CS224103B1 - Zapojení pro indikaci polohy objektu měřeného pomocí lineárního obrazového snimače - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro indikaci polohy objektu měřeného pomocí lineárního obrazového snímače opatřeného generátorem lichých a sudých impulsních napětí pro střídavý převod náboje z fotooitlivých prvků na dva posuvné registry snímače, na jejich výstupy je zapojen výstupní vyhodnocovací obvod, na jehož výstupy je zapojen zesilovač obrazového signálu, k jehož výstupu je připojen přednastavený čítač impulsů s výstupy spojenými se vstupy výstupního registru.

Jsou známa zapojení lineárního obrazového snímače pro měření fyzikálního rozměru, například měření průměru vodiče, který je pomocí optického systému promítán na povrch snímače, představujícího integrovaný obvod, jehož základní částí je řádek fotocitlivých prvků· Na nich se při osvětlení vytváří náboj, jehož velikost závisí na intenzitě osvětlení· Vytvořený náboj je pomocí řídi,cích obvodů, které jsou součástí integrovaného obvodu shímače, zpracován a převeden na sériový výstupní signál·

Funkce snímače je periodická· Po dobu každé periody se u fotocitlivých prvků akumuluje náboj, který je pomocí lichých a sudých impulsů generátoru střídavě převáděn na dva posuvně registry, z nichž je pomocnými impulsy posouván k vyhodnocovacímu výstupnímu obvodu a po zesílení v zesilovači přiveden na nesouměrný obrazový signál.

227 103

V případě, že se měřený objekt doetfuae na okraj snímače nebo Částečně ze snímače vybočí, je výstupní údaj o rozměru chybný· Tak se lehce stane např· při měření vodičů po oplášíování, tj. nástřiku izolace, kdy není možno zajistit vedení vzhli vzhledem k tvárnosti izolace· Navíc vodič, který vystupuje z hlavy oplášťovaoího stroje kmitá a stává se, že průmět vodiče vybočí z řádkovaného snímače·

U známých zapojení se děje kontrola polohy měřeného objektu pomocí osciloskopu. Ta je sice přesná, ale pro průmyslové aplikace se s ohledem na manipulaci se složitým oscilografem nevyhovující a u vpředu uvedeného příkladu nepoužitelná.

Účelem vynálezu je odstranit vpředu uvedené nedostatky známých zapojení uvedených v předvýznakové části definice předmětu vynálezu, čehož se podle podstaty vynálezu docílilo tím, že přes dělič kmitočtu je na výstup pomocného napětí generátoru impulsů spojeného s vyhodnocovacím obvodem lineárního snímače připojen čítač s dekodérem, na jehož výstupy jsou pomocí hradel , na jejichž druhé vstupy je zapojen výstup zesilovače obrazového signálu zapojeny klopné obvody, na jejichž výstupy jsou zapojeny světelné indikační prvky, přičemž nastavovací vstup citace a nastavovací vstupy klopných obvodů jsou připojeny na výstup sudých impulsních napětí generátoru kmitočtu. Na výstup prvého a posledního klopného obvodu je zapojen součtový obvod, jehož výstup je pomocí blokovacího hradla, jehož druhý vstup je připojen na výstup lichých impulsních napětí generátoru impulsů zapojen na blokovací vstup výstupního registru.

Příklad zapojení podle vynálezu je popsán s pomocí výkresů, z nichž na obr. 1 je vyznačeno zapojení blokově a na obr. 2 je průběh napěťových impulsů.

Známý lineární snímač LS je zapojen na generátor G impulsů a to na výstup Ua lichých impulsních napětí a výstup Ub sudých impulsních napětí pro střídavý převod náboje do nevyznačených dvou posuvných registrů, dále na výstup Ul a U2

- 3 —

227 103 napájecích impulsních napětí obou posuvných registrů a výstup Ur pomocného napětí pro napájení rovněž neznázorněného výstupního vyhodnocovacího obvodu, na jehož výstupy U3 a U4 je připojen zasilovač Á obrazového signálu Uos. Na výstup zesilovače A obrazového signálu Uos je zapojen čítač s předvolbou ČP řízený napětím na výstupu Ub sudých impulsních napětí pro převod náboje do sudého posuvného registru lineárního snímače LS. Předvolba je nastavována pomocí obvodu předvolby P·

K výstupům čítače s předvolbou ČP je zapojen výstupní registr VR, jehož výstupy jsou připojeny na vstupy neznázorněného číslicového displeje a rovněž neznázorněného mikropočítače·

Potud je zapojení lineárního obrazového snímače známé* Podle vynálezu je na výstup Ur pomocného napětí generátoru G kmitočtu pro napájení výstupního vyhodnocovacího obvodu snímače LS připojen dělič D kmitočtu, na jehož výstup je zapojen čZtač Č s dekodérem DK> Na výstupy 1 až 10 dekodéru DK jsou pomocí hradel Hl až H10, jejichž druhé vstupy jsou zapojeny na výstup zesilovače A obrazového signálu Uos, zapojeny klopné obvody Kl až K10· Výstupy klopných obvodů Kl až K10 jsou spojeny pomocí oddělovacího obvodu OD se světelnými indikačními prvky Dl až D10* Na výstupy krajních klopných obovdů Kl a K10 je zapojen součtový obvod SI, který pomoci blokovacího hradla BH, na jehož druhý vstup je zapojen výstup Ua lichých impulsních napětí generátoru G kmitočtu pro převod náboje snímače do lichého posuvného registru, je zapojen na blokovací vstup výstupního registru VR* Čítač Č a klopné obvody Kl až KLO jsou nulovány napětím na výstupu Ub sudých impulsních napětí pro převod náboje do sudého posuvného registru snímače LS.

V příkladu provedení má lineární snímač LS, 1700 fotoeitlivýeh prvků, rozdělených na 10 úseků, takže každý úsek má 170 fotocitllvých prvků. Dělící poměr děliče D kmitočtu je roven počtu fotocitlivých prvků lineárního snímače^rLS 41700) děleném počtem 10 úseků, které odpovídají maximálnímu počtu 10 výetupů dekodéru DK čítače Ó, tedy 1700:10*170· Klopné obvody Kl až K1Q jsou typu RS spojené neinvertujíčími výstupy fll UŽ se světelnými indikačními prvky Dl až DIO,

- 4 kterými jsou v příkladu provedení světelné diody· 227 103

V případě, že je část lineárního snímače LS odpovídající prvním 170 fotocitlivým prvkům osvětlena, je na výstupu zesilovače A kladný obrazový signál Uos. Ha výstupu součinového hradla H1 je napětí odpovídající logické nule a je nastaven klopný obvod KL, jelikož výstup hradla H1 je spojen s nastavovacím vstupem klopného obvodu Kl· Je-li však další část fotocitlivých prvků zastíněna měřeným objektem, je na výstupu hradla H2 napětí logické jedničky a nastavení klopného obvodu K2 neproběhne. Heinvertující výstupy Q1 až Q10 klopných obvodů Kl až K10 jsou spojeny přes oddělovací obvod OD se světelnými indikačními prvky Dl až DIO. Oddělovací obvod OD je řešen tak, že pro kladný výstup z klopného obvodu Kl nesvítí světelný indikační prvek Dl (světelná dioda), pro nulový výstup z £2 „ svítí dioda D2.

Výstupy z klopných obvodů KL a KIO, tj. pouze výstupy krajních klopných obvodů, jsou přivedeny na vstupvsoučtového obvodu SI. V případě, že výstup z klopného obvodu Kl nebo KIO odpovídá logické nule, je blokován zápis do výstupního registru YR, čímž je vyloučen chybný údaj, který vznikne při vybočečení měřeného objektu.

Měřený předmět na obr. 2 je označen písmenem d. Impulzy jedné periody snímání nepotřebují dalšího vysvětlení.

Zapojení podle vynálezu umožňuje jednoduchými světelnými indikačními prvky indikovat polohu měřeného objektu a zabránit chybě v měření při vybočení měřeného objektu z obrazu snímače.

Claims (3)

1· Zapojení pro indikaci polohy objektu,měřeného pomocí lineárního obrazového snímače, opatřeného generátorem lichých a sudých impulsních napětí pro střídavý převod náboje z fotocitlivých prvků na dva posuvné registry snímače, na jejichž výstupy je zapojen výstupní vyhodnocovací obvod, na jehož výstupy je zapojen zesilovač obrazového signálu, k jehož výstupu je připojen přednastavený čítač impulsů s výstupy spojenými se vstupy výstupního registru, vyznačené tím, že přes dělič (D) kmitočtu je na výstup (Ur) pomocného napětí generátoru (G) impulsů spojeného s vyhodnocovacím obvodem lineárního snímače (LS) připojen čítač (Č) s dekodérem (J)K), na jehož výstupy (1 až 10) jsou pomocí hradel (Hla< H 10), na jejichž druhé vstupy je zapojen výstup zesilovače (A) obrazového signálu (Uos), zapojený klopné obvody (K1 až K 10), na jejichž výstupy jsou zapojeny světelné indikační prvky (Dl až d 10), přičemž nastavovací vstup čítače (Č) a nastavovací vstupy klopných obvodů (K1 až K 10) jsou připojeny na výstup (U6) sudých impulsních napětí generátoru (G). impulsů,

2, Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že na výstup prvého a posledního klopného obvodu (K1 a K 10) je zapojen součtový obvod (SI), jehož výstup je pomocí blokovacího hradla (BH), jehož druhý vstup je připojen na výstup (Ua) lichých impulsních napětí generátoru (G) impulsů, zapojen na blokovací vstup výstupního registru (VR)·

3· Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že světelnými indikačními prvky (Dl až D 10) jsou světelné diody·