Способ определения положения границыобекта

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскнк Сфциалнстическнк Реслублнк(22) Заявлено 2504,79 (21) 2757724/25-28 (51)М. Кл. с присоединением заявки Й 9 С 01 В 11/00 Государствеииый комитет СССР ио аелам изобретений и открытийДата опубликования описания 230781 йК,М.Шестаков, А.В.Романов, Л.И.Павлов и В.С.6 йцов,:."6 р,Институт электроники АН Белорусской ССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ГРАНИЦЫОБЪЕКТА Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-.зовано в фотоэлектрических микроскопах.5Известен способ регистрации границы полосы, эаключакщийся в формировании в плоскости двухщелевой диафрагью изображения границы и сравнениисветовых потоков, прошедших через ще.ли диафграмы 11.Недостатком этого способа является появление ошибки регистрации приизменении интенсивности световогопотока по сечению пучка.Известен фотоследящий способ определения положения границы объекта,заключающийся в формировании изображения границы в плоскости однощелевой диафрагмы, поддержании постоянства величины светового потока,26прошедшего через диафрагму, путемизменения ее ширины и считыванияразмера диафрагмы 2,Недостатком данного способа является зависимость точности измеренияот качества регулирования.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяспособ определения положения границы 1объекта, по которому перемещают объ- З 0 ект, накапливают сигналы, характеризующие перемещение объекта, освещают объект, формируют два иэображения объекта, перемещающиеся в плоскостианализа во взаимно перпендикулярныхнаправлениях, и регистрируют положение границы объекта по моменту соприкосновения полутональных изображенийграницы объекта 31.Недостатком известного способа является наличие ошибки определения положения границы, вызванной постоянной засветкой.Цель изобретения - повышение точности измеренийПоставленная 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.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующегопредлагаеьвй способ; на Фиг. 2временные диаграммы, пояснякщие способ., Устройство содержит источник 1 монохроматического когерентного света,систему 2 линз, призму 3 двойногоизображения, однощелевую диафрагму4, фотоприемное устройство, напримерфотоприемник 5, схему б сравнения,датчик 7 линейного перемещения, накопитель 8.Способ осуществляется следующимобразом.Контролируемый объект 9 освещаютисточником 1, например одномодовым 15лазером, и перемещают с постояннойскоростью в плоскости предметов системы 2 линз. Границы объекта 9 перпендикулярна направлению перемещения. Перемещением бокового отражателя 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 негативныеизображения гринцы объекта 9. Фотоприемник 5 преобразует поступающийсветовой поток в электрический сиг-.нал (Фиг.2 с, где 0 - напряжениесигнала, с - время). Сигнал с фотоприемника 5 поступает на схему 6сравнения, в качестве которой использован аналого-цифровой преобразователь с дешифратором, В качестве датчика 7 линейного перемещения использован интерферометр с электрическиминтерполятором. Интерполятор по сиг налам с интерферометра вырабатываетпачки импульсов, число импульсов впачке соответствует коэффициенту 40интерполяции, значение которого задается со схемы б сравнения. Изменениекоэффициента интерполяции приводитк изменению масштаба импульсов,поступающих в накопитель 8 с датчика 7. Роль накопителя играет счет 45чик импульсов.На фиг. 2 о показан график изменения масштаба импульсов с датчика.7, Задается и уровней сравнения.Число уровней выбирается исходя иззначения масштаба до прихода светового импульса и условия равенствамасштаба нулю при пересечении задним фронтом сигнала нижнего уровнясравнения. При пересечении Фронтами 55сигнала с фотоприемника 5 уровня сравнения изменяется коэффициентинтерполяции и масштаб уменьшаетсяМна величинуь М = , где М - значение Масштаба до прихода световогоимпульса; 2 п - число состояний схемы б сравнения, соответствукщих изаданным уровням сравнения. При этомминимальное расстояние между уровнями сравнения выбирается большим,чем максимальная амплитуда помех,сопровождающих сигнал с фотоприемника 5. Благодаря этому масштабуменьшается до нуля в момент пересечения задним фронтом сигнала нижнего уровня сравнения. В этот моментпрекращается накопление сигналов,характеризующих перемещение контро,лируемого объекта. Полученное в накопителе 8 число характеризует начальное положение кромки объекта 8.1Формула из обретения1Способ определения положения границы объекта, по которому перемещаютобъект, накапливают сигналы, характеризующие перемещение объекта, освещают объект, формируют два изображения объекта, перемещающиеся вплоскости анализа во взаимно противоположных направлениях, и регистрируют положение границы объекта, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений,иэображения объекта преобразуют внегативные 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 заднимфронтом. сигнального импульса фотоприемного устройства нижнего уровнясравнения масштаб становится равнымнулю, после чего регистрируют положение границы объекта.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9385207, .кл.018 21/46, 1973.2. Зарезанков Г.Х. Фотоэлектрические приборы автоматического контроляразмеров проката. М., Гос. науч. -техн.изд-во литературы по черной ицветной металлургии, 1962, с. 25.3. Авторское свидетельство СССР9451902, кл. 6 01 В 9/04, 1974 (прототип).849000 Составитель С. Грачеверниченко Техред Т.Маточка Корре Макаренко дакто ак ППП "Патент оектная, 4 Фил город 076/53 Тираж 642 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 13035, Москва; Ж, Раушская