Способ определения положения границыоб'екта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалнстическнк

Реслублнм 849000 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 2504.79 (21) 2757724/25-28 с присоединением заявки Й9 (51)М. Кл

С 01 В 11/00

Госудйрствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 230781. Бюллетень Н9 27 (53) УДК 531. 717. 82 g

:531.715.2 (088.8) Дата опубликования описания 230781 и

К.М.Шестаков, A. В.Романов, Л. И. Павлов и В.C".6éäîâ,: ." ;: р,,-...,..., . с

Институт электроники AH Белорусской CCP b

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ГРАНИЦЫ

ОБЪЕКТА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-. зовано в фотоэлектрических микроскопах.

Известен способ регистрации границы полосы, эаключакщийся в формировании в плоскости двухщелевой диафрагмл изображения границы и сравнении световых потоков, прошедших через ще- O: ли диафграмы (1).

Недостатком этого способа является появление ошибки регистрации при изменении интенсивности светового потока по сечению пучка.

Известен фотоследящий способ опре- 15 деления положения границы объекта, заключающийся в формировании изображения границы в плоскости однощелевой диафрагмы, поддержании постоянства величины светового потока, 26 прошедшего через диафрагму, .путем изменения ее ширины и считывания размера диафрагмы (2), Недостатком данного способа является зависимость точности измерения от качества регулирования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения положения границы1 объекта, по которому перемещают объект, накапливают сигналы, характеризующие перемещение объекта, освещают объект, формируют два иэображения объекта, перемещающиеся в плоскости анализа во взаимно перпендикулярных направлениях, и регистрируют положение границы объекта по моменту соприкосновения полутональных изображений границы объекта (31.

Недостатком известного способа является наличие ошибки определения положения границы, вызванной постоянной засветкой.

Цель изобретения — повышение точности измерений °

Поставленная цель достигается тем, что изображение объекта преобразуют в негативные иэображения границ объекта, задают величины уровней сравнения сигнала фотоприемного устройства, при достижении сигналом фотоприемного устройства заданных уровней последовательно уменьшают масштаб сигналов, характеризующих перемещение, так, что при пересечении задним фронтом сигнального импульса фотоприемного устройства нижнего уровня сравнения масштаб становится равным нулю, после чего .регистрируют положение границы объекта.

849000

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемяй способ, на фиг. 2 временные диаграммы, пояснякщие способ. . Устройство содержит источник 1 мо нохроматического когерентного света, систему 2 линз, призму 3 двойного изображения, однощелевую диафрагму

4, фотоприемное устройство, например фотоприемник 5, схему б сравнения, датчик 7 линейного перемещения, накопитель 8.

Способ осуществляется следующим образом.

Контролируемый объект 9 освещают источником 1, например одномодовым лазером, и перемещают с постоянной скоростью в плоскости предметов системы 2 линз. Границы объекта 9 перпендикулярна направлению перемещения. Перемещением бокового отражате- 20 ля призмы 3 (плоское зеркало) получают минимум интерференционного поля в зоне щели диафрагмы 4. При перемещении объекта 9 в зоне щели диафрагмы 4 появляются движущиеся в противоположных направлениях негативные изображения гринцы объекта 9. Фотоприемник 5 преобразует поступающий световой поток в электрический сиг-. нал (фиг.2 9, где U — напряжение сигнала,. t - время). Сигнал с фотоприемника 5 поступает на схему 6 сравнения, в качестве которой использован аналого-цифровой преобразователь с дешифратором. В качестве датчика 7 линейного перемещения использован интерферометр с электрическим интерполятором. Интерполятор по сиг=налам с интерферометра вырабатывает пачки импульсов, число импульсов в пачке соответствует коэффициенту 40 интерполяции, значение которого задается со схемы б сравнения. Изменение коэффициента интерполяции приводит к изменению масштаба импульсов, поступающих в накопитель 8 с датчика 7. Роль накопителя играет счет45 чик импульсов.

На фиг. 2 о показан график изменения масштаба импульсов с датчика .7, Задается и уровней сравнения.

Число уровней выбирается исходя из значения масштаба до прихода светового импульса и условия равенства масштаба нулю при пересечении задним фронтом сигнала нижнего уровня сравнения. При пересечении фронтами сигнала с фотоприемника 5 уровня сравнения изменяется коэффициент интерполяции и масштаб уменьшается

М на величину л М = - -, где М вЂ” значение масштаба до прихода светового импульса; 2п — число состояний схемы б сравнения, соответствукщих и заданным уровням сравнения. При этом минимальное расстояние между уровнями сравнения выбирается большим, чем максимальная амплитуда помех, сопровождающих сигнал с фотоприемника 5. Благодаря этому масштаб уменьшается до нуля в момент пересечения задним фронтом сигнала нижнего уровня сравнения. В этот момент прекращается накопление сигналов, характеризующих перемещение контро,лируемого объекта. Полученное в накопителе 8 число характеризует начальное положение кромки объекта 8.

Формула из обретения

Способ определения положения границы объекта, по которому перемещают объект, накапливают сигналы, характеризующие перемещение объекта, освещают объект, формируют два изображения объекта, перемещающиеся в плоскости анализа во взаимно противоположных направлениях, и регистри» руют положение границы объекта, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, иэображения объекта преобразуют в негативные изображения границ объекта, задают величины уровней сравнения сигнала фотоприемного устройства, при достижении сигналом фотоприемного устройства заданных уровней последовательно уменьшают масштаб сигналов, характеризующих перемещение, так, что при пересечении задним фронтом. сигнального импульса фотоприемного устройства нижнего уровня сравнения масштаб становится равным нулю, после чего регистрируют положение границы объекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Авторское свидетельство СССР

9385207, .кл. 4 01 N 21/46, 1973.

2. Зарез аннов Г. Х. Фотоэлектрические приборы автоматического контроля размеров проката. М., Гос. науч.— техн.изд-во литературы по черной и цветной металлургии, 1962, с. 25.

3. Авторское свидетельство СССР

9451902, кл. G 01 В 9/04, 1974 (прототип).

849000

Составитель С.Грачев

Техред Т.Маточка Корректор Ю.Макаренко

Редактор О.Черниченко

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6076/53 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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