Устройство преобразования ахрома-ТичЕСКОй пОлОСы B иНТЕРфЕРЕНциОН-НОй КАРТиНЕ B элЕКТРичЕСКиЕ СигНАлы Советский патент 1981 года по МПК G06K9/00 

мости высокоточного сканирования механическими средствами. Цель изобретения - повышение точности и регистрация Формы ахроматической полосы. Поставленная цель достигается : путем введения дополнительных блоков и узлов и создания новой совокупности узлов и связей между ними. Предложенное устройство содержит дополнительно нелинейный преобразователь (квадратор), соединенный входом через переключатель с усилителем видеосигнала, два электронных коммутирующих ключа, информационные входы которых объединены и соединены с выходом квадратора, причем один из ключей своим выходом соединен со входом блока памяти, а другой - со входом амплитудного компаратора, управляющий триггер, который входом связан с блоком развертки, а прямым и инверсным выходами - соответственно с управляющими входами электронных ключей, одновибратор и третий электронный ключ связанный информационным входом с выходом блока памяти, а управляющим вхо дом - через одновибратор с инверсным выходом управляющего триггера, измеритель временных интервалов, соединенный входом с.выходом амплитудного компаратора и инверсным выходом управляющего триггера, а выходом - с блоком регистрации. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная ди аграмма работы. Устройство содержит интерферометр 1, сканирующий (Ьотоприемник (диссектор) 2, усилитель видеосигнала 3 (с прямым и инверсным выходами), нелине ный преобразователь-квадратор 4, эле тронные (коммутирующие) ключи 5 и 6 третий электронный ключ 7 (сброса), блок 3 памяти (максимальной амплитуд экстремума видеосигнала), амплитудны компаратор 9, одновибратор 10, измер тель 11 временных интервалов, управл ющий триггер 12, блок 13 (строчнр-ка ровой) развертки, задающий генератор 14, переключатель 15 вида регистриру емой полосы, блок 16 регистрации. Устройство состоит из сканируюгцег фотоприемника-диссектора 2, на фоточувствительную мишень которого от ин терферометра 1 проецируется интерференционная картина в белом свете.с полосами, перпендикулярными направле нию сканирования, усилитель 3 видеосигнала имеющий прямой и инверсный выходы для обеспечения возможности регистрации как белых, так и черных ахроматических полос и квадратор 4, соединякмций входом через переключа тель 15 с выходами усилителя 3. Квйд .ратор 4 осуществляет нелинейное преобразование (возведение в квадрат) видеосигнала, увеличивая при этом величину так называемой фотоэлектрической разности, т. е. разности между амплитудой, соответствующей ахроматической полосе, и амплитудами, соответствующими соседним цветным полосам. Диссектор связан с блоком 13 строчнокадровой развертки, подключенный входом к задаюп.ему генератору 14, одним из выходов - х счетному входу управляющего триггера 12. Выход квадратора 4 соединен со входами двух электронных коммутирующих ключей 5 и 6. Выход одного из ключей (б) соединен с информационным входом амплитудного компаратора 9, а выход другого (5) подключен к опорному входу амплитудного компаратора 9 через блок 8 памяти. Управляющие входы ключей 5 и б подключены соответственно к прямому и инверсному выходам управляющего триггера 12. Устройство содержит также измеритель 11 временных интервалов, соединенный информационным входом с выходом амплитудного компаратора 9, а опорным - с инверсным выходом управляющего триггера 12. Выход измерителя 11 временных интервалов соединен с блоком 16 регистрации (цифропечатающим устройством). Сброс блоков запоминания максимальной ам плитуды осу1чествляется одновибратором 10, подключенным входом к инверсному выходу управляющего триггера 12. Устройство работает следующим образом. Анализируемая интерференционная картина, спроецированная на мишень диссектора 2, сканируется им в направлении, перпендикулярном полосам. Управление сканированием осуществляется от задающего генератора 14, выходной сигнал которого U для строчной развертки имеет вид, показанный на фиг. 2. Блок 13 развертки формирует из напряжения U строчное напряжение пилообразной формы U (фиг. 2). Считываемый диссектором сигнал U- , соответствующий пространственному распределению освещенности интерференционных полос, имеет полиэкстремальную форму (фиг, 2), т. е, ахроматическая полоса имеет максимальную амплитуду, а по обе стороны расположен ряд убывающих амплитуд, соответствующих цветным полосам. Разность амплитуд ( -j; ) , характеризующая цветоразличение, называется Фотоэлектрической разностью и определяет точность и воспроизводимость регистрации ахроматической полосы (фиг, 2), Выбранный с помощью переключателя 15 типа ахроматической полосы (белой или черной) видеосигнал U с прямого или инверсного выхода усилителя 3 подается на вхсэд квадратора 4, который, нелинейно преобразуя сигнал, увеличивает разность а -JMK и одновременно обостряет экстремальные участки (фиг. 2).

При нечетном цикле строчной развертки триггер 12 переключается в состояние 1 и подает на электронный коммутирующий ключ 5 раэрешакидий потенциал, а на электронный ключ б запрещающий. Видеосигнал LU подается через открытый ключ 5 на вход блока 8 памяти, выполненного по схеме пикового детектора (ПД). Блок 8 памяти запоминает максимальную амплитуду видеосигнала U,, которая подается на опорный вход компаратора 9. При четном цикле строчной развертки триггер 12 закрывает ключ 5 и открывает ключ

6(фиг. 2).

При этом передним фронтом сигнала (фиг. 2). запускается измеритель 11 временных интервалов. Через открытый ключ б тот же видосигнал U подается на информациорный вход амплитудного компаратора 9, который срабатывает в момент равенства максимальной амплитуды сигнала U и запомненной ранее блоком 8 амплитудьт (точка А, фиг. 2). Амплитудный компаратор 9 в момент равенства (точка А), соответствующий середине ахроматической полосы, выдает импульс Ug (фиг. 2), который останавливает измеритель 11 временных импульсов. Измеритель 11 временных интервалов, выполненный по счетной схеме, фиксирует в цифровой форме временной интервал taxp.cooTветствующий положению ахроматической полосы. Одновременно результат измерения регистрируется цифропрчатающим устройством 16. По заднему фронту сиг нала и,5 однови6ратор 10 вырабатывает импульс сброса длительностью t( (фиг. 2), который, поступая на ключ

7сброса, сбрасывает запомненную блоком 3 ранее максимальную амплитуду, подготавливая блок 8 заполнения к новому циклу работы.

После двух циклов (запоминание-сра нение) строчной развертки диссектора блок 13 подает на диссектор 2 смещение по кадру, и регистрация положения ахроматической полосы осуществляется аналогично описанному выше, но для другого участка интерференционной картины. Таким образом, регистрируется пространственное расположениее ахроматической полосы в интерференционной картине, т. е. ее форма, которая может значительно отличаться от прямой линии.

Объединение в одном блоке (диссекторе) функции фотоприемника и сканирующего устрбйства повышает быстродействие и упрощает реализацию, а введение нелинейного преобразователя повышает точность и надежность пре.образования.

Предложенное устройство реализуется на диссекторе ЛИ-605 в экспериментальном образце системы измерения деформаций интерференционным методом, которая при испытаниях показала правильность и эффективность принятых решений.

Формула изобретения

Устройство преобразования ахроматической полосы в интерференционной картине в электрические сигналы, содержащее сканирую ций фотоприемник, соединенный с блоком развертки,задающий генератор, соединенный с блоком развертки, блок памяти, амплитудный компаратор, подключенный к выходу блока памяти, блой регистрации, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит нелинейный преобразователь, соединенный входом с усилителем видеосигнала два электронных ключа, информационные входы которых объединены и подклчены к выходу нелинейного преобразователя, один из ключей своим выходом соединен со входом блока памяти, а другой - со входом амплитудного компаратора, управляклдий триггер, соединенный входом с блоком развертки, а прямым и инверсным выходами - соответственно с управляющими входами электронных ключей, одновибратор и третий электронный ключ, соединенный информационным входом с выходом блока памяти, а управляющимвходом - через одновибратор с инверсным выходом управляющего триггера, измеритель временных интервалов, соединенный входом с выходом амплитудного компаратора и инверсным выходом управляющего триггера, а выходом - с блоком регистрации.

Источники инфррмации, принятые во внимание при экспертизе

1.Голубовский Ю. М. Устройство для регистрации ахроматической полосы. - Приборы и техника эксперимента № 6, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР по заяв:се № 2165523/25,

кл. G 06 К 9/00, 1978 (прототип).

икл

4i

Vtmmiu цик/1 paittf/tfHt/

л л r

ЛА I ЛЛ

t r

P

.A/vA

/Vrv/