Устройство для измерения ширины полосовых и рулонных материалов Советский патент 1986 года по МПК G01B7/04 

запоминающего устройства 7 устанавливается адрес опрашиваемого датчика из группы базовых датчиков 1. Блок 8 изменяет коэффициент усиления усилителя 4 до тех пор, пока усиленное значение сигнала засвеченного датчика не превышает установленный на цифроаналоговом преобразователе (ЦАП) 6 порог. Достижение устанавливаемого порога напряжения фиксируется компаратором 5. После превьппения сигнала с выхода усилителя 4 заданного порога блок 8 измеряет уровень сигнала опрашиваемог засвеченного датчика Uccb.t, Установленное значение коэффициента усиления и измеренное напряжение не выходе освещенног о опряйшваемого

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в легкой, целл олозно-бумаж- ной и других отраслях промьЕпленнос- ти для измерения ширины непрозрач- ных и полупрозрачных полосовых и рулонных материалов.

Цель изобретения - повышение надежности работы и достоверности измерений за счет автоматизированного индивидуального нормирования сигнала каждого датчика и установки фовня сигнала, относительно которого определяется его состояние.

На чертеже представлена блок-схем устройства.

Устройство содержит две группы базовых датчиков 1, каждая группа датчиков расположёна на соответствую щей подвижной линейке (не показаны). В качестве датчиков могут использо- в&ться, например, фотодатчики. Устройство содержит также стандартные блоки: регистр 2 базового размера , коммутатор 3, усилитель 4 с переменным коэффициентом усиления, компаратор 5, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 7. Процессорный блок 8 управления и индикации реализуется на основе типового соединедатчика записываются в оперативное запоминающее устройство 7. В режиме адаптации ЦА.П 6 осуществляет преобразование с коэффициентом Koi. По окончании режима адаптации устройство переходит в режим измерения. В релсиме измерения осуществляет преобразование с коэффициентом Ku-(Kit Kq). Сигнал. опрашиваемого датчика U-i. сравнивается с величиной / Кь/Ка иосб.При UK КцУКй Uoec- датчик затемнен, в противном случае - освещен. Блок 8 управления и индикации подсчитывает количество затемненных датчиков и с учетом базового размера, задаваемого регистром 2 базового размера, определяет ширину контролируемог о материала. 1 ил.

ния интегральных схем люлого микропроцессорного комплекта, включающего интегральные схемы параллельного интерфейса для организации каналов обмена в параллельном формате. Сигналы Измерение и Адаптация могут поступать на входы контроллера прерываний или канала обмена, а считывние результата измерения другими устройствами может осуществляться через ксЛтроллер прямого доступа к памяти или канал обмена в последовательном или параллельном формате. Выходы базовых датчиков 1 подключены к информационным входам коммутатора 3,, к адресным входам которого подключены выходы первого канала процессорного блока 8 управ- лен1гя и индикации. Выход коммутатор 3 через усилитель 4 с переменным коэффициентом усиления, з -цравляющие входы которого подключены к третьему каналу процессорного блока 8 управления и индикации, подключен к первому входу компаратора 5, к другому входу которого подкйочен выход ЦАП б. Выход компаратора 5 подключен к шестому каналу процессорного блока 8 управления и индикации. Четвертый и пятым каналы процессорного блока 8 управления и индикации подключены к управляющему и разряд3

ным входам ЦАП 6 соответственно. Выходы регистра 2 базового размера подключены к седьмому каналу процессорного блока 8 управления и индикации. Адресные и информационно- управляющие входы ОЗУ 7 подключены к первому и второму каналам процессорного блока 8 управления и индикации соответственно.

Устройство осуществляет определе ние ширины измеряемого материала по количеству затемненных фотодатчиков и имеет два режима работы: адаптация и измерение, в один из которых оно переходит при поступлении сиг- нала Адаптация или Измерение на входы процессорного блока 8 управле . НИН и индикации соответственно.

Сигналы Адаптация и Измерение могут поступать при нажатии соответ ствующих кнопок или от других устройств .

Устройство работает следующим образом.

Для осуществления.автоматической настройки .устройства при изменении условий измерения (например, освещености) и для учета параметров базовых датчиков оно переводится в ре-

жим адаптации. I -В этом режиме для каждого i-ro освещенного датчика выбирается один из п возможных коэффициентов передачи . усилителя 4 с переменным коэф- фициентом усиления таким образом, чтобы усиленное напряжение U осв и i-ro опрашиваемого освещенного датчика находилось в рабочем диапазоне

- ицйп Ийкс UocBi. - и Чип мякс,

3

где и цлп - максимальнее значение выходного напряжения ЦАП 6,

- - коэффициент, определяющий

3

нижнюю границу рабочего диапазона

( О,

а также при установленном выбранном коэффициенте передачи KL измеряется усиленное напряжение Uocet, i-ro опрашиваемого освещенного датчика.

Значения коэффициентов передачи Kj представляют собой члены геомет рической програссии со знаменателем прогрессии, равным а, и первым членом KH:

10,4

KJ Кна- (,1,2..., n-1)i

Первый член геометрической прогрессии К является наименьшим коэффициентом передачи усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления и определяется соотношением

и кап мйкс

А п 1

и g мокс.

где Ufj МАКС - предельно возможное

напряжение освещенного датчика.

Количество коэффициентов передачи К; определяется таким образом, чтобы максимальное значение коэффициента передачи усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления удовлетворяло условию

„ . ицйП Млкс

К-«-1 -т; 1

а -и 2 мин

где UQ МИН - минимально возможное

напряжение освещенного датчика.

Коды выбранного коэффициента передачи KL и измеренного напряжения и оси с каждого 1-го освещенного датчика записываются в i-ю ячейку ОЗУ 7.

В режиме адаптации процессорный блок 8 управления и индикации на выходе четвертого канала устанавливает уровень логической единицы, по которому ЦАП 6 осуществляет преобразование с коэффициентом К.

Процессорный блок 8 управления I индикации устанавливает через первый канал на адресных входах коммутатора 3 и ОЗУ 7 адрес первого опрашиваемого освещенного датчика, через пятый канал на разрядных входах ЦАП 6 - код выходного напряжения ЦАП 6 - ич,. и начинает пос3. : довательно устанавливать через третий канал на управляющих входах усили- . теля 4 с переменным коэффициентом усиления коды коэффициентов передачи, начиная с наименьшего значения KVI, до такого значения К, при ко торо на шестом канале с выхода компаратора 5 установится уровень логического нуля, т.е. усиленное напряжение датчика Uoc&j превьш1ает напряжение на выходе ЦАП 6

a

UOCB-I - Т ИДКС

и no которому процессорный блок 8 управления и индикации переходит к измерению (например, по алгоритму поразрядного уравновешивания) усиленного напряжения Uocb первого опрашиваемого датчика.

При измерении напряжения Uoce-t процессорный блок 8 управления и индикации через пятый канал последовательно устанавливает на разрядных входах ДАЛ 6 в соответствии с алгоритмом измерения коды напряжений, сравниваемых с напряжением и oce-ty а через шестой канал считывает результат их сравнения с выхода компаратора 5. По окончании измерения напряжения UOCBI процессорный блок 8 управления и индикации через второй канал записывает в первую ячейку ОЗУ 7 коды выбранного коэффициента передачи К и измеренного напряжения Uoca для первого датчик

Определение и запись в ОЗУ 7 ко- дов коэффициентов передачи К С и напряжений UocB для остальных датчиков осуществляется аналогичным образом и после зтого .устройство выходит из режима адаптации.

В режиме измерения .процессорный блок 8 управления и индикации на выходе четвертого канала устанавливает уровень логического нуля, по которому ЦАП 6 осуществляет преобразование 3f; с коэффициентом Км(Кн- Кя)..

В этом режиме процессорный блок 8 управления и индикации последовательно устанавливает через первый канал на адресных входах коммутатора 3 и ОЗУ 7 адрес i-ro опрашиваемого датчика и через второй канал считывает из адресуемой ячейки ОЗУ 7 код коэффициента передачи Ki, который через третий канал устанавливает на управляющих входах усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления, а также код напряжения и ось освещенного датчика, который через пятый канал хртанавливает на разрядных входах ЦАП 6, и после зтого считывает через шестой канал с

выхода компаратора 5 результат сравнения напряжений Uj с выхода усилителя 4 с переменньм коэффициентом уси- Kti

„

ления и - и «at

К, а.

с выхода ЦАП 6.

1242710

5 .

30

у 3f;

IQ

45

50

55

Если напряжение U, i-ro опрашиваемого датчика больше напряжения

Кк „

тг- и ocfii то на выходе компаратора

Кс

5 - уровень логического нуля, т.е. датчик освещен, в противном случае на выходе компаратора 5 уровень- логической единицы, т.е. датчик затемнен .

Изменение коэффициента преобразования ЦАП 6 производится для устранения ложного определения состояния (освещен или затемнен) опрашиваемого датчика, связанного с дискретностью измерения напряжения Uocfl. освещенного датчика, флуктуацией параметров датчиков и элементов устройства, а также максимально возможной прозрачностью измеряемого материала. Чем ближе значение коэффициента преобразования Кц, ЦАП 6 к значению коэффициента пре- , образования Ка, тем более прозрачные материалы могут быть измерены предлагаемым устройством.

Процессорный блок 8 управления и индикации подсчитывает количество затемненных датчиков, суммирует результат с базовым размером, считываемым через седьмой канал с выхода регистра базового размера, а также выводит результат измерения.

Ф о р м ул а изобретения

Устройство для измерения ширины полосовых и рулонных материалов,.содержащее две группы базовых датчиков, каждая из которых размещена на соответствующей подвижной линейке, расположенной поперек движения материала, регистр базового размера, коммутатор, компаратор, цифроана- логовый преобразователь, выход которого подключен к второму входу компаратора, выходы базовых датчиков подключены к информационным входам коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повьшгения надежности работы и достоверности измерений, оно снабжено усилителем с переменным коэффициентом усиления, оперативньи запомин;1ющнм устройством, процессорным блоком управления и индикации, адресные входы коммутатора и оперативного запоминающего устройства подключены к первому каналу процессорного блока управления и индикации.

7 12427108

второй канал которого подключен ккоммутатора через усилитель с переинформационно-управляющим входамменным коэффициентом усиления под- оперативного запоминающего устрой-ключен к первому входу компаратора, ства, третий канал - к управляющимвыход которого подключен к шестому входам усилителя с переменным коэф-5 каналу процессорного блока управле- фициентом усиления, четвертый и пя-ния и индикации, выходы регистра тый каналы - соответственно к уп-базового размера подсоединены к равляюс ему и разрядным входам циф-седьмому каналу процессорного блока роаналогового преобразователя,выходуправления и индикации.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в легкой и других областях промьшшенности для измерения ширины непрозрачных и прозрачных полосовых и рулонных материалов. Целью изобретения является повышение надежности работы и достоверности измерений за счет автоматизированного индивидуального нормирования сигнала каждого датчика и установки уровня сигнала, относительно которого определяется его состояние. Устройство имеет два режима работы: адаптация и измерение . В режиме адаптации осуществляется автоматическая настройка устройства при изменении условий измерения (например, освещенности) и учет параметров датчиков. С этой целью по командам процессорного блока 8 уп- равления и индикации на адресных входах коммутатора 3 и оперативного (Л ГчЭ 4 Ю О тт Измерение Adai7/7 at i/g 8