Устройство для измерения параметров светящейся линии Советский патент 1993 года по МПК G01B21/02 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при поверке и испытаниях осциллографов.

Известно устройство автоматического контроля геометрических размеров объектов, включающее прибор с зарядовой связью, вход которого подключен к первому выходу тактового генератора, а выход - к первому входу видеоусилителя, последовательно соединенные блок аппроксимации, интегратор, схему выборки-хранения, схему сравнения, преобразователь напряжение- частота, а также источник опорного напряжения, измерительный компаратор и масштабирующий счетчик 1.

Указанное устройство измеряет геометрические размеры светящегося объекта. Однако это устройство является сложной системой и, коомеюго, нуждается в существенной конструктизной доработке с целью

использования его для испытаний осциллографов.

Наиболее близким решением к изобретению является устройство для измерения длительности среза импульса на экране осциллографа, включающее датчик изображе- ния в виде тест-маски считывающих фотоприемников, схему преобразования сигнала датчика в виде блока селекции, нуль-сдвигатель, блок масштабирования, кодирующий преобразователь цифровой индикатор, которые соединены последовательно 2.

В этом устройстве посредством контактирующего с экраном осциллографа датчика изображения считывают координаты точек на линии луча осциллографа, полученные сигналы путем последовательного преобразования в схеме преобразования, нуль- сдвигателе, блоке масштабирования, кодирующем преобразователе и цифровом индикаторе преобразуют в числовое значеел

с

XI со о со VI

N3

ние измеряемой характеристики. Однако это устройство нуждается в конструктивной доработке, без которой использование его для измерения ширины светящейся линии связано с большими потерями из-за применения визуально-ручных операций.

Цель изобретения - повышение производительности при измерении ширины светящейся линии,

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, включающее датчик изображения, выполненный с линейкою точечных фотоприемников, схему преобразования сигнала датчика, выполненную с группой оптических входов и группой логических элементов ИЛИ, соединенных выходами с оптическими выходами схемы, а также последовательно соединенные нуль- сдвигатель. блок масштабирования, кодиру- ющий преобразователь и цифровой индикатор, причем входы схемы преобразования соединены с выходами фотоприемников датчика, а выходы схемы - с входами нуль-сдвигателя, согласно изобретению, оно снабжено двумя группами логических элементов ЗАПРЕТ, в первой группе которых каждый из элементов прямым входом, являющимся входом схемы преобразования, соединен с инверсным входом предыдущего элемента, а выходом - со вторым входом соответствующего элемента ИЛИ, во второй группе логических элементов ЗАПРЕТ каждый элемент прямым входом соединен с инверсным входом последующего элемента и соответствующим входом схемы, а выходом с первым входом соответствующего элемента ИЛИ, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом схемы и инверсным входом первого элемента ЗАПРЕТ второй группы, а второй вход последнего элемента ИЛИ является последним входом схемы, ссединенным с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ первой группы.

На фиг. 1 приведена структурная схема измерения параметров светящейся линии; на фиг. 2 - расположение фотоприемников датчика изображения; на фиг. 3 - функциональная схема преобразования сигнала дат- . чика изображения.

Структурная схема измерения параметров светящейся линии (фиг.1) включает испытываемый осциллограф 1, а также устройство для измерения параметров светящейся линии в составе последовательно соединенных датчика 2 изображения, схемы 3 преобразования сигнала датчика, нуль-сдвигателя А пространственного оптического сигнала. блокаТ масштабирования, кодирующего преобразог;ягеля 6 и цифрового индикатора 7, причем датчик изображения оптически контактирует с экраном осциллографа.

Датчик 2 (фиг.2) выполнен в виде линейки 8 квантующих фотоприемников 9.1...9.N, например круглых волоконных световодов с полированными фотоприемниками торцами диаметром 0,1 мм каждый, расположенных вплотную друг к другу (например, узел счи0 тывающих фотоприемников по авт.св.СССР № 1424038, кл. G 06 К 9/62, фиг. 3). Количество фотоприемников выбирают так, чтобы они при измерении перекрывали светящуюся линию шириной 10 (на фиг.2 заштрихова5 на). Входы фотоприемников 9 являются входами устройства.

Схема 3 преобразования (фиг.З) включает оптические входы 11.1....11.N, первую группу логических элементов ЗАПРЕТ

0 12.1...12.(N-1), вторую группу логических элементов ЗАПРЕТ 13.2...13.N, группу логических элементов ИЛИ 14.1...14.N и группу выходов 15.1...15.N. Прямые выходы элементов 12 соединены с соответствующи5 ми, инверсные входы - с последующими входами 11 схемы, а выходы - с вторыми входами соответствующих элементов 14, прямые входы элементов 13 соединены с соответствующими, инверсные входы - с

0 предыдущими входами 11, а выходы - с первыми входами соответствующих элементов 14, выходы которых соединены с выходами 15 схемы. Причем первый, вход элемента 14.1 соединен с входом 11.1, а

5 второй вход элемента 14.N -с входом 11.N. В качестве элементов 14 применяют, например, элементы ИЛИ, а элементов 12, 13 - элементы ЗАПРЕТ.

В устройстве могут применяться, на0 пример, следующие блоки: в качестве нуль- сдвигателя 4 - преобразователь уровня сигналов, блока 5 масштабирования - оптический блок масштабирования параметров исследуемых процессов, кодирующего пре5 образователя 6-устройство для считывания информации, цифрового индикатора 7 - индикатор, состоящий из световодных элементов индикации.

Устройство работает следующим обра0 зом. .

Датчик 2 устанавливают на экране осциллографа 1 так, чтобы линейка 8 фотоприемников 9 пересекала линию луча под прямым углом (фиг.1 и 2), и на табло цифро5 вого индикатора 7 наблюдают числовое зна- чение (измеренное действительное значение) ширины светящейся линии. При этом сигналы (потоки фотонов), возникающие в световодах освещенных фотоприемников, например, 9.2, 9.3, 9.4 (на фиг. 2 не

обозначены) поступают на входы 11.2, 11.3, 11.4 (на фиг. 3 обозначены стрелками) и далее - на прямые входы элементов 12.2,12.3. 12.4 и элементов 13.2, 13.3, 13.4. Однако только на выходе элемента 12.4 (элементы 12.2, 12.3 закрыты сигналами, поступающими на их инерсные входы через входы 11.3, 11.4 соответственно) и элемента 13.2 (элементы 13.3, 13,4 закрыты сигналами, поступающими на их инверсные входы через входы 11.2,11.3 соответственно) возникают сигналы, которые через элементы 14.4 и 14.2 поступают на выходы 15.4 и 15,2 схемы. Указанные сигналы (потоки фотонов) воспроизводят пространственный оптический сигнал, значение которого равно ширине линии луча (в единице ступень квантования, равной расстоянию между центрацми двух соседних фотоприемников 9). Этот сигнал в блоке 4 сдвигают к нулю, в блоке 5 масштабируют (преобразуют в сигнал, равный ширине линии, например, в миллимет- pax), в блоке б преобразуют в единично-десятичный код, а в блоке 7 - в числовое значение ширины линии, например, в миллиметрах, которое индицируют на цифровое табло.

Формула изобретения Устройство для измерения параметров светящейся линии, включающее датчик изображения, выполненный с линейкой точечных фотоприемников, схему преобразования

сигнала датчика, выполненную с группой оптических входов и группой логических элементов ИЛИ, соединенных выходами с оптическими выходами схемы, а также последовательно соединенные нуль-сдвигатель, блок масштабирования, кодирующий преобразователь и цифровой индикатор, причем входы схемы преобразования соединены с выходами фотоприемников датчиков, а выходы схемы - с входами нуль-сдвигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности при измерении ширины линии, оно снабжено двумя группами логических элементов ЗАПРЕТ, в первой группе которых каждый из

элементов прямым входом, являющимся входом схемы преобразования, соединен с соответствующим инверсным входом последующего элемента, а выходом - с вторым входом соответствующего элемента

ИЛИ, во второй группе логических элементов ЗАПРЕТ, каждый элемент прямым входом соединен с инверсным входом предыдущего элемента и соответствующим входом схе- мы, а выходом - с первым входом

соответствующего элемента ИЛИ, первый вход первого элемента ИЛИ является первым входом схемы и соединен с инверсным входом первого элемента ЗАПРЕТ второй группы, а второй вход последнего элемента

ИЛИ является последним входом схемы, соединенным с инверсным входом последнего элемента ЗАПРЕТ первой группы.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение производительности при измерении ширины светящейся линии. Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит в схеме преобразования первую группу логических элементов ЗАПРЕТ, каждый из которых прямым входом соединен с соответствующим, инверсным входом - с последующим входом схемы, а выходом - с вторым входом соответствующего элемента ИЛИ, и вторую группу логических элементов ЗАПРЕТ, каждый из которых прямым входом соединен с соответствующим, инверсным входом - с предыдущим входом схемы, а выходом - с первым входом соответствующего элемента ИЛИ, при этом первый вход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом, а второй вход последнего элемента ИЛИ - с последним входом схемы. 3 ил.

Фиг. 1

«У

Риг. 3

I4V /5У