ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1974 года по МПК G01B11/02 G01B21/02 

Описание патента на изобретение SU428200A1

I

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к бесконтактным фотоэлбктрическИМ устройствам для измерения линейных раэмеров объектов.

Известны фотоэлектрические измерительные устройства, содержащие осветитель и фотапреобразователь, жестко скрепленные между собой и установленные .под углом один к другому, привод поступательного перемещения вдоль биссектрисы этого угла, .измеритель линейного перемещения осветителя « фотопреобразователя, усилитель фототока и электронный -блок, определяющий момент экстремального значения фототока.

Однако при контроле линейных размеров объектов с низкой отражающей способностью, например шлифовальных кругов, возникает ошибка в определении момента экстремальной освещенности, что приводит к несвоевременно.му считыв.анию показаний измерителя лин-ейных перемещений и ошибке в линейных размерах контролируемого объекта.

-В предлагаемом устройстве для повышения точности измерения объектов с низкой отражающей способностью усилитель фототока выполнен нелинейным и снабжен блоком регулирования коэффициента усиления в зависимости от выходных параметров фотопреобразователя. Кроме того, блок регулирования коэффициента усиления выполнен в виде

цепей отрицательной обратной связи, нелинейного элемента и дополнительного линейного усилителя, вход которого включен параллель.но ВХО.ДУ нелинейного усилителя, а выход соединен с нелинейным элементо.м.

На чертеже изображена схема фотоэлектрического измерительного устройства.

Фотоэлектрическое устройство содержит осветитель I и фотопреобразов-атель 1, закреплен1ные на траверсе 3, установленной с возможностью поступательного перемещения. Направляющими траверсы 5 служат плоские пружины 4, для перемещения траверсы предусмотрен винт 5, а для отсчета величины перемещения - измеритель 6 линейных перемещений. Угол .между оптически.ми осями осветителя и фотопреобразователя составляет 2 а, биссектриса этого угла совпадает с направлением перемещения траверсы 5 по направляющим. Осветитель и фотопреобразователь сфокусиров.аны на точку Л, лежащую на пересечении их оптических осей.

Фотопреобразователь 2 соединен со входом усилителя 7 фототока, снабженного цепью 8 обратной связи. С этой цепью соединен блок 9 регулирования величины коэффициента усиления, позволяющий изменять глубину обратной связи. Для управления величиной коэффциента усиления устройство снабжено

дополнительным линейным усилителем 10,

вход которого Включен параллельно входу нелинейного усилителя 7 фототока, а выход соединен с нелинейным элементом.

Устройство снабжено блоком .11 диффер енцирования выходного сигнала и узлом 12 управления, позволяющими определить момент, соответствующий экстремальной (максимальной) освещенности.

Фотоэлектрическое измерительное устройство работает следующим образом.

М еханидеокую часть устройства устанавливают «ад контролируемым объектом так, чтобы наяравление леремещания траверсы 3 совпадало с нормалью к контролируемой поверхности, а точка А пересечения оптических осей осветителя 1 и фотопреобразователя 2 находилась выще поверхности .контролируемого объекта. Вследствие того, что .поверхность контролируемого объекта в этом случае находится не ,в фокусе оптических систем осветителя и фотопреобразователя, освещенное пятно будет больших размеров, а уровень освещенности невелик, что определяет сравнительно небольщую величину фототока. Затем с помощью винта 5 перемещают траверсу 3, приближая ее к поверхности контролируемого объекта, при этом освещенность площадки, а следовательно, и фототок возрастают. В момент, копда точка А .пересечения оптических осей осветителя и фотопреобразователя совпадает с -поверхностью контролируемого объекта, освещенность (и фототок) достигают максимума. Этот момент выделяется блоком // дифференцирования и используется узлом 12 управления для остановки перемещения траверсы 3. Показания измерителя 6 линейных перемещений соответствуют положению поверхности Контролируемого объекта.

При измерении положения объектов, поверхность которых обладает низкими отражающими свойствами, как например поверхность щлифовального круга, сигнал фотопреобразователя оказывается слабым, и .возможно возникновение ощибки. В этом случае точ.ному выделению экстремума способствует нелинейность усилителя 7 фототока. Этот усилитель обеспечивает низкий коэффициент усиления фототока вдали от экстремального значения последнего и значительное оовыщение этого коэффициента при приближении к экстремуму за счет -цепей отрицательной обратной связи, сила которой определяется величиной сопротивления нелинейного элемента, установленного в блоке 9 регулирования величины коэффициента усиления. Величина сопротивления этого элемента уменьщается с

увеличением протекающего через него тока. Нелинейный элемент включен на выход дополнительного линейного усилителя 10; при увеличении фототока через нелинейный элемент протекает больщой ток, и со.противление

последнего, а следовательно и сила обратной .связи, уменьша ются, что приводит к увеличению коэффициента усиления нелинейного усилителя 7. Крутизна фронта сигнала вблизи экстремума увеличивается, что облегчает его

определение последующими звеньями устройства.

Предмет изобретения

1. Фотоэлектр.ическое измерительное устройство, содержащее осветитель и фотопреобразователь, жестко скрепленные между собой и установленные .под углом один к другому, .привод поступательного перемещения вдоль биссектрисы этого угла, измеритель линейного перемещения осветителя и фотопреобразователя, усилитель фототока и электронный блок, определяющий мо.мент э,кстремально.го значения фототока, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения объектов с низкой отражающей способностью, усилитель фототока выполнен нелинейным и снабжен блокам регулирования ..коэф.фидлента. усиления в зависимости от выходных параметров фотопреобразователя.

2. Фотоэлектрическое устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок регулирования коэффициента усиления выполнен в виде цепей отрицательной обратной связи, нелиней.ного элемента и дополнительного линейного

усилителя, вход которого включен .параллельно входу .нелинейного усилителя, а выхо.д соединен с нелинейным элементом. J. I

Похожие патенты SU428200A1

название год авторы номер документа
Фотоэлектрическое измерительное устройство 1988
  • Жильцов Алексей Иванович
  • Малков Александр Васильевич
  • Байдак Николай Григорьевич
  • Шибакин Герман Иванович
SU1677520A1
Устройство для контроля изделий по предельным размерам 1978
  • Пташенчук Юрий Александрович
  • Рудаков Константин Сергеевич
  • Сорокин Павел Алексеевич
  • Харизоменов Игорь Владимирович
SU727986A1
Способ экстремального регулирования выходной мощности фотоэлектрической батареи 2016
  • Тюков Петр Александрович
  • Ганзбург Михаил Феликсович
  • Журков Леонид Петрович
RU2638564C1
ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ 1996
  • Шилин А.Н.
  • Сухоруков А.М.
RU2102729C1
Фотоэлектрическое устройство для линейных измерений 1981
  • Шварцбург Леонид Эфраимович
SU1145241A1
Устройство для воспроизведения фотографических фонограмм 1984
  • Петрик Ольга Васильевна
  • Григоров Владимир Борисович
  • Раковский Валентин Викторович
SU1267476A1
ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 2014
  • Иванов Юрий Борисович
  • Шалагинов Владимир Александрович
RU2558282C1
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ БИЛИРУБИНА В КРОВИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Ованесов Е.Н.
  • Сецко А.И.
  • Сецко И.В.
RU2244935C2
Измерительный блок фотоэлектрического дефектоскопа 1988
  • Борзых Борис Андреевич
SU1578605A1
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 1991
  • Шилин А.Н.
RU2016382C1

Иллюстрации к изобретению SU 428 200 A1

Реферат патента 1974 года ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Формула изобретения SU 428 200 A1

SU 428 200 A1

Авторы

Изобретени И. В. Харизоменов, Ю. А. Пташенчук Л. Э. Шварцбург

Даты

1974-05-15Публикация

1971-01-19Подача