Устройство для измерения линейного перемещения светового луча Советский патент 1982 года по МПК G01B21/00 G01B11/03 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений линейного перемещения светового луча, а также координат различных объектов, формирующих световой луч.

Известно устройство для измерения геометрических размеров изделий, содержсвдее сканистор, источник напряжения смещения, генератор напряжения развертки и блок обработки видеосигнала, информационный вход которого подключен к коллектору сканистора. Устройство также содержи- объектив С ЗНедостатком устройства является малая разрешающая способность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности является устройство для измерения линейного перемещения светового луча, содержащее сканистор, источник напряжения смещения, генератор напряжения развертки и блок обработки вьщеосягнала, информационный вход которого подключен к коллектору сканистора 2.

Однако у известного устройства .малая разрешающая способность, вызванная тем, что максимальное напряжение развертки меньше статического напряжения пробоя полупроводниковой структуры сканистора, что вызывает уменьшение крутизны фронтов видеосигнала, снимаемого с коллектора сканистора.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем,

10 что известное устройство снабжено двумя yпpaвляe ыми делителями напряжения, двухуровневым управляющим дискриминатором, а блок обработки видеосигнала выполнен с вспомогатель15ным выходом, информационные входы управляег 1х делителей напряжения подключены соответственно к выходам источника напряжения смещения и re ieратору напряжения развертки, выходы

20 управляе1(1х делителей напряжения соединены с делительной шиной сканистора, вспомогательный выход блока обработки видеосигнала соединен с информационным входом двухуровневого

25 управляющего дискриминатора, управляющий выход которого соединен с управляющими входами управляеь« х делителей напряжения, а вход синхронизации подключен к генератору на30пряжения развертки.. На фиг«1 представлена функциональ ная схема устройства; на фиг.2 временные диаграммы работы отдельных узлов устройства. Устройство содержит сканистор 1, источник 2 напряжения смещения, гене jpaTop 3 напряжения развертки, управляе1Фае делители 4 и 5 напряжения, блок 6 обработки видеосигнала, двухуровневый управляющий дискриминатор 7, состоящий из пороговых устройств и 9, инвертора 10, логического элеме та 11 И, триггера 12, одновибратора 13. Измеряется линейное перемещение светового луча 14. Устройство работает следующим образом. Световой луч 14, проецируется на фоточувствительный слой сканистора 1 Источник 2 напряжения смепдения, подключенный через управляемый делитель 4 напряжения, создает на делительной шине сканистора 1 напряжение обратного смещения. Сканистор 1 периодиче ки опрашивается генератором 3 напряжения развертки, которое прикладывается к делительной шине сканистора 1 через управляемый делитель 5 напряжения. При опросе сканистора 1, на его коллекторе формируется видеосигнал, который после дйфференцирования в блоке 6обработки видеосигнала поступает на вход двухуровневого управляющего дискриминатора 7. При превышении уровня видеосигнала уровня П1 срабатывает пороговое устройство 8, а при превышении уровня П2 срабатывает пороговое устройство 9 (фиг.26,в,г). Сигнал с выхода порогового устрой ства 9 инвертируется инвертором 10 (фиг.2д) и поступает на вход .логического элемента 11 И, на второй вход которого поступает сигнал с порогового устройства 8.. Выходной сигнал с логического элемента 11 И (фиг.2е) поступает на счетный вход триггера.12, который перебрасывается перед ними фронтами сигналов, снимаемых с логического элемента 11 И (фиг.2ж). Сигнал с выхода триггера 12 поступает на управляющие -входы управляег ых делителей 4 и 5 напряжения. При срабатывании порогового устройства 8 (время , фиг.26) и перебрасывании триггера 12 через управляемле делители 4 и 5 напряжения, к делительной шине сканистора 1 прикладывается напряжение смещения и опроса, превышающее статическое напряжение пробоя полупрово никовой структуры сканистора 1 (фиг.Зз, и). При уменьшении уровня информацион ного видеосигнала ниже уровня П2 и повторном перебрасывании триггера 12 (время t7.f фиг. 26) , к делительной шине сканистора 1 прикладывается напряжение смещения и опроса, которое уменьшается управляе1 ыми делителями 4 и 5 напряжения. Таким образом, в течение временного интервоша ut к делительной шине сканистора 1 прикладывается напряжение смещения и опроса, превышающее статическое напряжение пробоя полупроводниковой структуры сканистора 1, что увеличивает крутизну фронтов видеосигнала и, как следствие, повышает разрешающую способность и точность измерения. Приведение двухуровневого дискриминатора 7 в исходное состояние осуществляется перед каждым циклом опроса генератором 3 напряжения развертки, который запускает одновибратор 13 выходной сигнал с которого осуществляет сброс триггера 12 в исходное нулевое состояние. Измерение линейного перемещения светового луча осуществляется блоком б обработки видеосигнала, например путем измерения временного интервала между началом опроса сканистора 1 и достижением Продифференциро-. ванным видеосигналом, снимаемым с коллектора сканистора 1, определенного уровня. Таким образом, подача на сканистор повышенных напряжений опроса и смещения лишь в моменты опроса освещенных участков фоточувствительного слоя позволяет получить достаточно высокую крутизну фронтов видеосигНсша, при этом происходит повышение точности измерения при сохранении скорости опроса в случае существования подвижных световых фон. Формула изобретения Устройство для измерения линейного перемещения светового луча, содержащее сканистор, источник напряжения смещения, генератор напряжения развертки и блок обработки видеосигнала, информационный вход которого подключен к коллектору сканистора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя управляеьими делителями напряжения, двухуровне вым управляющим дискриминатором, а блок обработки видеосигнала выполнен с вспомогательным выходом, информационные входы управляемых делителей напряжения подключены соответственно к выходам источника напряжения смещения и генератору напряжения развертки, выходы управляемых делителей напряжения соединены с делительной шиной сканистора, вспомогательньйй выход блока обработки видеосигнала соединен с информационным входом двухуровневого управляющего дискриминатора, управляющий выход которого соединен с управляющими входами yпpaвляe ыx делителей напряжения, а вход синхронизации подключен к генератору напряжения развертки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свядетель-7тво СССР 399726, кл. G 01 В 21/02, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР 381868, кл. G 01 В 9/00, 1971.

- Г