Устройство для определения положения оптического волокна в соединительных наконечниках Советский патент 1987 года по МПК G01B21/24 

Изобретение относится к измерительной технике и ггредназначено для определения положения оптического волокна в соединительных наконечника

Цель изобретения. - повышение точности измерения и надежности работы путем автоматизации процесса измерения счет исключения погрешностей оптико-механических элементо

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема электронного блока.

Устройство для определения положения оптического волокна в соединительных наконечниках (фиг.1) содержит последовательно соединенные осветитель 1, создающий световой поток, падающий на измеряемое волокно 2, наконечник 3, закрепленньй в патроне 4, микрообъектив 5, телевизионную камеру 6, селектор 7 телевизионного сигнала, электронный блок 8 определения координатных осей (X иУ) центра наконечника и координат смещения (АХ и &Y), формирователь 9 видеосигнала, блок 10 видеоконтроля а также генератор 11 опорной частоты, причем управляющие входы 12 - 1А электронного блока 8 соединены соответственно с выходами 15 - 17 селектора 7 телевизионного сигнала, выходы 18 и 19, определяющие положение координатных осей X и Y, соединены соответственно с входами 20 и 21 формирователя 9 видеосигнала, выходы 22 и 23, определяющие координаты смещения &Х и дУ, являются выходами цифровой информации величины и знака отклонения й,Х и &Y, вход 24 формирователя 9 соединен с выходом телевизионной камеры 6, вход 25 - с выходом 15 селектора 7, а выход 26 - с входом видеоконтрольного устройства 10, выход 30 генератора И опорной частоты соединен с тактовым входом 27 электронного блока 8, входы 28 и 29 которого являются входами внешнего запуска.

Электронный блок 8 (фиг.2) содержит схему 31 управления, два счетчика 32 и 33 и четыре регистра 34 - 37 Выходы 38 - 41 подключены к счетному 42, управляющему 43 входам и входам 44 и 45 выбора режима работы счетчика 32, выходы 46 - 48 и 41 подключешэ к счетному 42, управляющему 43 входам и входам 44 и 45 выбо0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ра режима работы счетчика 33, выходы 49 и 50 схемы 31 управлення подключены к тактовым входам 51 регистров 34 и 37, выходы 52 и 53 соединены с тактовыми входами 51 регистров 35 и 36, входы 54 счетчиков 32 и 33 соединены с выходами 55 регистров

34и 37, информационные входы 56 регистров 34 и 35 соединены с выходами 57 счетчика 32, информационные входы 56 регистров 36 и 37 соединены с выходами 57 счетчика 33, причем выходы 58 счетчиков 32 и 33 также подключены к информационным входам 56 регистров 35 и 36, выходы

59 счетчиков 32 и 33 являются выходами, определяющими положение осей X и Y, а выходы 22, 23, 55 регистров

35и 36 являются выходами цифровой информации величины и знака отклонения дХ и л.

Устройство работает следующим образом. .

Наконечник 3 с оптическим волокном 2 фиксируется в центрирующем патроне 4, свободный конец волокна 2 освещается источником I. Свет из зафиксированного торца волокна 2 через микрообъектив 5 поступает в телевизионную кам.еру 6, при этом на видеоконтрольном устройстве 10 формируется изображение светового пятна.

Электронный блок 8 измеря ет координаты центра светового пятна в плоскости кадра, затем фиксирующий пат-- рон 4 с наконечником 3 и оптическим волокном 2 поворачивается на 180 , и снова измеряются координаты светового пятна.

Так как полученные координаты являются диаметрально противоположными и принадлежат одной окружности, то координаты центра вращения определяются как полусумма координат измеренных центров световых пятен, а координаты смещения центра светового пятна относительно него определяются как разность координат центра вращения и координат втЬрого положения светового пятна.

Устройство определения положения оптического волокна в соединительном наконечнике реализует данный алгоритм следующим образом.

Исходными сигналами, несущими информацию о положении пятна в гшоскос- ти экрана, являются видеоимпульсы и синхроимпульсы кадров и строк, фор312

MHpyeMi.ie тепевизионнон камерой 6, Эти сигналы выменяются из полного телевизионного сигнала передающей камеры 6 селектором 7 телевизионного сигнала и служат: виде оимпульсы для указания местоположения светового пятна; синхроимпульсы кадра для спре депе1шя начала координат плоскости кадра; синхроимпульсы строк для определения координат пятна по оси Y и для определения начала координаты оси X. Координаты пятна по оси X определяются подсчетом импульсов генератора 1I опорной частоты.

После поступления по входу 28 импуль са внешнего запуска, начиная с им-: пульса кадра, электронный блок 8 подсчитывает импульсы строк, фиксируя моменты появления и окончания видеоимпульсов пятна, и определяет координату центра У1/2 этого пятна. В то же время, начиная с момента существования первого видеоимпульса пятна, подсчитываются импульсы генератора 11 опорной частоты и с учетом нача- ла и конца видеоимпульса пятна в строке формируется координата его центра XI/2.

После того, как фиксирующий патрон 4 с наконечником 3 и оптическим волокном 2 оказывается повернутым на 180°, в электронный блок 8 по входу 29 Поступает сигнал внешнего запуска. При этом в электронном блоке 8 происходит процесс прибавления к уже найденным координатам XI/2 и Y1/2 вновь найденных координат Х2/2 и Y2/2, сумма этих координат- определяет координаты X и Y центра вращения, которые являются исходны- ми для формирования на видеоконтрольном устройстве 10 координатных осей.

В следующем кадре после определения координат центра вращения коор- Х2 и Y2 центра светового пят- на вычитаются из уже найденных коор-. динат X и Y, и по окончании кадра на выходы 22 и 23 в цифровом виде выводятся значения координат смещения центра светового пятна ЛХ и &Y относительно центра вращения.

Дпя отображения светового пятна и координатных осей на экране видео- контрольного устройства 0 формирователь 9 видеосигнала вырабатывает ис- кусственный телевизионный сигнал. Он представляет собой сумму видеоимпульсов светового пятна, .сигна54

лов, определяющих координатные octi, л и Y и смеси кадровых и строчных синхронизирую цщх и гасящих импульсов. Таким образом, получение информации в цифровом виде об отклонениях оси волокна 2 от центра наконечника 3 позволяет непосредственно судить о величине этого отклонения и формировать управляющий сигнал необходимой величины на исполнительные шаговые двигатели, управляющие механизмом центровки.

Формула изобретения

1. Устройство ДПЯ определения положения оптического волокна в соединительных наконечниках, содержащее последовательно соединенные осветитель, создаюпщй световой поток, падающий на волокно, патрон, микрообъектив и телевизионную камеру, а также блок видеоконтроля, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности определения и надежности, оно снабжено селектором телевизионного сигнала, подключенным к выходу телевизионной камеры, электронным блоком определения координатных осей центра наконечника и координат смещения центра зоны излучения сердечника волокна относительно центра наконечника, формирователем видеосигнала и генератором опорной частоты, первый, второй и третий входы электронного блока соединены с выходом селектора телевизионного сигнала, четвертый вход соединен с выходом генератора опорной частоты, пятый и . шестой входы являются входами внешнего запуска, первый и второй выходы электронного блока связаны с первым и вторым входами формирователя видеосигнала, третий и четвертый выходы электронного блока являются цифровыми выходами, определяющими координатные смещения центра зоны излучения сердечника волокна относительно центра наконечника, третий вход формирователя соединен с выходом телевизионной камеры, четвертый вход формирователя связан с выходом селектора телевизионного сигнала, а выход формирователя связан с входом блока видеоконтроля.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что электронный блок содержит схему управления

с тремя управляющими, одним тактовым и двумя входами внешнего запуска, два счетчика и четыре регистра, первый, второй, третий и четвертый выходы схемы управления подключены соответственно к счетному, управляющему и двум входам выбора режима работы Первого счетчика, пятый, шестой, седьмой и четвертый выходы подключены соответственно к счетному, управляющему и двум входам выбора режима работы второго счетчика, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый выходы подключены соответственно к тактовым входам первого, второго, третьего и четвертого регистров, параллельные входы первого и второго счетчиков соединены соответственно с паРедактор С. Патрушева

Фиг.2

Составитель С. Конюхов Техред М.Ходанич Корректор И. Эрдейи

Заказ 876/41 Тираж 678Подписное

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

раплельными выходами первого и второго регистров, информационные входы первого и третьего регистров и второго и четвертого регистров подключены попарно к параллельным выходам первого и второго счетчиков соответственно, выходы .знака отклонения первого и второго счетчиков подключены соответственно к вхоДам третьего и четвертого регистров, выходы переноса счетчиков являются выхода1 й1 положения осей центра наконечника, а выходы третьего и четвертого регистров являются цифровыми выходами, определяющими координаты смещения центра зоны излучегшя сердечника волокна относительно центра наконечника.

Устройство относится к измерительной технике. Целью изобретения является автоматизация измерения и повышение надежности работы за счет получения информации о положении оптического волокна в цифровом виде и замены оптико-механических элементов на электронные. Устройство содержит последовательно соединенные осветитель 1, наконечник 3 с оптическим волокном 2, зафиксированном в центрирующем патроне 4. Свет от источника через волокно 2 и микрообъектив 5 поступает в телевизионную камеру 6, где формируются видеоимпульсы и синхроимпульсы кадров и строк. Эти сигналы выделяются из полного телевизионного сигнала камеры 6 селектором 7 телевизиоч- ного сигнала и поступают на электронный блок 8, где Измеряются координаты центра светового пятна в плоскости кадра. Затем патрон 4 с наконечником 3 и волокном 2 поворачиваются на 180 , и снова измеряются координаты светового пятна. Координаты центра вращения или центра наконеч- -Ника 3 определяются как полусумма координат измеренных центров световых пятен, а смешение центра оптического волокна 2 относительно него определяется как разность координат центра вращения и координат второго положения светового пятна. На блоке 10 видеоконтроля формируется изображение светового пятна. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. S сл ю со оо ел 4; СЛ 22 22