Устройство для измерения ширины светящейся линии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 5114 С 01 В ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ И ГКНТ СССР;., сю;И 3 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВ ати видетельст 01 В 21/О 4) УСРО 1 СТВО ЕТЯЩЕИСЯ ЛИНИ 7) Изобретени Я ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ эмери относитс М ВЯ 00 СЬ 00 2 7,РЕО.89. Бюл, Р 26кий институт аезда КПССубатенко(088.8)СКОР. Скл. С 40089 06,0 15.07 Кие вс ХХ 7 съ В.Я.Ч 531. 7 Автор 8504,Я 01493868 тельной техникеЦелью изобретенияявляется повышение быстродействия иупрощение конструкции эа счет непосредственной фиксации в цифровомкоде номеров световодов, соответствующих границам объекта. Квантующиешины 1 и группа направленных ответвителей 2 позволяют передавать перепад светового потока от границобъекта непосредственно на элеменТЗАПРЕТ 3 и элемент И 4 с оптическими входами. 1 з.п, ф-лы, 3 ил.,1 табл.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при поверке осциллографов для измерения светящейсялинии и для дистанционного контроляуровня жидкости.Целью изобретения является повышение быстродействия и упрощениеконструкции за счет непосредственнойфиксации в цифровом коде номеровсветоводов, соответствующих границам измеряемого объекта,На фиг. 1 показана схема устройства для измерения; на фиг. 2 - конструкция элемента индикации; нафиг. 3 - схема элемента И.Устройство для измерения включаетвходные квантующие шины 1, группунаправленных ответвителей 2, группу 20логических элементов 3 ЗАПРЕТ, группу логических элементов 4 И, группулогических элементов 5 ЗАПРЕТ, оптические выходы 6 которой подключенык рдноразрядному элементу 7 индикации с оптическими выводами 8, Перечисленные элементы образуют функциональные линии формирования сигналов,в том числе: линию исходного сигнала в виде световода квантующей шины 10, линии формирования позиционного сигнала, каждая из которых соответственно включает последовательно соединенные световод квантующейшины 1.1-1.9, ответвитель 2.2-2.9 35(соответствукщий квантующей шине 1,1ответвитель отсутствует), элемент3.1-3.8 ЗАПРЕТ (соответствующий квантующей шине 1,9 элемент отсутствует),элемент 4,1-4,9 И, элемент 5.1-5,9 40ЗАПРЕТ и световод оптического выхода6.1-6.9, линию запрещающего сигналав виде световода квантующей шины 1,10.Линия сигнала старшей позиции посредством одного из выходных световодов ответвителя 2 соединена с линиеймладшей позиции (с инвертируемымвходом элемента 3), вина 10 соединена с одним из входов каждого элемента 4, а шина 1.10 - с инвертируемым 50входом каждого элемента 5, Каждая излиний позиционного сигнала посредством световода выхода 6 соответственно подключена к выводу 8 элемента 7индикации. 55(Одноразрядный) элемент 7 индикации (фиг. 2) содержит опические выводы 8, неразъемные соединители 9,коммутационные световоды 10, неразьемные соединители 11 и сегментныесветоводы 12Оптические выводы 8.08.9 и 8,10 посредством коммутационных световодов 10 и неразъемных соединителей 9 подсоединены к сегментным световодам 12, образующим соответственно цифры 0-9 и знак "Запятая" в порядке, который указан в таблице,Оптический логический элемент 4 Исостоит из входных световодов 13, 14,резисторных фотоприемников 15, 16,резистора 17, диодного светоизлучателя 18, включающего светодиод 19 ивыходной световод 20, причем резисторные фотоприемники 15, 16 и резистор 17 соединены последовательно, асветоизлучатель 18 подключен параллельно резистору 7.Устройство работает следующим образом."Линейку" фотоприемников в видесветоприемных торцов световодов квантукщих шин 1 располагают вплотную,например, к экрану осциллографа перпендикулярно линии видимого следа.Предположим, линия следа "накрывает"торцы световодов шин 1,0-1.8. Приэтом поток фотонов от первой крайнейточки видимого следа, расположеннойна линии его поперечного сечения,поступает в световод шины 1.0 и представляет собой исходный сигнал ширины линии, Одновременно поток фотоновпоступает в световоды других соседних квантующих шин, например шин1.1-1.8, и далее - на вход элемента3.1 (из шины 1.1) и на соответствующие направленные ответвители 2.2-2.8,с одного из выходов которых - на входы соответствунзцих элементов 3.2-3.8.С другого выхода ответвителей 2.22.8 поток фотонов подают на инвертируемый вход элементов ЗАПРЕТ линийформирования сигнала по младшей позиции, т.е. элементов 3.1-3.7 соответственно, Поэтому на выходе элементов 3.1-3.7 сигнал отсутствует.Поскольку на инвертируемый вход элемента 3.8 сигнал не поступает (таккак фотоприемный торец световода линии сигнала не освещен), то на еговыходе получают сигнал (поток фотонов), который соответствует выделяемой второй крайней точке видимогоследа и является функциональным сигналом ширины линии. Этот сигнал по 14 с 386810 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ддют цд элемент 4,8 И, где путем егологического умножения цэ исходныйсигнал, ггоддвдемьй из шины 1. О, осуществляют формирование позиционногосигнала ширины лицин Э)Т, которыйс выхода элемента 4.8 поступает цавход элемента 5.8. При отсутствии сигнала ца другом, инвертируемомвходе элемента 5.8 в световоде еговыхода 6. 8 возникает поток фотонов,которыи поступает нд оптический вывод 8.8 элемента индикации. Иэ световода 8,8 по коммутационным световодам 10 поток фотонов ндпрзвляот всегментные световоды 12.1, 12,2,12.3, 2.5, 12.7, 12.8, 12.9, с посщью светоизлучдощих псверхцостейкоторых формируется изображение цифры 8, исло 8 соответстцует ширинелинии ЭЛТ 0,8 мм, Аналогичным образом осуществляется синтез изобрджения цифр 1 - 7,9, Б схеме устройствапредусмотрены цепи, которые предотврдщдот промдхи в измерс циях пои егоработе, если видимый след расположен выше фотоприс много торца яцгць1.О, то в световоде этой линии сигнал отсутствует, а значит и отсутствуе г сигнал на выход( всех элемен -тов 4, д если ц(же, тп возникаощцйв световоде шинь 1. 10 загрещдющийсигнал поступает цд инвертируемыевхо,1 ь элементов 5.1-5.9, в связи сем позиционный сигнал цд их выходе также отсутствует.В элементе И только при одновременной подаче потока фотонов в световод 13 фотоприемника 15 и в световод 14 фотоприемника 16 сопротивление резисторов обоих фотоприемников минимально, ток в цепи резистора 17 максимальный, потецццэл цэ выходе этой цепи (т,е, на входе светодиода 19) близок к напряжению Е, светодиод генерирует поток фотонов и в световоде 20 снетоизлу гателя 18 возникает сигнал, который является выходным сигналом И.Квантующие шины 1 выполнены, например, в ниде одиночных многомодовых круглых вочоконных световодов диаметром 0,03 мм с полированными светоприемцыми торцами, рдсположенными в одной плоскости цд прямой линии цд расстоянии ,1 мм, чеМ обеспечцвдтся рдреш;ощдя способность счцтын;ция О м. В элементе индикации примеццы, цдпрцмс.р, круглые волокоццые световодь с дидмтром 1 мм(сегментные световоды и зывод, и0,3 мм (коммутационные световоды),Диаметр световодов, применяемых дляоптическоц связи между элсмецтзмиустройства, может бть р,зличцьмв зависимости от выбранной оптоэлектроцнои элементной бдзь. Оптический контакт соединяемых световодов в нердзъемных соединителях обспечцвдют путем р асположеция полцров дц(ого то рца плотно упдкопднногэ жгута соедидицительньх световодов вплотцуо кполированному торцу сегментного световода (или световодд вывода элемента индикации) . Светоиъучаощей поверхностью сегмецтоц с(ужит полированная поверхность, образованная пересечением световодд геомс трическойплоскостью под острым углом к егопродольной оси (так называемыйкосой торец"); длина сегментов 12.1,12., 12.3, 12.5, 1.7, 12,8, 12.9одинакова (ндпрцмер, 12 мм), сегментов 12.6 - в полтора,рдзд больше(например, 18 мм), а сегмента 12.10 -в два рдзд меньше (например, 6 мм). формула изобретения 1, Устройство для из:ерспия ширины светящейся лицин, содержащее датчик изображения, схему преобразования сигнала датчика и элемент индикации, о т л и ч д ю щ е е с я тем, что, с целью повнщения быс гродейст - вия и упрощения коцструкцш., дэчик изображения выполнен в виде линейки квантуюцих фотоприемных световодов, а схема преобразования выполнена в виде группы цапрдвлеццых огветвителей, группы логических элементов И, первой и второй групп логических элементов ЗЛПРЕТ, при этом световоды датчика соответствегно соединены с входами ответвителей, один из выходных световодов которых соединен с инвертируемым входом элементов ЗАПРЕТ первои группы, д другой выходной световод - с другим входом элементов ЗЛПРЕТ первой группы, кроме последнего ответвителя, другой выходной световод которого соединен с первым входом последнего оеентд И, выход элементов ЗАПРЕТ первой группы соединен с первым входом соответствующего элемента И, при этом цеицвертируемый вход первого эементз ЗЛП.14938 б 8 ГЕТ первой группы соединен с соответствующим квантующим световодом,вторые входы всех элементов И соединены между собой и с квантуюеим световодом исходного сигнала, выходкаждого элемента И соединен с неинвертируемым входом соответствующегоэлемента ЗЛПРЕТ второй группы, инвертируемые входы которых соединенымежду собой и с квантующим световодом сигнала запрета, а выход - с соответствующим выводом элемента индикации, причем входы и выходы логических элементов выполнены в видевходных и выходных световодов соответственно, при этом элемент И выполнен в виде двух входных и одноговыходного световодов, диодного светоизлучателя и последовательно соединенных двух резисторных фотоприемников и резистора, причем светоизлучатель подключен параллельно резистору, а входные и выходной световодыоптически связаны с фотоприемниками 10 и светоизлучателем соответственно,2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что элемент ин 15 дикации выполнен с выводами в виде световодо в. Соединение выводов с сегментными световодами в элементе индикации Индицируемаяцифра, знак Обозначение Обозначение сегментных световодоввывода 12.8, 12.9 12.7,12.1,1 ф2.1, 12,1, 12.1, 12.2, 1.1, 12,1, 12,10 12.712,5,2.812,7,12.7,12,7 12.812 8, 12 9 12,5, 2.7, 12.8, 12.92,5, 27, 12.8 5 0 1 2 3 4 5 б 8 9 Запятая 8,0 8,1 8.2 8.3 8.ч 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8,10 12. 2,12.2,12.3,12.2,12.2,12.3,1,3,12.3,12.2,12,2,12.3,12.12,б,12.3,12.5,12,5,12. 5,12. б12.3,12,3,1493868Фиг.дСоставитель.Е. Глазкова Редактор М.Бандура Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова Заказ 4090/38 Тирамс 683 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101