Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ПОДВИЖНОГО ИЗДЕЛИЯ
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ПОДВИЖНОГО ИЗДЕЛИЯ

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ПОДВИЖНОГО ИЗДЕЛИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: область бесконтактного измерения диаметров цилиндрических тел. Сущность изобретения: устройство содержит датчик 4 изображения, подключенные к датчику 4 изображения последовательно соединенные счетчик 6 числа реализаций, дополнительный счетчик 8, счетчик 9 импульсов заполнения, регистр 10, дешифратор 11 и индикатор 12, а также первый формирователь 5 измерительного импульса, первый делитель 6 частоты. К датчику 4 изображения подключены последовательно соединенные пиковый детектор 14, схема 15 анализа, схема 16 управления блоком питания точечного источника света, блок питания 17, точечный источник света 1, оптически соединенный через коллиматор 2, и измеряемое изделие с датчиком 4 изображения, а также второй формирователь 13 измерительного импульса, схема ИЛИ 18, первый ключ 19, второй делитель 20 частоты и второй ключ 21. 6 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2095750
Класс(ы) патента: G01B11/08, G01B21/10
Номер заявки: 95121795/28
Дата подачи заявки: 26.12.1995
Дата публикации: 10.11.1997
Заявитель(и): Институт физики прочности и материаловедения СО РАН; Малое предприятие "Сигнал"
Автор(ы): Кириков А.А.; Панин С.В.; Пашнев С.Я.; Сырямкин В.И.
Патентообладатель(и): Институт физики прочности и материаловедения СО РАН; Малое предприятие "Сигнал"
Описание изобретения: Изобретение относится к устройствам бесконтактного измерения диаметров проводников, кабелей, сверл, лазерных пучков, горячего и холодного проката прутка и других цилиндрических тел.
В настоящее время существует много производственных процессов, в которых контактные методы измерения диаметров цилиндрических тел не обеспечивают необходимой точности и быстродействия. Иногда контактные методы не могут быть использованы (например, при изготовлении кабелей, горячего и холодного проката прутка и т.д.), т.к. приводят к повреждению либо измеряемого изделия, либо измерительного устройства.
Известно устройство для бесконтактного измерения диаметра цилиндрических тел устройство для фотоимпульсного измерения диаметра [1] содержащее источник коллимированного пучка света, контролируемое изделие, устройство формирования теневого изображения и поля зрения на базе диска с двумя фиксированными вырезами и фотоприемниками напротив этих вырезов, формирователь измерительного импульса одного фотоприемника и формирователь импульса поля зрения устройства, а также управляемый счетчик импульсов заполнения измерительного импульса, регистр памяти и индикатор результата измерения. Помимо изложенного в этом устройстве имеется схема повышения помехоустойчивости, техническое решение которой авторами не рассматривается.
Устройство работает следующим образом. Свет коллимированного источника света попадает на контролируемое изделие. При развертывании теневого изображения изделия с помощью диска с вырезом на периферии формирователь импульсов формирует измерительный импульс от первого фотоприемника, а второй формирователь импульсов формирует импульс поля зрения устройства от второго фотоприемника при попадании на него света через вырез по краю диска. Измерительный импульс поступает на один вход элемента И, на второй вход которого поступают импульсы заполнения с генератора импульсов. С выхода элемента И импульсы поступают на счетный вход счетчика. Результат счета переписывается в регистр памяти, к выходам которого подключен индикатор.
Недостаток устройства заключается в наличии механических частей, малом быстродействии и отсутствии жесткой синхронизации скорости вращения диска и частоты генератора импульсов заполнения. Последний недостаток определяет невысокую точность устройства.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения диаметра изделий [2] содержащее последовательно соединенные датчик изображения, формирователь измерительных импульсов, схему И, блок счета импульсов заполнения, регистр и индикатор, а также делитель частоты, дополнительный счетчик, блок счета числа реализаций и дешифратор.
Устройство работает следующим образом. Датчик изображения (ДИ) (ПЗС- линейка, фотодиодная линейка) формирует видеосигнал, соответствующий теневому изображению диаметра изделия, проецируемого на фотоприемную часть линейки. Видеосигнал поступает на вход формирователя измерительного импульса, где преобразуется в прямоугольный импульс, который поступает на один вход схемы И, на второй вход этой схемы подаются тактовые импульсы ДИ. Т.о. на выходе схемы И при наличии импульса с выхода формирователя импульса формируется пачка импульсов, число которых пропорционально диаметру измеряемого изделия. Для обеспечения необходимого масштаба информации на индикаторе (измерение непосредственно в миллиметрах) в устройство введен делитель частоты, включенный непосредственно после схемы И. Пачка импульсов после делителя частоты поступает на вход дополнительного счетчика, причем при необходимости усреднения по 10 реализациям на вход второго десятичного разряда этого счетчика, а при усреднении по 100 реализациям на вход 1 разряда двухразрядного десятичного счетчика, с выхода которого импульсы поступают на вход основного счетчика, где и накапливаются. В случае, если в усреднении необходимости нет, названная пачка импульсов поступает на вход основного счетчика. Одновременно со счетчиком импульсов заполнения производится счет числа реализаций сигнала в блоке счета числа реализаций (БСЧР), состоящим из двух десятичных разрядов, причем используется один или два разряда БСЧР при усреднении по 10 или по 100 реализациям или же ни одного, если усреднение не производится. При завершении счета необходимого числа реализаций информация с выхода счетчика импульсов заполнения импульсом с выхода БСЧР заносится в регистр устройства, а после незначительной задержки его этим же импульсом производится сброс счетчика импульсов заполнения. Информация, занесенная в регистр, дешифрируется и отображается на индикаторе.
Недостаток устройства заключается в нестабильности показаний, связанной с температурной зависимостью аналоговых элементов устройства, а также с нестабильностью источников питания. Помимо этого точность устройства зависит от динамики объекта, связанной с колебанием изделия или перемещением его относительно поверхности фотоприемника с высокой скоростью, а также от дифракции света на границах измеряемого изделия.
Целью изобретения является повышение точности и расширение его функциональных возможностей.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик изображения и подключенные к выходу сигнала "сброс" датчика изображения последовательно соединенные счетчик числа реализаций, дополнительный счетчик, счетчик импульсов заполнения, вторым входом соединенный с входом дополнительного счетчика, регистр, вторым входом подключенный к второму выходу счетчика числа реализаций, дешифратор и индикатор, а также первый формирователь измерительного импульса, входом соединенный с выходом видеосигнала датчика изображения, и первый делитель частоты, входом соединенный с третьим выходом датчика изображения, дополнительно введены второй формирователь измерительного импульса, пиковый детектор, схема анализа, схема управления блоком питания, блок питания, точечный источник света, схема ИЛИ, второй делитель частоты, первый и второй ключи, причем к выходу видеосигнала датчика изображения подключены последовательно соединенные пиковый детектор, схема анализа, схема управления блоком питания точечного источника света, второй вход которой подключен к отдельному выходу схемы анализа, блок питания, точечный источник света, оптически соединенный через коллиматор, и измеряемое изделие с датчиком изображения, а также выход сигнала "сброс" датчика изображения подключен к управляющему входу схемы управления блоком питания точечного света, и выход третьей фазы датчика изображения подключен к второму управляющему входу пикового детектора, причем вход второго формирователя измерительного импульса подключен к выходу видеосигнала датчика изображения, а выход к первому входу схемы ИЛИ, вторым входом подключенный к выходу первого формирователя измерительного импульса и управляющему входу первого ключа, сигнальный вход которого, объединенный со счетным входом второго делителя частоты, подключен к выходу первого делителя частоты, причем второй вход схемы ИЛИ подключен к выходу первого формирователя измерительного импульса, а ее выход подключен к управляющему входу второго ключа, сигнальный вход которого подключен к выходу второго делителя частоты, при этом объединенные выходы первого и второго ключей подключены к счетному входу дополнительного счетчика.
В предлагаемом устройстве повышение точности достигается введением цепи автоматического регулирования интенсивности излучения точечного источника света, состоящей из последовательно включенных пикового детектора, схемы анализа и схемы управления блоком питания точечного источника света, а также схемы коррекции результата измерений устройства, учитывающей динамику контролируемого изделия, содержащей схемы выделения переднего, заднего фронтов и основной части измерительного импульса и схемы, управляющей числом импульсов заполнения названных частей измерительного импульса, состоящих из первого и второго формирователей, схемы ИЛИ, дополнительного делителя частоты и первого и второго ключей. Таким образом, введенные признаки пиковый детектор, схема анализа и схема управления блоком питания истчника света, а также схемы выделения переднего, заднего фронтов и основной части измерительного импульса и схемы, управляющей числом импульсов заполнения этих частей, в совокупности с ограничительными признаками позволяют повысить точность результата измерения и расширить возможности предлагаемого устройства по сравнению с прототипом.
Сопоставительный анализ прототипа и заявляемого технического решения позволяют заключить, что предлагаемое решение соответствует критерию "новизна".
В известных устройствах, решающих задачу измерения диаметра изделия, отсутствуют признаки, а именно пиковый детектор, схема анализа и схема управления источником света, а также схема выделения переднего, заднего фронтов и основной части измерительного импульса и схемы управления числом импульсов заполнения, отсутствует подобная организация связей, обеспечивающая повышение точности измерений и расширение возможностей предлагаемого устройства. Наличие отличительного признака, неизвестного в технических решениях, позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".
На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема датчика изображения, выполненного на базе ПЗС-линейки; на фиг. 3 электрическая схема автоматического регулирования яркости источника света; на фиг. 4 даны реализации сигналов, поясняющие работу схемы автоматического регулирования яркости источника света; на фиг.5 - электрическая схема коррекции динамики контролируемого изделия; на фиг.6 приведены реализации сигналов, поясняющих работу схемы коррекции динамики контролируемого изделия.
Из функциональной схемы, приведенной на фиг. 1, следует, что точечный источник света 1 расположен в фокальной плоскости коллиматора 2 на его оптической оси; измеряемое изделие 3 располагается в коллимированном пучке света перпендикулярно фотоприемной линейке датчика изображения (ДИ) 4, видеосигнальным выходом подключенного к входу первого формирователя измерительного импульса 5, причем тактовый выход подключен к счетному входу первого делителя частоты 6, а его выход "сброс" подключен к первому управляющему входу пикового детектора 14, к управляющему входу схемы управления блоком питания точечного источника света 16 и к счетному входу счетчика реализаций 7, один выход которого подключен к сбросовым входам последовательно включенных счетчика 8 и счетчика импульсов заполнения 9, а второй его выход подключен к входу занесения регистра 10, который подключен своими информационными входами к соответствующим выходам счетчика импульсов заполнения, а информационными выходами к последовательно включенным дешифратору 11 и индикатору 12; помимо этого к видеосигнальному выходу ДИ 4 подключены вход второго формирователя измерительного импульса 13 и последовательно включенные пиковый детектор 14, схема анализа 15, схема управления блоком питания точечного источника света 16, блок питания 17 и источник света 1, при этом выход третьей фазы ДИ 4 подключен к второму управляющему входу пикового детектора; выход первого формирователя измерительного импульса 5 подключен к первому входу схемы ИЛИ 18, а выход второго формирователя 13 подключен к управляющему входу первого ключа 19 и второму входу схемы ИЛИ 18, выход которой подключен к управляющему входу второго ключа 21, при этом выход первого делителя частоты 6 подключен к сигнальному входу первого ключа 19 и счетному входу второго делителя частоты 20, выход которого подключен к сигнальному входу второго ключа 21, причем объединенные выходы первого и второго ключей подключены к счетному входу счетчика 8.
Датчик изображения (ДИ) 4, функциональная схема которого представлена на фиг.2, содержит генератор тактовых импульсов (ГТИ) 22, выходами подключенный к входам блока формирования управляющих напряжений (БФУН) 23, выходы которого подключены к соответствующим входам преобразователя уровней (ПУ) 24, подключенного своими выходами к соответствующим входам ПЗС-линейки 25, видеосигнальный выход которой подключен к входу видеоусилителя 26, выход которого используется по назначению.
Устройство работает следующим образом.
Точечный источник света 1, находящийся в фокальной плоскости коллиматора 2 и на его оптической оси, излучает конический пучок света с соответствующей данному источнику диаграммой направленности, который преобразуется коллиматором 2 в коллимированный пучок, освещающий измеряемое изделие 3, тень от которого преобразуется ДИ 4 в видеосигнал, поступающий на входы пикового детектора 14, а также первого и второго формирователей измерительного импульса 5 и 13, имеющих разные пороги. Первый формирователь 5 имеет порог Un1, незначительно превышающий уровень шумов на выходе видеоусилителя, а второй 13 порог Un2, несколько меньший, чем допустимое значение сигнала видеоусилителя в состоянии, близком к насыщению (фиг.4а).
В связи с зависимостью от температуры характеристик аналоговых элементов устройства (ПЗС линейки, видеоусилителя и точечного источника света), а также их зависимости от нестабильности источника питания в предлагаемое устройство введена схема автоматического регулирования (АР) излучения точечного источника света, содержащая пиковый детектор 14, схему анализа 15, схему управления блоком питания точечного источника света 16, блок питания 17 и источник света 1.
Видеосигнал с выхода ДИ 4, соответствующий "тени" измеряемого изделия 3, отрицательной полярности (фиг.3а) представляет собой последовательность импульсов разной амплитуды (видеоусилитель 26 ДИ 4 работает в линейном режиме). Огибающая видеосигнала имеет отрицательную полярность, поэтому пиковый детектор должен выделить минимальное значение огибающей. В начальном состоянии емкость пикового детектора сигналом "сброс" по первому управляющему входу заряжается до максимального значения, т.е. до уровня напряжения источника питания. В связи с тем, что видеосигнал разрезан импульсами одной фазы, пиковый детектор 14 всегда выйдет на уровень основания сигнала, т.е. на нулевой уровень. Чтобы этого не случилось, пиковый детектор по информационному входу открывается импульсами фазы по второму управляющему входу на время прохождения импульсов видеосигнала, а также на время импульса с ДИ 4 "сброс" пиковый детектор 14 по информационному входу закрывается соответствующим уровнем.
Уровень напряжения, выделенный пиковым детектором 14, поступает на вход схемы анализа 15, которая сравнивает его с заданным пороговым (фиг.3) и формирует на своих выходах состояние уровней, соответствующее результату сравнения. Это состояние поступает на входы схемы управления блоком питания точечного источника света (УБПТИС) 16, заносится передним фронтом сигнала "сброс" в регистр и в виде сигнала управления поступает на управляющий вход блока питания 17, изменение напряжения на входе которого приводит к изменению яркости излучения точечного источника, что обеспечивает изменение величины амплитуды видеосигнала на выходе видеоусилителя 25 ДИ 4. В итоге АР при работе выводит амплитуду видеосигнала в зону захвата, задаваемую порогами схемы сравнения (фиг.3).
В установившемся режиме схемы АР формирователи 5 и 13 формируют импульсы разной ширины (фиг.4.2,3). Импульс формирователя 13 положительной полярности, соответствующий пологой части видеосигнала, поступает на один вход схемы ИЛИ 18 и на управляющий вход схемы ключа 19, который открывается и пропускает на выход импульсы первого делителя частоты. Более широкий импульс с выхода формирователя 5 (фиг.4.2) поступает на второй вход схемы ИЛИ 18, на выходе которой формируются импульсы положительной полярности, по длительности и по положению соответствующие переднему и заднему фронтам видеоимпульса. Эти импульсы поступают на управляющий вход схемы второго ключа 21 и открывают его. На выход ключа 21 проходят импульсы второго делителя частоты 20. Пачка импульсов, соответствующая "тени" измеряемого изделия 3, с объединенных выходов первого и второго ключей 19 и 21 поступает на вход счетчика 6 и далее после соответствующих преобразований в последовательной цепи счетчика 9, регистра 10 и дешифратора 11 полученная информация высвечивается на индикаторе 12.
На фиг.3 приведена электрическая схема автоматического регулирования яркости точечного источника света. В ней видеосигнал с выхода видеоусилителя 26 ДИ 4 поступает на вход пикового детектора 14, выполненного на диоде VD1, ограничительном и времязадающем резисторе R2 и интегрирующей емкости C1. Управление пиковым детектором обеспечивается ключами 27.1 и 27.2 на базе микросхемы 176КТ1. Выход пикового детектора подключен к входу схемы анализа 15, выполненной на двух компараторах (28.1 и 28.2) на базе микросхемы 574УД2 и диодной схеме И на диодах VD2, VD3 и резисторе R6.
C выходов схемы анализа соответствующие сигналы поступают на входы схемы управления блоками питания точечного источника света 16, содержащей триггер "знака" 29.1 и триггер выработки сигнала управления 29.2 (микросхема 176ТМ2). Сигнал с выхода триггера "знака" поступает на информационный вход ключа 27.3. Выход компаратора 28.1 подключен к информационному входу триггера "знака" 29.1, а выход диодной схемы И к информационному входу триггера управления 29.2. Выход триггера "знака" подключен к информационному входу ключа 27.3, а выход триггера управления к его управляющему входу, выход ключа 27.3 подключен к входу интегрирующей цепочки R9 C3, выход которой подключен к буферной схеме, выполненной на микросхеме 140УД2. Выход блока 16 используется по назначению.
Описанная схема автоматического регулирования работает следующим образом. В начале каждой реализации сигнала емкость пикового детектора C1 заряжается через ключ 27.2 (управляемый сигналом "сброс") и резистор R1 напряжения питания микросхемы (9В). Видеосигнал с выхода видеоусилителя 26 ДИ 4 поступает на вход ключа 27.1 пикового детектора, который управляется импульсами третьей фазы, и на выходе его формируются мгновенные значения пиков импульсов, составляющих видеосигнал, которые запоминаются пиковым детектором. При отрицательном перепаде видеосигнала, формируемого "тенью" измеряемого изделия 3, пиковое значение импульсов, составляющих видеосигнал, уменьшается; при этом емкость C1 пикового детектора разряжается через диод VD1 до минимального уровня видеосигнала (фиг.4.2, 4.3). Сигнал пикового детектора 14 поступает на вход схемы анализа 15, а в ней на объединенные входы двух компараторов, имеющих разные пороги Un1 для компаратора 28.2 и Un2 для компаратора 28.1. Эти пороговые напряжения задают вилку допустимых значений отрицательного уровня видеосигнала. Реакция компараторов 28.1 и 28.2 приведена на эпюрах фиг.4.4 и 4.5. Состояния компараторов 28.1 поступают на вход D-триггера "знака" схемы 16 и одновременно на диодную схему И, а после нее - на триггер управления. Реакция триггеров 29.1 и 29.2 приведена на фиг. 4.6 и 4.8. Ключ 27.3, управляемый триггером 29.2, заряжает или разряжает емкость С3 в зависимости от знака на выходе триггера 29.1, результирующее напряжение на накопительной емкости С3 приведено на фиг.4.9. Это напряжение через буферный усилитель 30 в виде управляющего напряжения поступает на вход управления блока питания 17, обеспечивая изменение тока в цепи световода, а тем самым и его яркости.
На фиг.4 приведены реализации сигналов, поясняющие работу схемы автоматического регулирования яркости точечного источника света. Здесь цифрами обозначены: 1 сигнал фазы ДИ 4; 2 видеосигнал, соответствующий "тени" изделия 3; 3 сигнал на выходе пикового детектора 14; 4 сигналы на выходе компаратора 28.1; 5 сигналы на выходе компаратора 28.2; 6 сигналы на выходе диодной сборки VD2 и VD3; 7 сигнал на выходе "знакового" триггера 29.1; 8 сигнал управления триггера 29.2 ключом 26.3; 9 управляющее напряжение на выходе блока 16; 10 сигналы "сброс" с выхода ДИ 4.
На фиг. 5 приведена электрическая схема коррекции динамики контролируемого изделия, содержащая схему выделения переднего, заднего фронтов и пологой части измерительного импульса, а также схему, управляющую числом импульсов этих частей. Работу этих схем поясняют эпюры сигналов на фиг.6.
Схема коррекции динамики контролируемого изделия, содержащая блоки 5, 13, 18, 19, 20 и 21, реализована следующим образом. Формирователи измерительного импульса 13 и 5 выполнены на микросхеме 574УД2 (31.1 и 31.2), схема ИЛИ 18 на микросхеме 176ЛЕ5 (33), делитель частоты 20 на микросхеме 176ТМ2 (32) и ключи 19 и 21 на микросхеме 176КТ1 (19, 21).
Схема работает следующим образом: видеосигнал с выхода ДИ 4 (фиг.6.1) формируется перемещающимся в поле зрения ПЗС-линейки изделием. Пологие фронты его обусловлены колебанием кабеля, прутка и др. изделий при их производстве. Это явление возникает при условии соизмеримости перемещения измеряемого изделия со временем накопления ПЗС-линейки (фотодиодной линейки). При этом наклоны переднего и заднего фронтов, т.е. их длительность одинаковы, т. к. скорости перемещения тела одинаковы, а пологая часть видеосигнала (его верхушка) уменьшается на длительность переднего фронта, и в то же время общая длительность видеосигнала увеличивается на длительность заднего фронта. Предлагаемая схема компенсации динамики измеряемого изделия учитывает это явление. Описанный видеосигнал поступает на объединенные входы компараторов 31.1 и 31.2, имеющих разнесенные пороговые напряжения Un2 и Un1 (фиг.6.1). Ответные реакции компараторов приведены на фиг. 6.2 и 6.3. Схема ИЛИ 33 обеспечивает выделение фронтов видеосигнала и сигнал (фиг.6.4) с ее выхода поступает на управляющий вход ключа 34.2, обеспечивая прохождение импульсов после делителя частоты 32 (фиг.6.6). Сигнал компаратора 31.2, соответствующий пологой части видеосигнала, поступает на управляющий вход ключа 34.1, обеспечивая прохождение импульсов с выхода делителя частоты 6 (фиг.6.5). Таким образом, на объединенных выходах ключей 34.1 и 34.2 формируется пачка импульсов, частота которых во время действия пологовой части видеосигнала соответствует выбранному ранее [1] cоотношению, а во время действия переднего и заднего фронтов эта частота делится пополам. Тогда суммарное число импульсов заполнения (пачки) будет

где tп длительность импульса, соответствующая пологой части импульса подвижного изделия; tпф передний фронт импульса подвижного изделия и tзф его задний фронт; f частота импульсов; tф - длительность фронта. Причем это соотношение не зависит от частоты колебаний измеряемого изделия (вплоть до момента, когда время накопления не сравняется с периодом колебания измеряемого изделия) в широком диапазоне частот колебаний измеряемого изделия. Можно заметить, что этот диапазон шире для изделий с большим диаметром.
На фиг. 6 приведены реализации сигналов, поясняющие работу схемы коррекции динамики контролируемого объекта. Здесь цифрами обозначены:
1 сигналы на входах компараторов 31.1 и 31.2;
2 сигнал на выходе компаратора 31.1;
3 сигнал на выходе компаратора 31.2;
4 сигнал управления ключом 34.2, формируемый схемой ИЛИ 33;
5 сигнал на входе делителя частоты 32;
6 сигнал на выходе делителя частоты 32;
7 сигнал результирующей пачки импульсов на объединенном выходе ключей 34.1 и 34.2.
По сравнению с известным предлагаемое устройство обладает более высокими точностными характеристиками.
При эксплуатации и исследовании прототипа предлагаемого устройства было отмечено изменение во времени измеренных значений диаметра изделия. Анализ этих измерений показал, что амплитуда сигнала, а следовательно, и крутизна фронтов на выходе ДИ 4 связана с температурной зависимостью параметров аналоговых элементов, а также с нестабильностью источников питания, обеспечивающих работу аналоговых элементов. Значение амплитуды напряжения сигнала Uc на выходе ДИ 4 может быть выражено следующим соотношением:
Uc(t)=K·f[Uл, Kу(t), Uп(t), Iсв(t)]
где Uл выходной сигнал фотоприемника; Kу(t) коэффициент усиления усилителя сигнала линейки ДИ 4; Uп(t) напряжение источника питания и Iсв(t) светимость светодиода. Максимальная зависимость Uс проявляется от Iсв(t), поэтому если схему автоматического регулирования построить на основе стабилизации амплитуды Uс, управляя светимостью светодиода, можно в значительной степени устранить влияние температурной зависимости параметров аналоговых элементов устройства. Точность работы устройства будет определяться только разрешением (дискретностью) фотоприемника и необходимой разницей пороговых напряжений Uп1 и Uп2 (фиг.4) компараторов 28.1 и 28.2 (фиг.3). Экспериментальная проверка известного и предлагаемого устройства показала, что абсолютная погрешность измерения предлагаемого устройства в 5oC10 раз меньше по сравнению с известным.
Эффективность работы схемы коррекции динамики контролируемого изделия достаточно полно показана в разделе описания ее работы.
Формула изобретения: Фотоэлектрическое устройство для измерения диаметра подвижного изделия, содержащее датчик изображения и подключенные к выходу сигнала "Сброс" датчика изображения последовательно соединенные счетчик числа реализаций, дополнительный счетчик, счетчик импульсов заполнения, вторым входом соединений с входом дополнительного счетчика, регистр, вторым входом подключенный к второму выходу счетчика числа реализаций, дешифратор и индикатор, а также первый формирователь измерительного импульса, входом соединенный с выходом видеосигнала датчика изображения, и первый делитель частоты, входом соединенный с третьим выходом датчика изображения, отличающееся тем, что в него дополнительно введены второй формирователь измерительного импульса, пиковый детектор, схема анализа, схема управления блоком питания, блок питания, точечный источник света, схема ИЛИ, второй делитель частоты, первый и второй ключ, причем к выходу видеосигнала датчика изображения подключены последовательно соединенные пиковый детектор, схема анализа, схема управления блоком питания точечного источника света, второй вход которой подключен к отдельному выходу схемы анализа, блок питания, точечный источник света, оптически соединенный через коллиматор и измеряемое изделие с датчиком изображения, а также выход сигнала "Сброс" датчика изображения подключен к первому управляющему входу пикового детектора и управляющему входу схемы управления блоком питания точечного источника света, и выход третьей фазы датчика изображения подключен к второму управляющему входу пикового детектора, причем вход второго формирователя измерительного импульса подключен к выходу видеосигнала датчика изображения, а выход к второму входу схемы ИЛИ, подключенной первым входом к выходу первого формирователя измерительного импульса и к управляющему входу первого ключа, сигнальный вход которого объединенный со счетным входом второго делителя частоты, подключен к выходу первого делителя частоты, причем выход схемы ИЛИ подключен к управляющему входу второго ключа, сигнальный вход которого подключен к выходу второго делителя частоты, при этом объединенные выходы первого и второго ключей подключены к счетному входу дополнительного счетчика.