Устройство для измерения линейных размеров проката Советский патент 1985 года по МПК G01B21/06 

1

Изобретение относится к измерителной технике и может быть использовано для измерения линейных размеров движущегося npoKaja.

Цель изобретения - повьшение точности измерений и помехозащищенности

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства: на фиг.2 временные диаграммы Сигналов, формируемых на выходах Отдельных блоков

Устройство содержит оптическую систему 1 , линейнЬй фс -топремник на основе прибора 2с зарядовой связью (ПЗС), включающий фоточувствительную область 3, первый регистр 4 вывода, второй регистр 5 вывода, генератор 6 опроса, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющим входом первого регистра 4 вывода, фоточувствительной областью 3 ПЗС.2, и первьй блок 7 задержки,вход и выход которого подключены соответ.ственно к первому выходу генератора 6 опроса и второму регистру 5 вывода ПЗС 2, первый и второй полосовые фильтры 8 и 9, входы которых подключены соответственно к информационным выходам первого.и второго регистров 4 и 5 вывода ПЗС 2, амплитудный дискриминатор 10, сотоящий из пикового детектора 11, вход которого подключен к выходу первого полосового фильтра 8, компаратора 12, выходы которого подключены к выходу первого полосового фильтра 8 и пикового детектора 11, выход компаратора 12 соединен с входом сброса пикового детектора 11, компаратора 13, входы которого подключены к выходу второго полосового фильтра 9 и выходу пикового детектора 11, второй блок 14 задержки, вход которого подключен к выходу компаратора 12, блок 15 измерения временных интервалов, состоящий из логического элемента И 16, вьпсоды которого подключены к выходу компаратора 13 и второму блоку 14 задержки, триггера 17, установочные входы которого подключены к второму выходу триггера 6 опроса и выходу логического элемента И 16, логического элемента И 18, входы которого подключены к первому выходу генератора 6 опроса и выходу триггера 17, счетчика 19.

Измеряется положение кромки светящегося объекта 20.

96690

Устройство работает следующим образом.

Изображение светящегося объекта 20 проецируется с помощью оптической

5 системы 1 на фоточувствительную область 3 ПЗС 2.

Генератор 6 опроса периодически формирует импульсы опроса, поступа- ющие на управляющий вход первого регистра 4 вывода ПЗС 2, на информационном выходе которого формируется видеосигнал, поступающий на вход первого полосового фильтра 8, амплитуда которого пропорциональна распределению освещенности на фоточувствительной области 3 ПЗС 2.

Нарастающий видеосигнал от кромки объекта 20 преобразуется первым по- лосовым фильтром 8 в нарастающее на-

0 пряжение, поступающее на вход пикового детектора 1 1 и компаратора 12, вхо- . дящих в амплитудный дискриминатор ТО. На выходе пикового детектора 11 формируется сигнал на уровне, равном,

5 например 0,5 от максимального значения, поступающий на вход компаратора 12.

При равенстве наряжений на входах компаратора 12 он сбрасывает и формирует сигнал управления, поступающий на управляющий вход пикового детектора 11, производя его частичный разряд на величину, равную 0,1-0,2 от максимального значения. Сигнал

2 управления также поступает на вход второго блока 14 задержки.

После частичного разряда пикового детектора 11 на его выходе формируется сигнал, пропорциональный максиQ мальной амплитуде сигнала, снимаемого с выхода первого полосового фильтра 8 .

При поступлении сигнала управления с компаратора 12 второй блок 14

задержки формирует строб измерения, сдвинутый относительно сигнала запуска, поступающий на вход логического элемента И 16, входящего в блок 15 измерения временных интервалов. Сигнал управления, поступающий с первого выхода генератора 6 опроса на управляющий вход первого регистра вывода 4 ПЗС 2, также поступает на вход первого блока 7 задержки, в котором импульсная последовательность задерживается по времени на величину, меньшую длительности нарастающего фронта видеосигнала.

снимаемого с информационного выхода первого регистра 4 ПЗС 2.

Задержанный по времени сигнал управления поступает на управляющий вход второго регистра 5 вывода ПЗС 2 на информационном выходе кторого формируется видеосигнал, поступающий на вход второго полосового фильтра 9, сдвинутый по времени относительно видеосигнала, формируемого на информационном выходе первого регистра 4 вывода ПЗС 2,

Сдвинутый по времени видеосигнал преобразуется вторым полосовым фильтром 9 в нарастающее напряжение, поступающее на первый вход компаратора 13, на второй вход .которого поступает напряжение с пикового детектора 11 , .амплитуда которого в момент срабатывания компаратора 13 пропорциональна текущему максимальному значению видеосигнала, снимаемого с первого регистра 4 вывода ПЗС 2.

При срабатывании компаратора 13 на его выходе формируется сигнал, поступающий на один из входов логического элемента И 16, га втором входе

1966904

которого присутствует импульс строба, формируемого вторым блоком 14 задержки. Импульс,сформированный на выходе логического элемента И 16,

5 перебрасывает триггер 17 в состояние Лог. 1. По окончании опроса ПЗС 2 на втором выходе генератора 6 опроса формируется сигнал, перебрасывающий триггер 17 в состояние Лог.О.

JO Сигнал управления с выхода триггера 17 поступает на один из входов логического элемента И 18, на второй вход которого поступают импульсные сигналы с первого выхода генератора 6

J5 опроса.

1

На выходе логического элемента И 18 формируется пачка импульсов, которая подсчитывается счетчиком 19. 20 Количество импульсов, накопленных в счетчике 19, пропорционально линейному размеру объекта 20.

Использование предлагаемого устройства позволяет производить с высокой 25 точностью измерения линейных размеров движущегося проката, у которого возможны резкие перепады температур по поверхности. .

15

(.J

та

U11

ил

uie

(fJ-LTLJTJrLTt