Устройство для измерения перемещений

 

) Изобретение относится к автоматике . Цель - снижение динамигческой ошибки за счет слежения за передним концом объекта. Распределитель 4 импульсов поочередно опрашивает выходы блока 2 коллимированных фоточувствительных элементов. Отсутствию в зоне измерения непрозрачного объекта соответствует отсутствие сигнала на выходе элемента 2И-пШ1И-НЕ 14. При появлении в зоне измерения объекта на одном или нескольких выходах блока 2 сигнал отсутствует. Эти выходы при опросе вызывают появление сигнала на выходе элемента 14, после чего поочередно через элементы задержки 15, 16, 17 останавливается счет импульсов счетчиком 3, вводится в регистр 18 число, сосчитанное счетчиком 3 до момента останова счета, и затем вновь восстанавливается счет импульсов счетчиком 3. Таким образом осуществляется опрос выходов блока 2 от начала до фоточувствительного элемента, в поле зрения которого обнаружен объект. Этот опрос продолжается до мойента появления объекта в поле зрения фоточувствительного элемента со все меньшим номером до окончания процесса измерения , после чего в регистре 18 окажется записанным число, соответствующее номеру ближайшего фоточувствительного элемента от начала измерения , в поле зрения которого не появлялся непрозрачный предмет. 1 ил. о (

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1415038 А i (59 4 С 01 В 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗ0БРЕТЕ-ЦИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3934320/24-28 (22) 24.06.85 (46) 07.08.88. Бюл. У 29 (72) Ю.П. Гончаров, А.А. Лазуркин и С.Н. Фокин (53) 621.317.39:531,717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1146541, кл. G 01 В 7/04, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57.) Изобретение относится к автоматике. Цель — снижение динамической ошибки за счет слежения за передним концом объекта. Распределитель 4 импульсов поочередно опрашивает выходы блока 2 коллимированных фоточувствительных элементов. Отсутствию в зоне измерения непрозрачного объекта соответствует отсутствие сигнала на выходе элемента 2И-ПИЛИ-HE

14. При появлении в зоне измерения объекта на одном или нескольких выходах блока 2 сигнал отсутствует.

Эти выходы при опросе вызывают появление сигнала на выходе элемента 14, после чего поочередно через элементы задержки 15, 16, 17 останавливается счет импульсов счетчиком 3, вводится в регистр 18 число, сосчитанное счетчиком 3 до момента останова счета, и затем вновь восстанавливается счет импульсов счетчиком 3. Таким образом осуществляется опрос выходов блока 2 от начала до фоточувстви-. тельного элемента, в поле зрения которого обнаружен объект. Этот опрос продолжается до момента появления объекта в поле зрения фоточувствительного элемента со все меньшим номером до окончания процесса измерения, после чего в регистре 18 окажется записанным число, соответствующее номеру ближайшего фоточувствительного элемента от начала измерения, в поле зрения которого не появлялся непрозрачный предмет. 1 ил.

1415038

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в

Частности к фотоэлектрическим устройствам измерения линейных интервалов, и может быть применено для ав5 томатического измерения величин перемещений объекта в зоне наблюдения.

Цель изобретения — снижение динамической ошибки за счет слежения за йередним концом объекта.

На чертеже представлена функцио- нальная схема устройства.

Устройство содержит линейный источник 1 света, оптически связанный ф ним блок 2 коллимированных светочувствительных элементов, счетчик 3 импульсов, распределитель 4 импульсов, генератор 5 импульсов, триггер логический элемент И 7, элемент 20

8 задержки, инвертор 9, логические флементы 2И-ИЛИ 10 и 11, схему 12 совпадения, логический элемент ИЛИ 13, логический элемент 2И-ПИЛИ-НЕ 14, торой, третий и четвертый элементы 25

15-17 задержки, регистр 18, блок 19 максимального изменения, выход счетчика 3 импульсов является выходом

20 устройства, а вход элемента 8 задержки — входом 21 устройства. 30

Линейный источник 1 света предназначен для обеспечения достаточной освещенности в пределах зоны наблюдения, Блох 2 коллимированных фоточувст вительных элементов преднаЪначен для

35 определения наличия в створе между линейным источником света и фоточувствительными элементами блока непрозрачного предмета.

Счетчик 3 считает импульсы, посту-40 цающие от генератора 5 импульсов. На выходах счетчика 3 после окончания измерения фиксируется результат из— мерения.

Распределитель 4 импульсов исполь-45 зуется для поочередного опроса фоточувствительных элементов блока 2.

Триггер б формирует прямоугольный импульс, длительностью равный времени от начала работы до появления в створе фоточувствительных элементов блока 2 и линейного источника света непрозрачного предмета или до совпадения числа, записанного в регистр 18, и числа, сосчитанного счетчиком 3.

Логический элемент И 7 пропускает импульсы генератора 5 импульсов на счетный вход счетчика 3 во время единичного состояния триггера 6.

Элемент 8 задержки предназначен для задержки установки триггера в единичное состояние на время, необходимое для установки в нуль счетчика 3 и ввода в регистр 18 кода максимальной величины измерения, поступающего из блока 19.

Инвертор 9 используется для коммутирования через логические элементы

10 и 11 2И-2ИЛИ кода максимальной величины измерения или кода номера фоточувствительного элемента блока 2, в створе которого обнаружен нелроз-. рачный предмет.

Регистр 18 хранит код максимальной величины измерения или код номера фоточувствительного элемента блока 2, в створе которого обнаружен непрозрачный предмет.

Схема 12 совпадения предназначена для формирования сигнала совпадения кода, записанного в регистре 18, и числа, сосчитанного счетчиком 3.

Логический элемент ИЛИ 13 служит для останова счета импульсов счетчиком 3 при появлении сигнала из схемы

12 совпадения или при обнаружении в створе линейного источника света и фоточувствительных элементов блока

2 непрозрачного предмета.

Логический элемент 2И-ПИЛИ-НЕ 14 предназначен для формирования сигнала при появлении непрозрачного предмета в створе линейного источника света и фоточувствительных элементов блока 2.

Элемент 15 задержки формирует сигнал записи в регистр 18 числа импульсов, сосчитанного счетчиком 3 до момента появления сигнала на выходе схемы 12 совпадения или логического элемента 2И-ПИЛИ-НЕ 14.

Элемент 16 задержки предназначен для установки в нуль счетчиков 3 импульсов, Элемент 17 задержки служит для возвращения в единичное состояние триггера 6., Устройство работает следующим образом.

По сигналу "Пуск", поступающему по входу 21, устанавливается в нуль счетчик 3 импульсов, через логические элементы 2И-2ИЛИ 10 и 11 на входах регистра 18 устанавливается код максимальной величины измерения и вводится в регистр 18. Затем, после задержки на элементе 8 задержки, триггер

1415038

Ь устанавливается в единичное состояние. Синхронно с этим через логический элемент И 7 на счетный вход счетчика 3 импульсов от генератора

5 импульсов начинают поступать им5 пульсы. В момент появления на выходе схемы 12 совпадения сигнала {при поступлении на счетчик количества импульсов, соответствующего максимальной величине измерения) поочередно производятся следующие операции. По сигналу с выхода логического элемента ИЛИ 13 триггер 6 устанавливается в нулевое состояние, чем останавливает поступление импульсов на счетный вход счетчика 3. Затем, после задержки на элементе 15 задержки, в регистр 18 вводится число, соответствующее количеству импульсов, сос-20 читанных счетчиком до момента останова счета. После этого, через время, определяемое элементом 16 задержки, счетчик 3 импульсов устанавливается в нуль, после задержки 25 на элементе 18 задержки триггер 6 вновь устанавливается B единичное состояние, и описанный процесс циклически повторяется. Все это происходит до тех пор, пока в створе меж- 30 ду линейным источником 1 света и блоком 2 коллимированных фоточувст. вительных элементов не появится непрозрачный предмет.

Блок коллимированных фоточувствительных элементов представляет собой расположенные в плоскости измерения с шагом, равным дискрету измерения, фоточувствительные элементы, установленные в фокусе объектива. Каждый 40 фоточувствительный элемент блока 2 направлен на линейный источник света и фиксирует появленйе в поле зрения фоточувствительного элемента, определяемого диаметром линзы или объекти- 45 ва, непрозрачного предмета. Распределитель 4 импульсов поочередно опрашивает выходы блока 2 коллимированных фоточувствительных элементов.

Отсутствию в зоне измерения непроз- 50 рачного предмета соответствует отсутствие сигнала на выходе логического элемента 2И-ПИЛИ-НЕ 14. При появлении в зоне измерения непрозрачного предмета на одном или нескольких выходах блока 2 отсутствует сигнал. Эти выходы при опросе вызывают появление сигнала на выходе элемента 14. По этому сигналу поочередно (через элементы 15-17 задержки) останавливается счет импульсов счетчиком 3 (путем установки в нуле- вое состояние, триггера 6), вводится в регистр 18 число, сосчитанное счетчиком 3 до момента останова счета, и затем вновь восстанавливается счет импульсов счетчиком 3 (триггер 6 возвращается в единичное состояние). Таким образом осуществляется опрос выходов блока 2 от начала до фоточувствительного элемента, в поле зрения которого обнаружен непрозрачный предмет. Этот опрос циклически продолжается до момента появления непрозрачного предмета в поле зрения фоточувствительного элемента с меньшим номером (то есть установленного ближе к началу измерения). При этом вновь появляется сигнал на выходе логического элемента 2И-ПИЛИ-НЕ 14 и последовательно производятся операции: останов счета счетчиком 3, ввод в регистр 18 числа, сосчитанного счетчиком 3 до момента останова счета, обнуление счетчика 3 и возобновление счета импульсов счетчиком 3. Таким образом осуществляются циклы измерения до появления непрозрачного предмета в поле зрения фотоэлемента со все меньшим номером до окончания процесса измерения, после чего в регистре

18 окажется записанным число, соответствующее номеру ближайшего фоточувствительного элемента от начала измерения, в поле зрения которого не появлялся непрозрачный предмет.

Результат измерения где 1 с — величина максимального отклонения контролируемого объекта;

n — число дискретов измерения, определяемое количеством фоточувствительных элементов в блоке 2;

1 1, — число, записанное в регистре 18.

Формула и з обретения

Устройство для измерения перемещений, содержащее линейный источник света, оптически связанный с ним блок коллимированных светочувствительных элементов, счетчик импульсов, генератор импульсов, триггер, логический элемент И, первым входом соединенный

}415038

Составитель Л. Крюкова

Редактор В. Бугренкова Техред А. Кравчук

Корректор С. Черни

Заказ 3861/36

Подписное

Тираж 680

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 с выходом генератора импульсов, вторым входом - с выходом триггера, а выходом — с первым входом счетчика импульсов, и логический элемент ИЛИ, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 5 с целью снижения динамической ошибки, оно снабжено элементом задержки, выХодом соединенным с первьи $-входом триггера, последовательно соединенными вторым, третьим и четвертым элеь еитами задержки, последний из кото11ых соединен с вторым 8-входом триггера и логическими элементами 2И-2ИЛИ ! первыми входами соединенные с соответствующими выходами счетчика импульсов, инвертором, входом соединенным вторым входом счетчика импульсов, ф инверсным выходом — с вторыми входами элементов 2И-2ИЛИ, регистром, входами соединенным с выходами соответствующих элементов 2И-2ИПИ, (и+1)-м входом — с входом инвертора, à (n+2)-м) входом — с выходом второго элемента задержки, схемой

Совпадения, двумя входами соединенНой с соответствующими выходами регистра, а выходом — с первым входом элемента ИЛИ, логическим элементом

2И-ПИЛИ-НЕ п входами соединенным с

J соответствующими выходами блока коллнмированных светочувствительных элементов, а инверсным выходом — с вторым входом элемента ИЛИ, распределителем импульсов, входами соединенным с соответствующими выходами устройства,(и+1)-м и (а+2)-м входами схемы совпадения и первыми входами первого и второго элементов

2И-2ИЛИ, а выходами — с(п+1)-м и (п+2)-м входами элемента 2И-ПИЛИ-НЕ, и блоком максимального измерения, выходами соединенным с третьими входами соответствующих элементов 2И2ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки и

R-входом триггера, выход третьего элемента задержки соединен с третьим входом счетчика, второй вход которого соединен с четвертыми входами элементов 2И-2ИЛИ, входом первого элемента задержки, который является входом устройства.