RU2017064C1 - Оптико-электронное устройство для измерения размеров нагретых изделий - Google Patents
Оптико-электронное устройство для измерения размеров нагретых изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017064C1 RU2017064C1 SU4924702A RU2017064C1 RU 2017064 C1 RU2017064 C1 RU 2017064C1 SU 4924702 A SU4924702 A SU 4924702A RU 2017064 C1 RU2017064 C1 RU 2017064C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplifier
- photocurrent
- unit
- peak detector
- automatic
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения геометрических размеров нагретых изделий, и может быть использовано при контроле проката, поковок и обечаек. Целью изобретения является упрощение конструкции. Устройство содержит объектив 2, вибрационный сканатор 3, фотоприемник 5, подключенный к усилителю 6 фототока, соединенному с триггером 7 Шмитта и индикатором 8. К усилителю 6 фототока подключены блок автоматической регулировки усиления, состоящий из нелинейного элемента с пиковым детектором 9 и транзисторного усилителя 10, и блок автоматической стабилизации уровня шумов, состоящий из пикового детектора 11 и усилителя 12. 2 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения геометрических параметров нагретых изделий, и может быть использовано при измерении и контроле проката, поковок и обечаек.
Известны адаптивные оптико-электронные помехоустойчивые устройства, параметры которых автоматически изменяются в зависимости от поступающей информации как от внешней среды, так и от самого устройства [1]. Одно из таких устройств содержит фотоприемники фонового излучения и основного канала, пороговое устройство и управляемую диафрагму с приводом. В этом устройстве управляемая диафрагма регулирует световой поток, поступающий на фотоприемники и тем самым повышает надежность устройства.
Однако это устройство применимо для задач распознавания образов и использовать его для повышения надежности измерительных систем в машиностроении не представляется возможным.
Наиболее близким по технической сущности является оптико-электронное измерительное устройство [2], содержащее вибрационный сканатор, фотоприемник, усилитель фототока, триггер Шмитта, фильтр низкой частоты, индикатор, блок автоматической регулировки усиления, выполненный в виде последовательной цепи из пикового детектора, дифференциального усилителя, к которому подключен фотоприемник с резистором нагрузки, и блок автоматической стабилизации уровня шумов, выполненный в виде RC-цепи, соединяющей делитель напряжения, подключенный к выходу усилителя фототока, с инвертирующим входом усилителя, и двух ключей один из которых подключен к выходу усилителя фототока и инвертирующему входу усилителя фототока, а другой - параллельно входному резистору делителя, а управляющие входы ключей соединены с блоком питания через триггер Шмитта и два ждущих мультивибратора. Это устройство выбрано в качестве базового объекта.
Недостатком этого устройства является сложность конструкции, а следовательно, эксплуатации и настройки, поскольку это устройство содержит два времязадающих устройства (одновибраторы) и два ключа. При изменении параметров одновибратора, а следовательно, и их времен срабатывания измерительное устройство может оказаться неработоспособным. Кроме того, блок автоматической регулировки усиления управляет напряжением питания фотоприемника, что и определяет только один режим работы фотоприемника, и поэтому, например, не может быть использован генераторный режим работы фотодиода, при котором фотодиод имеет максимальное отношение сигнал/шум, и пироэлектрический приемник излучения, работающий в инфракрасной области спектра.
Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.
Это достигается тем, что в оптикоэлектронном устройстве для измерения нагретых изделий, содержащем вибрационный сканатор, фотоприемник, блок автоматической регулировки усиления, триггер Шмитта, индикатор и блок автоматической стабилизации уровня шумов, блок автоматической регулировки усиления выполнен в виде подключенной к выходу усилителя фототока последовательной цепи из нелинейного элемента, пикового детектора и транзисторного усилителя, подключенного параллельно резистору усилителя фототока, а блок автоматической стабилизации уровня шумов выполнен в виде подключенной к выходу усилителя фототока последовательной цепи из пикового детектора, подключенного общей точкой к положительной шине питания, и усилителя, соединенного через резистор с входом усилителя фототока.
Указанное отличие позволяет значительно упростить конструкцию, эксплуатацию и наладку измерительного устройства, поскольку в нем отсутствуют времязадающие и коммутирующие элементы. В предложенном устройстве могут быть использованы все существующие фотоэлектрические приемники информации. Кроме того, в устройстве используется вся зона обзора.
На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - время-импульсная диаграмма, поясняющая его работу.
Напротив нагретого изделия 1 установлен оптико-механический узел устройства, состоящий из объектива 2, вибрационного сканатора 3, представляющего собой колеблющееся зеркало, электрического генератора 4, являющегося энергетическим источником колебаний, и фотоприемника с щелевой диафрагмой 5, установленных в плоскости изображения объектива. Фотоприемник 5 подключен через резистор нагрузки Rн к усилителю 6 фототока, выполненного на основе операционного усилителя. Резистор R1совместно с резистором R2 образуют делитель напряжения, который и определяет коэффициент усиления усилителя 6 фототока Ку = + 1.
К усилителю фототока подключен триггер Шмитта 7 со стрелочным индикатором 8, который выполняет также функцию фильтра низкой частоты. Усилитель фототока охвачен блоком автоматической регулировки усиления (АРУ), осуществляющим стабилизацию амплитуды импульсов напряжения на выходе усилителя. Блок АРУ содержит пиковый детектор с нелинейным элементом 9, усилитель на полевом транзисторе 10, подключенный параллельно резистору R2. Нелинейный элемент, в данном случае диод, выполняет не только функцию вентиля, но и задающего элемента, поскольку на вольтамперной характеристике имеется горизонтальный начальный участок, который и определяет величину задающего напряжения.
Кроме того, усилитель фототока охвачен блоком автоматической стабилизации уровня шумов, состоящим из пикового детектора 11, подключенного общей точкой к положительной шине источника питания (или "заземленного" на положительную шину питания), усилителя 12, соединенного через ограничительный резистор R с входом усилителя фототока.
Устройство работает следующим образом. Зеркало сканатора 3 совершает с помощью генератора 4 колебания, а изображение границы изделия 1, создаваемого объективом 2, возвратно-поступательное движение относительно фотоприемника 5 с щелевой диафрагмой. Импульсы потока излучения от нагретого изделия 1 преобразуются фотоприемником 5 в электрический сигнал, который затем усиливается усилителем фототока (диаграмма 13 на фиг. 2) и преобразуется триггером Шмитта 7 в прямоугольные импульсы (диаграмма 14 на фиг. 2), длительность которых пропорциональна положению границы изделия относительно оптической оси объектива. Затем сигнал с триггера Шмитта 7 поступает на стрелочный индикатор 8, который выделяет постоянную составляющую сигнала, пропорциональную длительности, а следовательно, и отклонению размера, и ее регистрирует.
При изменении температуры изделия изменяется амплитуда импульсов на выходе усилителя фототока U1 (диаграмма 13 на фиг. 2), изменяется соответственно и разность напряжений между амплитудой импульса и падением на нелинейном элементе, которая в свою очередь преобразуется RC-цепью пикового детектора 9 в постоянное напряжение U1. Изменение напряжения на выходе пикового детектора управляет с помощью транзисторного усилителя 10 коэффициентом усиления усилителя фототока 6 за счет шунтирования резистора R2, таким образом, чтобы величина амплитуды импульса на выходе усилителя фототока 6 оставалось постоянной.
При увеличении темнового тока фотоприемника 5 увеличивается постоянная составляющая сигнала на выходе усилителя фототока (диаграмма 13 на фиг. 1). Сигнал с усилителя фототока поступает на пиковый детектор 11, который "устраняет провалы" импульса относительно положительного напряжения питания, т.е. преобразует импульсы в постоянное напряжение U2относительно Un и напряжение Un-U2 относительно нулевой точки.
Напряжение Un-U2 усиливается усилителем 12 и через ограничительный резистор R подается на вход усилителя фототока и, таким образом, компенсируется темновой ток фотопреобразователя 5. Усилитель 12 выполняет в устройстве функцию элемента сравнения, в данном случае с нулем.
При внедрении оптико-электронного устройства для измерения размеров нагретых изделий повышается надежность работы технологического оборудования по производству крупногабаритных деталей, а при повышении надежности оборудования повышается производительность изготовления химнефтеаппаратуры, а также улучшаются эксплуатационные характеристики аппаратов.
Claims (1)
- ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ НАГРЕТЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее вибрационный сканатор, фотоприемник, усилитель фототока, блок автоматической регулировки усиления, триггер Шмитта, индикатор и блок автоматической стабилизации уровня шумов, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, блок автоматической регулировки усиления выполнен в виде подключенной к выходу усилителя фототока последовательной цепи из нелинейного элемента, пикового детектора и транзисторного усилителя, подключенного параллельно резистору усилителя фототока, а блок автоматической стабилизации уровня шумов выполнен в виде подключенной к выходу усилителя фототока последовательной цепи из пикового детектора, подключенного общей точкой к положительной шине питания, и усилителя, соединенного через резистор с входом усилителя фототока.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4924702 RU2017064C1 (ru) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Оптико-электронное устройство для измерения размеров нагретых изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4924702 RU2017064C1 (ru) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Оптико-электронное устройство для измерения размеров нагретых изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017064C1 true RU2017064C1 (ru) | 1994-07-30 |
Family
ID=21568185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4924702 RU2017064C1 (ru) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Оптико-электронное устройство для измерения размеров нагретых изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2017064C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558282C1 (ru) * | 2014-05-19 | 2015-07-27 | Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) | Частотно-селективный фотопреобразователь оптического излучения |
-
1991
- 1991-04-03 RU SU4924702 patent/RU2017064C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Якушенков Ю.Г., Луканцев В.Н., Колосов М.П. Методы борьбы с помехами в оптико-электронных приборах. М.: Радио и связь, 1981, с.37. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1772626, кл. G 01B 21/06, 1990. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558282C1 (ru) * | 2014-05-19 | 2015-07-27 | Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) | Частотно-селективный фотопреобразователь оптического излучения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4229831A (en) | Drift compensated fiber optic-receiver | |
US4621292A (en) | Automatic focusing device for a video camera | |
EP0342202A1 (en) | Radiation thermometer | |
US3516751A (en) | Optical radiation pulse control receiver | |
RU2017064C1 (ru) | Оптико-электронное устройство для измерения размеров нагретых изделий | |
JPS6377171A (ja) | 光受信器 | |
US6549058B1 (en) | Signal processing circuits for multiplication or division of analog signals and optical triangulation distance measurement system and method incorporating same | |
JPS5873251A (ja) | 光受信回路 | |
US5821528A (en) | Two light intensities difference convert into frequency modulator for parallel photodiodes | |
JPH0687549B2 (ja) | 光受信器 | |
JP2000200922A (ja) | 光信号検出装置および光信号検出方法 | |
GB2202624A (en) | Optimum biasing system for electronic devices | |
US5535044A (en) | Optical frequency mixing apparatus | |
US4455070A (en) | Compensating circuit for an infrared-ray signal detection device in an auto focus camera | |
JPH0222873A (ja) | アバランシエホトダイオードのバイアス回路の温度補償回路 | |
JPS6347103Y2 (ru) | ||
JPH03296309A (ja) | 光受信回路 | |
JPS59598Y2 (ja) | 交流光の測光装置 | |
SU567964A1 (ru) | Пьзооптический измерительный преобразователь | |
RU66522U1 (ru) | Фотоприемное устройство | |
US4293207A (en) | Camera focus detecting device | |
SU647529A1 (ru) | Фотоэлектрический преобразователь перемещени в электрический сигнал | |
RU2125251C1 (ru) | Цифровой энергетический пирометр | |
JP2841743B2 (ja) | 光センサ用発受光回路 | |
SU1585675A1 (ru) | Фотоэлектрическое устройство дл измерени размеров нагретых изделий |