Устройство для определения положения штрихов Советский патент 1986 года по МПК G01B9/04 

1 Изобретение относится к измерительной технкие и может быть применено в компараторах для проверки штриховых мер длинны. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и расширение диапазона допустимых скоростей перемещения контролируемого объекта за счет исключения ложного срабатывания устройства и возможности контроля штрихов в широком диапазоне скорости перемещения. На фиг.1 показана блок-схема устройства для определения положения :штрихов; на фиг.2 - временная диаграмма сигналов устройства; на фиг.З блок-схема формирователя разрешающих и -1пульсов| на фиг.4 - временная диаграмма сигналов формирователя разрешающих импульсов. Устройство содержит фотоэлектрический микроскоп 1, измеритель 2 перемещений, формирователь 3 разрешающих импульсов и схему 4 совпадения. Фотоэлектрический микроскоп 1 пред назначен для выработки нулевых импул сов (сг(х), ) при перемещении относительно штрихов оптически связанного с ним контролируемого объекта 5. Измеритель 2 перемещений связан с конт ролируемым объектом 5 и представляет собой линейный или круговой измерительный преобразователь с импульсным выходом. Формирователь 3 разрешающих импульсов предназначен для выработки импульсов в зоне предполагаемого положения штрихов контролируемого объекта и выполнен в виде задатчика 6 интервалов расположения штрихов на контролируемом объекте и линии задержки. Выход формирователя 3 соединен со вторым входом схемы 4 совпадения. Схема 4 совпадения представляет собой интегральную микросхему типа 2 И, первый вход которой соединен- с выходом фотоэлектрического мик роскопа 1,.а выход - с блокомрегист рации погрешности расположения штрихов контролируемого объекта 5. Задатчик 6 интервалов расположени штрихов на контролируемом объекте выполнен в виде делителя 7 частоты с устанавливаемым на программном пере.ключателе коэффициентом деления. С целью расширения диапазона скоростей перемещения при контроле формирователь 3 разрешающих импульсов выполнен в виде управляемого делител 12 7 частоты, первый вход которого соединен с выходом задатчика 6 интерналов расположения штрихов на контролируемом объекте, вто.рой - с выходом 2 перемещений, а третий измерителя 2 перемещений. с выходом делителя 7 частоты. Выход делителя 7 частоты соединен со вторым входом ключевой схемы 8, первый вход которой соединен с выходом задатчика 6 интервалов расположения штрихов на контролируемом объекте; Делитель 7 частоты имеет постоянный коэффициент деления (Kq), определяемый зависимостью2(До+Аа+Ас) к,., к,- -- где Л„ допускаемая погрешность расположения штриха на контро- лируемом объекте; Лц- погрешность измерителя перемещений;погрешность средства измерения (компаратора), в котором используется устройство;дискретность измерителя перемещений;длительность разрешающих импульсов; скорость перемещения контролируемого объекта. Ключевая схема 8 выполнена в виде логических элементов. Устройство работает следующим образом. Фотоэлектрический микроскоп 1 при перемеш;ении относительно него контролируемого объекта 5 вырабатывает нулевые импульсы, характеризующие переход через нуль импульсов Е(х). Измеритель 2 перемещений вырабатывает пропорционально величине перемещения контролируемого объекта импульсы 6(x)i , которые делятся по частоте задатчиком 6 интервалов расположения штрихов на контролируемом объекте. На вход формирователя 3 разрешающих импульсов поступают с выхода задатчика 6 импульсы (УыСх), интервал (Ту ) следования которых соответствует интервалу (га) расположения штрихов на контролируемом объекте и определяется зависимостью р- xi К 1 ---Формирователь 4 разрешающих импульсов вырабатьгаает разрешающие им3пульсы (х)р , длительность (Ijj) кот рых для фиксированной скорости пере мещейия при контроле определяется зависимостью: ft- 2( 0+Ди+4с) X Г7 Е(х), (3) J 1 Lp tгде Е(х) - длительность импульса фототока (на уровне 0,ЗЕ(х)„„,.). Ограничение длительности разреша щих импульсов длительностьюТЕ(х) импульсов фототока накладывается ус ловием несовмещенности разрешающих импульсов с неинформационным нулевы уровнем фототока, предотвращающим ложные срабатывания схемы 4 совпаде ния от шумов фототока. При совмещен нулевых и разрешающих импульсов на вь1ходе схемы 4 совпадения вырабатывается отсчетный импульс. Он опреде ляет положение во времени штриха ко ролируемого объекта 5, соответств тощее моменту прохождения мимо него фотоэлектрического микроскопа 1. Формирователь 3 разрешающих импульсов работает следующим образом. При поступлении на первый вход ключевой схемы 8 импульса сУ N(cx) с выхода задатчика 6 интервалов на ее выходе устанавливается уровень логи ческой единицы, при поступлении на ее второй вход импульса xfTp (с выход делителя 7 частоты) - уровень логического нуля. Делитель 7 частоты после поступления на его первый вход импульса (Г N(x) (с выхода задатчика 6 интервалов) вырабатывает на выходе импульс (fTp, являющийся Кп-тым импульёом (х); . В соответствии с выражением (1) при изменении скорости V перемещения контролируемого объект 5 изменяется только длительность -p а соответствующая ей величина перемещения Хр остается постоянной, что обеспечивает работу устройства в широком диапазоне изменения с.корости 51 перемещения. Обратная связь с вьгходом делителя 7 частоты на его третий вход блокирует работу делителя частоты в интервале между импульсами Л d-N(x). Введение в конструкцию устройства измерителя перемещений и выполнение формирователя разрешающих импульсов указанным образом исключает возможность срабатывания от пыли, царапин и т.п., а также обеспечивает возможность контроля штрихов в широком диапазоне скоростей перемещения контролируемого объекта. Формула изобретения Устройство для определения положения штрихов, содержащее фотозлектрический микроскоп, схему совпадения, первый вход которой соединен с выходом фотоэлектрического микроскопа, и формирователь разрешающих импульсов, подключенный ко второму входу схемь совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и расширения диапазона допустимых скоростей -перемещения контролируемого об-оекта, устройство снабжено измерителем перемещений, связываемым с контролируемым объектом, а формирователь разрешаюш 1х импульсов вьтол ен в виде задатчика интервалов расположения штрихов на контролируемом объекте, управляемого делителя частоты и ключевой схемы, вход задатчика интервалов подключен к выходу измерителя перемещений, выход задатчика интервалов связан с первыми входами делителя частоты и ключевой схемы, второй вход делителя частоты связан с выходом измерителя перемещений, третий вход делителя частоты связан с выходом делителя частоты, второй вход ключевой схемы связан с выходом делителя частоты, а выход - со вторым входом схемы совпадения.

)

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повьшение надежности работы компараторов для поверки штриховых мер длины и расширение диапазона допустимых скоростей перемещения контролируемых штрихов за счет изменения длительности разрешающих импульсов. Фотоэлектрический микроскоп 1 при перемещении контролируемого объекта 5 вырабатывает нулевые импульсы, соответствующие прохождению штрихов через оптическую ось микроскопа 1. Измеритель 2 перемещений вырабатывает импульсы, которые формирователь 3, выполненный в виде задатчика интервалов расположения штрихов на объекте 5, управляемого делителя частоты и ключевой схемы разрешающих испульсов, разделив по частоте, преобразует в разрешающие импульсы. При совмещении нулевого и разрешающего импульсов вырабатывается отсчетный импульс, соответствующий моменту пересечения штрихом оптической оси фотоэлектрического микроскопа 1, выход которого соединен с первым входом схемы 4 совпадения, вторым входом подключенной к формирователю 3 разрешающих импульсов. 4 ил. to сд СП

fW

Sfx}i

, гЗ 2,,/

фиг.