Волоконно-оптическое устройство для считывания меток Советский патент 1991 года по МПК G01B21/00 

Фиг.1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля положения объекта.

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния дрейфа интенсивности источника излучения.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - блок-схема формирователя логического уровня; на фиг.З - диаграммы напряжений блоков устройства.

Волоконно-оптическое устройство состоит из волоконно-оптической системы 1, подводящего световода 2 и двух отводящих световодов 3 и 4 с общим торцом, предназначенным для оптической связи с метками, торцы отводящих световодов 3 и 4 в общем торце расположены симметрично относительно оси выходного торца подводящего световода 2, источника 5 излучения, оптически связанного со световодом 2, последовательно соединенных фотоприемника 6, оптически связанного с световодом 3, делителя 7, компаратора 8, формирователя 9 логического уровня и регистратора гО, последовательно соединенных фотоприемника 11, оптически связанного со световодом 4, и делителя 12, выход которого подключен к второму входу компаратора 8, компаратора 13, первый вход которого подключен к выходу фотоприемника 11, второй вход подключен к выходу делителя 7, а выход подключен к второму входу формирователя 9, и последовательно соединенных источника 14 опорного напряжения и компаратора 15, второй вход которого подключен к выходу делителя 7. а выход подключен к третьему входу формирователя 9.

Формирователь 9 состоит из последовательно соединенных триггера 16, стро- бирующий вход которого является вторым входом формирователя 9, и триггера 17, стробирующий вход которого является первым входом формирователя 9, а выход является выходом формирователя 9, установочные входы триггеров 16 и 17 объединены и являются третьим входом формирователя, а второй вход триггера 16 подключен к шине логического нуля устройства.

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии метка 18 находится вне поля зрения волоконно-оптической системы 1. При перемещении метка 18 попадает в поле зрения системы 1. На выходе фотоприемника 6 появляется напряжение (фиг.З, кривая а), мгновенное значение которого зависит от положения границы метки 18 относительно торца системы 1 и суммарного воздействия факторов, влияющих на распространение и отражение потока излучения. При дальнейшем перемещении метки 1В идентичный сигнал появляется на выходе фотоприемника 11 (фиг.З, кривая б).

Причем сигнал с выхода фотоприемника 11 растет в то время, когда сигнал с фотоприемника 6 достигает своего максимума. В точке ti изменение сигнала от перемещения на выходе фотоприемника 11 максимально.

в то время как сигнал на выходе фотоприемника 6 не зависит от перемещения. Причем величина обоих сигналов в равной степени зависит от дрейфа интенсивности источники 5. Сигнал с выхода делителя 7 (фиг.З,

кривая в) поступает на компаратор 13, который срабатывает в момент времени ц, причем момент его срабатывания зависит только от положения границы метки 18 Сигнал с выхода компаратора 13 поступает на

вход формирователя 9, что приводит к установке на выходе триггера 17 единичного логического уровня. Момент перехода из лог. О в лог. 1 триггера 17 соответствует моменту считывания метки 18, что отражается регистратором 10. Запись по информационному входу в триггер 17 возможна только в том случае, если при прохождении метки 18 под торцом системы 1 сигнал на выходе делителя 7 превышает уровень с источника 14, так как при этом компаратор 15 перебрасывается в лог. О.

Уроыень опорного напряжения (фиг.З, кривая д) определяет помехоустойчивость устройства. Для предотвращения ложного

срабатывания при противополэж юм направлении движения метки служит гыть, содержащая делитель 12 и компаратор 8. При обратном вращении граница метки входит Б поле зрения системы 1 со стороны отводящего световода, связанного с фотопри,,-мни- ком 11. Сигнал с выхода фотоприемника 11 достигает максимального значения раньше, чем сигнал, снимаемый с фотоприемника 6. Поэтому в точке t2 происходит срабатыв ние компаратора 8, выход которого подключен к первому входу формирователя 9. Фронтом этого импульса происходит запись в триггер 16 уровня лог. О, и при последующем прохождении точки TI

17 не меняет своего состояния относительно исходного.

Формула изобретения

1. Волоконно-оптическое устройство

для считывания меток, содержащее подводящий световод, два отводящих световода, источник излучения, оптически связанный с входным торцом подводящего световода, два фотоприемника, оптически связанные с

выходными торцами отводящих световодов соответственно, входные торцы отводящих световодов расположены симметрично относительно оси выходного торца подводящего световода, и регистратором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными первым делителем, вход которого подключен к выходу первого фотоприемника, первым компаратором и формирователем логического уровня, выход которого подключен к входу регистратора, вторым делителем, включенным между выходом второго фотоприемника и вторым входом первого компаратора, вторым компаратором, выход которого подключен к второму входу формирователя логического уровня, а входы - к выходам первого делителя и второго фотоприемника, и последовательно соединенными источником опорного напряжения и третьим компаратором, выход которого подключен к третьему входу формирователя логического уровня, а второй вход подключен к выходу первого делителя.

2. Устройство поп.Ч.отличающее- с я тем, что формирователь логического уровня выполнен в виде двух последовательно соединенных триггеров, строби- рующие входы которых являются вторым и первым входами формирователя соответ- ственно, установочные входы триггеров объединены и являются третьим входом формирователя, а выход второго триггера является выходом формирователя.

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния дрейфа интенсивности источника излучения. Волоконно-оптическое устройство состоит из подводящего световода 2, двух отводящих световодов 3 и 4 с общим торцом, последовательно связанных фотоприемника 6 и делителя 7, фотоприемника 11 и компаратора 13, входы которого подключены к выходам фотоприемника 11 и делителя 7 соответственно. При равенстве сигналов с выходов делителя 7 и фотоприемника 11 срабатывает компаратор 13, что соответствует моменту считывания метки. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

Г

лог„0.

16

Я

Л

V

17

J

Фиг. I

LCD

°о

Т «Vi

is .