Устройство для измерения размеров неэлектропроводных участков на электропроводном основании Советский патент 1982 года по МПК G01B7/02 

(Sk) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ НЕЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ УЧАСТКОВ НА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОМ ОСНОВАНИИ

Изобретение относится к измери- j тельной технике и может быть исполь зовано в машиностроении для определения параметров неэлектропроводных покрытий.

Известно устройство для измерения площади плоских тел, перемещаемых транспортером, содержащее генератор высоковольтных импульсов с распределителем, два ряда основных электродов, пару дополнительных электродов, счетчик импульсов, схему группировки импульсов, исполнительный механизм сортирующего устройства, привод транспортера р .

Однако это устройство отличается недостаточно высокой точностью, так как в процессе измерения возможен пробой между основными электродами не только в случае отсутствия между ними измеряемого тела, но и тогда, когда межэлектродный промежуток перекрыт его краем. В этом случае возможен пробой по огибающей вокруг края

дела. Снижение амплитуды .высоковольтных импульсов до граничного значения может снизить надежность устройства.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения площади неэлектропроводных участков на электропроводном основании, содержащее блок зондирующих импульсов, коммутатор, измерительную головку с контактными щупами, счетчик импульсов и блок управления 2j.

Недостатками известного устройства являются низкая надежность и большое время измерения, а также малое число используемых электродов, ограниченное максимальным числом контактов коммутатора.

Цель изобретения - повышение надежности измерения.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено инвертором, вход которого предназначен для соединения с электропроводным основанием, а вы3.9 ход соединен с входом счетчика импульсов, коммутатор выполнен в виде распределителя импульсов, каждый из инвертирующих выходов которого соединен через диод с соответствующим контактным щупом, выход блока зондирующих импульсов соединен с входом распределителя импульсов, вход блока управления соединен с последним выходом распределителя импульсов, а выход - с управляющим входом блока зондирующих импульсов. Кроме того, устройство снабжено двумя элементами И, первый из которых включен между выходом инвертора и входом счетчика импульсов, а выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента И, блок зондирующих импульсов выполнен в виде последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов, третьего элемента И и Т-триггера, второй вход третьего элемента И является управляющим входом блока зондирующих импульсов, выход третьего элемента И и один из выходов Т-триггера соединены с соответствующими входами второго элемента И, а второй выход Т-триггера является выходом блока зондирующих импульсов. Блок управления выполнен в виде второго инвертора, RS-триггера и кно ки управления, вход инвертора являет ся входом блока управления, выход соединен с R-входом КЗ-триггера, S-вход которого соединен через нормально-разомкнутые контакты кнопки управления с общей точкой устройства а выход является выходом блока управления. Входы установки нуля распределите ля импульсов и счетчика импульсов соединены через нормально-замкнутые контакты кнопки управления с общей точкой устройства. На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений на элементах устройства. Устройство для измерения размеров неэлектропроводных участков 1 на электропроводном основании 2 содержи измерительную головку 3 с контактным щупами А, многоканальный распределитель 5 импульсов, диоды 6, генератор 7 прямоугольных импульсов, элементы И 8-10, счетчик 11 импульсов, инвер торы 12 и 13, Т-триггер 1А, RS-триггер 15 кнопку 16 управления. Контактные щупы k измерительной головки 3 соединены через диоды 6 с выходами распределителя 5 импульсов. Каждый щуп подпружинен и свободно перемещается вдоль своей оси внутри цилиндрической измерительной головки 3 из изолирующего материала,обеспечивая надежный контакт с основанием 2. Генератор 7 прямоугольных импульсов, элемент 8 И и Т-триггер 14 образуют блок 17 зондирующих импульсов, а инвертор 13 RS-триггер 15 и кнопка 16 управления образуют блок 18 управления. Устройство реа;зизовано на микросхемах транзисторно-транзисторной логики, для которых наличие свободных элементов соответствует подаче на эти входы 1. Используемые в схеме распределитель 5 счетчик 11, а также триггеры 14 и 15 переключаются задним фронтом прямоугольных импульсов напряжения. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии распределитель 5 импульсов, счетчик 11 и RS-триггер 15 находятся в нулевом состоянии. При нажатии на кнопку 16 управления в момент времени (фиг,2) RS-триггер 15 переводится в единичное состояние, в результате чего элемент И 8 начинает пропускать прямоугольные импульсы генератора 7. Эти импульсы поступают на входы элемента И 9 и триггера 14. На выхода $ элемента И 9 и Т-триггера 14 формируются Соответствующим образом прямоугольные импульсы напряжения J., D и U / . „ч14 14 9 (фиг.2). В момент времени t задним фронтом импульса напряжения с инверсного выхода Т-триггера 14 распределитель 5 импульсов переключается, что приводит к появлению О на его первом выходе Ur (фиг.2). Однако, так как подключенный к первому выходу распределителя 5 щуп 4-1 находится на неэлектропроводном участке основания, то состояние инвертора 12 при этом не меняется, напряжение на его выходе в течение первого такта распределителя 5 импульсов, также как и в исходном состоянии, равно нулю. Поэтому появляющийся на выходе элемента И 9 в момент времени t импульс не пропускается элементом И 10 на вход счетчика 11, его содержимое после окончания первого такта распределителя

5 импульсов по-прежнему остается нулевым.

В момент времени tg начинается второй такт распределителя 5 импульсов, становится равным нулю напряжение его второго выхода U5--2. (2) Однако, таккак щуп 4-2 лежит на неэлектропроводном участке, то, как и в первом такте, никаких других изменений в схеме устройства не происходит..

В момент времени t наступает третий такт распределителя 5 импульсов. Так как между щупом k-3 и электропроводным основанием 2 имеется контакт, то в это же время на выходе инвертора 12 появляется 1. Теперь появляющийся в момент времени t на выходе схемы 9 И импульс пропускается схемой 10 и засчитывается счетчиком П.

В дальнейшем О сканируется по всем выходам распределителя 5 импульсов. При эток счетчиком 11 подсчитываются все щупы А головки 3, соприкасающиеся с электропроводным основанием.

После окончания последнего такта распределителя 5 импульсов задним фронтом выходного напряжения инвертора 13 RS-триггер 15 переводится в нулевое состояние, и, таким образом, закрывается элемент И 8 для импульсов генератора 7. В результате .сканирование нуля по выходам распределителя 5 импульсов прекращается .

По результатам измерения может быть определена относительная площадь неэлектропроводных участков.

S .,

где п - общее число щупов головки 3 п - содержимое счетчика 11, равнре числу щупов , соприкасающихся с электропроводным основанием 2. I

После окончания измерения кнопка

1б управления отпускается, и схема устройства приводится в исходное нулевое состояние.

Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с известным является его более высокая надежность (схема устройства является бесконтактной - она полностью изготовлена на интегральных микросхемах 133 серии) и меньшее время измерения (оно не превышает 0,1 с).

Формула изобретения

электропроводном основании, содержащее блок зондирующих импульсов, коммутатор, измерительную головку с контактными щупами, счетчик импульсов и блок управления, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности измерения, оно снабжено инвертором, вход которого предназначен для соединения с электропроводным основанием, а выход соединен с

входом счетчика импульсов, коммутатор выполнен в виде распределителя импульсов, каждый из инвертирующих выходов которого соединен черед диод с соответствующим контактным щупом,

выход блока зондирующих импульсов соединен с входом распределителя импульсов, вход блока управления соединен с последним выходом распределителя импульсов, а выход - с управляющим входом блока зондирующих импульсов.

которых включен между выходом инвертора и входом счетчика импульсов, а выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента И, блок зондирующих импульсов выполнен в виде последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов, третьего элемента И и Т-триггера, второй вход третьего элемента И является управляющим входом блока зондирующих импульсов, выход третьего элемента И и один из выходов Т-три1 гера соединены с соответствующими входами второго элемента И, а второй выход Т-триггера является выходом блока зондирующих импульсов.

блока управления.

i( .Устройство по пп. 1 и 3,0 т л и чающееся тем, что входы установки нуля распределителя импульсов

и счетчика импульсов .соединены через нормально аамкнутые контакты кнопки управления с общей toMKOfi управления.

Источники информации, принятые во внимание,при экспертизе

&г. / Vj /yinnnn n -I ri

«.-,

,,J-L

ts pfff.Z nnnnnn I II I I 1 I I t