Устройство для измерения площадей плоских объектов

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено при измерении площадей тел любой конфигурации , оптической прозрачности и электропроводности . Целью изобретения является повышение точности устройства. Для достижения поставленной цели в устройство , содержащее датчик запускающих импульсов, генератор импульсов, три счетчика , два дешифратора, коммутатор, измерительную матрицу, блок индикации, введены измерительный генератор, одновибратор, два коммутатора, три элемента И, два блока выпрямления, дифференциальный усилитель, пороговый элемент, регистр, дешифратор, формирователь порогового напряжения, выполненный в виде конденсатора , а чувствительные элементы измерительной матрицы выполнены в виде горизонтальных и вертикальных полос токопроводящего материала, образующих емкостные элементы. Цель достигается путем дифференциальной схемы включения конденсатора и емкостных элементов измерительной матрицы. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 7/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827468/24 (22) 21.05,90 (46) 07;11.92. Бюл. N 41 (75) А.В. Хоменко (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 417811, кл. G 01 В 7/32, 1971.

Авторское свидетельство СССР

М 932218, кл. G 01 В 7/32, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N. 832317, кл. G 01 В 7/02, 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДЕЙ ПЛОСКИХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено при измерении площадей тел любой конфигурации, оптической прозрачности и электропроводности. Целью изобретения является повышение точности устройства.

Изобретение относится к области измерительной техники. Оно может быть применено при измерении площадей плоских тел любой конфигурации, оптической прозрачности и электропроводности. Это техническое решение может найти применение в частности, в спектроскопии при измерении площадей сложных спектров, а также в картографии, швейном, скорняжном производстве.

Целью изобретения является повышение точности устройства. за счет дифференциальной схемы включения формирователя порогового напряжения, выполненного на конденсаторе и конденсаторов образованных емкостными ячейками измерительной матрицы.

„„ ) „„1774160 А1

Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее датчик запускающих импульсов, генератор импульсов, три счетчика, два дешифратора, коммутатор, измерительную матрицу, блок индикации, введены измерительный генератор, одновибратор, два коммутатора, три элемента И, два блока выпрямления, дифференциальный усилитель, пороговый элемент, регистр, дешифратор, формирователь порогового напряжения, выполненный в виде конденсатора, а чувствительные элементы измерительной матрицы выполнены в виде горизонтальных и вертикальных полос токопроводящего материала, образующих емкостные элементы. Цель достигается путем дифференциальной схемы включения конденсатора и емкостных элементов измерительной матрицы. 2 ил. (Л

На фиг.1 приведена блок-схема устройства для измерения площадей плоских фигур; на фиг.2 — эпюры напряжения в различных участках цепи устройства.

Устройство для измерения площадей плоских объектов содержит датчик 1 запускающих импульсов, генератор 2 импульсов, счетчики 3,4, дешифраторы 5,6, коммутаторы 7,8, измерительную матрицу 9, формирователь 10 порогового напряжения. выполненный на конденсаторе, элементы И

11,12, 13, измерительный генератор 14, одновибратор 15, блоки 16,17 выпрямления, дифференциальный усилитель 18, пороговый элемент 19, счетчик 20, регистр 21, дешифратор 22, блок 23 индикации, коммутатор 24.

1774160

Датчик запускающих импульсов содержит нормально разомкнутый контакт 25, элемент И 26, одновибратор 27.

Устройство работает следующим образом, Датчик 1 запускающих импульсов вырабатывает импульс, который приводит к появлению на выходе элемента И 13 сигнала, обеспечивающего установку счетчиков

3,4 в исходное (нулевое) состояние. Счетчики 3 и 4 начинают последовательно подключать с частотой тактового генератора 1 через дешифраторы 5 и 6 и коммутаторы 7 и

8 емкостные ячейки измерительной матрицы 9 с одной стороны к измерительному генератору 14 через коммутатор 24, а с другой — через блок 17 выпрямления к одному из входов дифференциального усилителя

18, К другому входу последнего через блок выпрямления 16 поступает сигнал с измерительного генератора 14 через коммутатор

24 через формирователь 10 порогового напряжения на конденсаторе емкостью С>л.

Коммутатор 24 управляется одновибратором 15, который запускается импульсами, поступающими с генератора 2 (см. фиг.2а,б), С выхода коммутатора 24 поступает измерительный сигнал в виде пакетов гармонического сигнала с интервалом времени между ними т, который определяется параметрами одновибратора 15 и превышает время переходных процессов меЖду двумя последовательными переключениями с одной емкостной ячейки матрицы 9-:.на другую. При отсутствии материала измеряемой площади между полосами измерительной линейки уровни сигналов, прошедших конденсатор

10 напряжения U» и емкостные ячейки напряжения Ui примерно равны, поскольку конденсатор 10 расположен на измерительной матрице 9 и С 1 = Соп .

При внесении материала с диэлектрической проницаемостью F. > 1 между полосами измерительной матрицы 8 будет емкость конденсаторов измерителей матрицы 9, заполненных материалом С > Сол. При этом напряжение сигнала, прошедшего измерительные емкостные ячейки Ut1 будет превыwGTb напряжение конденсатора 10 Uon ua определенную величину (см. фиг.2в,г). Далее эти сигналы поступают на блоки 17,16 выпрямления соответственно, На блоках

16,17 происходит выпрямление и сглаживание сигнала до получения постоянного напряжения с небольшими пульсациями на каждом шаге коммутации. Нэ дифференциальном усилителе 18 происходит усиление разностного сигнала на каждом шаге коммутации и далее разностный сигнал поступает на вход порогового элемента 19, на выходе которого вырабатываются счетные импульсы при превышении уровня сигнала с ячейки матрицы 9 Ui1 уровня сигнала конденсатора 10 Uoo на определенную величи5 ну — для исключения ложных срабатываний (фиг.2д), Далее счетные импульсы поступают на счетчик 20. При переборе всех ячеек матрицы 9 емкостью Сл(! = 1 - N, j = 1- M), когда i= Nu j= M, где Nстроки,,M — столбы

10 матрицы 9, на выходах старших разрядов дешифраторов 4 и 5 высокий уровень, что приводит к появлению высокого уровня на выходе элемента И 11, который разрешит запись содержимого счетчика 20 в регистр

15 21, которое отображается через дешифратор 22 на блоке 23 индикации. С поступлением очередного импульса с генератора 2 происходит переключение коммутаторов 7 и

8, через счетчики 3 и 4 и дешифраторы 5 и 6 .

20 соответственно на первую емкостную ячейку с i = 1 и j = 1 матрицы 9.

При этом на выходах младших разрядов дешифраторов 5,6 будут высокие уровни, что приведет к установлению высокого

25 уровня на выходе элемента 12. Этим сигналом на выходе элемента И 12 осуществляется сброс показаний счетчиков 3,4,20 и установление ждущего состояния (до поступления очередного запускающего им30 пульса на вход элемента И 13 с датчика запускающих импульсов). Подсчитанное общее число заполненных емкостных ячеек матрицы 9 пропорционально измеряемой площади обьекта. Для нормальной работы

35 устройства частота измерительного генератора 19 должна быть много больше частоты генератора импульсов 1.

Тэк как диэлектрическая проницаемость материала с неизвестной площадью, 40 как правило ем» 1, а диэлектрическая проницаемость воздуха я ц 1, то обеспечивается надежное различие занятой емкостной ячейки от незаполненной материалом емкостной ячейки матрицы 9, что практиче45 ски исключает ложные срабатывания порогового элемента 19, а -значит и возникновение ложных импульсов на входе счетчика 20. Запас по диэлектрической проницаемости позволяет измерять площадь

50 пористых материалов, материалов с неравномерной толщиной, с неоднородной плотностью, композиционных и т,п.

Формула изобретения

Устройство для измерения площадей

55 плоских объектов, содержащее датчик запускающих импульсов, генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходы которого соединены с соответствующими входами

17741бО первого дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами первого коммутатора, информационные входы которого соединены с одной группой выводов измерительной матрицы, выход старшего разряда первого счетчика соединен со счетным входом второго счетчика, выходы которого соединены с соответствующими входами второго дешифратора, третий счетчик, блок индикации, отлич а ющеес я тем,что„с целью повышения точности, в устройство введены измерительный генератор, одновибратор, два коммутатора, три элемента И, два блока выпрямления, дифференциальный усилитель, пороговый элемент, регистр и третий дешифратор, формирователь порогового напряжения, выполненный в виде конденсатора, а чувствительные элементы измерительной матрицы выполнены в виде горизонтальных и вертикальных полос токопроводящего материала, образующих емкостные элементы, выходы второго дешифратора соединены с управляющими входами второго коммутатора, информационные входы которого соединены с другой группой выводов измерительной матрицы, а выход — через первый блок выпрямления сеейииен с одним входом дифференциэльного усилителя, выход которого через пороговый элемент соединен со счетным входом третьего счетчика, выходы которого соеДинены с информационнымии входами регист5 ра, выходы которого через третий дешифратор соединены с входами блока индикации, выход генератора импульсов через одновибратор соединен с управляющим входом третьего коммутатора, информаци10 онный вход которого подключен к выходу измерительного генератора, а выход соединен с выходом первого коммутатора и через последовательно соединенные конденсатор и второй блок выпрямления—

15 с другим входом дифференциального усилителя, выходы старших разрядов первого и второго дешифраторов соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с входом разрешения записи ре20 гистра, выход датчика запускающих импульсов соединен с установочным входом регистра и с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с установочными входами первого, второго и

25 третьего счетчиков, выходы младших разрядов первого и второго дешифраторов соединены с входами третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И.

Составитель М.Сидорова

Редактор С.Кулакова Техред М Моргентал Корректор С.Пекарь

Заказ 3919 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Устройство для измерения площадей плоских объектов Устройство для измерения площадей плоских объектов Устройство для измерения площадей плоских объектов Устройство для измерения площадей плоских объектов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью упрощение способа измерения площади поверхности деталей сложной формы

Изобретение относится к измерительной технике, в частности касается измерения площади электропроводных деталей, погруженных в гальваническую ванну при электрохимическом осаждении покрытий в процессе металлизации Сущность изобретения: измеритель содержит ванную 1 с электролитом, в которой с помощью штанг 3 погружены электрод 4 и изделие 5, источник 6 тока, преобразователь 7 напряжениенапряжение, преобразователь 8 ток-напряжение, делитель 9 напряжения, сумматор 10, генератор 11 уставки, масштабный усилитель 12, квадратор 13, индикатор 14 площади, перемножитель 15, блок 16 измерения удельной проводимости и кондуктометрический первичный измерительный преобразователь 17

Изобретение относится к измерительной технике, к определению фактической площади контакта двух контактирующих об: разцов

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при изготовлении печатных плат

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площадей плоских фигур, площадей плоских граней или сечений твердых тел

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения площади поверхности электропроводных объектов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площади деталей, погружаемых в гальваническую ванну при электрохимическом осаждении покрытий, в процессе металлизации

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к технике измерения площади металлизации печатных плат в процессе гальваноосаждения и может быть использовано для контроля площади металлизации мелкоструктурных изделий

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации графоаналитических операций при исследовании криволинейных плоских фигур

Изобретение относится к устройствам контроля геометрических величин электрическими методами, в частности площади металлизации печатных плат в процессе электроосаждения

Изобретение относится к областям производства и применения проводящих проволок и может быть использовано для измерения и контроля площади поперечного сечения микропроволоки, а также для измерений и контроля ее диаметра

Изобретение относится к технике измерения площади металлизации печатных плат в процессе гальваноосаждения и может быть использовано для контроля площади поверхности мелкоструктурных изделий

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить точность контроля размеров трещины, формируемой пластичным флюидом в образце

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля площади поверхности тел сложной формы при их изготовлении и обработке, а также при нанесении металлопокрытий гальваническим способом

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении площади касания твердых тел, например контактов прерывателей и выключателей и т.п

Изобретение относится к измерению площади электропроводного объекта и может быть использовано для определения площади поверхности образцов после испытания их на ударный изгиб

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля целостности проводящих покрытий на диэлектриках
Наверх