Блок измерения разности граничных токов развертки

ОП И С А-НИ Е ИЗОБРЕТЕН И Я 682259 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 29,11.76 (21) 2424974/18-28 лрисоединением заявк Государствекиый камит СССР ио делам ивебретеиий и открытий(45) Дата опубликован писания 25.09.79 2) Авторы изобретенияАбакумов, О. А. КаГ. Кальчик В. Ф. П евич, В,В рдена Ленина политехнический инстии 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(54) БЛОК ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТ ГРАНИЧНЫХ ТОКОВ РАЗВЕРТКИ 2 Изобретение относится к измерительноитехнике, в частности к телевизионным устройствам для измерения геометрических параметров объектов.Известен блок измерения разности граничных токов развертки к телевизионному измерителю размеров объектов, содержащий усилитель видеосигнала и усилитель тока развертки, соединенные входами соответственно с выходами телекамеры и генератора разверток, и узел измерения разности граничных токов развертки 11.Однако точность измерения размеровэтим блоком недостаточна .из-за нелинейной зависимости между напряженностью поля и тока отклоняющей системы, геометрических искажений оптической системы и несферичности мишени телевизионного датчика. Известен также блок измерения разности граничных токов развертки к телевизионному измерителю размеров объектов, содержащий усилитель видеосигнала и усилитель тока развертки, соединенные входа ми соответственно с выходами телекамеры и генератора разверток, и узел измерения разности граничных токов развертки, соединенные входом с выходом усилителя видеосигнала 21.30 Точность измерения размеров этим блоком также недостаточна по причинам, указанным выше.Целью изобретения является повышение точности измерения.Для этого предлагаемый блок измерения разности граничных токов развертки снабжен блоком аппроксимации, соединенным входом с выходом усилителя тока развертки, суммирующим усилителем, соединенным входами с выходом усилителя тока развертки и выходами блока аппроксима ции, а выходом - с входом узла измерения ,разности граничных токов развертки. Кроме того блок аппроксимации может быть выполнен в виде схемы, содержащей два регулируемых делителя напряжения питания, и компараторов, соединенных первыми входами с выходом усилителя тока развертки, а вторыми входами - с выходами .первого регулируемого делителя напряжения питания, и ключей, соединенных первыми входами с выходами соответствующих компараторов, вторыми входами - с выходами второго регулируемого делителя напряжения питания, а выходами - с входами суммирующего усилителя, переменные конденсаторы, соединенные одной обкладкой с выходами соответствующихключей, а другой обкладкой - с общей точкой блока.На фиг, 1 представлена функциональная схема блока измерения разности граничных токов развертки; на фиг. 2 - функциональная схема блока аппроксимации; на фиг.3 - временные диаграммы сигналов блока измерения разности граничных токов развертки: а - изменение во времени выходного напряжения усилителя тока развертки; б - зависимость от выходного напряжения усилителя тока развертки среднего арифметического значения приведенной погрешности измерения при включенном бл. ке аппроксимации; в - ступенчатая аппроксимация приведенной погрешности измерения, получаемой при выключенном блоке аппроксимации; г - изменение во времени выходного напряжения одного из ключей; д - изменение во времени с,.",: марного выходного напряжения всех ключей блока аппроксимации; е - изменение во гремени выходного напряжения суммирующего усилителя; ж - зависимость от выходного напряжения суммирующего усилителя зоны разброса приведенной погрешности измерения при выключенном блоке аппроксимации.Блок измерения разности граничных токов развертки содержит усилитель 1 видеосигнала, усилитель 2 тока развертки, узел 3 измерения разности граничных токов развертки, блок аппроксимации 4 и суммирующий усилитель 5.Блок аппроксимации содержит два регулируемых делителя б и 7 напряжения питания, п компараторов 8 (1), 8 (2),8 (п), п ключей 9 (1), 9 (2), 9 (и) и переменные конденсаторы 10 (1), 10 (2),10 (и),При этом усилители 1 и 2 соединены входами соответственно с выходами телекамеры и генератора развертак, узел 3 измерения разности граничных токов развертки соединен входом с выходом усилителя 1 видеосигнала, блок аппроксимации 4 соединен входом с выходом усилителя 2 тока развертки, суммирующий усилитель 5 соединен входами с выходами усилителя 2 тока развертки и блока аппроксимации 4, а выходом со входом узла 3 измерения разности граничных токов развертки.В блоке аппроксимации 4 компараторы 8(1), 8(2), 8(п) соединены первыми входами с выходом усилителя 2 тока развертки, а вторыми входами - с выходами регулируемого делителя б напряжения питания; ключи 9(1), 9(2), 9(п) соединены первыми входами с выходами соответствующих компараторов 8(1), 8(2),8(и), вторыми входами - с выходами регулируемого делителя 7 напряжения питания, а выходами - с входами суммирующего усилителя 5, переменные конденсаторы 10(1), 10(2), 10(п) соединены од 5 1 О 15 2 О 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 ной обкладкой с выходами соответствующих ключей 9(1), 9(2), 9(и), а другой обкладкой - с общей точкой блока измерения разности,граничных токов развертки,Блок измерения разности граничных токов развертки работает следующим образом,Видеосигнал от изображения измеряемого объекта усиливается усилителем 1 и поступает в блок 3 измерения разности граничных токов развертки. Пилообразное на,пряжение, пропорциональное току развертки, поступает с выхода генератора разверток на вход усилителя 2 тока развертки. Усиленное пилообразное напряжение с выхода усилителя 2 подается на один из входов суммирующего усилителя 5 и на вход блока аппроксимации 4. С выхода суммирующего усилителя 5 на вход блока 3 измерения разности граничных токов развертки подается пилообразное напряжение, приращение которого соответствует приращению линейного размера измеряемого ооъекта. В блоке 3 измеряется в цифровой формуле приращение напряжения с выхода суммирующего усилителя 5 за время между передним и задним фронтами видеосигнала от телевизионного датчика, соответствующего пересечению считывающей апертурои изображения измеряемого объекта на мишени телевизионного датчика, Таким образом, получаемый в блоке 3 цифровой код пропорционален линейному размеру объекта. Если выключить блок аппроксимации 4 и калибровать устройсво по максимальному измеряемому размеру, то связь средней арифметической приведенной погрешности измерения с выходными напряжвниями усилителя 2 может быть представлена в виде графика, изображенного на фиг. Зб. При этом для построения функции погрешности измеряемые объекты должны так проецироваться на мишень телевизионного датчика, чтобы их начальной границе соответствовал один и тот же ток развертки в ее начале,Блок аппроксимации б вырабатывает ряд напряжений, суммарное значение которых (см. фиг. Зд) используется для компенсации систематической погрешности устройства и подается на суммирующий усилитель 5, Зависимость погрешности измерения от выходного напряжения усилителя 5 аппроксимируется ступенчатой функцией (см, фиг. Зв). Для привязки этой функции ко времени примечены компараторы 8(1), 8(2), 8(п), каждый из которых сравнивает пилообразное напряжение, поступающее с выхода усилителя 2, с одним из постоянных напряжений, каждое из которых соответствует одной из границ ступени аппроксимации и снимается с одного из выходов регулируемых делителей б напряжения питания. Напряжение с выходав компараторов 8(1), 8(2), 8(п) открывает ключи 9(1), 9(2), 9(и). Во включенном со. стоянии с выхода каждого ключа 9 (1), 9(2), 9(и) снимается нулевой потенциал, а при выключенном - потенциал, подавае-. мый на ключ с одного из выходов регулируемых делителей 7 напряжения питания, Выходное напряжение одного ключа показано на фиг. Зг, а суммарное выходное напряжение всех ключей - на фиг. Зд. Эта диаграмма (см. фиг. Зд) соответствует 10 изменению абсолютной погрешности измерения во времени. Переменные конденсаторы 10(1), 10(2), 10(и) позволяют уменьшить ошибку аппроксимации систематической,погрешности измерения ступенчатой 15 функции, При включенном блоке аппроксимации 4 с выхода суммирующего усилите. ля б снимается такое пилообразное напряжение (см. фиг. Зе), при подаче которого на вход блока 3 в нем вырабатывается в 20 цифровой форме значение размера контролируемого объекта с ошибкой, зона разброса которой показана на фиг. Злс.Изобретение позволяет примерно в 10 раз повысить точность измерения разме ров контролируемых объектов по сравнению с известными телевизионными устройствами.Фор мула изобретения301. Блок измерения разности граничных токов развертки к телевизионному измерителю размеров объектов, содержащий усилитель видеосигнала и усилитель тока раз- З 5 вертки, соединенные входами соответственно с выходами телекамеры и генератора разверток, и узел измерения разности граничных токов развертки, соединенный,входом с выходом усилителя видеосигнала, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен блоком аппроксимации, соединенным входом с выходом усилителя тока развертки, суммирующим усилителем, соединенным входами с выходом усилителя тока развертки и выходами блока аппроксимации, а выходом - с входом узла измерения разности граничных токов развертки,2. Блок по и. 1, отличающийся тем, что блок аппроксимации выполнен в виде схемы, содержащей два регулируемых делителя напряжения питания, и компараторов, соединенных первыми входами с выходом усилителя тока развертки, а вторыми входами - с выходами первого регулируемого делителя напряжения питания, и ключей, соединенных первыми входами с выходами соответствующих компараторов, вторыми входами - с выходами второго регулируемого делителя напряжения питания, а выходами - с входами суммирующего усилителя, переменные конденсаторы, соединенные одной обкладкой с выходами соответствующих ключей, а другой обкладкой - с обшей точкой блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР41 б 561, кл. 6 01 В 15/00, 1974.2. Полонпк В. С, Телевизионные автоматические устройства. МНедра, 1974, с. 94 - 97.Заказ 759/969 Изд,486 Тираж 866 Подписно 1.1 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тик, Харьк. фил. пред. сПатент