Фотоэлектрическое устройство для измерения геометрических размеров объектов Советский патент 1983 года по МПК G01B21/02 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использован для измерения геометрических размеров различных объектов путем измерения линейных координат границ изобра жений объектов. Известно фотоэлектрическое устрой ство для измерения геометрических ра меров объектов, содержащее последова тельно установленные оптическую систему и сканистор, источник смещения делительной шины сканистора, выходы которого соединены с делительной шиной сканистора, генератор развертывающего напряжения, выход которого связан с делительной шиной сканистора, блок обработки измерительного си нала, вход которого подключен к коллектору сканистора Ц . Недостатком известного устройства является наличие погрешности измерений, вызываемой падением напряжения на нагрузке сканистора в процессе ег опроса. Наиболее близким к предлагаемому является .фотоэлектрическое устзройство для измерения геометрических размеров объектов, содержащее последова тельно установленные оптическую систему и сканистор, источник смещения делительной шины сканистора, выходы которого соединены с делительной шиной сканистора, генератор развертывающего напряжения, выход которого связан с делительной шиной сканистора, и блок обработки измерительного сигнала, вход которого подключен к коллектору сканистора 2. Недостаток такого устроЖ тва заключается в снижении быстродействия измерений при пониженных уровнях освещенности изображения объекта. При пониженных уровнях освещенности изображения объекта увеличивается время переключения элементарных площадок сканистора из-за малых значений фото тока, перезаряжающих емкости р-п пер еходов элементарных площадок сканистора . Цель изобретения - повышение быстродействия измерений при пониженных уровнях освещенности изображения объекта. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее последовательно установленные(Оптическую систему и сканистор, источник смещения делительной шины сканистора, выходы которого соединены с делительной шиной сканистоЕ а, генератор развертывакиого напряжения, выход которого связан с делительной шиной сканистора, и блок обработки измерительного сигнала, вход которого подключен к коллектору сканистора, снабжено блоком фоновой засветки, а блок обработ |КИ измерительного сигнала выполнен с дополнительным выходом, первый и второй входы блока фоновой засветки подключены к дополнительному выходу блока обработки измерительного сигнала и выходу генератора развертывающего напряжения.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит оптическую систему 1, сканистор 2, источник 3 смещения делительной шины сканистора, генератор 4 развертывающего напряжения, блок 5 обработки измерительного сигнала, резистор 6 нагрузки, блок 7 фоновой засветки. Измеряется геометрический размер объекта .8.

Устройство работает следующим образом.

Изображение объекта 8 проецируется оптической системой 1 на фоточувствительную поверхность сканистора 2, к делительной шине которого приложено напряжение смещения, формируемое источником 3 смещения двигательной шины сканистора.

При опросе сканистора 2 генератор 4 развертывающего напряжения формирует линейно нарастающее- напряжение опроса, под действием которого происходит переключение элементарных фоточувствительных плоцадок сканистора 2 причем тек, формируемый каждой из площадок, пропорцио.нален освещенности площадки.

Снимаемый с коллектора сканистора 2 фототок создает на резисторе- б нагрузки напряжение, которое поступает на вход блока 5 обработки измерительного сигнала. Блок 5 обработки измерительного сигнала, осуществляет обработку сигнала, снимаемого с резистора б нагрузки, например, путем дифференцирования, при котором формируется видеосигнал, амплитуда которого пропорциональна распределению освещенности изображения объекта 8 на фоточувствительной поверхности сканистора 2.

Сформированный .видеосигнал преобразуется блоком 5 обработки измерительного сигнала во временной интервал, длительность которого пропорциональна геометрическому размеру объекта 8 .

Блок 5 обработки измерительного сигнала осуществляет анализ амплитуды видеосигнала и при низких уровнях освещенности изображения объекта 8 формирует сигнал управления, включающий блок 7 фоновой засветки, осуществляющий равномерную засветку фоточувствительной площадки сканистора 2, причем яркость засветки зависит от амплитуды видеосигнала. Таким образом в устройстве поддерживается постоянным произведение скорости опроса на освещенность фоточувствительной площадки сканистора 2,

При обратном ходе развертывающего напряжения, формируемого генератором 4 развертывающего напряжения, на блок 3 фоновой засветки поступает сигнал управления, увеличивающий яркость светового потока, формируемого блоком 7 фоновой засветки. При этом поддерживается постоянным произведение скорости опроса на освещенность фотрчувствителной площадки сканистора 2, т.е. увеличивается быстродействие устройства за счет введения блока фоновой засветки.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для измерения геометрических размеров объектов, содержащее последовательно установленные оптическую систему и сканистор, источник смещения делительной илины сканистора, выходы которого соединены с делительной шиной сканистора, генератор развертывающего напряжения, выход которого связан с делительной шиной сканистора, и блок обработки измерительного сигнала, вход которого подключен к коллектору сканистора, отличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия измерений при пониженных уровнях освещенности изображения объекта, оно снабжено блоком фоновой засветки, а блок обработки измерительного сигнала выполнен с дополнительным выходом, первый и второй входы блока фоновой засветки подключены к дополнительному выходу блока обработки измерительного сигнала и выходу генератора развертывающего напряжения .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 399726, кл. G 01 В 21/02, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР

532006, кл. G 01 В 21/02, 1973 (прототип) .