Устройство для измерения площадей плоских объектов Советский патент 1991 года по МПК G01B7/32 

14

w

fe

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площадей плоских фигур, площадей плоских граней или сечений твердых тел. Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение устройства. Нанесение на измерительную линейку, состоящую из чередующихся токопроводящих полос, проводящего контура фигуры с неизвестной площадью приводит к появлению напряжения разбаланса на входе дифференциального усилителя, которое преобразуется в частоту. В результате опроса всех линий измерительной линейки в регистр записывается в соответствующем коде значение частоты, пропорциональное площади измеряемой фигуры. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

О

чэ

о

00

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения площадей плоских фигур (графического, картографического характера и т.д.) площадей плоских граней или сечений твердых тел.

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение устройства за счет исключения влияния на результат измерения физических свойств объекта - прозрачности, электропроводности, неоднородности по толщине, а также исключение подвижных элементов устройства - барабана, протягивающих валков, требующих регулировки в зависимости от формы и толщины объекта измерения.

На фиг. 1 показана измерительная линейка; на фиг. 2 - блок-схема измерительного устройства.

Устройство содержит формирователь 1 опорного сигнала, включающий стабилизатор тока 2, подключенный через эквивалентный резистор Нэ с сопротивлением, равным сопротивлению незакороченной линии измерительной линейки, измерительную линейку 3, состоящую из элементов в виде полос из материала с высоким удельным сопротивлением, коммутатор 4 к источнику опорного напряжения Е0, выход стабилизатора тока 2, соединенный с эквивалентным резистором Нэ, соединен с одним, а выход коммутатора 4 - с другим входом блока 5 сравнения, представляющего собой дифференциальный усилитель, выход дифференциального усилителя 5 подсоединен ко входу блока обработки, состоящего из преобразователя 6 напряжения в частоту, а выход последнего соединен с одним из входов схемы 7 совпадения (логического элемента И), другой вход схемы 7 соединен с выходом синхрогенератора 8, выход последнего также соединен с управляющим входом коммутатора 4, выход схемы 7 совпадения соединен со счетным входом счетчика 9, другой вход Сброс которого соединен с нулевой шиной коммутатора 4, выходы счетчика 9 соединены с информационными входами регистра 10, другой вход Запись которого соединен с N-ой выходной шиной коммутатора 4, выходы регистра 10 соединены со входами дешифратора 1t, выходы последнего идут на индикатор 12.

Измерительная линейка состоит из про- водниковс низким удельным сопротивлением 13, проводников с высоким удельным сопротивлением 14, прозрачной изоляционной подложки 15. контактов 16. Для измерения проводящий контур плоской фигуры с

неизвестной площадью наносится на линейку.

Устройство работает следующим образом.

При нанесений на измерительную линейку 3 проводящего контура фигуры с неизвестной площадью закорачиваются участки линий измерительной линейки. Это приводит к появлению напряжения разбаланса на входе дифференциального усилителя 5 на каждом шаге коммутации коммутатора 4, который последовательно подключает линии измерительной линейки 3 в цепь, подключенную к опорному источнику Ј0- Дифференциальный усилитель 5 усиливает разность падений напряжения на Нэ и линиях измерительной линейки 3 (на каждом шаге коммутации).

Напряжение с выхода дифференциального усилителя 5 поступает на вход преобразователя 6 напряжения в частоту.

На счетчике 9 после суммирования значений частот на каждом шаге коммутации получается

NNN

lFi K2 -2Ди,К1 -K2 -lc -2Rxi

30

Ki K2 lc Пх ,

где Ка - коэффициент преобразования блока 6, Ki - коэффициент усиления блока 5; N - число линий измерительной линейки 3;

RX - суммарное сопротивление линий

измерительной линейки 3, ограниченных проводящим контуром;

1С - ток стабилизации стабилизатора тоКа2.

Синхронизация счета с работой коммутатора осуществляется с помощью синхрогенератора 8 и схемы совпадения. Сброс показаний счетчика 9 происходит по нулевой шине коммутатора 4.

На N-ом шаге коммутации коммутатора 4 происходит запись показаний счетчика 9 в регистр 10 по шине Запись. С выходов регистра 10 показания в соответствующем

коде поступают на входы дешифратора 11 и далее на индикатор 12.

Площадь плоской фигуры, ограниченной проводящим контуром, равна

-2li (h %) -Rx v ; i 1

где h - шаг измерительной линейки 3;

li -длина закороченной части i-ой линии измерительной линейки 3;

р- удельное сопротивление проводников линий измерительной линейки 3;

Sc площадь поперечного сечения проводников линий измерительной линейки 3.

Формула изобретения

0

5

0

копроводящих полос, блок обработки выполнен в виде синхрогенератора и последовательно соединенных преобразователя напряжения в частоту, двухвходовой схемы совпадения, счетчика, регистра памяти и дешифратора, вход преобразователя напряжения в частоту соединен с выходом блока сравнения, выход синхрогенератора соединен с управляющим входом коммутатора и вторым входом схемы совпадения, нулевой вход счетчика соединен с нулевой выходной шиной коммутатора, N-я выходная шина которого соединена с входом Запись регистра памяти.

11

и