Патент ссср 361387

 

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

361387

Союз Сбветскиз

Социалистическид

Республик

Зависимое от аьт. свидетельства №

Заявлено 25,IX.1970 (№ 1478396/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

М. Кл. б 01b 7/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 07.XII.<1972. Бюллетень № 1 за 1973 r.

Дата опубликования описания 22.1.1973

УДК 621.317:531.71 (088.8) р ъ. г 1ъ "г»,- ." i .Г"с

1 ...;...- :., ;. - 1! .й:. " . :" -!,". ="»!

И. А. Аронов и А. И. Медведев

«зЯ 11Р1(Т Е.т «»«»»

Авторы изобретения

Заявитель

ФОТОИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

Изобретение относится к фотоимпульсным измерителям размеров, например, проката.

Известны фотоимпульсные измерители размеров, содержащие фотодатчики и узкополосный фильтр и измеряющие длительность электрических импульсов, получаемых при опгической развертке изображения измеряемого тела.

В случае если эквивалентная длительность фронтов этих импульсов значительно больше, чем необходимо, то во избежание погрешности дл ителыность их контролируется .на фикси рованном уровне или применяются меры по стабилизации амплитуды (автоматическая регулировка усиления). Однако при этом существенно ухудшается оыстродействие измерения.

К роме того, при форм и ро в а н и и,и зме рителыных импульсов в известных устройствах полоса частот электрического тракта довольно широка, что не позволяет обеспечить высокую помехозащищенность и чувствительность измерителей размеров.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства и быстродействия. Эта цель достигается благодаря тому, что устройство снабжено ключами первой и второй полуволн затухающих колебаний в узкополосном фильтре, подключенными к его выходу, двумя дифференцирующими ячейками н ждущими мультивибраторами, последовательно соединенными соответственно с ключами первой и второй полуволн. При этом выход первого и ждущего мультивибратора соединен с управляющим входом ключа второй полуволны, а выход второго ждущего мультивибратора соединен с узкополосным фильтром и управляющими входами ключей первой и второй полуволн.

На чертеже представлена блок-схема предложенного измерителя размеров.

10 Измеряемый светящийся предмет, например прокат 1, развертывающая система 2 и фотоприемник 8 составляют оптический тракт измерителя.

Фотоприемник 8 подключен к каскаду выде15 ления переднего фронта 4, представляющему собой укорачивающую цепь, например, слабо дифференцирующий усилитель, выделяющий положительную или отрицательную часть импульса. Укороченный импульс подается на

20 вход узкополосного усилителя б, который своим выходом подключен к ключу б первой (положительной) полуволны, пик-детектору 7 и ключу 8 второй (отрицательной) полуволны.

Запирающий ключ 9 через схему сборки 10

25 соединен с управляющим входом ключа б положительной полуволны. Вход запирающего ключа 9 через устройство задержки 11 соединен с выходом пик-детектора 7, к которому подключен делитель на резисторах 12, 18, вы30 ход ко-орого соединен со схемой сборки 10.

361387

3

Ключ б положительной полуволны через дифференцирующее устройство 14 запускает ждущий мультивибратор 15. Выход ключа 8 отрицательной полуволны через дифференцирующее устройство 16 подключен к схеме измерения временного интервала 17 и ко входу вто,рого ждущего мультивибратора 18. Выходы ждущих мультивибраторов 15 и 18 соединены с входами схемы сборки 19. Кроме того, выход ждущего мультивибратора 18 подключен к цепи управления узкополосным усилителем 5 и через схему сборки 10 — к цепи управления ключом положительной полуволны б.

Второй канал 20, на вход которого подается сигнал с другого фотоприемника 21, полученный последним через развертывающую систему 22, аналогичен по схеме первому каналу. Выход второго канала 20 подключен ко второму входу схемы измерения временного интервала 17.

Схема работает следующим образом.

При периодическом сканировании развертывающим элементом по измеряемому светящемуся аредмету с помощью развертывающей системы 2 на фотоприемнике 8 вырабатываются электрические импульсы, длительностью которых определяется положение кромки измеряемого предмета. Импульсы поступают в схему формирования сигналов первого канала.

Они проходят через каскад выделения переднего фронта 4 и узкополосный фильтр 5, в котором выделяется одна гармоническая составляющая переднего фронта импульса по частоте порядка 1/тф (тф — длительность фронта импульса). Полоса фильтра достаточно узка, поэтому колебания на его выходе являются слабозатухающими.

Затухающие колебания с фильтра подаются параллельно на ключ б положительной полуволны, пик - детектор 7 и ключ

8 отрицательной полуволны. При отсутствии сигнала на фотоприемнике ключ б заперт большим смещением с запирающего ключа 9 через схему сборки 10.

Приходящий гармонический сигнал образует на выходе лик-детектора 7 постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде первой (положительной) полуволны. Это напряжение подается через устройство задержки 11 на ключ 9 и, если величина его выше установленного порота срабатывания, открывает этот ключ, снимая тем самым к следующему периоду развертки запирающее напряжение на ключе б, При этом на ключе 6 остается лишь запирающее напряжение с делителя на резисторах 12, 18, равное определенной части амплитуды гармонического сигнала. Поэтому во втором периоде развертки положительная полуволна гармонического сигнала переключает ключ б, выдавая через первое дифференцирующее устройство 14 импульс на запуск первого ждущего мультивибратора 15, который

40 вырабатывает импульс, по длительности немного больший полупериода гармонической составляющей. Этот импульс дает разрешение на срабатывание ключа 8.

Первая после переключения ключа 6 отрицательная полуволна гармонического сигнала в самом начале, т. е. близко к нулевому значению напряжения, переключает ключ 8, выдавая сигнал через второе дифференцирующее устройство 16 на схему измерения временного интервала 17 и запуск второго ждущего мульт и виб рат о ра 18. Этот жд упций м ульти в ибратор вырабатывает импульс для гашения колебаний узкополосного фильтра 5 и для запирания ключей б и 8 на время,,пока поступление информации (появление фронта импульса с фотоприемника 8) невозможно. Это время определяется скоростями развертки и передвижения измеряемого предмета.

Запирающие импульсы на ключ 8 подаются через схему сборки 19. На второе плечо схемы измерения временного интервала 17 подается сигнал с другого канала формирования импульсов 20, работающего от второго фотоприемника 21 развертывающей системы 22, син хронной с системой 2. Фаза импульсов с фотоприемника 21 при переходе развертывающего элемента со светлого поля на темное должна быть противоположна аналогичному сигналу первого канала, что обеспечивается соответствующим включением фотоприемника.

Описываемое устройство может быть применено при измерении размеров одной фотоголовкой (развертывающей системой) и одним фотоприемником. В этом случае второй канал

20 подключается к тому же фотоприемнику, что и,первый канал, но во втором канале вместо выделения переднего фронта измерительного импульса выделяется его задний фронт.

Предмет изобрете ния

Фотоимпульсное устройство для измерения линейных размеров, содержащее фотодатчики, узокополосный фильтр, связанный входом с этими датчиками, электронный индикатор сигналов, подключенный входом к выходу узкополосного фильтра, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства и быстродействия, оно снабжено ключами первой и второй полуволн затухающих колебаний в узкополосном фильтре, подключенными к его выходу, двумя дифференцирующими ячейками и ждущими мультивибраторами, последовательно соединенными соответственно с ключами первой и второй полуволн, при этом выход первого ждущего мультивибратора сое,динен с управляющим входом ключа второй полуволны, а выход второго ждущего мультивибратора соединен с узкополосным фильтром и управляющими входами ключей первой и второй полуволн.

361387

Редактор T. Орловская

Заказ 4404f10 Изд. № 25 Тираж 404 Подписное

ПЛИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Духаннн

Техред T. Миронова

Корректоры: Л. Чуркина и В. Федулова