Устройство для считывания и измерения геометрических параметров протяженных объектов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪйКТСВ по авт. св. 1037293,0 тличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит ин ,-вертор, соединенный с третьим триггером и с индикатором, вторую группу элементов И, входы которых подключены к первому счетчику, к инвертору и к генератору опорной частоты, третью группу элементов И, входы которых соединены с вторым счетчиком и с генератором опорной частоты, компаратор , подключенный к блоку памяти и к усилителю мощности, второй сум- . матор, входы которого соединены с выходами элементов И второй и третьей групп, а выход подключен к компаратору , элемент задержки, соединенный с третьим детектором, и элемент ИЛИ, входы которого подключены к генератору опорной частоты и к элемен .ту задерж «1,а выход соединен с одним входом первого триггера. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ц9) ® U (ill

3(50 G 06 К 9

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ lg, К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВЪГ 4Б,- ц.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61.) 1037293 (21) 3516339/18-24 (22) 02.12.82 (46) 15. 06. 84. Бюл. Р 22 (72 ) B . .И. Ветерис, А. Р. Гедвилас, Б.И.Кучинскас и А.й. Науджюс (71 ) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 681. 327. 12 (088. 8) (56),1 Авторское свидетельство СССР.

Р 1037293, кл. G 06 К 9/62, 1983. (54) (57) уСТРОИСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

И ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪЕКТОВ по авт. св.

9 1037293,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надеж ности устройства, оно содержит ин;вертор, соединенный с третьим триггером и с индикатором, вторую группу элементов И, входы которых подключены к первому счетчику, к инвертору и к генератору опорной частоты, третью группу элементов И, входы которых соединены с вторым счетчиком и с генератором опорной частоты, компаратор, подключенный к блоку памяти и к усилителю мощности, второй сумматор, входы которого соединены с выходами элементов И второй и третьей групп, а выход подключен к компаратору, элемент задержки, соединенный с третьим детектором, и элемент

ИЛИ, входы которого подключены к генератору опорной частоты и к злеменC .ту задержки,а выход соединен с одним @ входом первого триГгера.

"098015

Из Об?. етение ОтнОсится ? НВтоматы« ке -; вычислительной технике, н =тастности к устройс..(нам для считывания

И Нэ МЕ РЕ Н ИЯ ГЕОМЕ Т»)ИЧЕ Сктт Х 11BPBMPTран пратт?же нных об т е?(тон, tIo ocHaaHoMy .— Вт, »сs. т» 1 0372 9 3 из вестнс устройства, содержащее Нсполнительный блок, привод которого соединен с датчиком сиГналов и с

H D»«I eMHN KOМ . ВЫХОД I(OT ODOiC ПОДКЛ?ЗЧЕ Н

К УСИЛИТ"-"-Ли-ОГРаНИЧИтЕЛЮ т ГЕНЕРаТОР 1тэ

ОпорнОЙ частОты, соединенный с датЧИКОМ Сигналов С ПЕРВЫМ ттвтЕ «ТОРОМ и с входом первого триггера,, выходЫ которого поцключены к одним входам э лементо13 И группы, дру Гие Входы ко- 1:э торых соединены,с уси»7?ттегтем-ограничителемт перный счетчик, подклю-= ченный к индикатору „. первый элемент

Ит ОДин Вход которога саеДинен с

ВТОРЫМ ТРИ Г ГЕРОМ, ДРУ Гай Гтодк тттОЧЕН «>..т

«т.» к генератору импульсон, а Выход сое. динен с вторым счетчиком, усилитель

МОЩНОСТИ т ПОДКЛЮЧЕННЫЙ К ТтифРО BHB логавому преобразователю «! к приноДУ» ВТОтЭОЙ ДЕТЕКТО"Э,, ВХОД «ОТОРОГО сОединен с выхОдОм ОднОГО эJIeMeHTB

N группы третий триг?ер,. Вход которого подключен к нтораму детекто"

PJ т =" ВЬ1ХОД СОЕДИНЕН С ОДНИМ ВХОДОМ

"торого элемент". И другой вход «o= торога подключен к генератору импул»ь-3 сон дифференцирующий элемент соединенный с Входом первого и с ных»да?»» в тopo o Риг е Ра входтьт 1(0 j ороГа падклIвчены K перВОму H ВТОРОМУ

ДЕТЕКТОРам Стт?»П«та(ТОР т ВХОДЫ КОТОРО "

ГО СОЕДИ-eI71 Диф(РЕРЕНЦ»>Р»УЮЩ»Щ) Э JieМЕНТом с т»ЛОНО» —, »» 1»»»» и « »» Отэт»

Cqe TòòH "(o,«. а В»тчх»"»д H!Олт«»,ют(Е Н «чтт,g>DO аналОГОВОМУ >1реобг>113 Онат елю и тре дете:(та(э . Саед(11-:.e?I?I»»««; " t 1(oä эм 4!Э» другого элемента И группы = ëåìåHTQH и с входом Тре Tüåão триггера (1)

ИЕДОСГаТОK ЗТОГО (тстоойства = НЕвысокая надежносгь при работе с i(ротЯженньтмт(Объектам?1(У котаРых час "ы,»;переходьт от чистой поверхности 0(i„e« та;(поверхi-;ос и (. Hoi(В:THeM какимлиба слое,vi Г:. Обоатно»

П,ель тз (эб е Te IN >! — 1(овьдтттэние HB дежности устройства.

T OрОM H С т СЕТЬ»(M ТСИ ГГЕГ»ам БтopBÅ

1-руппа =-.J!åMe?ITOH И-, Вь ходы которых я(;

Пто»ДКЛ?»ЧЕ НЫ К Ie PEON»»»J СНЕ ттЧИК» „. К (НВерт ору и к г = не. а (сpó cпорнОЙ част"эИ С ГЕНЕ;, атОРОМт ОПОРНОЙ ЧаСТОТЫ т : С."Г(BDBT«р, Пад«, IQ 1 1.1-»>ЫЙ K б?пат-. Пат»тк-..и т>1>

К» СИЛ-"Iт e Ji!(! 1«!OIKH(ACTI » HTOPOA С»т»

MB OP ° В:XQßäé:-(ОТОРОГО СОЕВИ?»»ЕНЫ С

Выхода ь-.. э тте?»тен то т И Втотэой и ре-"ь =.

Е т ГP>»HI(а ВЫХОД ПОД1»Я»нчтЕН 1(Ка(..IН ный с третьим детектором, и элемент

ИЛИ, входы которого подключены к генератору опорной частоты и к злемензадержки, а выход соединен с обIIJNM» Вхоцом первого триггера., На чертеже представлена блок-схема устройсттна.

Устройство включает принод 1 с датчиком 2 сигналов, приемник 3, исполнительный блок 4, усилитель мощности 5, цифра-аналоговый преобразователь б, первый сумматор 7, блок памяти В„первый 9 и второй 10 счетчики, индикатор 11, первый 12 и второй 13 элементы И„ первая группа элтзментов И 14 и 15, первый 16, второй 17 и третий 18 триггерь1, генератор 19 опорной частоты, генератор

20 и:.-жульcîâ, первый 21, второй 22 и третий 23 детекторы, дифференцирующий э леме нт 2 4, у силн тель-а граничитель 25 т иннертор 26, нторую 27 и .:Ретью 28 группы элементов И, сумма=..op 39т компаратор 30, элементы задержки 31 и элемент ИЛИ 32.

Иа чертеже также представлен огэъект исследования с первым 33 и

Вторым 34 слоями.

Устройот во работает следующим образ ом.

I.eHepBTор опорной частоты 19 вырабатывает последовательность синусаидальных колебаний, поступающих

В датчик 2, который излучает их в

="т-ог»ану плоской поверхности исследуемого объекта, и каждый раз в мо - :ент формирования синусоидальных колебаний генератор нырабатынает синхронизирующий импульс, поступающий на вход триггера 1б, устанавливая е =o и ну ле Вае состоя ние.

При достижении синусоидальных

КОлебс1ний пернстга слОя 33 Они ÎòpBжажаются От его поверхности и постуг(ают через приемник 3 и усилительОграничитель 25 на элементы И 14 и .15. Поскольку триггер 16 находится н нулевом состоянии, то синусоидальхые ка>1ебания через э лемен т И 1 4 г: »стуг(аит на детектор 22.

ПаРалтлельно с этим ОПОРное сиНУсоидальное напряжение с выхода генератора 19 поступает на детектор 21» ,Цетекторы нуля 21 и 22, выполняемые по схеме триггера Шмидта, вырабатывают и?»тпульсы В момент перехода

Входных синусоидальных сигналов через нуль,. 8 результате этого сначала тонг > ер .! 1 срабатыВатэт QT Опорнага сигнала и н момент запуска датчика 2, при этом открывается элемент И 12 и счетчик 10 начинает вести отсчет импульсов от генератора 20, Затем обратн»ый переброс; триггера 17, прямой г.: -pe«»poc триггера 18 осуществляется

СИГНа iOM Ь . ВРЕМЯт Н ТЕЧЕНИЕ КОТОРОГо О»."крыт триггер 17, пропорциональ?10 сцнигу фаз между опорным сигналом

1098015

A и отраженным от поверхности первого.слоя сигналом 3.

При возвращении триггера 17 в исходное состояние переход напряжения на его другом выходе дифференцируется элементом 24 и импульсом, соответствующим моменту прихода сигна ла 6, запускается сумматор 7, который суммирует величину эталонного расстояния от датчика 2 до поверхности 33, хранящуюся в блоке памя- 10 ти 8 в обратном коде с показаниями счетчика 10.

Разность этих величин через ЦАП 7 и усилитель 5 мощности поступает на привод 1 в качестве сигнала рассог- 15 ласования. Последний обрабатывает этот сигнал до получения сумматором

7 нулевой разности.

Как только сигналы опорной частоты достигнут границы, разделяющей gg слои 33 и 34, они отражаются от нее

° (сигнал С ) и через усилитель-ограничитель 25 и элемент И 15, который теперь открыт потенциалом триггера

16, так как последний переведен в противоположное состояние импульсом с дифференцирующего элемента 24 после прихода сигнала В, поступают на детектор 23, последний фиксирует момент перехода синусоидального напряжения через нуль и вырабатывает ,имтульс, который возвращает триггер

18 в исходное состояние, снимая тем самым разрешаквций потенциал с элемента И 13.

За время разности фаз, пропорциональное толщине верхнего слоя 33, счетчик 9 зафиксирует определенное число импульсов, которое с учетом соответствующей градуировки индикатора 11 дает точную характеристику 40 толщины покрытия 33 носителя 34.

В том случае, если сигналы, излу-, чаемые датчиком 2, попадают на поверхность, чистую от каких-либо покрытий,. то в приемник 3 поступает лишь один сигнал 8, а сигнал С отсут ствует.

Для точного Измерения положения датчика 2 Йад поверхностью объекта с приходом сигнала В, высокий потенциал триггера 18 инвертируегся инвертором 26, блокирует передачу показаний со счетчика 9 на индикатор 11 и закрывает группу 27 элементов И. В конце периода синусоидальных колеба— ний генератор 19 вырабатывает импульс конца периода измерения, который поступает на группы 27 и 28 элементов И, переписывая показания счетчиков 9 (если нет блокировки инвертором 26 группы 27, которая будет отсутствовать, если придет сигнал С и 10 в сумматор 19, который суммирует показания счетчиков 9 (при блокировке они рг.вны нулю) и 10 и выдает их на конденсатор 30, который сравнивает их с заданным значением из блока 8 памяти и при несравнении вырабатывает сигнал управления приводом 1 через усилитель 5 мощности.

Если сигнал С отсутствует, то импульсом конца периода измерения с генератора 19 через элемент ИЛИ 32 триггер 16 возвращается в исходное состояние. Если же сигнал С поступа. ет с выхода усилителя-ограничителя

26, то триггер 16 возвращается в исходное состояние сигналом с выхода детектора нуля 23, который поступает на нулевой вход триггера 16 через ,элемент 31 задержки и элемент ИЛИ 32.

Введение дополнительных узлов и элементов позволяет существенно ïîâûсить надежность устройства.

Составитель Т. Ничипорович

Редактор М.ДЫлын Техред С.Легеэа КоРРектоР,Ю.Макаренко

Закаэ 4208/41 Тираж б99 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,4