Измеритель координаты

 

Союз Советскнк

Соцнапнстнчесннк

Респу6пнн

О11ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВ1 ОР(.КОМУ (:ВИЛ(=П=ЛЬС1 ВУ (61) Лополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.11,76 (23) 2421) 87/18-28 с присоединением заявки %— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 251178 Бюллетень № 43 (45) Лата опубликования описания 261l78 (51) М. Кл.

О1 В 19/36

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и отнрытий (53) УЛК 531.7.o8 (088.8) (72) Автор изобретения

Л.К.Безродный

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.M.ÊHðîâà (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КООРДИНАТЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например, для измерения линейных размеров тел, Известен измеритель координаты, в котором сканистор включен по схеме развертывающего преобразователя изображения )if .

Наиболее близок к предлагаемому изобретению измеритель координаты, содержащий сканистор, источник постоянного тока, включенный между эмиттерами сканистора, генератор напряжения, например, треугольной формы с одинаковой крутизной переднего и зад1S него фронтов, соединенный выходом с одним из эмиттеров, усилитель тока сканистора, соединенный входом с коллектором сканистора, суммирующий усилитель, один вход которого соединен с выходом усилителя тока сканистора, и блок измерения длительности импульсов (2) .

Недостатком такого измерителя является малая его чувствительность,обусловленная большим влиянием помех на выходной сигнал устройства.

Цель изобретения — повышение чувствительности измерения координаты.

Это достигается тем, что измеритель координаты снабжен потенциометром, крайние выводы которого подсоединены к змнттерам, а подвижной вывод соединен со вторьвч входом суммирующего усилителя, выход которого соединен со входом блока измерения длительности импульсов.

На фиг.l дана схема предлагаемого измерителя координаты; на фиг. 2 (а, б, в, г) — осциллограммы напряжений на выходах его основных функциональных узлов.

Измеритель координаты содержит сканистор 1, последовательно включенные усилитель 2 тока сканистора, суммирующий усилитель 3 и блок 4 измерения длительности импульсов. Эмиттеры сканистора соединены с источником

5 постоянного тока и с крайними выводами потенциометра 6, подвижный вывод которого соединен со вторым входом суммирующего усилителя 3. Один из эмиттеров сканистора 1 соединен с выходом генератора 7 напряжения, например, треугольной формы с одинаковой крутизной переднего и заднего фронтов, а коллектор сканистора 1 соединен со входом усилителя 2 тока сканистора 1. Резисторы 8 — 11 обеспе634095 чивают режим работы усилителей 2 и 3, собранных на операционных усилителях. фиг.2 (а, б, в и г) поясняет характер изменения напряжений на выходах соответственно генератора 7 напряжения, усилителя 2 светового тока сканистора l, потенциометра б и суммирую- 5 щего усилителя 3 при проецировании на сканистор 1 поперек его светочувствительной линейки узкого пучка света °

При опросе сканистора I треугольным напряжением (см. Фиг. 2а), посту- Ю пающиМ от генератора 7, на выходе усилителя 2 появляется напряжение (см. Фиг ° 2б), пропорциональное сумме темнового тока и фототока, протекающих через коллектор сканистора 1. 15

Это напряжение суммируется на входе усилителя 3 с противоположным по фазе треугольным напряжением (см. фиг.2в), снимаемым с потенциометра б, в результате чего часть выходного напряжения усилителя 2 тока,пропорциональная темновому току сканистора 1, компенсируется, а оставшиеся импульсы напряжения, пропорциональные Фототоку сканистора 1, проходят на выход усилителя 3 (см. Фиг.2г) . Длительность этих импульсов, пропорциональная координате пучка света, проецируемого на сканистор 1, измеряется блоком 4.

Положение подвижного вывода потенциометра б определяет величину смещения снимаемых с него импульсов треугольного напряжения (см. Фиг. 2в) относительно нулевого уровня и устанавливается при настройке схемы так, чтобы измерительные импульсы на выходе усилителя 3 (см. Фиг. 2г) были бы однополярными.

Введение цепи компенсации сиг нала, пропорционального темновому 40 току сканистора 1 (второго канала передачи возмущающего воздействия), позволяет с минимальными материальны. ми затратами в несколько раз увеличить соотношение Сигнал-шум и 45 тем самым увеличить чувствительность измерения коо динаты пучка света.

Слецует отметить также, что и при наличии в рассматриваемом измерителе координаты нелинейных звеньев, например, разброса темновых токов элементарных фотодиодных участков сканистора 1, можно обеспечить инвариантность измерителя к возмущающим воздействиям, для чего достаточно между подвижным выводом потенциометра б и вторым входом суммирующего усилителя

3 включить универсальный нелинейный

Функциональный преобразователь, аппроксимирующий выходную характеристику по темновому току конкретного образца использованного сканистора.

Формула изобретения

Измеритель координаты, содержащий . сканистор, источник постоянного тока, включенный между эмиттерами сканистора, генератор напряжения, например, треугольной формы с одинаковой крутизной переднего и заднего фронтов, соединенный выходом с одним из эмиттеров, усилитель тока сканистора, соединенный входом с коллектором сканистора, суммирующий усилитель, один вход которого соединен с выходом усилителя тока сканистора, и блок измерения длительности импульсов, о т л и ч а ю шийся тем,.что, с целью повышения чувствительности измерения, он снабжен патенциометром,крайние выводы которого подсоединены к эмиттерам, а подвижный вывод соединен со вторым входом суммирующего усилителя, выход которого соединен со входом блока измерения длительности импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР

9 247508, кл. (j 01 В 19/34,1968.

2.Авторское свидетельство СССР

М 532006, кл. (j 01 В 19/36, 1973.