Блок измерения разности граничных токов развертки

 

о о..-, 8 па 7 -1 О

ОП ИСА -Н И Е

ИЗОБРЕТЕН И Я

«»682759

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— ,(22) Заявлено 29,11.76 (21) 2424974/18-28 с лрисоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень ¹ 32 (45) Дата опубликования описания 25.09.79 (51) М.Кл г G 01 В 19/37

Государствекиый комитет

СССР (53) УДК 531.71 (088.8) IIo делам ивебретвиий и открытий (72) Авторы из1о бретения

В. Ф. Порушкевич, В. Г. Абакумов, О. А. Капщук и В. Г. Кальчик (71) Заявитель

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (54) БЛОК ИЗМЕРЕН ИЯ РАЗНОСТИ

ГРАН И Ч Н ЫХ ТОКОВ РАЗВЕРТКИ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к телевизионным устройствам для измерения геометрических параметров объектов.

Известен блок измерения разности граничных токов развертки к телевизионному измерителю размеров объектов, содержащий усилитель видеосигнала и усилитель тока развертки, соединенные входами соответственно с выходами телекамеры и генератора разверток, и узел измерения разности граничных токов развертки jl).

Однако точность измерения размеров этим блоком 1недостаточна .из-за нелинейной зависимости между напряженностью поля и тока отклоняющей системы, геометрических искажений оптической системы и несферичности мишени телевизионного датчика.

Известен также блок измерения разности граничных токов развертки к телевизионному измерителю размеров объектов, содержащий усилитель видеосигнала и усилитель тока развертки, соединенные входами соответственно с выходами телекамеры и генератора разверток, и узел измерения разности граничных токов развертки, соединенные входом с выходом усилителя видеосигнала (2).

Точность измерения .размеров этим блоком также недостаточна по причинам, указан ным выше.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Для этого предлагаемый блок измерения разности граничных токов развертки снабжен блоком аппроксимации, соединенным входом с выходом усилителя тока развертки, суммирующим усилителем, соединенным входами с выходом усилителя тока развертки и выходами блока аппроксима ции, а выходом — с входом узла измерения .раз1ности граничных токов развертки.

Кроме того блок аппроксимации может быть выполнен в виде схемы, содержащей два регулируемых делителя напряжения питания, и компараторов, соединенных первыми входами с выходом усилителя тока развертки, а вторыми входами — с выходами .первого регулируемого делителя напряжения питания, и ключей, соединенных первыми входами с выходами соответст25 вующих компараторов, вторыми входами— с выходами второго регулируемого делителя напряжения питания, а выходами — с входами суммирующего усилителя, переменные конденсаторы, соединенные одной обкладкой с выходами соответствующих

682759 ключей, а другой обкладкой — с общей точкой блока.

На фиг, 1 представлена функциональная схема блока измерения разности граничных токов развертки; на фиг. 2 — функциональ ная схема блока аппроксимации; на фиг.

3 — временные .диаграммы сигналов блока измерения разности граничных токов развертки: а — изменение во времени выходного напряжения усилителя тока развертки; б — зависимость от выходного напряжения усилителя тока развертки среднего арифметического значения приведенной погрешности измерения при включенном о л:;ке алпроксимации; в — ступенчатая аппроксимация приведенной погреш ности измерения, получаемой при выключенном блоке аппроксимации; г — изменение во времени выходного напряжения одного из ключей; д — изменение во времени с, .";: марного выходного напряжения всех ключей блока аппроксимации; е — изменение во гремени выходного напряжения суммирующего усилителя; ж — зависимость от выходного напряжения суммирующего усилителя зоны разброса приведенной погрешности .измерения при выключенном блоке аппроксимации.

Блок измерения разности граничных токов развертки содержит усилитель 1 видеосигнала, усилитель 2 тока развертки, узел 3 измерения разности граничных токов развертки, блок аппроксимации 4 и суммирующ и и ус ил и тель 5.

Блок аппроксимации содержит два регулируемых делителя б и 7 напряжения питания, и компараторов 8 (1), 8 (2),...

8 (n), и ключей 9 (1), 9 (2),... 9 (n) и пе.ремен ные конденсаторы 10 (1), 10 (2),...

10 (и), При этом усилители 1 и 2 соединены входами соответственно с выходами телекамеры и генератора разверток, узел 3 измерения разности граничных токов развертки соединен входом с выходом усилителя

1 видеосигнала, блок аппроксимации 4 соединен входом с выходом усилителя 2 тока развертки, суммирующий усилитель 5 соединен входами с выходами усилителя 2 тока развертки и блока аппроксимации 4, а выходом со входом узла 3 измерения разности граничных токов развертки.

В блоке аппроксимации 4 компараторы

8(1), 8(2),... 8(n) соединены первыми входами с выходом усилителя 2 тока развертки, а вторыми входами — с выходами регулируемого делителя б напряжения питания; ключи 9(1), 9(2),... 9(n) соединены первыми входами с выходами соответствующих компараторов 8(1), 8(2),...

8(n), вторыми входами — с выходами регулируемого делителя 7 напряжения питания, а выходами — с входами суммирующего усилителя 5, переменные конденсаторы 10(1), 10(2),... 10(n) соединены од5 !

О

65 ной обкладкой с выходами соответствующих ключей 9(1), 9(2),... 9(n), а другой обкладкой — с общей точкой блока измерения разности,граничных токов развертки, Блок измерения разности граничных токов развертки работает следующим образом.

Видеосигнал от изображения измеряемого объекта усиливается усилителем 1 и поступает в блок 3 измерения разности граничных токов развертки. Пилообразное на,пряжение, пропорциональное току раз вертки, поступает с выхода генератора разверток на вход усилителя 2 тока развертки.

Усиленное пилообразное напряжение с выхода усилителя 2 подается на один из входов суммирующего усилителя 5 и на вход блока аппроксимации 4. С выхода суммирующего усилителя 5 на вход блока 3 измерения разности граничных токов развертки подается пилообразное напряжение, приращение которого соответствует приращению линейного размера измеряемого объекта.

В блоке 3 измеряется в цифровой формуле приращение напряжения с выхода суммирующего усилителя 5 за время между передним и задним фронтами видеосигнала от телевизионного датчика, соответствующего пересечению считывающей апертурои изображения измеряемого объекта на мишени телевизионного датчика. Таким образом, получаемый в блоке 3 цифровой код пропорционален линейному размеру объекта.

Если выключить блок аппроксимации 4 и калибровать устройство по максимальному измеряемому размеру, то связь средней арифметической приведенной погрешности измерения с выходными напряжвниями усилителя 2 может быть представлена в виде графика, изображенного на фиг. Зб.

При этом для построения функции погрешности измеряемые объекты должны так проецироваться на мишень телевизионного датчика, чтобы их начальной границе соответствовал один и тот же ток развертки в ее начале, Блок аппроксимации б вырабатывает ряд напряжений, суммарное значение которых (см. фиг. Зд) используется для компенсации систематической погрешности устройства и подается на суммирующий усилитель 5. 3 ависимость погрешности измерения от выходного напряжения усилителя 5 аппроксимируется ступенчатой функцией (см, фиг. Зв). Для привязки этой функции ко времени .примечены компараторы 8(1), 8(2),... 8(n), каждый из которых сравнивает пилообразное напряжение, поступающее с выхода усилителя 2, с одним из постоянных напряжений, каждое из которых соответствует одной из границ ступени аппроксимации и снимается с одного из выходов регулируемых делителей б напряжения питания. Напряжение с выходо в компараторов 8(1), 8(2),... 8(n) открывает клюб82759 чи 9(1), 9(2),... 9(n). Во включенном состоянии с выхода каждого ключа 9 (1), 9(2),... 9(n) снимается нулевой потенциал, а при выключенном — потенциал, подавае-. мый на ключ с одного из выходов регулируемых делителей 7 напряжения питания.

Выходное напряжение одного ключа показано на фиг. Зг, а суммарное выходное напряжение всех ключей — на фиг. Зд. Эта диаграмма (см. фиг. Зд) соответствует 10 изменению абсолютной погрешности измерения во времени. Переменные конденсаторыы 10 (1), 10 (2),... 10 („) позволяют уменьшить ошибку аппроксимации систематической,погрешности измерения ступенчатой 15 функции, При включенном блоке аппроксимации 4 с выхода суммирующего усилителя 5 снимается такое пилообразное напряжение (см. фиг. Зе), при подаче которого на вход блока 8 в нем вырабатывается в 20 цифровой форме значение размера контролируемого объекта с ошибкой, зона разброса которой показана на фиг. Зж.

Изобретение позволяет примерно в

10 раз повысить точность измерения разме- 25 ров контролируемых объектов по сравнению с известными телевизионными устройствами.

Фо р мула изобретения

1. Блок измерения разности граничных токов развертки к телевизионному измерителю размеров объектов, содержащий усилитель видеосигнала и усилитель тока развертки, соединенные входами соответственно с выходами телекамеры и генератора разверток, и узел измерения разности граничных токов развертки, соединенный,входом с выходом усилителя видеосигнала, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен блоком аппроксимации, соединенным входом с выходом усилителя тока развертки, суммирующим усилителем, соединенным входами с выходом усилителя тока развертки и выходами блока аппроксимации, а выходом — с входом узла измерения разности граничных токов развертки.

2. Блок по и. 1, отличающийся тем, что блок аппроксимации выполнен в виде схемы, содержащей два регулируемых делителя напряжения питания, и компараторов, соединенных первыми входами с выходом усилителя тока развертки, а вторыми входами — с выходами первого регулируемого делителя напряжения питания, и ключей, соединенных первыми входами с выходами соответствующих компараторов, вторыми входами — с выходами второго регулируемого делителя напряжения питания, а выходами — с входами суммирующего усилителя, переменные конденсаторы, соединенные одной обкладкой с выходами соответствующих ключей, а другой обкладкой — с общей точкой блока. (Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 41б561, кл. G 01 В 15/00, 1974.

2. Полонпк В. С. Телевизионные автоматические устройства. М., «Недра», 1974, с. 94 — 97.

7) 7д7(л) 177иг. 2!

1

1 д 1

Щг, Редактор О. Юркова

Корректор С. Файн

Заказ 759/969 Изд. № 486 Тираж 866 Подписное

1-1ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тии. Харьк. фил. пред. сПатент»

Составитель П. Юров

Техред А. Камыш никова

1