Устройство для бесконтактного измерения линейных размеров Советский патент 1986 года по МПК G01B21/02 

Изобретение относится к измерителной технике и может быть использовано в аппаратостроении для измерения зазоров, например, между контактной пружиной и магнитопроводом герсико- на, контактами реле.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем исключения погрешностей оси загрязнения элементов первичного преобразователя

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит осветитель 1, оптически связанный с ним приемник 2 излучения с фотоэлементами 3, генератор 4 управляющих импульсов для управления съемом информации с фотоэлементов 3 приемника 2.

Приемник 2 связан со схемой 5 обработки сигналов, которая состоит из соединенных последовательно истоко- ных повторителей 6, схемы 7 подавления коммутационной помехи и компаратора 8, схемы 9 выделения освещенных и затемненных фотоэлементов, соединенной со счетчиком 10 осв ещенных фотоэлементов и реверсивным с предварительной установкой счетчиком 11 затемненных фотоэлементов.

Входы счетчиков 10 и 11 соединены с входами вспомогательного счетчика 12 (с предварительной установ- :кой), выход которого подключен к дополнительному генератору 13 импульсов (дозаписи), а выход генератора 13 - к схеме 9 выделения освещенных и затемненных фотоэлементов. Счетчик 10 освещенных фотоэлементов связан с (декадным) индикатором 14, индицирующим измеряемый устройством зазор между/ подвижным контактом 15 и магнитопроводом 16 герсикона, размещенными между осветителем 1 и приемником 2.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания осветитель 1 создает параллельный световой поток, который освещает измеряемый объект и попадает на приемник 2, в зоне измерения которого в плоскости, перпендикулярной световому потоку, расположены фотоэлементы 3.

Измеряемый объект проецируется на фотоэлементы 3 и отображается в виде освещенных и затемненных фотоэлементов .

Перед каждым циклом измерения производится предварительная установ

0

5

0

;

0

5

0

5

ка рев ;рсивного счетчика 11 затемненных фотоэлементов и вспомогательного счетчика 12, т.е. в счетчики записывают количество импульсов, численно эавное количеству п фотоэлементов, которые затемняются подвижным контактом 15 герсикона, т.е. толщина контакта 15.

Исключение влияния п неосвещенных фотоэлементов 3 происходит следующим образом.

На выходе компаратора 8 при считывании информации уровень выходного сигнала преобразуется в 1, соот- ветотвукнций уровню сигнала с затемненного фотоэлемента, или в О - с освещенного. Считывание начинается с п фотоэлементов 3, затемненньЬс магнитопроводом 16, а схема 9 содержит, например, триггер, управляющий работой счетчиков освещенных 10 и затемненных 11 фотоэлементов. До тех пор, пока не придет импульс с освещенного фотоэлемента 3, счетчики 10 и 11 Hie работают и информация о количестЕ1е п фотоэлементов 3 не записывается .

Схема 5 обработки включает генератор 4 управляющих импульсов, происходит считывание информации с фотоэлемента 3 (на чертеже снизу вверх), которая через истоковые повторители 65 схему 1 подавления коммутационной помехи, компаратор 8 поступает на схему 9 вьщеления освещенных, и затемненных фотоэлементов и записывается в счетчик 10 освещенных фотоэлементов и счетчик 11 затемненных, фотоэлементов соответственно. Одновременно информация поступает и на вспомогательный счетчик 12.

Счетчик 11 работает в режиме обратного счета, т.е. на вычитание, а когда содержимое счетчика 11 становится равным О, переходит в режим прямоI o счета, т.е. суммирования.

Вспомогательный счетчик 12 также работает в режиме обратного счета затемненных фотоэлементов, но после записи в счетчик 12 любого количества импульсов меньше п он восстанавливает исходное состояние при поступлении на его вход импульса с освещенного фотоэлемента. При поступлении на вход вспомогательного счетчика 12 информации с п неосвещенных фотоэлементов включается дополнительный resHeipaTop 13 импульсов (дозапи- . .си), который соединен со схемой 9.

Схема 9 останавливает генератор 4 управлякицих импульсов и осуществляет перезапись содержимого счетчика 11 Б счетчик 10 освещенных фотоприемников с частотой дополнительного генер тора ТЗ импульсов (дозаписи), которая значительно вьше частоты генератора 4 управляющих им - пульсов.

Так как схема 9 выделения выполнена таким образом, что она не воспринимает информации с п затемненных фотоэлементов (затененных магни- топроводом 16 герсикона), то в конце измерения в счетчике 10 освещенных фотоэлементов записано количество фотоэлементов 3, находящихся в зоне

.измерения. Величина зазора ин - дицируется декадным индикато - ром 14.

а-;

2379094

Формула изобретения Устройство для бесконтактного измерения линейных размеров, содержащее осветитель, приемник излучения с фотоэлементами, генератор управляющих импульсов, подключенный к входу приемника излучения, индикатор, схему обработки сигналов и счетчик освещенных и затемненных фотоэлемен10 тов, отличающееся тем, что, с целью повьвпения точности, оно снабжено дополнительным генератором импульсов и вспомогательным счетчиком, входы которого соединены

f5 с входами счетчиков освещенных и затемненных фотоэлементов, а выход - с дополнительным генератором импульсов, соединенным со схемой обработки сигналов, а счетчик затемненных фо20 тоэлементов выполнен реверсивным с предварительной установкой.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- з.овано для измерения зазоров, например, между контактной пружиной и маг- нитопроводом герсикона, контактами реле. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения погрешности от загрязнения элементов первичного преобразователя путем того, что в устройство, содержащее измерительный узел со светочувствительными элементами (фотоэлементами), размещенными в зоне измерения, генератор управляющих импульсов, формирующий импульсы, при помощи которых осуществляется управление фотоэлементами, считьшание информации с фото- элементов, блок индикации, отобра- жакиций измеряемый размер в цифровой форме, соединенные с электронной системой, содержащей счетчики освещенных и затемненных фотоэлементов со схемами преобразования информации, снимаемой с фотоэлементов, содержит дополнительный генератор импульсов (дозаписи) и вспомогательный счетчик (с предварительной установкой), входы которого соединены со входами счетчиков освещенных и затемненных фотоэлементов, а выход - с дополнительным генератором импульсов (доза-, писи), соединенным с электронной системой. Связь входов вспомогательного счетчика со входами счетчиков освещенных и затемненных фотоэлементов позволяет выделять дефектные фотоэлементы (т.е. действительно вышедшие из строя или затемненные посторонними объектами, такими, как пыль, микрочасти1ц 1 и т.п., которые особенно влияют на точность при измерении малых зазоров), находящиеся в зоне измерения. Связь выходов вспомогательного счетчика со входом дополнительного генератора импуль-. сов позволяет выделять фотоэлемент, соответствуккций концу измерения. Таким образом, величина измеряемого зазора будет всегда пропорциональна количеству фотоэлементов, находящихся между затемненными фотоэлементами п и п, т.е. потери информации от дефектных или затемненных фотоэлементов объектами, имеющими толпщну меньше, чем подвижньй контакт герсикона, не происходит. 1 ил. (Л с tc со vi со о со

Редактор Н. Швыдкая

Составитель Е. Глазкова Техред Л.Олейник

Заказ 3277/41Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор О. Луговая