Способ измерения расстояния между двумя точками Советский патент 1986 года по МПК G01B21/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и робототехнике и может быть использовано для измерения расстояния между двумя точками.

Цель изобретения - повышение быстродействия измерения путем сокращения числа операций.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения расстояния между двумя точками.

Устройство, реализующее описанный способ, содержит двумерный оптоэлект- ронный регистр 1 сдвига размерностью 2N- IXN, снабженный оптическими входами и выходами, координационно-чувствительный фотоприемник 2, выполненный в виде концентрических кольцевых фотоэлементов, блок 3 управления, регистр 4 сдвига, элемент 5 ИЛИ и счетчик 6 импульсов, причем фотоприемник 2 оптически связан с выходами оптоэлектронного регистра 1, правая часть нижней строки 7 которого связана с входами элемента ИЛИ 5, а фотоэлементы фотоприемника 2 электрически связаны с соответствующим каждому фотоэлементу разрядом регистра 4 сдвига. Кроме того, первый выход 8 блока 3 управления электрически связан с первым входом 9 оптоэлектронного регистра 1, второй 10, третий 11 и четвертый 12 выходы блока 3 управления электрически связаны с вторым 13, третьим 14 и четвертым 15 входами оптоэлектронного регистра 1 соответственно, а пятый 16 и шестой 17 выходы блока 3 управления электрически связаны с первым 18 и вторым 19 входами регистра 4 сдвига соответственно, причем вход 20 счетчика 6 импульсов электрически связан с шестым выходом 17 блока 3 управления, а первый 21, второй 22 и третий 23 входы блока 3 управления электрически связаны с выходом 24 оптоэлектронного регистра 1, выходом 25 элемента ИЛИ 5 и выходом 26 первого разряда регистра 4 сдвига соответственно.

Устройство работает следующим образом. В начальный момент времени на первом выходе 8 блока 3 управления появляется электрический сигнал, который подается на первый вход 9 оптоэлектронного регистра 1, а на правую часть, .размерностью NxN оптоэлектронного регистра 1 проецируются две контрольные точки, расстояние между которыми необходимо измерить. После этого на втором выходе 10 блока 3 управления появляется электрический сигнал, который подается на второй вход 13 оптоэлектронного регистра 1, и происходит сдвиг вниз спроектированных точек до тех пор пока, хотя бы одна из них не сдвинется в одну из ячеек нижней строки 7 правой части оптоэлектронного регистра 1. Оптический сигнал данной ячейки подается на один из входов элемента ИЛИ 5, с выхода 25 которого снимается электрический сигнал и подается на второй вход 22 блока 3 управления. Этот сигнал формирует сигнал на третьем выходе 11 блока 3 управления, который

подается на третий вход 14 оптоэлектронного регистра 1, и сдвинутые вниз контрольные точки в правой части оптоэлектронного регистра 1 начинают сдвигаться влево до тех пор, пока точка, находящаяся в нижней строке 7 правой части оптоэлектронного регистра 1 не займет начальной ячейки этой строки 7.

С электрического выхода 24 оптоэлектронного регистра 1 на первый электрический вход 19 блока 3 управления подается сигнал об окончании сдвига. Этот сигнал вызывает появление сигнала на четвертом выходе 12 блока 3 управления, который подается на четвертый вход 15 оптоэлектронного регистра 1. После этого сигнала смещенные контрольные точки проецируются с оптических выходов регистра 1 на фотоприемник 2, выполненный в виде концентрических кольцевых элементов, центр которых совмещен с центром нижней строки регистра 1. Одна из контрольных точек проецируется в центр, а другая - на один из фотоэлементов, с выхода которого сигнал поступает на соответствующий ему разряд регистра 4 сдвига. После появления сигнала

на пятом выходе 16 блока 3 управления и на первом входе 18 регистра 4 сдвига информация с фотоприемника 2 вводится в регистр 4 сдвига. По окончании ввода информации блок 3 управления выдает импульсы сдвига, которые подаются на второй вход

19 регистра 4 сдвига и на вход 20 счетчика 6. Регистр 4 сдвига сдвигает записанную информацию влево до тех пор, пока не возбудится его первый разряд. Счетчик 6 подсчитывает импульсы сдвига. При возбуждении первого разряда регистра 4 сдвига

с выхода 26 подается сигнал на третий вход 23 блока 3 управления и импульсы сдвига на второй вход 19 регистра 4 сдвига и вход 20 счетчика 6 не поступают. Количество импульсов, подсчитанных счетчиком 6, есть количество дискретов, выражающих расстояние между контрольными точками.

Формула изобретения

Способ измерения расстояния между дву- мя точками, заключающийся в том, что изображение точек проецируют на координатно- чувствительный фотоприемник, преобразуют изображения в электрические сигналы, по этим сигналам определяют фотоэлементы координатно-чувствительного фотолрием- инка, зафиксировавшие изображения точек, по расстоянию между этими элементами определяют расстояние между точками, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия измерения, вначале изображения точек проецируют на правую часть дискрет- ного оптоэлектронного регистра сдвига, сдвигают изображения точек сначала вниз до появления одного из них в нижней строке оптоэлектронного регистра сдвига, а затем

влево - до появления изображения точки в центре нижней строки, проецируют сдвинутое изображение точек на координатно- чувствительный фотоприемник, имеющий концентрические кольцевые фотоэлементы, так

чтобы изображение точки, находящейся в центре нижней строки оптоэлектронного регистра сдвига, совпало с центральным фотоэлементом координатно-чувствительного фотоприемника.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для измерения расстояний между двумя точками. Целью изобретения является повышение быстродействия измерения за счет сокращения числа операций. Создают изображение контролируемых точек в правой части дискретного двухмерного оптоэлектрон- ного регистра сдвига и сдвигают полученные изображения вниз и влево до тех пор, пока изображение одной из точек окажется в центре нижней строки регистра, проецируют сдвинутое таким образом изображение точек на фотоприемник в виде концентрических кольцевых элементов, при этом изображение точки, лежащей в центре нижней строки регистра, проецируется в центр фотоприемника, и измерение расстояния между точками сводится к определению номера кольцевого фотоэлемента, на который попадает изображение другой контролируемой точки, т. к. изображение первой точки является началом отсчета. 1 ил. ю 4;: 4 00 Ot)

N