Устройство для измерения геометрических параметров непрозрачного движущегося объекта Советский патент 1982 года по МПК G01B7/04 

первым и вторым выходами блока привязки пускового импульса, блоком сравнения частот, подключенным входами сравнения частот к выходу дизъюнктора и выходу генератора управляемой частоты, входом управления - ко второму выходу блока привязки пускового импульса, а выходами - к узлу индикации, второй вход каждого из конъюнкторов блока конъюнкторов подключен к инверсному выходу соответствующей ячейки блока памяти, вход кotopoй соединен с выходом того же конъюнктора.

На фиг Л представлена схема процесса измерения; на фиг.2 - функциональная схема устройства.

Устройство содержит линейку фотоприемников, состоящую из фотоприемников 1 - 8 (количество которых, например, принимается равным восьми блок 9 ключей, блок 10 памяти, состоящий из триггерных ячеек, блок 11 конъюнкторов, выходы которых объединены дизъюнктором 12, с выходом которого связан блок 13 сравнения частот импульсов, формируемых фотоприемниками 1-8, « енератор 1 управляемой частоты с тактирующим датчиком 15, который связан с органом, транспортирующим объект, и блок 16 привязки внешнего пускового сигнала к импульсам,, которые формируются фотоприемниками 1 - 8. .

Блок 13 построен, например, на основе двухразрядного реверсивного счетчика 17. на выходы сложения и вычитания которого через конъюнкторы 18 и 19 подаются сравниваемые по частоте сигналы с выходов дизъюнктора 12 и генератора I управляемой частоты. С помощью конъюнкторов 20 23 формируются сигналы, подаваемые на узел индикации не показан).

В состав генератора k управляемой частоты входят два счетчика 2 и 25, входы которых могут поочередно подключаться с помощью конъюнкторов 26 И-27 к тактирующему датчику 1 Конъюнкторами 28 и 29 и формирователем 30 формируется сигнал сброса счетчика 25.

Блок 16 привязки пускового сигнала к сигналам, снимаемым с выхода дизъюнктора 12, состоит, например, из двух D-триггеров 31 и 32 и тактируемого триггера 33.

Для пояснения принципа работы анализатора рассмотрим фрагмент (фиг.1.

участок, обведенный штриховой линией), когда передняя часть плавника рыбы с определяемой координатой (точка С, фиг.1)проходит в направлении стрелки относительно фотоприемников 1-8. Предположим, что в момент пуска анализатора (время to) фотоприемник 1 затемнен телом рыбы, а остальные засвечены источником света (не показан). При появлении пускового сигнала на входе

I

С-триггера 31 он переводится в единичное состояние. Поскольку прямой триггера 31 соединен со входом D-триггера 32, то первый же импульс, поступивший от фотоприемников (от фотоприемника 2) через дизъюнктор 12, перебросит триггер 32 в единичное состояние. При этом с инверсного выхода триггера 32 будет подан потенциал единица на вход Rтриггера 31. В результате триггер 31 установится в нулевое состояние и будет в нем удерживаться все время, пока триггер 32 находится в единичном состоянии.

№4пульс на выходе дизъюнктора 12 формируется в момент (t,,), когда, фотоприемник 2 переходит из освещенного состояния в затемненное. При появлении единичного сигнала на . выходе соответствующего ключа, подключенного к фотс приемнику 2,каиъюнктор блока 11, подключенный первым входом к этому ключу, повторяет единичный сигнал на своем выходе, что приводит к перебрасыванию триггера ячейки блока 10 памяти, запиранию конъюнктора блока 11 и в конечном итоге возвращению его в нулевое сое-тояние.

8 результате на выходе соответствующего конъюнктора блока 11, а следовательно, и на выходе дизъюнктора 12 формируется импульс, длительность которого определяется временем срабатывания триггера ячейки блока 10 памяти. Так как опрокидывание триггера 31 в нуль приводит к появлению сигнала О на входе D-триггера 32, то последний очередным импульсом (от фотоприемника 3) также устанавливается в состояние О. Триггеры 31 и 32 возвращаются в исходное состояние.

Под действием сигнала, сформированного триггерами 31 и 32, счетчик 2k через конъюнктор 2б подсчитывает и фиксирует в момент прекращения действия этого сигнала (время trj)KOличествр импульсов, поступивших на его счетный вход от тактирующего датчика 15

Задним фронтом импульса с триггера 32 перебрасывается триггер 33) который подключает через конъюнктор 27 счетный вход счетчика 25 к выходу тактирующего датчика 15.

Поскольку выходы счетчика 25 через конъюнкторы 28 и 29 и формирователь 30 подключены к его входу сброса, он под действием тактовых импульсов с датчика 15 сбрасывается с периодичностью, определяемой величиной выходного кода счетчика 2k, выдавая на выходе.конъюнктора 29 импульс.

Таким образом, блок, состоящ1 й из элементов 2 - 30, выполняет функцию генератора импульсов, который в моменты времени ()pa6oтает в режиме подстройки частоты, подсчитывая количество импульсов с датчика 15 а в остальной промежу:ток времени ( -ttj) - в режиме генератора,выдавая импульсы с периодом соответствующим промежутку вре:мени т.е. формирует колицест;во импульсов, пропорциональныхНаклону участка измеряемого объекта

до т.е.:- .

8 момент времени t тем же сигналом с триггера 33 вводится в работу блок 13 сравнения частот. Его счетчик V7 подключается своими счетными входами через конъюнкторы 18 и 19 соответственно к выходу дизъюнктора 12 и к выходу генератора 1(С к выходу конъюнктора 29).

Поскольку в моменты времени и т.д. частота импульсов, сформированных триггерами ячеек блока 10 памяти и соответствующими конъюнкторами блока 11 в момент затемнения фотоприемников 3-5. превышает частоту импульсов, поступающих с генератора I, блок 13 сравнения частот выдает на своем выходе сигнал, фиксирующий это изменение.

Формирование входного сигнала блока 13 производится следующим образом.

Когда частота импульсов, поступающих на сложение счетчика 17 больше, чем на вычитание, выходы счетчика 17 устанавливаются в единичное состояние. При этом инверсный сигнал с выхода конъюнктора 20 запрещает дальнейшее сложение и последующие лишние

импульсы проходят через конъюнктор 21 в узел.индикации. С помощью конъюнкторов 22 и 23 формируется выходной сигнал в случае превышения частоты S импульсов с генератора 14 над частотой импульсов с дизъюнктор.а 12.

Использование в предлагаемом анализаторе блока привязки пускового импульса к сигналам фотодатчика, генег

0 ратора управляемой частоты с тактирующим датчиком и блока сравнения частот позволяет создать устройство, которое выделяет область точек перегиба.

5 Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения одного устройства составляет kSO руб.

Формула изобретения Устройство для измерения геометрических параметров непрозрачного движущегося объекта, содержащее линейку фотоприемников, блок ключей, к входу каждого из которых подключен соответствующий фотоприемник, блок

5 коиъюнкторов, к первому входу каждого из которых подключен соответствующий ключ, блок памяти , состоящий из ячеек, дизъюнктор и узел индикации, отличающее0 с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, оно снабжено тактирующим датчиком, блоком привязки пускового импульса к сигналам фотоприемников, под. ключенным входсм к выходу дизъюнктора, генератором управляемой частоты, соединенным своими входами с тактирующим датчиком и с первым и вторым выходами блока привязки пускового импульса, блоком сравнения частот, подключенным входами сравнения частот к выходу дизъюнктора и выходу генератора управляемой частоты, входом управления - к второму

, выходу блока привязки пускового импульса, а выходами - к узлу индикации, второй вход каждого из конъюн кторов блока конъюнкторов подключен к инверсному выходу соответствующей ячейки блока памяти, вход которой

O соединен с выходом того же конъюнктора.

Источники информации, принятые во внимание экспертизе 1.. Авторское свидетельство СССР

V 560128, кл, G.01 В 7М, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР f 739331, кл. G 01 В 11/0«,1977 (прототип) .

j«iJkwtMr