Устройство регистрации оптической информации Советский патент 1991 года по МПК G01B21/00 

а

О

Ю

О 00

ел

Ю

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения погрешностей от различной чувствительности ячеек ПЗС. В устройстве корректируется амплитуда сигнала каждого элемента линейки 1 ПЗС отдельно, таким образом на выходе дифференциального усилителя 3 получается сигнал, который не зависит от чувствительности ячеек ПЗС, а зависит только от величины освещенности. 2 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении и исследовании оптических сигналов, а также в системах технического зреы ч

Известно устройстве для регистрации оптических сигналов, реализующее способ

измерения ширины протяженности светящегося объекта, содержащее прибор с зарядовой связью (ПЗС), генератор импульсных последовательностей и преобразователь импульсных сигналов.

Недостатком указанного устройства является то. что с помощью устройства невозможно определить интенсивность разпичных участков светящегося объекта.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство вывода оптической информации с. ПЗС-лин.зйки на ЭВМ, содержащее линейку фотоприемников ПЗС, распредели ель т актовых импульсов, усилитель, аналого-цифровой преобразователь (ч11П) vi ЭВМ, причем ПЗС-линейка связана с распределителем актовых импульсов и усилителем, вь ход последнего через АЦП связан с ЭВМ, которая задает режим рабо- :ы ПЗС. В расг.редепителе импульсов фор- последовательность импульсов, управляющая работой ПЗС. Сигнал с по оледнего ерез усилитель и АЦП поступает нз ЭВМ дня дальнейшей обработки

Надек; «ат ком устройства является то. ч го измерпмпя и регистрация отичеслол информации производится с недостаточней о юстью что вызвано различно /, чувстви иистью ячоек ПЗС-личейки

Целью изобретения является повыше 1еточмос. s.O iepeHK со с ;ет исключение

.погрешности HI различной -чуьствительно1, И Ячеек ПЗС,

Ухазгкная цечь достигается тем, что в /геройство регистрации оптической информации, содержащее линейку, на приборе с зарядовой связью, распределитель такто- ных импульсов, усилитель, эналого-цифро- вой преобразователь и блок вычисления, введены задающий генератор, делитель чэс- ТО1Ы. усилитель фотосигнала, дифференциальный усилитель, блок установки адреса, счетчик, оперативный запоминающий узел (ОЗУ), мультиплексор, ифро-аналогоаый преобразователь (ЦАП), элемент И, реверсивный счетчик, блок управления реверсивным счетчиком, причем выход задающего гс ера гора соединен с входами делителя ча- стг.ты и распределителя тактовых импульсов, пеовый выход последнего соединен с входом лчнейки, выхог которой соединен с входом усилители фотосигнала, аыход которого соединен с пеовым входом дифференциального усилителя, второй выход распределителя тактовых импульсов соединен с входами блока установки адреса и счетчика, выход последнего соединен с первым вхоцом

мультиплексора, выход которого соединен с первым входом ОЗУ, выход ОЗУ соединен с ЦАП, выход которого соединен с вторым входом дифференциального усилителя, выход делителя частоты-соединен с первым входом

0 элемента И, выход которого соединен с первым входом ре еосивного счетчика, выход ре- eepcwBHOiO счетчика соединен с аторым входом ОЗУ. Первый выход бпокв управления реверсивным счетчиком соединен с вторым

5 входом реверсивного счетчика, второй выход блока управления реверсивным счетчиком соединен с вторым входом элемента И, первый выход блока установки адреса соединен с вторым входом мультиплексора, ьтооой выход

0 блока установки адреса соединен с треть,1. /, входом ОЗУ, третий выход распределителя тактовых импульсов и выход дифференциального усилителя соединены с АЦП, выход которого соединен с блоком вычисления

51- а фиг. 1 представлена блок-схема устройства регистрации оптической информации; на фиг 2 - диэфаммы скгнялов элементах схемы

Устройство содержит линейку 1 на при0 боре с зарядовой связью, усилитель 2 фотосигнала, дифференциальный усилитель 3, распределитель 4 тактовых импульсов, сче i- пс Б оперативный запоминающий узел (ОЗУ) , циФроаналоговый преобразовз5 тель (ЦАП) 7, ЗЭДРЮЩИЙ генератор 6, мультиплексор 9 элемент И 10, р вергивный счетчик 11, делитель 12 -эстеты, блек 13 /сгаювки адреса, блок 14 упоаилемия реверсивным счетчиком, аналого-цифровой

0 преобразователь (АЦП) 15, бло с 16 вычисления Выход задающего генератора 8 соединен с входами делителя 12 частоты и распоедел -теля 4 тактовых импульсов первый выход последнего соединен с входом

5 (ПЗС) линейки 1, выход которой соединен с входом усилителя 2 фотоситала, выход усилителя 2 фотосигналэ соединен с первым входом дифференциального усилителя 3, второй выход распределителя тактовых импульсов 4

0 соединен с входами блока 13 установки адреса и счетчика 5, выход последнего соединен с первым входом мультиплексора 9, выход которого соединен с первым входом ОЗУ 6, выход ОЗУ 6 сое/- иней с ЦАП 7, выход которого

5 соединен с вторым входом дифференциального усилителя 3, выход делителя 12 частоты соединен с первым входом элемента И 10. выход которого соединен с первым входом реверсивного сметчика 11, выход реверсивного счетчика 11 соединен с вторым входом

ОЗУ 6, первый выход блока 14 управления реверсивным счетчиком соединен с вторым входом реверсивного счетчика 11, второй выход блока 14 управления реверсивным счетчиком соединен с вторым входом элемента l/l 10, первый выход блока 13 установки адреса соединен с вторым входом мультиплексора 9, второй выход блока 13 установки адреса соединен с третьим входом ОЗУ 6, третий выход распределителя 4 тактовых импульсов и выход дифференциального усилителя 3 соединены с АЦП 15, выход которого соединен с блоком 16.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 8 выдает напряжение высокой частоты, которое поступает на делитель 12 частоты и на распределитель 4 тактовых импульсов. Последний вырабатывает сигналы, необходимые для работы (ПЗС) линейки, и сигналы управления счетчиком 5. Видеосигнал с (ПЗС) линейки поступает на усилитель 2 фотосигнала, а затем ча инвертирующий вход дифференциального усилителя 3. На другой вход этого усилителя подается сигнал с выхода ЦАП 7.

С распределителя импульсов сигналы тактовой частоты Гтач-i и конца строки (КС) поступают на счетчик 5 и блок 13 установки адреса. Счетчик 5 отсчитывает количество элементов в строке, Установка в О счетчика 5 осуществляется сигналом КС. Установка выходов счетчика 5 соответствует в- двоичном коде адресу соответствующей ячейки ОЗУ 6. Этот адрес поступает на мультиплексор 9, находящийся в состоянии коммутации входного адреса на его выход. Последний .поступает на ОЗУ 6. Обычно ОЗУ 6 находится в режиме чтения записанной ранее информации. Эта информация подается на вход ЦАП 7, с выхода которого аналоговый сигнал поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 3, где происходит выиитание полезного фотосигнала и преобразованного сигнала с ОЗУ 6.

Установка необходимого уровня сигнала в ОЗУ 6 производится блоком 13 установки адреса. Данные, которые требуется написать в ОЗУ б, устанавливаются с помощью элемента И 10,реверсивного счетчика 11 и блока 14 управления реверсивным счетчиком.

С делителя 12 частоты сигнал низкой частоты поступает на элемент И 10. С блока 14 управления реверсивным счетчиком подаются сигналы на элемент И 10 и реверсивный счетчик 11. Блок 14 управления в произвольный момент времени, когда необходима коррекция сигнала (диагр. 1411. момент времени ti), подает сигнал лог. 1 на

второй вход элемента И 10. Наличие этого сигнала разрешает прохождение низкочастотных импульсов (диагр. 10) на первый вход счетчика 11. Одновременно блок 14 выдает

сигнал (диагр. 141) на второй вход счетчика 11, который включен на сложение или вычитание. 8 двоичном коде сигнал поступает на вход данных ОЗУ 6. Запись данных в ОЗУ 6 производится сигналом с блока 13 установки адре0 са который синхронизирован сигналом КС. Запись в ОЗУ 6 возможна только в момент действия сигнала КС. При этом адрес, по которому необходимо производить запись, устанавливается блоком 13 установки адреса. В

5 это время мультиплексор9 подключает адреса с блока 13 установки адреса на адреса ОЗУ и выдается сигнал разрешения записи на ОЗУ 6. Необходимая величина компенсирующего напряжения с выхода ЦАП 7, поступа0 ющая на дифференциальный усилитель 3, контролируется осциллографом на выходе этого усилителя. Сигналы с распределителя 4 тактоеых импульсов и дифференциального усилителя 3 преобразуются АЦП 15 и подают 5 ся для дапьнейшей обработки на блок 16. Формула изобретения Устройство регистрации оптической ик- фоомации, содержащее линейку на приборе с зарядовой связью, распределитель такто0 вых импульсов, аналого-цифровой преобразователь и блок вычисления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения оптической информации, в него введены задающий генератор,

5 делитель частоты, дифференциальный усилитель Блок установки адреса счетчик, оперативный запоминающий узел, мультиплексор, цифроэналоговый преобразователь, элемент И. реверсивный счетчик, блок управления ре0 версивным счетчиком, выход задающего генератора соединен с входами делителя частоты и распределителя тактовых импульсов, первый выход распределителя соединен с входом линейки, выход которой соединен

5 с входом усилителя фотосигнала, выход которого соединен с первым входом дифференциального усилителя, второй выход распределителя тактовых импульсов соединен с входами блока установки адреса и счзт0 чика, выход счетчика соединен с первым входом мультиплексора, выход которого соединен с входом оперативного запоминающего узла, выход которого соединен с цифроаналоговым преобразователем, вы5 ход которого соединен с вторым входом дифференциального усилителя, выход делителя частоты соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, выход реверсизного счетчика соединен с вторым

ход блока установки адреса соединен с третьим входом оперативного запоминающего узла, третий выход распределителя тактовых импульсов и выход дифференци- управления реверсивным счетчиком соеди- 5 ального усилителя соединены с соотзетству- нен с вторым входом элемента И, первый ющими входами аналого-цифрового

преобразователя, выход которого соединен с входом блока вычисления.

входом оперативного запоминающего узла, первый выход блока управления реверсивным счетчиком соединен с вторым входом реверсивного счетчика, второй выход блока

выход блока установки адреса соединен с вторым входом мультиплексора, второй вы