Способ измерения линейных размеров

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности за счет получения полной информации от кодовых участков шкал. Линейные размеры измеряются с помощью связываемой с объектом шкалы 2 с кодовыми участками 3, из которых выбираются не менее двух участков. Фиксируются координаты центров тяжести изображений кодовых участков 3 как двуградационных, так и полутоновых. Определяются смещения кодовых участков 3 относительно начала шкалы при усреднении M отсчетов, а размер определяется с учетом смещения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) щ)5 G 01 В 21/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Патент ГДР Р 219566, кл. G 01 В 11/02, 1985.

/

/ 8 Л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4351759/24-28 (22) 29.12.87 (46) 15.07.90. Бюл. 9 26 (71) Институт электроники А8 БССР (72) В.A.Ïèëèïîâè÷, А.К.Есман, В.К.Кулешов, В.С.Поседько и В.П.Дубровский (53) 531.7 (088.8) (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЬ1Х РАЗМЕРОВ (57) Изобретение относится к конт2 рольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности эа счет получения полной информации от кодовых участков шкал. Линейные размеры измеряются с помощью связываемой с объектом шкалы 2 с кодовыми участками 3, иэ которых выбираются не менее двух участков . Фиксируются координаты центров тяжести иэображений кодовых участков 3 как двуградационных, так и полутоновых. Определяются смещения кодовых участков 3 относительно начала шкалы при усреднении m отсчетов, а размер определяется с учетом смещения. 1 э.п.ф-лы,. ил.

1578468

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений, контроля положения и раэ- 5 меров объектов.

Цель изобретения — повышение точности за счет получения полной информации от кодовых участков шкал.

На чертеже дана схема, поясняющая 10 способ, Схема для осуществления способа содержит источник 1 освещения для направления светового потока на шкалу

2 с кодовыми участками 3, оптическую систему 4 для передачи оптического изображения участков 3 на линейку 5 фотоприемников.

Способ осуществляется следующим образом. 20

При включении источника 1 освещения сигнал от него модулируется двумя i-м и (i+1)-м кодовыми участками

3 шкалы 2, полученный оптический сигнал передается с помощью оптичес- 25 кой системы 4 на линейку 5 фотоприемников, изображение участков i u (i+1) с помощью линейки 5 фотоприемников преобразуется в последовательность электрических сигналов, причем абсолютное положение шкалы 2 получают из содержимого сигналов кодовых участков, точнее положение шкалы определяют из соотношения положений центров тяжести Х,, Х;, изображений i-го, (i+1)-ro кодовых участков и линейки 5 фотоприемников с учетом их смещений Х,, Х,;, относитель- но начала шкалы:

k

Kakt() К=к;6,)(2) где К вЂ” порядковые номера фотоприемников, преобразующих изображение

i-го кодового участка шкалы К;=

Х1

Ф

11.1 9 +-П t

U — амплитуда сигнала К фотоприемника;

Т вЂ” период расположения фотоприемников в линейке 5, при этом поле зрения линейки фотоприемников полностью охватывает по крайней мере два кодовых участка шкалы, содержимое каждого из .которых несет информацию о его порядковом номере, смещение Х о центров тяжести

0,1 изображений i-го и (i+1)-ro кодовых участков,3 относительно начала шкалы

2 определяют при калибровочном перемещении шкалы 2 в пределах всего иэмерительноГо диапазона посредством усреднения и накапливающего суммирования по m выборочным .отсчетам разностей координат 6Х; = Х„ — Х;, центров тяжести иэображений i-ro, (i-1)-го кодовых участков 3, полученных для различных относительных поло-, жений линейки 5 фотоприемников и

i-ro (i-1)-ro кодовых участков при условии нахождения их в поле зрения линейки фотоприемников:

Х,; = - ",,ЬХ3, где Х вЂ” положение центра тяжести пер1 ваго кодового участка относительно начала шкалы, Х = О.

Точное положение шкалы определяют из соотношения положений Х, центров

У тяжести двуградацнонных изображений

i-ro, (i+1)-ro кодовых участков шкалы и линейки фотоприемников с учетом их смещений Х, Х о +, относительно начала шкалы в соответствии с выражением (i}, причем в этом случае положение Х центра тяжести двугра1 дационного изорражения i-ro кодового участка.3 относительно линейки 5 фотоприемников определяют как

2М

Х;(° + = Т 7 K3/2N, j =1 где К - - порядковые номера фотопри.3емников, находящихся на перепадах яркости двуградационного изображения

i-ro кодового участка шкалы, при этом число N прозрачных окон во всех кодовых участках постоянно.

Формула изобретения

1. Способ измерения линейных размеров, заключающийся в том,, что формируют оптическое изображение шкалы ,с кодовыми участками, преобразуют с помощью линейки фотоприемников сигнал от изображения не менее, чем двух кодовых участков в последовательность электрических сигналов., по которым определяют номера кодовых участков, с учетом номеров кодовых участков и б8

" !" il K((1 "

Х,(,„) = Т,т У„.К/ К = ;(;+ к=к;(,„1

ЗО где К вЂ” порядковые номера п фотоприемников, преобразующих изображение одного кодового участка шкалы;

U — амплитуда сигнала К вЂ” го фоток приемника.

Составитель Е.Глазкова

Техред Л.Сердюкова

Редактор Л.Пчолинская

Корректор Т.Малец

Заказ 1905 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при КНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 .15784 их положения относительно линейки фо" топриемников, определяют положение кодовой шкалы относительно линейки фотоприемников, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точ5 ности измерения, фиксируют двуградационные изображения кодовых участков, положение кодовых участков определяют по координатам Х, и Х;, центров .тяжести двуградационных изображений

i-ro и (i+1)-ro кодовых участков относительно линейки фотоприемников

Яй

Х ((+ 1 = Т, К /2N, 1=( где К ° — порядковые номера фотоприемников, находящихся на фронтах двуградационного иэображения i-го (i+1)-ro кодового 2О участка шкалы;

Т вЂ” шаг фотоприемников в линейке;

N — число прозрачных окон в кодовом участке, постоянное 25 для всех кодовых участков, большее разрядности двоичного числа, определяющего количество кодовых участков на шкале, определяют смещение центра тяжести иэображения i-ro кодового участка относительно начала шкалы Х путем

0» калибровочного перемещения шкалы в пределах всего измерительного диапазона посредством усреднения и накапливающего суммирования по m выборочным отсчетам разностей координат центров тяжести изображений i, i-1 кодовых участков, полученных для различных относительных положений линейки фотоприемников и i, i-1 кодовых участков при условии нахождения их в поле зрения линейки фотоприемника, а положение шкалы вычисляют с учетом смещений Хо, и Х ;, центров тяжести изображений кодовых участков относительно начала шкалы.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения допустимого диапазона измеряе-. мых перемещений, осуществляют многоуровневое квантование электрических сигналов фотоприемников, а координату центров тяжести Х; и Х;, определяют для полутонового изображения

i-го и (i+1)-ro кодовых участков относительно линейки фотоприемников