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
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Фотоэлектрическое измерительное устройство | 1988 |
|
SU1677520A1 |
Устройство для контроля изделий по предельным размерам | 1978 |
|
SU727986A1 |
Способ экстремального регулирования выходной мощности фотоэлектрической батареи | 2016 |
|
RU2638564C1 |
ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ | 1996 |
|
RU2102729C1 |
Фотоэлектрическое устройство для линейных измерений | 1981 |
|
SU1145241A1 |
Устройство для воспроизведения фотографических фонограмм | 1984 |
|
SU1267476A1 |
ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ | 2014 |
|
RU2558282C1 |
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ БИЛИРУБИНА В КРОВИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2003 |
|
RU2244935C2 |
Измерительный блок фотоэлектрического дефектоскопа | 1988 |
|
SU1578605A1 |
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО | 1991 |
|
RU2016382C1 |
Авторы
Даты
1974-05-15—Публикация
1971-01-19—Подача