13СЕСОЮЗ:: Советский патент 1973 года по МПК G01B9/00 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения геометрических размеров изделий.

Известно устройство для измерения геометрических размеров изделий, например проката, содержащее оптическую систему, сканистор, генератор линейной развертки, источник смещения и измерительный узел.

В этих устройствах в качестве преобразователя «свет - электрический сигнал используется телевизионный развертывающий преобразователь - сканистор и выделение видеосигнала со сканистора осуществляется дифференцированием его выходного тока. При этом на выходе схемы выделения видеосигнала оказывается сравнительно большой уровень помех в виде низкочастотных шумов и паразитного сигнала от развертывающего напряжения, вследствие чего такие устройства имеют недостаточную помехоустойчивость.

Повышение помехоустойчивости в предлагаемом устройстве достигается за счет того, что оно снабжено генератором высокой частоты, колебательным контуром, настроенным на эту частоту, блоком компенсации,увеличивающим глубину модуляции сигнала, и амплитудным детектором, причем генератор высокой частоты соединен с генератором линейной развертки по схеме сум.мирования напрял ений, колебательный контур включен в качестве нагрузки сканнстора, входы блока компенсации подключены к генератору высокой частоты и к колебательному контуру, а выходы - к амплитудному детектору.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения размера L изделия / содержит оптическую систему 2, сканистор 3, имеющий эмиттер Э и коллектор К, генератор 4 линейной развертки, генератор 5 высокой частоты, соединенный с генератором 4 но схеме суммирования напряжений, источник 6 смещения делительной шины сканистора 3, колебательный .LC-контур 7, настроенный на частоту генератора 5 и включенный в качестве нагрузки сканистора 3, блок 9 компенсации, увеличивающи глубину модуляции сигнала, амплитудный детектор 9 с избирательным усилителем, формирователь 10 и измерительный узел //. Блок 8 может состоять, например, из фазовращателя, осуществляющего сдвиг фазы напряжения генератора 5 на величину, равную сдвигу фаз, вносимому цепью «сканистор 3 - колебательный LC-контур 7, и каскада, осуществляющего вычитание из сигнала, снимаемого с LC-контура 7, составляющей, соответствующей напряжению на контуре 7 при отсутствии изображения на фоточувствительном слое сканистора 3. Устройство работает следующим образом. Оптическая система 2 проектирует измеряемый размер излучающего или подсвеченного изделия 1, например края проката, на фоточувствительный слой сканистора 3 и создает на нем изображение и соответствующий ему электрический рельеф. Развертка этого изображения осуществляется суммарным напряжением генераторов 4 и 5. Размах линейно развертывающего напряжения генератора 4 равен напряжению Е источника 6 смещения, а амплитуда синусоидального напряжения высокой частоты генератора 5 должна быть не менее половины вольтовой анертуры сканистора, которая обычно составляет (0,002- 0,005) Е. Таким образом, сканирующая граница (линия нулевого потенциала (перемещается вдоль фоточувствительного слоя сканистора 3 со скоростью линейной развертки генератора 4 и одновременно колеблется с частотой синусоидального напряжения генератора 5, которая выбирается на два-три порядка выще частоты линейной развертки генератора 4. Для последней импеданс колебательного LC-KOHTypa 7, включенного в цепь нагрузки . сканистора 3, мал, и поэтому все линейно развертывающее напряжение генератора 4 приложено между эмиттером Э и коллектором К сканистора 3. Так как ,1С-контур 7 настроен на частоту синусоидального напряжения генератора 5, то одна часть этого напряжения выделяется на LC-контуре 7, а другая прикладывается к сканистору, осуществляя колебания сканирующей границы. В зависимости от освещенности места положения сканирующей границы изменяется значение импеданса сканистора 3, вызывая амплитудную модуляцию синусоидального напряжения, выделяемого LC-контуром 7. Огибающая этого напряжения соответствует распределению освещенности вдоль фоточувствительного слоя сканистора 3. Все низкочастотные щумы лежат вне полосы пропускания колебательного LC-контура 7. В данном случае нет необходимости в компенсации линейного развертывающего напряжения генератора 4, гак как оно практически не выделяется LC-контуром 7. Глубина модуляции сигнала, снимаемого с LC-контура 7, невелика, так как на контуре выделяется значительное синусоидальное напряжение даже при затемненном фоточувствительном слое. Поэтому перед усилением этого сигнала последний подается от LC-контура 7 на блок 8, на который подается также высокочастотное напряжение генератора 5. Далее, напряжение, снимаемое с выхода блока 8, подается на амплитудный детектор 9, где оно предварительно усиливается избирательным усилителем, а затем из него выделяется полезный видеосигнал, который формирователем W преобразуется в измерительный сигнал и измеряется узлом 11. Предмет изобретения Устройство для измерения геометрических размеров изделий, например проката, содержащее оптическую систему, сканистор, генератор линейной развертки, источник смещения и измерительный узел, отличающееся тем, что, с целью повыщения помехоустойчивости, оно снабжено генератором высокой частоты, колебательным контуром, настроенным на эту частоту, блоком компенсации, увеличивающим глубину модуляции сигнала, и амплитудным детектором, а генератор высокой частоты соединен с генератором линейной развертки по схеме суммирования напряжений, колебательный контур включен в качестве нагрузки сканистора, входы блока компенсации подключены к генератору высокой частоты и к колебательному контуру, а выходы - к амплитудному детектору.