Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур Советский патент 1988 года по МПК G01B21/28 

Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1252671.

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет компенсации разной освещенности приемников излучения путем изменения коэффициента усиления сигналов приемников излучения.

На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема устройства; на фиг, 3 - схема взаимодействия излучателей и приемников излучения в машине электронной, измерительной, лекальной с проходом 800 мм без использования коммутатора токов излучателей; на фиг. 4 - то же, в устройстве для измерения площади непрозрачных плоских фигур.

Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур содержит линейку 1 излучателей и линейку 2 приемников излучения. Измеряемый объект 3 перемещается на транспортер 4 между линейкой 1 излучателей и линейкой 2 приемников излучения.

Устройство имеет также привод 5 транспортера 4, датчик 6 строки развертки площади, связанный с транспортером 4, блок 7 синхронизации, источник В питания, коммутатор 9 излучателей, коммутатор 10 приемников излучения, блок 11 счета импульсов площади, блок 12 индикации и усилитель 13 сигналов приемников излучения .

Блок 7 синхронизации содержит (фиг. 2) триггер 14 строки, селектор 15 и генератор 16 тактовых импульсов

Коммутатор 9 излучателей содержит делитель 17 частоты на пять, двоичны счетчик 18, деигифратор 19 и формирователь 20 сигнала окончания строки.

Коммутатор 10 приемников излучения содержит предусилители сит иалов фотодиодов и аналоговый мультиплексо для коммутации сигналов на один выхо

Блок 11 счета импульсов площади может быть реализован, например, в виде соединенных последовательно дво

Если, например, включен третий излучатель, тактовые импульсы на входе

ично-десятичных счетчиков с дешифратором на выходе, а блок 12 индикации- 55 коммутатора 10 приемников излучения в виде десятичных цифровых индикато- приводят к последовательному переклю- pQgчению сигналов с приемников один Усилитель 1 . сигналов приемников , пять на вход усилителя 13 сигналов излучения .лодержит распределитель 21 гфиемников излучения. Синхронно с ком0

0

импульсов, блок 22 управляющих ключей с нормирующими резисторами R - R, и усилитель 23 постоянного тока.

Линейка 1 излучателей через коммутатор 9 излучателей подключена к источнику 8 питания. Линейка 2 приемников излучения через коммутатор 10 приемников излучения и усилитель 13 сигналов приемников излучения присоединена к блоку 11 счета импульсов площади, который подключен к блоку 12 индикации. Выход датчика 6 строки присоединен к входу блока 7 синхро- 5 низации, выход которого подключен к коммутатору 9 излучателей, к коммутатору 10 приемников излучения и к тактовому входу усилителя 13 сигналов приемников излучения.

0 Устройство работает следующим образом.

Транспортер 4 перемещает измеряемый объект 3 в зону измерения между линейкой 1 излучателей и линейкой 2

5 приемников излучения. При движении часть приемников излучения затемнена измеряемым объектом 3.

При появлении сигнала от датчика 6 строки триггер 14 строки устанавливается в положение 1, подавая разре шающий сигнал на селектор 15, на второй вход которого постоянно подаются импульсы от генератора 16 тактовых импульсов.

в результате при появлении сигнала от датчика 6 строки тактовые Импульсы от блока 7 синхронизации поступают на коммутаторы 9 и 10 и усилитель 13 сигналов приемников излучения. Посту0 пая на вход коммутатора 9 излучателей, тактовые импульсы через делитель 17 частоты на пять попадают на вход двоичного счетчика 18, который с помощью дешифратора 19 осуществляет за5 данное включение излучателей линейки 1. За время включения каждого излучателя линейки 1 на тактовых входах коммутатора 10 приемников излучения и распределителя 21 импульсов появляются пять тактовых импульсов по числу оптически связанных с данным излучателем приемников.

Если, например, включен третий излучатель, тактовые импульсы на входе

0

5

5 коммутатора 10 приемников излучения приводят к последовательному переклю- чению сигналов с приемников один ьгутатором 10 включается распределитель 21 импульсов усилителя 13, работающий от тех же пяти тактовых импуль сов. Распределитель 21 вырабатывает последовательность сигналов Q , - Q г, которые открывают управляющие ключи блока 22.

При коммутации первого приемника излучения коэффициент усиления 23 постоянного тока зависит от величины нормирующего резистора R ,, второго приемника излучения - от RI и т.д. Нормирующие резисторы R , - R , обеспечивают нужную величину коэффициента усиления усилителя 23 постоянного тока. С выхода усилителя 13 сигналов приемников излучения импульсы площади поступают в блок 11 счета импульсов площади, в котором происходит их суммирование. Результаты измерений отображаются на табло блока 12 индикации

За время опроса строки происходит формирование сигналов всех элементарных площадок, образующих строку развертки. По окончании опроса всех приемников излучения в строке сигналом с дешифратора 19 формирователь 20 сигнала окончания строки вырабатывает сигнал, устанавливающий триггер 14 строки в нулевое положение, что вызывает прекращение прохождения тактовых импульсов от генератора 16 через селектор 15. При формировании следующего сигнала строки цикл повторяется

Как видно из диаграмм взаимодействия источников и приемников излучения представленных на фиг. 3 и 4, при сохранении величины элемента разложения шаг между приемниками излучения увеличен вдвое (на фиг. 4 по сравнению с фиг, 3), при этом увеличивается и количество приемников излучения находящихся в оптической связи с каждым излучателем.

Использование усилителя сигналов приемников излучения с управляемым коэффициентом усиления позволяет в 2-2,5 раза увеличить шаг между излучателями линейки светодиодов, равный шагу между приемниками излучения линейки фотодиодов, Это даст возможность значительно сократить количество фото-и светодиодов, применяемых в измерительной части машины. При этом нормируется чувствительность

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

усилителя сигналов приемников излучения при опросе каждрго фотодиода.

Использование усилителя сигналов приемников излучения при увеличении в 2 раза шага между излучателями и приемниками излучения позволяет сократить количество излучателей (светодиодов) до 63 шт., а приемников излучения (фотодиодов) - до 45 шт., что составляет соответственно 65 и 51% от ранее использовавшегося количества фото- и светодиодов,

Таким образом, уменьшение количества излучателей и приемников излучения существенно упрощает конструкцию устройства для измерения площади непрозрачных плоских фигур и повьппа- ет точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур по авт, св. № 1252671, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено усилителем сигналов приемников излучения с управляемым коэффициентом усиления, выполненным в виде распределителя импульсов управляющих ключей, параллельно соединенных нормирующих резисторов и усилителя постоянного тока, вход которого связан с выходом коммутатора приемников излучения и с каждым из управляющих-ключей, а выход - с входом счетчика и общей точкой параллельно соединенных нормирующих резисторов, тактовый вход распределителя импульсов подключен к блоку синхронизации, а выходы связаны с каждым из управляющих ключей соответственно, число управляющих ключей и нормируюш 1х резисторов равно числу приемников излучения, оптически связанных с одним из излучателей, управляющие ключи предназначены для последовательного подключения каждого из приемников излучения, оптически связанного с одним из излучателей к соответствующему нормирующему резистору, а число градаций коэффициента усиления усилителя сигналов приемников излучения равно числу нормирующих резисторов.

Фи2.2

гпг

V

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет компенсации разной освещенности приемников излучения путем изменения коэффициента усиления сигналов приемников излучения. Устройство имеет транспортер 4 с приводом 5 для перемещения измеряемой фигуры, линейку 1 излучателей и линейку 2 приемников излучения. Линейки 1 и 2 расположены перпендикулярно направлению перемещения измеряемой фигуры 3 и-связаны соответственно с коммутаторами 9 и 10. С ведомым валом связан датчик 6 строки развертки площади, по сигналу которого блок 7 синхронизации подает управляющие сигналы на коммутатор 10 и усилитель 13 сигналов приемников излучения с управляемым коэффициентом усиления. Сигналы от линейки 2 через усилитель 13 поступают в блок 11 счета импульсов, а от него через дешифратор - в блок 12 индикации. Усилитель 13 сигналов приемников излучения имеет наибольший коэффициент усиления при опросе крайних в группе приемников излучения, оптически связанных с включенным све- тодиодом. Таким образом обеспечивается изменение чувствительности усилителя 13, что приводит к повышению точности измерений при одновременном уменьшении количества излучателей и приемников излучения. 4 ил. С (Л со 9) 4 00 а N)

иг

Н

666666

Ъ b Ъ Ъ ) /

.