Устройство для считывания и измерения геометрических параметров протяженных объектов

(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХРОВ ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪЕКТОВ поР 1037293,о т л и ч а ютем, что, с целью повышности устройства, оно с;вертор, соединенный с т гером и с индикатором, вторую группу элементов И, входы которых подключены к первому счетчику, к инвертору и к генератору опорной частоты, третью группу элементов И, входы которых соединены с вторым счетчиком и с генератором опорной частоты, компаратор, подключенный к блоку памяти и к усилителю мощности, второй сумматор, входы которого соединены с выходами элементов И второй и третьей групп, а выход подключен к компаратору, элемент задержки, соединенный с третьим детектором, и элемент ИЛИ, входы которого подключены .к генератору опорной частоты и к злеменС ту задержки,а выход соединен с одним а входом первого триГгера.Из обретение Относится к НВтоматнке н вычислительной технике, Б частности к устройствам для считыванияи измерения геометрических параметра н протяженн тх об-ектон,по основному сВт сн Р 1037293известно устройства, содержащее исполнительный блок, привод которогосОецинен с датчиком сиГналов и сприемником. Выход котогото подключенк усилители-ограничителю, генеоатор 10Опорной ча"таты, сединеььый с датчиком сигналОБ. с первым детектОроми с входом первого триггера выходыкоторого поцключены к одним входамэлементов И группы, доугие Входы которых соединень 1;с усилителем-ограничителемпервый счетчик, подклю-:ченный к индикатору первьЙ элементИ,. Один вход которого соединен сВторым триггерам, другой гюдключенк генератору импульсон,. а Выход соединен с Вторым счетчиком, усилительмОщнОсти подключенный к цифрО-ана -логоному преобразователю и к привоту, Второй детектор, Вход которогосоединен с Выходом однОГО элементаИ группы третий триггер,: вход которогО подключен к БтОраму детекторуа БЬ 1 хад соединен с одним Входом-тоООГО элемент "И Д 1:Гой БхОД ко-.торого подключен к генератору импуль.- в 5сов диффереьцирующий элемент соединенный с Входом первого и с Быхзцам Втарса тОНГГера " вхопы котаэа"ГО пОДключень к перВО".у и ВторомуДЕтЕКтОРам, СУмматОР ВХОДЫ КОТОРОГО СОЕГ"НЕВЫ С ДифйЕО=нп1 УКИМ Э ЛЕ"МЕНТОМЛОКОП Ч РОС,МСЧЕ Тч И К ОУ, а ЬД ПО лк - ,ОчЕ Н," Цифв".аналОГОБОму преобраз Онат елю и трет 1 Й д ":;тасо ци;з .В.й -рыо -,4Дру ГОГО элемента И гоуппы э ломе Кто Входом третьего триггераИеДОстат Ок этого устоайства - не"Высоканн пенос ь прр=боте с поот яж е ьнгмн Объе к тами у кототых ч а с ыпер ходы от чистой поверхности объекТаПО;,ЕРо, И С ГО:тИЕМ Ки илибо слОемОбоатнсЦель .зобавтеки 1 - повыщ:ение надежности устройства,тором и с .етним триггером, Втораягруппа элементов И, Бьгходькоторых,л.-подключены к первом счетчику . к инВерт ору и к г=нерагору опорнОЙ чаото"и с Генеэатором ОгОГнсй ча статькв.:;П аатг тадК Енл й К бло-Г-,-т, И ГПк усчл 1 т елю мОщнэстиВторой сIммат ор - ,";цы ко" арого с( единеиыВыходами элементаИ Второй и тре" ь:ей гругп. а Быхог. 1 сцключен и компа ный с третьим детектором, и элементИЛИ, входы которого подключены к генератору опорной частоты и к элементу задержки, а выход соединен с общим Вхоцом первого триггераНа чертеже представлена блок-схема устройсъна.Устройство Включает принод 1 сдатчиком 2 сигналон, приемник 3, исполнительный блок 4, усилитель мощности 5, цифра-аналоговый преобразователь 6, первый сумматор 7, блокпамяти 8 первый 9 и второй 10 счетчики, индикатор 11, первый 12 и второй 13 элементы И первая группаэлементов И 14 и 15, первый 16, второй 17 и третий 18 триггеы, генератор 19 опорной частоты, генератор20 импульсов, первый 21, второй 22и третий 23 детекторы, дифференцирующий э леме нт 2 4, у сили тель-О Граничитель 25,. Нннертор 26, нторую 27 иретью 28 группы элементов И, сумматор 29,. компаратор 30, элементы задержки 31 и элемент ИЛИ 32.Иа чертеже также представленобъект исследования с первым 33 иВторым 34 слоями.Устрайат Во работает следующимобраз ом.Генератор опорной частоты 19 вы-рабатывает последовательность синусаидальных колебаний, поступающихБ датчик 2, который излучает их всторону плоской поверхности исследуемого объекта, и каждый раэ в момент формирования синусаидальных калебаний генератор Вырабатывает синхронизирующий импульс, поступающийна вход триггера 16, устанавливаяего В нулевое состояние.при достижении синусоидальныхколебаний перВОГО слОя 33 Они Отражажаются От его поверхности и постуг:ают через приемник 3 и усилительОграничитель 25 на элементы И 14 и15, Поскольку триггер 16 находитсяБ нулевом состоянии, то синусоидальвые колебания через элемент И 14гоступают на детектор 22.Параллельно с этим опорное синусаидальное напряжение с выхода генератора 19 поступает на детектор 21,Цетекторы нуля 21 и 22, Выполняемыепо схеме триггера Шмидта, Вырабатывают импульсы Б момент переходавходных синусоидальных сигналов через нуль,. Б результате этого сначалатриггер 17 срабатыВает От ОпорноГОсигналав момент запуска датчика 2,гри этом открывается элемент И 12 исчетчик 10 начинает вести отсчет им; в:.Ульсов от генератора 20 Затем Обратный переброс; триггера 17, прямойг.:ереброс триггера 18 осуществляетсясигналом ь . Время, н течение которого открыт триггер 17, пропорционально сцнигу фаз между опорным сигналомА и отраженным от поверхности первого,слоя сигналом Э.При возвращении триггера 17 висходное состояние переход напряжения на его другом выходе дифференцируется элементом 24 и импульсом, соответствующим моменту прихода сигнала 9, запускается сумматор 7, который суммирует величину эталонногорасстояния от датчика 2 до поверхности 33, хранящуюся в блоке памяти 8 в обратном коде с показаниямисчетчика 10,Разность этих величин через ЦАП 7и усилитель 5 мощности поступает напривод 1 в качестве сигнала рассогласонания. Последний обрабатываетэтот сигнал до получения сумматором7 нулевой разности.Как только сигналы опорной частоты достигнут границы, разделяющей 2 Ослои 33 и 34, они отражаются от нее.(сигнал С ) и через усилитель-ограничитель 25 и элемент И 15, которыйтеперь открыт потенциалом триггера16, так как последний переведен впротивоположное состояние импульсомс дифференцирующего элемента 24 после прихода сигнала В, поступают надетектор 23, последний фиксируетмомент перехода синусоидального напряжения через нуль и вырабатывает,имтульс, который возвращает триггер18 в исходное состояние, снимая темсамым разрешакхций потенциал с элемента И 13.За время разности фаз, пропорциональное толщине верхнего слоя 33,счетчик 9 зафиксирует определенноечисло импульсов, которое с учетомсоответствующей градуировки индикатора 11 дает точную характеристику 40толщины покрытия 33 носителя 34. В том случае, если сигналы, излу-, чаемые датчиком 2, попадают на поверхность, чистую от каких-либо покрытий,. то н приемник 3 поступает лишь один сигнал В, а сигнал С отсут стнует.Для точного Измерения положения датчика 2 Йад понерхностью объекта с приходом сигнала В, высокий потенциал триггера 18 инвертируегся иннертором 26, блокирует передачу показаний со счетчика 9 на индикатор 11 и закрывает группу 27 элементов И. В конце периода синусоидальных колебаний генератор 19 вырабатывает импульс конца периода измерения, который поступает на группы 27 и 28 элементон И, переписывая показания счетчиков 9 (если нет блокировки инвертором 26 группы 27, которая будет отсутствовать, если придет сигнал С и 10 н сумматор 19, который суммирует показания счетчиков 9 (при блокировке они р".нны нулю) и 10 и выдает их на конденсатор 30, который сравнивает их с заданным значением из блока 8 памяти и при несравнении вырабатывает сигнал управления приводом 1 через усилитель 5 мощности.Если сигнал С отсутствует, то импульсом конца периода измерения с генератора 19 через элемент ИЛИ 32 триггер 16 возвращается в исходное состояние. Если же сигнал С поступа ет с ныхода усилителя-ограничителя 26, то триггер 16 возвращается н исходное состояние сигналом с выхода детектора нуля 23, который поступает на нулевой вход триггера 16 через ,элемент 31 задержки и элемент ИЛИ 32.Введение дополнительных узлов и элементов позволяет существенно повысить надежность устройства.1098015 Составитель Т.НичипоровичРедактор М.ДЫлын Техред С,Легеэа Корректор, Ю.Макаре Закаэ 4208 Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная,4 ВНИИП по 13035, раж б 99 Госуда елам иэ Москва, ствен брете Ж,П го комитет й и открыт аушская на