Измерительный блок фотоэлектрического дефектоскопа Советский патент 1990 года по МПК G01N21/88 G01J1/44 

сд

00 05

О

ел

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использованр в составе фотоэлектрического дефектоскопа поверхности из- делий.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля поверхности изделий.

На чертеже приведена функциональ- ю ная схема измерительного блока фотоэлектрического дефектоскопа (для сигналов с положительной постоянной составляющей) .

М

Измерительный блок содержит фотопреобразователь, усилитель сигнала фотопреобразователя Сне показаны), фильтр 1 нижних частот с повторителем на выходе, подключенный к выходу усили- 2 теля сигнала фотопреобразователя, неинвертирующий усилитель 2 постоянной составляющей сигнала, вход которого соединен с выходом фильтра 1, первый

3и второй 4 резистивные делители 2 напряжения. Первый делитель 3 состоит из резисторов 5 и 6, второй делитель

4- из резисторов 7 и 8, причем меньшее (примерно на порядок) сопротивление имеют резисторы 5 и 7. Первый де- з литель 3 напряжения подключен к выходу усилителя 2 постоянной составляющей

и с его выходом соединен инвертирующий вход усилителя 2, т.е. делитель 3 включен в цепь отрицательной обрат- ной связи и определяет коэффициент усиления усилителя 2. Второй делитель 4 напряжения подключен к выходу фильтра 1 нижних частот. К сигнальной шине (входу фильтра 1) подключены по одному входу компараторов 9 и tO (для регистрации соответственно положительных и отрицательных приращений сигнала относительно среднего уровня, превышающих пороговые уровни). К выходам делителей 3 и 4 подключены цепочки, состоящие: первая из резистора 11 и стабилитрона 12, вторая - из резистора 13 и стабилитрона 14. Сопротивления резисторов 11 и 13 сравнимы с сопротив- лениями резисторов 6 и 8. Стабилитроны 12 и 14 подбираются таким образом, чтобы их напряжения стабилизации соответствовали точке сопряжения линейных участков аппроксимированной зависимости величины шума от величины постоянной составляющей. По сравнению со стабилитроном 14 стабилитрон 12 имеет напряжение стабилизации, большее в

раз, где Kf и к - коэффициенты передачи делителей напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Усиленный сигнал фотопреобразователя, положительный в любой момент времени, поступает на вход фильтра 1 нижних частот. На выходе фильтра 1 выделяется постоянная (низкочастотная) составляющая сигнала. На выходе второго делителя 4 напряжения уровень постоя-нной составляющей (без учета второй цепочки) уменьшается в 1/К2 раз, на выходе усилителей 2 (без учета первой цепочки) - увеличивается в 1/К, раз. Выходные сигналы усилителя 2 и делителя 4 поступают на опорные входы компараторов 9 и 10 соответственно. Усиленный сигнал фотопре- обраэователя поступает на сигнальные входы обоих компараторов. Компаратор 9 выдает импульс брака в тот момент, когда сигнал превышает усиленную усилителем 2 постоянную составляющую сигнала, а компаратор 10 - в тот момент, когда значение сигнала становится меньше поделенной делителем 4 постоянной составляющей. Обе цепочки при малых уровнях сигнала и, следовательно, постоянной составляющей не оказывают влияния на коэффициенты усиления и деления. При уровнях, превышающих напряжение открывания стабилитронов 12 и 14, через последние начинает протекать ток. Резистор 11 оказывается подключенным параллельно резистору 6, а резистор 13 - резистору 8. Коэффициенты передачи делителей 3 и 4 уменьшаются, а интервал между плавающими опорными уровнями увеличивается, компенсируя нелинейность зависимости величины шумов от величины постоянной составляющей.

В случае необходимости нелинейность можно скомпенсировать точнее, подключая параллельно первой и второй цепочкам дополнительные цепочки, в которых используются стабилитроны с другими напряжениями стабилизации. Подбор резисторов 11 и 13 (а также резисторов 5-8) производится на основе экспериментально получаемой зависимости между шумами и постоянной составляющей сигнала для выбо.рки годных изделий.

Изобретение позволяет повысить достоверность фотоэлектрического контроля поверхностных дефектов при изменяющихся его условиях за счет более точной

привязки опорных уровней компараторов к уровню шума изделий.

Формула изобретения

Измерительный блок фотоэлектрического дефектоскопа, содержащий первый резистивный делитель напряжения, последовательно соединенные фотопреобразователь, фильтр нижних частот и второй делитель напряжения, первый и второй компараторы для регистрации соответственно положительных и отрицательных изменений освещенности фото преобразователя, причем входы второго

to

15

компаратора подключены к входу фильтра и выходу второго делителя, отличающийся тем, что, с целью поввшения достоверности контроля, он снабжен неинвертирующим усилителем, вход которого подключен к выходу фильтра, и цепочками, состоящими из последовательно соединенных резистора и стабилитрона и включенными параллельно выходам делителей напряжения, причем первый делитель включен в цепь отрицательной обратной связи неинвертирующего усилителя, а входы первого компаратора соединены с входом фильтра нижних частот и выходом усилители.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в составе автомата контроля дефектов поверхности изделий. Цель изобретения - повышение достоверности контроля качества изделий. Измерительный блок состоит из фотопреобразователя с усилителем, фильтра 1 нижних частот, двух резистивных делителей 3, 4, двух компараторов 9, 10 и дополнительно снабжен неинвертирующим усилителем 2, вход которого подключен к выходу фильтра, и двумя цепочками, состоящими из последовательно соединенных резисторов 11, 13 и стабилитронов 12, 14 и включенными параллельно выходам делителей 3, 4 напряжения, причем делитель 3 включен в цепь отрицательной обратной связи неинвертирующего усилителя 2, а входы компаратора 9 соединены с входом фильтра 1 нижних частот и выходом усилителя 2. Входной сигнал одновременно сравнивается с уменьшенной и увеличенной постоянной составляющей. За счет уменьшения коэффициентов деления делителей при больших уровнях постоянной составляющей расширяется интервал между опорными уровнями компараторов, т.е. линеаризуется зависимость между уровнем шума и величиной постоянной составляющей. 1 ил.