединен с выходом импульсного счетчика, первый выход ПТК подключен через смеситель к входу видеоконтрольного блока, а второй выход к входу усилителя-ограничителя, первый выход которого соединен с первым входом первого блока совпадения, второй вход которого подключен к выходу первого триггера, а второй выход к первому входу второго блока совпадения, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, блок запрета, задержанный выход которого соединен с вторым входом первого триггера, инвертированный выход - с первым входом блока цифровой индикации, второй вход которого -подключен к выходу первого блока совпадения, третий вход - к первому выходу второго блока совпадения, четвертьм вход ..:--5: - / к первому выходу блока выделения сигнала хорд, а неинвертированный выход блока запрета соединен с вторыми входами второго триггера, смесителя и триггера привязки к видеосигналу, первый выход которого подключен к первому входу первого блока сравнения, а второй выход - к первому входу второго блока сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом триггера программного импульса, второй выход которого подключен к второму входу первого блока сравнения, а выходы первого и второго блоков сравнения через блок управления § мощностью нагревателя соединены с (Л объектом регулирования, при этом второй вход блока вьщеления сигнала d хорд подключен к первому выходу программного блока, второй выход к третьему входу смесителя, а третий выход - к первому входу блока формирования сигнала ошибки, второй эо вход которого соединен с вторым выходом программного блока, а выходы : через механизм перемещения - с объектом регулирования, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него введены третий триггер, третий блок совпадения, формирователь импульсов и четвертый триггер, включенные последовательно между выходом первого блока совпадения и первым неинвертированным входом блока запрета, второй неинвертированный вход которого соединен с выходом первого триггера, а инвертированный вход - с выходом третьего блока совпадения, при этом второй вход четвертого триггера подключен к выходу первого блока совпа

Изобретение относится к телевизионной автоматике и может быть исполь зовано в металлургической и других отраслях промышленности, в частности при бестигельной зонной плавке слит ков полупроводников,

Известно телевизионное устройство для автоматического регулирования процесса бестигельной зонной плавки полупроводниковых стержней, содержащее телевизионную камеру, видеоконтрольный блок, генератор стробирующих импульсов, смеситель, блок слежения за диаметром слитка, состоящий из триггера привязки к видеосигналу, триггера программного импульса, двух блоков сравнения, двух блоков формирования сигнала ошибки, механизм перемещения ПЛ .

Указанное устройство не обеспечивает достаточную точность регулирования и не позволяет полностью автоматизировать процесс стабилизации за счет ограниченной зоны захвата, устройство не обеспечивает вьщеление сигнала фронта кристаллизации и измерение абсолютной величины диаметра слитка на фронте кристаллизации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является телевизионное устройство для автоматического регулирования объекта (диаметра слитка при бестигельной зонной плавке), содержащее передающую телевизионную камеру (ПТК), выход

кадровых синхроимпульсов которой подключен к входу сброса импульсного

счетчика, к первым входам первого триггера, второго триггера, триггера привязки к видеосигналу и триггера программного импульса, второй вход которого соединен с выходом импульсного счетчика, первый выход ПТК подключен через смеситель к входу видеоконтрольного блока, а второй выход - к входу усилителя-огракичителя, первый выход которого соединен

с первым входом первого блока совпадения, второй вход которого подключен к выходу первого триггера, а второй выход - к первому входу второго блока совпадения, второй вход которого подключен к вькоду второго триггера, блок запрета, задержанный выход которого соединен с вторым входом первого триггера, инвертированный выход - с первым входом блока цифровой индикации, второй вход которого подключен к выходу первого блока совпадения, третий вход - к первому выходу второго блока совпадения, четвертый вход - к первому выходу блока выделения сигнала хорд, а неинвертированный выход блока запрета соединен с вторыми входами второго триггера, смесителя и триггера привязки к видеосигналу, первый выход которого подключен к первому входу первого блока сравнения, а второй выход - к первому входу второго блока сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом триггера программного импульса , второй выход которого подключен к второму входу первого блока сравнения, а выходы первого и второго блоков сравнения через блок управления мощностью нагревателя соединены с объектом регулирования, при этом второй вход блока вьщеления сигнала хорд подключен к первому выходу программного блока, второй выход - к третьему входу смесителя, а-третий выход - к первому входу блока формирования сигнала ошибки, второй вход которого соединен с вторым выходом программного блока, а выходы через механизм перемещения с объектом регулирования 2д .

Однако при бестигельной зонной плавке полупроводников основными помехами являются неустраняемые экранированием электрические наводки, создаваемые генератором высокой частоты, которые наложены на видеосиг31нал. Высокочастотные сигналы наводки имеют различный характер: импульсный непрерывный с модуляцией низкой частоты. В результате воздействия на видеосигнал электрических помех кван тованный сигнал зоны кристаллизации, формируемый усилителем-ограничителем путем ограничения видеосигнапа на уровне 1 , искажается и представляет собой пачку импульсов строчной частоты апериодического характера, т.е. на строке одновременно с видеоимпульсом находится или дополнительно импульс помехи, или видеоимпульс оказывается прорезанным помехой, т.е. указанное телевизионное устройство не обладает достаточной помехозащищенностью, а следовательно, не обеспечивает достаточную точность регулирования обьекта. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Для достижения поставленной цели в телевизионное устройство для автоматического регулированияобъекта,. содержащее передающую телевизионную камеру (ПТК), выход кадровых синхроимпульсов которой подключен к входу сброса импульсного счетчика, к первым входам первого триггера, вто рого триггера, триггера привязки к видеосигналу и триггера программного импульса, второй вход которого соединен с выходом импульсного счетчика, первый вьпсод ПТК подключен через смеситель к входу видеоконтрольного блока, а второй выход - к входу усилителя-ограничителя, первый выход которого соединен с.первым входом пе вого блока совпадения, второй вход которого подключен к выходу первого триггера, а второй выход - к первому входу второго блока совпадения, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, блок запрета, задержанный выход которого соединен с вторым входом первого триггера, инвертированный выход - с первым входом блока цифровой индикации, второй вход которого подключен к выходу первого блока совпадения, третий вход - к первому выходу второго блока совпадения, четвертый вход - к первому выходу блока вьщеления сигнала хорд, а неинвертированный выход блока запрета соединен с вторыми вхо дами второго триггера, смесителя и триггера привязки к видеосигналу. 104 первый выход которого подключен к первому входу первого блока сравнения, а второй выход - к первому входу второго блока сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом триггера программного импульса, второй выход которого подключен к второму входу первого блока сравнения, а выходы первого и второго блоков сравнения через блок управления мощностью нагревателя соединены с объектом регулирования, при этом второй вход блока выделения сигнала хорд подключен к первому выходу программного блока, второй выход - к третьему входу смесителя, а третий выход к первому входу блока формирования сигнала ошибки, второй вход которого соединен с вторым выходом программного блока, а выходы через механизм перемещения - с объектом регулирораг НИН, введены третий триггер, третий блок совпадения,формирователь импульсов и четвертый триггер,включенные последовательно между выходом первого блока совпадения и первым неинвертированным входом блока запрета, второй неинвертированный вход которого соединен с выходом первого триггера, а инвертированный вход - с выходом третьего блока совпадения, при этом второй вход четвертого триггера- подключен к выходу первого блока совпадения, второй вход третьего триггера - к выходу кадровых синхроимпульсов ПТК, а второй вход третьего блока совпадения объединен со счетным входом импульсного счетчика и подключен к выходу строчных синхроимпульсов ПТК. На чертеже представлена структурная блок-схема телевизионного устройства для автоматического регулирования объекта. Устройство содержит передающую телевизионную камеру (ПТК) 1, смеситель 2, видеоконтрольный блок 3, , усилитель-ограничитель 4, первый блок 5 совпа,цения, второй блок 6 совпадения, первый триггер 7, второй триггер 8, триггер 9 привязки к видеосигналу, триггер 10 программного импульса, импульсньй счетчик 11, блок 12 запрета, блок 13 цифровой индикации, блок 14 вьщеления сигнала хорд, блок 15 формирования сигнала ошибки, программный блок 16, механизм 17 перемещения, первый блок 18 сравнения, второй блок 19 сравне$10ния, блок 20 управления мощностью нагревателя, третий триггер 21, четвертый триггер 22, третий блок 23 совпадения, формирователь 24 импульсов, объект 25 регулирования - елиток. Устройство работает следующим образом. Изображение зоны кристаллизации, жидкой зоны (зоны расплава) и фронта кристаллизатдии, разделяющего эти зоны, проецируется на мишень передающе трубки ПТК 1, Видеосигнал с замешанными в него в смесителе 2 импульсами подсветки, соответствующими фронту кристаллизации, подается на видеоконтрольный блок 3 для наблюдения и контроля процесса плавки. КадровьЕ синхроимпульсом, поступающим с выхода ПТК 1, включаются триггер 9 привяз ки к видеосигналу, триггер 10 программного импульса и устанавливается в нулевое состояние импульсный счетчик 11 с изменяемой программой. На счетный вход импульсного счетчика 11 подаются строчные синхроимпульсы с выхода ПТК 1. Полная емкость импульс ного счетчика 11 выбрана несколько больше 312э соответствующего числу строк в одном телевизионном поле, с целью предотвращения перепол нения его за время одного поля. Импульс с выхода импульсного счетчика 11 включает триггер 10, задний фронт импульсов которого определяет заданвое (программное) положение фронта кристаллизации в пределах кадра. Триггер 9 привязки к видеосигналу включается сигналом фронта кристаллизации с неинвертированного выхода блока 12 запрета. Задний фронт импульса триггера 9 определяет реально положение фронта кристаллизации. Си налы триггеров 9 и 10 подаются на с ответствующие входы блоков 18 и 19 сравнений, на выходе которых формируются сигналы ошибки, а именно на выходе первого блока 18 в случае, когда длительность импульса триггера 9 больше по длительности импульса триггера 10. В другом случае, когда импульс триггера 10 больше длительности импульса триггера 9, сигнал сшибки формируется на выходе второг блока 19. Выходы блоков 18 и 19 сравнения соединены с входами блока 20управл ния мощностью нагревателя для регул 06 рования положения фронта кристаллизации. Автоматическое выделение сигнала фронта кристаллизации осуществляется блоками 5 и 23 совпадения, триггерами 7, 21 и 22, формирователем 24 импульсов и блоком 12 запрета. Ограниченный на определенном уровне 1 усилителем-органичителем 4 видеосигнал зоны кристаллизации в виде пачки импульсов, подается на вход первого блока 5 совпадения, на второй вход которого поступает импульс с выхода первого триггера 7, которьй включается кадровым синхроимпульсом ПТК 1. На выходе первого блока 5 совпадения появляется сигнал зоны кристаллиза ции,. Передни м фронтом первого же импульса (видеоимпульса или импульса помехи) с выхода первого блока 5 включается третий триггер 21, работающий до конца кадра. Импульс с выхода третьего триггера 21 разрешает прохождение на выход третьего блока 23 совпадения строчных синхроимпуль сов ПТК 1, поступающих на второй вход третьего блока 23 с выхода ПТК 1. С выхода третьего блока 23 строчные синхроимпульсы поступают на формирователь 24 импульсов и инвертированный вход блока 12 запрета. Формирователь 24 импульсов, построенный, например, на дифференцирующей цепи и инверторе, формирует узкие импульсы, передний фронт которых совпадает с задним фронтом строчных синхроимпульсов. На входы блока 12 запрета поступает сигнал разрешения с первого триггера 7, строчные синхроимпульсы с выхода третьего блока 23 совпадения и сигналы с четвертого триггера 22 длительностью от переднего фронта выдеоимпульса (или импульса помехи) до заднего фронта строчного синхроимпульса, являющиеся запрещающими для строчных синхроимпульсов. После окончания пачки видеоимпульсов сигнала зоны кристаллизации на выходе четвертого триггера 22 появляется разрешающий потенциал и на неинвертированном выходе блока 12 запрета появляется один строчный синхроимпульс, играющий роль сигнала фронта кристаллизации, поскольку для устройства в целом безразлично, находится сигнал фронта кристаллизации на активном участке строки или в конце ее (чувствительность телевизионного устройства по вертикали при этом не ухудшается и остается равной одной строке, т.е. равной величине вертикальной дискретизации растра). Задним фронтом строчного синхроимпульса с задержанного выхода блока 12 запрета выключается триггер 7 и тем самым обеспечивается выделение сигнала зоны кристаллизации и сигнала фронта кристаллизации. При вьщелении видеосигнала жидкой зоны (зоны расплава) сигнал с второго выхода усилителя-ограничителя 4 подается на вход второго блока 6 совпадения, а на второй его вход подается сигнал с выхода -второго триггера 8, начало работы которого опред ляется положением фронта кристаллиза ции. Таким образом, на выходе второго блока 6 появляется сигнал зоны расплава. С выхода второго блока 6 сигнал зоны расплава подается на блок 14 вьщеления сигнала хорд, обеспечивающий вьщеление любой заданной хорды из сигнала зоны расплава. С 10В выхода блока 14 сигнал выбранной хорды зоны расплава подается на блок 15 формирования сигнала ошибки. Программный блок 16 задает номер выбранной хорды в зоне расплава и формирует эталонный сигнал, длительность которого соответствует заданному значению диаметра слитка в зоне расплава. С выхода программного блока 16 эталонный сигнал диаметра поступает на второй вход блока 15. В блоке 15 производится сравнение по длительности двух указанных сигналов и формирование сигнала ошибки, которьй подается на механизм 17 перемещения объекта 25. Предлагаемое устройство позволяет повьюить точность регулирования объекта в результате повышения помехоустойчивости за счет формирования четвертым триггером сигналов, запрещающих строчные синхроимпульсы до тех пор, пока на вход устройства поступает сигнал зоны кристаллизации.