Устройство для измерения линейных перемещений объектов

(11) 573709 Союз Советских Сьциалистических Республик(2 51) М. Кл,3 01 В 11/02 Н 04 14 7/18 нением заявкиис Гастдарстввнный навитвСаввта Мнннстрав СССРна двлвв ивабрвтвннйн атнрытий(45) Дата опубликования описания 25.10.77(5 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ линейных пеРемещений ОБъектО Изобретение относится к радиотехни и может использоваться в телевиэиой измерительной автоматике.Известно устройство для автомат кого регулирования и стабилизации нала, содержащее телевизионную камеру, оптическую систему, блок задержки строчных импульсов, формирователь стробирующих импульсов, видеоконтроль ное устройство, формирователь импульсов подсветки, блок совпадения стробированного видеосигнала с ситналом задержки кадрового импульса, импульсный счетчик, переключатель программ, счетно-решающее устройство, триггеры привязки и эталонного импульса и блок совпадения сигнала эталонного триггера со строчными задержанными импульса ми. топриемниотклоняющания, входом фотопрэ входоворого черсоответстразверткио соедине а,х ке но к емкиемоду з фаичес сигуюлуча,ы с тройством ы, кроме й измерильшие по- польэоченной я.повьюебладает недостастью стабилизации я иэмереектоя сога порого- полнительь код-натехтво етению устройс мещений оннолучевой катушка- установлемера, свяектом, гене ы включены между а и входами диэъю входами триггера соединен с кодовым тчика, выходы раз вых вхо Это устройство оточно высокой точнои регулирования,Наиболее близким к изобрническим решением являетсядля измерения линейных переобъектов, содержащее электрфотоприемник с отклоняющимими, перед мишенью которогона линейчатая измерительнаязанная с перемещающимся объ ратор развертки луча фосоединенный с одной иэтушек, усилитель считывторого соединен с выходка, а выход - с одним илятора, второй вход котзовращатель соединен сщим выходом генераторатриггер, выходы которогвходами счетчика,Точность измерения этим уограничена величиной шага метого, использование линейчаттельной меры обусловливает ботери света, что не позволяетваться устройством при ограносвещенности объекта измеренЦелью изобретения являетсние точности измерений.Для этого в устройство длния линейных перемещений объласно изобретению введены дввых элемента, дизъюнктор, доный счетчик и преобразователпряжение,Пороговые элементвыходами демодулятортора, соединенными сод,дизъюнкторадом основного счерядов которого соединены с соответствующими входами дополнительного счетчика, а вход преобразователя код-напряжение, к выходу которого подключена нторая отклоняющая катушка, соединен с выходом основного счетчика.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого устройства.Устройство для измерения линейныхперемещений объектов содержит электрон. но-лучевой фотоприемник 1 с отклоняющими катушками 2,3, перед мишенью 4 которого установлена линейчатая измерительная мера 5, связанная с перемешающимся объектом, генератор б разверткилуча фотоприемника 1, соединенный сотклоняющей катушкой 2, усилитель считывания 7, вход которого соединен с вы.ходом фотоприемника 1, а выход - с одним из входов демодулятора 8 второйвход которого через фазонращатель 9 соединен с соответствующим выходом генератора б, триггер 10, выходы которогосоединены с входами основного счетчика 11, два пороговых элемента 12 и 13,25дизъюнктор 14, дополнительный счетчик 15и преобразователь код-напряжение 16.Пороговые элементы 12, 13 включены между выходами демодулятора 8 и входамидизъюнктора 14, соединенными с входамитриггера 10. Выход дизъюнктора 14 соединен с кодовым входом основного счетчика 11, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами дополнительного счетчика 15. Выход счетчика 11 соединен с входом преобразователя код-напряжение 16, к выходу которогоподключена вторая отклоняющая катушка 3,На чертеже условно изображен также источник света 17. 40Устройство работает следующим образом.После включения устройства на фотокатоде электронно-лучевого фотоприемника 1 нозникает иэображение полос линей чатой измерительной меры (ЛИМ) 5, которое сканируется электронным лучом фотоприемника 1 под, действием переменноготока генератора б, протекающего черезотклоняющую катушку 2.50Усиленный усилителем 7 выходной сигнал фотоприемника 1 анализируется демодулятором 8, вследствие чего на выходепоследнего появляется положительное напряжение, если середина световой полосьиэображения на фотокатоде лежит правеецентра сканирования, Под действием этогонапряжения возбуждается пороговый элемент 12, генерируя импульсы, первым изкоторых триггер 10 перебрасывается ндругое состояние, переключая счетчики 1160и 15 в режим прямого счета (суммирование импульсов),Через дизъюнктор 14 импульсы порогового элемента 12 поступают на кодовыйвход счетчика 11, где суммируются. 65 По мере накопления импульсов н счетчике 11 на выходе преобразонателя 16ступенчато нарастает выходное напряжение, которое возбуждает ступенчато нарастающий ток в отклоняющей катушке 3,под действием поля которой центр сканирования электронного луча в Фотоприемнике 1 квантуется по фотокатоду внаправлении к середине световой полосыизображения ЛИМ 5. Когда центр сканирбванкя совместится с серединой йолосы, составляющая выходного сигнала фотоприемника 1 с частотой сканированиястановится равной нулю, выходное напряжение демодулятора 8 становится равным нулю, пороговый элемент 12 прекращает генерацию импульсов, преобразователь 16 прекращает увеличение выходного напряжения, вследствие чего центрсканирования не квантуется.При смещении ЛИМ 5 вправо серединасветовой полосы ее изображения на фотскатоде фотоприемника 1 устанавливаетсялевее центра сканирования, что вызывает появление отрицательного напряженияна выходе демодулятора 8, возбуждающего пороговый элемент 13, перный импульскоторого возвращает триггер 10 в исходное состояние, чем обеспечивается режим обратного счета (вычитание) счетчиков 11 и 15, Импульсы порогового элемента 13 через дизъюнктор 14 поступаютн счетчик 11, где вычитаются из накопленной уммы импульсов, вследствие чего ток в отклоняющей катушке 3 уменьшается и центр сканирования квантуетсяв обратном направлении до момента егосовпадения с новым положением середины световой полосы, после чего квантование прекращается,Если ЛИМ 5 перемещать со скоростью, меньшей предельной скорости квантования электронного луча фотоприемника 1, то изображение ее будет отслеживаться электронным лучом так, что центр сканирования будет практически находиться в середине световой полосы изображения меры при соответствующем изменении выходного напряжения преобразователя 16. Как только ЛИМ 5 переместится на один шаг, происходит переполнение счетчика 11, который возвращается в нулевое состояние, генерируя при этом выходной импульс, регистрируемый счетчиком 15. Выходное напряжение преобразователя 16 становится равным нулю, центр сканирования скачком перемещается на один шаг изображения ЛИМ 5 и совпадает с серединой очередной световой полосы изображения меры, продолжая отслеживать перемещения этой полосы, после чего сканирование скачком перемещается на третью полосу и т.д. Таким образом, счетчик 15 регистрирует величину перемещения в единицах шага ЛИМ 5, а счетчик 11 - в долях ее шага, т.е, имеет место следя573709 Формула изобретения ЦНИИПИ Заказ 3751/32 Тираж 907 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щее компенсационное преобразование величины перемещения ЛИМ 5 в цифровой код с интерполированием ее шага.Показания счетчиков могут быть зарегистрированы ЦПУ. Устройство для измерения линейных10 перемещений объектов, содержащее электроннолучевой фотоприемник с отклоняющими катушками, перед мишенью которого установлена линейчатая измерительная мера, связанная с перемещающимся объек-том, генератор развертки луча фотоприемника, соединенный с одной из отклоняющих катушек, усилитель считывания, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход - с одним из входов демодулятора, второй вход которого через фазовращатель соединен с соответствующим выходом генератора разверткилуча, триггер, выходы которого соединены с входами счетчика, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерениЯ, в него введены два пороговых элемента дизъюнктор, дополнительный счетчик и преобразователь код-напряжение, пороговыеэлементы включены между выходами демо"дулятора и входами дизъюнктора, соединенными с входами триггера, выход дизъюнктора соединен с кодовым входомосновного счетчика, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами дополнительного счетчика, а входпреобразователя код-напряжение, к выходу которого подключена вторая отклоняющая катушка, соединен с выходом основного счетчика.