Фотоимпульсный измеритель поперечных размеров объектов Советский патент 1982 года по МПК G01B11/04 

3. 94 ветственно к оптико-электронному датчику с дискретным фотоэлектрическим преобразователем и выходу генератора опро са, а выход соединен с третьим входом логического элемента И. Кроме того, блок коррекции выполнен в виде сепектора длительности фронта, двухвходового логического элемента И, счетчика, управпяемого делителя и одновибратора, выход селектора длительности фронта соединен с первым входом двухвходового .погического элемента И, второй вход которого, соединен с тактирующим входом управляемого делителя, выхо двухвходового логического элемента И с входом счетчика, выход которого соеди нен с информахшонным входе управляемо го делите пя, выход которого соединен с входом одновибратора, выход коя-орого является выходом блока коррекции, вход -Селектора дяитепьности фронта является первым входом блока коррекдии, а второй вход ДЕуквходового JIoгичecкoгo элемента И - вторым входом блока коррекции. На фиг. 1 представлена функциональная схема измерителя; на фиг. 2 - временная диаграмма работы измерителя при мапой (а ) и большой (cf) расфокусировках (номера эпюр напряжений соответ-i ствуют номерам узпов, входящих в измеритепь). Измеритель содержит оптико-электрон ный датчик 1 с дискретным фотоэлектри ческим преобразователем, генератор 2 опроса, формирователь 3 измерительного импульса, трехвходовый логический элемент 4 И, счетчик 5, индикатор 6, бпок 7 коррекции, состоящий из селектора 8 длительности фронта, двухвходового пог-ического элемента 9 И, счетчик 10, управляемого делителя 11 и одновибратора 12. Измеритель работает следующим образом. Измеряемый объект 13 проецир ется на дискретный фотоэлектрический преобра зователь оптико-электронного датчика 1. Фотоэлектрический преобразователь периодически опрашивается генератором 2 оп роса. На выходе датчика 1 периодически формируется видеосигнал, огибающая которого характеризует распределение освещенности в изображении измеряемого объекта 13 ва дискретном фотоэлектрическом преобразователе. Формирователь 3 измерительного импульса преобразует видеосигнал, снимаемый с датчика 1, в прямоугольный импульс, длительность которого равна дли6тельности видеосигнала на уровне, близком к половине от его амплитудного значения. Сформированный прямоугольный импульс поступает на вход логического элемента 4 И, на второй вход которого поступают заполняющие импульсы с генератора 2 опроса. Частота заполняющих импульсов генератора 2 опроса больше частоты опроса дискретного фотоэлектрического преобразователя датчика 1. На выходе логического элемента 4 И периодически формкруются пачки импульсов, которые подсчитываются счетчиком 5 ,и индицируются индикатором 6. Количество импульсов в пачке пропорционально ширине измеряемого объекта 13. .. При перемещении измеряемого объекта 13 в направлении оптической оси датчика 1 размер изобрежения на поверхности дискретного фотоэлектрического преобразователя увеличивается, что приводит к увеличению длительности видеосигнала. , Одновременно увеличива;ется длительность фронтов видеосигнала, снимаемого с датчика 1, из-за расфокусирования границы измеряемого объекта. Длительность фронта видеосигнала измеряется селектором 8 длительности фронта, который формирует импульс, дпитешьность .которого пропорциональна длительности фронта видеосигнала. Импульс, снимаемый с выхода селектора 8 длительности фронта, поступает на первый вход логического элемента 9 И, на второй вход которого поступают заполняюлше импульсы с генератора 2 опроса. На выходе логического элемента 9 И периодически формируется пачки импульсов, число импульсов в которых пропорционально длительности фронта видеосигнала, т.е. расфокусировке изображения (величине масштабной погрешности). Количество импульсов, формируемых на выходе логического элемента 9 И, подсчитывается счетчиком 1Q, который управляет управляемым делителем 11, на тактирующий вход которгагр поступают запоминаюпдае импульсы с генератора 2 опроса. На выходе управляемого делителя 11 формируется импульсная последовательность, причем расстояние между импульсами пропорционально расфокусировке изображения объекта, т.е. величине масштабной погрешности. Импупьсы, снимаемые с выхода управляемого депитепя 11, периодически запускают одновибратор 12, выходные сигнапы с которого поступают на допопнитепьный вход логического элемента 4, Сигнапы с выхода одновибратора 12 периодически блокируют прохождение заполняющих импульсов, снимаемых с генератора 2 опроса на вход счетчика 5, умень шая величину масштабной погрешности измерений. Коэффициент деления управляемого делителя 11 выбирается, исходя из соотношения изменения длительности фронта видеосигнала и длительности самого видеосигнала при расфокусировании изображения объекта, т.е. при перемещении измеряемого объекта 13 вдоль оптической оси датчика 1. Экономический эффект от использования изобретения, получаемый за счет повышения точности измерения в 1,5-2 раза, составляет 2О-ЗО тыс. рублей в год в расчете на одно устройство. Формула изобре, тения 1, Фотоимпульсный измеритель поперечных размеров объектов, содержащий оптико-электронный датчик с дискретным фотоэлектрическим преобразователем, генератор опроса, формирователь измерительного импульса, логический элемент И и счетчик, входы генератора опроса и фо мирователя измерительного импульса под ключены к оптико-электронному датчику с дискретным фотоэлектрическим преобра зователем, а выходы соединены с входами логического элемента И, выход котор го соединен с входом счетчика, отли чающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при перемещении объекта в направлении оптической оси оптико-электрюнного датчика с дискретным фотоэлектрическим преобразователем, он снабжен блоком коррекции с двумя входами, логический элемент И выполнен трехвходовым, первый и второй входы блока коррекции подключены соответственно к оптико-электронному датчику с дискретным фотоэлектрическим пре- . образователем и выходу генераторю опроса, а выход соединен с входом логического элемента И. 2. Фотоимпульсный измеритель по п. 1, отличающийся тем, что. блок коррекции выполнен в виде селектора длительности фронта, двухвходового логического элемента И, счетчика, упра&ляемого делителя и одновибратора, выход селектора длительности фронта соединен с первым входом двухвходового логического элемента И, второй вход которого соединен с тактирующим входом управляемого делителя, выход двухвходового логического элемента И - с входом счетчика выход которого соединен с информационным входом управляемого делителя, выход которого соединен с входом одновибратора, выход которого является выходом блока коррекции, вход селектора длительноста фронта является первым входом блока коррекции, а второй вход двухвходового логического элемента И - вторым входом блока коррекции. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 381888, кп. G 01 В 21/06, 1971. 2.Патент Англии N 38332О, кл. QIA (Q 01 В 11/04), 1960 (прототип).

серое

J

//

w//

I I

tf

in

f I 1

jjl

L SllLSl

// г

Illlllllll

n

ИШОПОЕЖ

tHfi.2