Устройство для измерения положения объекта

СОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК аюЯОио 4 С 01 В 21/00 ИСАЙКЕ ИЗОБРЕТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛНИЯ ОБЪЕКТА(57) Изобретение тельной технике. ский инс повышение точнос уменьшения дискр Изображение свет мой источником 1 рагмой 2, блоком о ССС 198ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельсУ 1067352, кл. С 01 В 21/ относится к измериЦель изобретения- и измерения за счет тности отсчета.вой марки, формируесвета, щелевой диаф формирования изоб.130382ражения диафрагмы, строится на светочувствительной поверхности фотоприемника 4, выполненного на основеприбора с зарядовой связью. Фотоприемник 4 опрашивается сигналами, формируемыми блоком 5 управления. Сиг -нал, снимаемый с фотоприемника 4,предварительно обрабатывается блоком9 выборки и дискриминируется по амплитуде амплитудным дискриминатором10. Временное положение фронта сигнала, фиксируемое компаратором 12,преобразуется блоком 13 коммутацииво временной интервал, заполняемыйимпульсами, формируемыми частотным Формирователем 8. Количество импульсов подсчитывается счетчиком 15 и регистрируется регистратором 18. Приращение амплитуды сигнала, снимаемогос блока 9 выборки, при перемещениисветовой марки в пределах светочувствитепьной площадки фотоприемника 4выделяется дифференциальным усилителем 16 и измеряется аналого-цифровымпреобразователем 17. Выходной коданалого-цифрового преобразователя17 инвертируется блоком 19 инверсиикодов, суммируется в сумматоре 20 скодом, формируемым счетчиком 15, ииндицируется индикатором 21. 2 ил, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений различных объектов.Цель изобретения - повышение точ ности измерения за счет уменьшения дискретности отсчета.На фиг.1 и 2 представлены функцио нальная схема устройства и схема бло ка управления.Устройство содержит оптически свя занные источник 1 света, диафрагму2, блок 3 Формирования изображения диафрагмы, фотоприемник 4, выпол 15 ненный на основе прибора с зарядовой связью, блок 5 управления, состоящий из Формирователя импульсов Фаз, выход которого соединен с управляющим входом фотоприемника 4, формирователя20 7 импульса начала опроса, частотный формирователь 8, вход которого подключен к формирователю 6 импульсов фаз, блок 9 выборки, информационный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу фотоприемника 4 и выходу формирователя 6 импульсов фаз, амплитудный дискриминатор 10, состоящий из источника 11 опорного напряжения, компаратора 12,входы которого подключены соответственного к источнику 11 опорного напря жения и выходу блока 9 выборки, блок 13 коммутации, состоящий из триггера 14, входы которого подключены соответственно к выходу компаратора 12 и выходу формирователя 7 начала опроса счетчик 15, информационный и управляющий входы которого подключены к выходу триггера 14 и частотного формирователя 8, дифференциальный усилитель 16, входы которого подключены соответственно к выходу блока 9 выборки и источнику 11 опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь 17, вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя 16, регистратор 18, состоящий из блока 19 инверсии кодов, вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя 17, сумматора 20, входы которого подключены соответственно к выходу счетчика 15 и выходу блока 18 инверсии кодов индикатора 21, вход которого подключен к выходу сумматора 20.Устройство работает следующим образом.Световая марка, сформированная источником 1 света, диафрагмой 2 и блоком 3 формирования изображения диафрагмы, перемещается при перемещении объекта (не показан) по светочувствительной поверхности фотоприемника 4, выполненного на основе прибора с зарядовой связью.Частотный формирователь 8 Формирует импульсы, поступающие на формирователь 6 импульсов фаз, формирующий сигналы опроса фотоприемника 4. При опросе фотоприемника 4 на его выходе3ЗО 3 формируется последовательность импуль сов, огибающая которых пропорциональна распределению освещенности по поверхности светочувствительной площад- . ки фотоприемника 4. Последовательность импульсов поступаеФ на вход блока 9 выборки, который преобразует ее в ступенчато изменяющийся видеосигнал. Синхронизирующие импульсы с частотой, равной частоте опроса 1 О фотоприемника 4, поступают на управляющий вход блока 9 выборки .с формирователя 6 импульсов фаз. Сигнал с выхода блока 9 выборки поступает на первый вход компаратора 12, на 15 второй вход которого подается напряжение с источника опорного напряжения.При начале опроса фотоприемника 4 формирователь 7 начала опроса фор - 20 мирует сигнал, перебрасывающий триггер 14 в состояние "1" и сбрасывающий в "О" счетчик 15. При этом счетчик 15 начинает подсчитывать количество импульсов, поступающих с частотного формирователя 8.При достижении амплитуды видеосиг нала первого значения, определяемого источником 11 опорного напряжения, срабатывает компаратор 12, формирую щий сигнал, перебрасывающий триггер 14 в состояние "0", выходной сигнал с которого блокирует поступление импульсов в счетчик 5. В счетчике 15 фиксируется количество импульсов, 35 пропорциональное пространственному положению световой марки. Параллельный код, снимаемый с счетчика 15, поступает на вход сумматора 20, входящего в регистратор 18, и индициру ется индикатором 21.При достижении видеосигнала порогового значения импульс, формируемый компаратором 12, запускает аналогоцифровой преобразователь 17, измеряю 45 щий амплитуду разностного сигнала между аналогом, формируемым источником 1 опорного напряжения, и входным видеосигналом, Разностный сигнал выделяется дифференциальным усилителем 6. Параллельный код с выхода аналого-цифрового преобразователя 17 поступает на вход блока 18 инверсии кодов, входящего в регистратор 18, осуществляющий инверсию логических сигналов. Параллельный код с выхода блока 18 инверсии кодов поступает на вход сумматора 20, выходной код с которого индицируется индикатором 2 .Таким образом, приперемещении световой марки в пределах одной светочувствительной ячейки фотоприемника 4 амплитуда раэностного сигнала, формируемого дифференциальным усилителем 16, изменяется от максимального значения до нуля, измеряется аналогоцифровым преобразователем 17 с определенным масштабным коэффициентом и индицируется индикатором 21.Использование устройства позволяет измерять перемещение объекта с разрешающей способностью, выше дискретности нанесения светочувствитель. ных площадок фотоприемника, выполненного на основе прибора с зарядовой связью.Формула изобретения Устройство для измерения положения объекта по авт.св. У 1067352, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено последовательно соединенными дифференциальным усилителем, аналого-цифровым преобразователем, выход которого соединен с дополнительным входом регистратора, входы дифференциального усилителя подключены соответственно к выходу блока выборки и дополнительному выходу амплитудного дискриминатора.1303822 ФЗлалуК Блокам 74,Ы 4 НЬтоку 9 фига Составитель Т.АйсинТехред Н.Глущенко Корректор А.Обруцар Редактор М.Келемеш Заказ 1295/39 Тираж 678 ПодписноеоВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4