RU2042110C1

RU2042110C1 - Apparatus for measuring diameters of articles

Info

Publication number: RU2042110C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Пилипович; А.К. Есман; В.К. Кулешов; В.П. Дубровский
Original assignee: Институт электроники АН Беларуси
Priority date: 1989-06-08
Filing date: 1989-06-08
Publication date: 1995-08-20

Abstract

FIELD: measuring technique. SUBSTANCE: apparatus is provided by a controllable scattering unit, being optically connected with the illuminator 1 and with the reference aperture 3 and electrically connected with an output of the control unit 6. Two variants of the scattering unit are provided. EFFECT: enhanced accuracy of measuring. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для стабилизации процесса вытягивания кварцевых труб. The invention relates to measuring technique and can be used to stabilize the process of drawing quartz tubes.

Известно устройство, содержащее оптически последовательно связанные микроскоп, объектив, дискретный фотоприемник, выход которого соединен через АЦП с блоком вычислений, к которому подключен блок сигнализаций. A device is known that contains an optically serially connected microscope, a lens, a discrete photodetector, the output of which is connected through an ADC to a computing unit, to which an alarm unit is connected.

Недостатками устройства является ограниченность функциональных возможностей, так как с его помощью невозможно измерить внутренний диаметр, а также незначительный диапазон измеряемых размеров, который ограничен размерами и разрешением одной линейки фотоприемников, на основе которой выполнен дискретный фотоприемник. The disadvantages of the device is the limited functionality, since it is impossible to measure the inner diameter, as well as a small range of measured sizes, which is limited by the size and resolution of one line of photodetectors, on the basis of which a discrete photodetector is made.

Известно устройство для измерения диаметра изделий, содержащее оптически связанные осветитель, эталон, объектив, диафрагму, дискретный фотоприемник, выходы которого подключены к входам блока АЦП, входы к блоку управления, входы и выходы последнего соединены с блоком вычислений, который подключен к блоку сигнализации, командному блоку, блоку АЦП. A device for measuring the diameter of products is known, containing optically coupled illuminator, standard, lens, aperture, discrete photodetector, the outputs of which are connected to the inputs of the ADC unit, the inputs to the control unit, the inputs and outputs of the latter are connected to the computing unit, which is connected to the signaling unit, command block, ADC block.

Недостатком данного устройства является ограниченность функциональных возможностей, так как с его помощью невозможно измерить внутренний диаметр изделий. The disadvantage of this device is the limited functionality, since with its help it is impossible to measure the inner diameter of the products.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее оптически последовательно связанные осветитель, рассеиватель, эталонную диафрагму, объектив, фотоприемник, входы и выходы последнего подключены к блоку вычислений и управления. The closest in technical essence is a device containing optically serially connected illuminator, diffuser, aperture, lens, photodetector, inputs and outputs of the latter are connected to the calculation and control unit.

Недостатком данного устройства является невысокая точность, вызванная существенной зависимостью расстояний между перепадами яркости в изображении от местоположения измеряемого изделия. Указанная зависимость размеров измеряемых диаметров в рамках описанного устройства не может быть скомпенсирована. The disadvantage of this device is the low accuracy caused by a significant dependence of the distances between the brightness differences in the image on the location of the measured product. The indicated dependence of the dimensions of the measured diameters in the framework of the described device cannot be compensated.

Целью изобретения является увеличение точности измерения диаметров изделий за счет исключения зависимости результатов измерения от местоположения изделия. The aim of the invention is to increase the accuracy of measuring the diameters of the products by eliminating the dependence of the measurement results on the location of the product.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем оптически последовательно связанные осветитель, рассеиватель, эталонную диафрагму, объектив, дискретный фотоприемник, входы и выходы последнего соединены с блоком вычислений и управления, рассеиватель выполнен управляемым и соединен с блоком вычислений и управления. Управляемый рассеиватель в первом варианте выполнен в виде прозрачной плоской ячейки, заполненной нематическим жидким кристаллом (ЖК). This is achieved by the fact that in a device containing an optically serially connected illuminator, a diffuser, a reference aperture, a lens, a discrete photodetector, the inputs and outputs of the latter are connected to the computing and control unit, the diffuser is controllable and connected to the computing and control unit. The controlled diffuser in the first embodiment is made in the form of a transparent flat cell filled with a nematic liquid crystal (LC).

Управляемый рассеиватель во втором варианте исполнения выполнен в виде прозрачного стеклянного диска с рассеивающими секторами, закрепленного на валу шагового двигателя. The controlled diffuser in the second embodiment is made in the form of a transparent glass disk with scattering sectors, mounted on the shaft of a stepper motor.

Повышение точности измерения диаметров в предлагаемом устройстве достигается за счет того, что вновь введенный управляемый рассеиватель позволяет изменять характер прохождения световых лучей в оптической схеме устройства и в совокупности с остальными оптическими элементами дает возможность измерять внешний диаметр изделия в двух режимах: в параллельных и рассеянных лучах. В свою очередь, наличие отсчетов по внешнему диаметру в двух указанных режимах позволяет рассчитать положение изделия вдоль оптической оси, т.е. получить полную информацию о расположении изделия в оптической схеме устройства и ввести прецизионную корректирующую поправку в результат измерения внутреннего диаметра, получаемый в рассеянных лучах. Improving the accuracy of measuring diameters in the proposed device is achieved due to the fact that the newly introduced controlled diffuser allows you to change the nature of the passage of light rays in the optical circuit of the device and in conjunction with other optical elements makes it possible to measure the outer diameter of the product in two modes: in parallel and scattered rays. In turn, the presence of samples on the outer diameter in the two indicated modes allows us to calculate the position of the product along the optical axis, i.e. get complete information about the location of the product in the optical circuit of the device and introduce a precise corrective correction in the result of measuring the internal diameter obtained in scattered rays.

Сущность изобретения поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

В устройстве измерения наружного и внутреннего диаметров оптически последовательно соединены осветитель 1, управляемый рассеиватель 2, эталонная диафрагма 3, объектив 4, дискретный фотоприемник 5, выходы и входы которого соединены с блоком 6 вычислений и управления, выход последнего подключен к управляемому рассеивателю 2. In the device for measuring the outer and inner diameters, a illuminator 1, a controlled diffuser 2, a reference diaphragm 3, a lens 4, a discrete photodetector 5, the outputs and inputs of which are connected to the calculation and control unit 6, are connected optically in series, the output of the latter connected to a controlled diffuser 2.

В конкретном исполнении осветитель 1 содержит коллимирующий объектив и лампочку накаливания с вертикально расположенным телом свечения (при вертикальном размещении трубы, диаметр которой измеряется) управляемый рассеиватель 2 в первом варианте исполнения это ячейка с нематическим жидким кристаллом марки М1, размещенным между прозрачными электродами с ориентирующим напылением. In a specific embodiment, the illuminator 1 contains a collimating lens and an incandescent light bulb with a vertically arranged glowing body (when the tube is vertically measured, the diameter of which is measured), the controlled diffuser 2 in the first embodiment is a cell with a nematic liquid crystal of the M1 grade placed between transparent electrodes with an orientation spraying.

Во втором варианте исполнения управляемый рассеиватель 2 представляет собой шаговый двигатель ШДИ-200 со стеклянным диском, закрепленном на его валу и содержащем четыре рассеивающих сектора. Эталонная диафрагма 3 стальная рамка с прецизионной щелью, размер которой превосходит максимальный диаметр измеряемых труб, объектив 4 высокоразрешающий фокусирующий объектив рамки Ж-53; дискретный фотоприемник 5 содержит две линейки фотоприемников 1200ЦЛ1; блок вычислений и управления 6 цифровая схема распределения импульсов управления, собранная на микросхемах КР580ВИ53, К597САЗ, К155ИЕ5, К155ИЕ4, К155РЕЗ, К155ТМ2, К155ЛА11 и содержащая выходные транзисторные ключи для переключения фаз шагового двигателя во втором варианте выполнения управляемого рассеивателя, содержит также два аналого-цифровых преобразователя с усилителями (МС К1107ПВ1, К14ОУД7, КР544УД2, К155ЛП10), тактовый генератор (МС КР580ГФ24), микропроцессор (МС КР580ВМ80А, КР580ВК38, блок памяти (ОЗУ КР537РУ10, ПЗУ К573РФ5), интерфейс (КР580ВВ55 и буферные логические элементы). In the second embodiment, the controlled diffuser 2 is a ShDI-200 stepper motor with a glass disk mounted on its shaft and containing four scattering sectors. Reference diaphragm 3 steel frame with a precision slit, the size of which exceeds the maximum diameter of the measured pipes, lens 4 high-resolution focusing lens frame Zh-53; discrete photodetector 5 contains two lines of photodetectors 1200TSL1; computing and control unit 6 digital control pulse distribution circuit assembled on the KR580VI53, K597SAZ, K155IE5, K155IE4, K155REZ, K155TM2, K155LA11 microcircuits and containing output transistor switches for switching the phases of the stepper motor in the second embodiment of the controlled scatterer also contains two analog-digital a converter with amplifiers (MS K1107PV1, K14OUD7, KR544UD2, K155LP10), a clock generator (MS KR580GF24), a microprocessor (MS KR580VM80A, KR580VK38, a memory unit (RAM KR537RU10, ROM K573RF5 IZ buffer, interface elements).

Устройство работает следующим образом. При включении питания с помощью осветителя 1 параллельный пучок световых лучей направляется на управляемый рассеиватель 2, которым указанный пучок пропускается на эталонную диафрагму, которая ограничивает апертуру параллельного пучка, последний, пройдя измерительную трубу, поступает на вход объектива 4. На выходе объектива 4 в данном режиме работы получается изображение измеряемой трубы в параллельных лучах, которые поступают на вход дискретного фотоприемника 5. Также при включении питания в блоке вычислений и управления 6 формируется сигнал "СБРОС", который инициализирует блок 6 вычислений и управления и его интерфейс, через который выдаются и принимаются внешние информационные сигналы. The device operates as follows. When the power is turned on using the illuminator 1, a parallel beam of light beams is directed to a controlled diffuser 2, by which the specified beam is transmitted to a reference aperture, which limits the aperture of the parallel beam, the latter passing through the measuring tube enters the input of the lens 4. At the output of the lens 4 in this mode work, an image of the measured pipe is obtained in parallel beams, which are fed to the input of the discrete photodetector 5. Also, when the power is turned on, in the calculation and control unit 6 it is formed with the “RESET” signal, which initializes the unit 6 of calculation and control and its interface, through which external information signals are issued and received.

По сигналам тактового генератора блок вычислений и управления начинает выполнять программу, содержащуюся в ПЗУ блока вычислений и управления. По командам программы в блоке вычислений и управления после временного интервала накопления формируется последовательность фазовых импульсов опроса первой и второй линеек фотоприемников дискретного фотоприемника 5. By the signals of the clock generator, the calculation and control unit starts to execute the program contained in the ROM of the calculation and control unit. According to the commands of the program in the block of calculations and control, after a time interval of accumulation, a sequence of phase pulses of interrogation of the first and second lines of photodetectors of the discrete photodetector 5 is formed.

В блоке вычислений и управления производится оцифровка выходных сигналов первой и второй линеек фотоприемников дискретного фотоприемника 5, где также определяется: наличие нормальных по амплитуде "световых" сигналов на выходах обеих линеек фотоприемников дискретного фотоприемника и блок вычислений и управления переходит к основной программе измерения диаметра трубы; наличие только "темновых" сигналов (при этом блок вычислений и управления 6 через интерфейс выдает сигнал, который свидетельствует или о необходимости замены лампочки накаливания в осветителе 1, или о необходимости юстировки оптических элементов; отсутствие сигналов на выходе одной из линеек фотоприемников дискретного фотоприемника 5 (при этом блок вычислений и управления 6 через интерфейс выдает сигнал, который сигнализирует о наличии сбоя в устройстве). In the calculation and control unit, the output signals of the first and second lines of the photodetectors of the discrete photodetector 5 are digitized, where it is also determined: the presence of normal in amplitude "light" signals at the outputs of both lines of the photodetectors of the discrete photodetector and the calculation and control unit proceeds to the main program for measuring the pipe diameter; the presence of only “dark” signals (in this case, the calculation and control unit 6 gives out a signal through the interface that indicates either the need to replace the incandescent lamp in illuminator 1 or the need to align optical elements; the absence of signals at the output of one of the photodetector lines of the discrete photodetector 5 ( while the unit of calculations and control 6 through the interface generates a signal that signals the presence of a malfunction in the device).

Основная программа измерения диаметра включает в себя n циклов опроса первой и второй линеек фотоприемников дискретного фотоприемника 5, оцифровки и ввода амплитуд измеренных сигналов фотоприемников в ОЗУ блока памяти блока вычислений и управления. Между двумя циклами ввода производится сложение текущих амплитуд с накопленными ранее для последующего усреднения. После циклов опроса и усреднения массивы чисел а_i, а_i', описывающие выходные сигналы первой и второй линеек фотоприемников дискретного фотоприемника 5, подвергают медианной фильтрации, в процессе которой получаются соответственно массивы b_i, b_i', в них исключены провалы отсчетов, вызванные разбросом параметров фотоприемников.The main diameter measurement program includes n cycles of polling the first and second lines of photodetectors of the discrete photodetector 5, digitizing and inputting the amplitudes of the measured signals of the photodetectors in RAM of the memory block of the computing and control unit. Between two input cycles, the current amplitudes are added to those accumulated earlier for subsequent averaging. After the polling and averaging cycles, the arrays of numbers a _i , a _i 'describing the output signals of the first and second lines of photodetectors of the discrete photodetector 5 are subjected to median filtering, during which arrays b _i , b _i ' are respectively obtained, in which sample failures caused by scatter of photodetector parameters.

Далее выполняется подпрограмма выделения перепадов яркости изображений на первой и второй линейках фотоприемников дискретного фотоприемника 5, причем первый i+K фотоприемник, находящийся на первом перепаде яркости изображения, определяется из условий

_0,35M (1) где K const ≥ 10 число, превышающее максимальное количество фотоприемников, находящихся на перепадах яркости,
M=0,1

b_j
Последний i*-K фотоприемник, расположенный на анализируемом краю изображения, определяется из условий:

_0,35 _M*
где M=0,1

b_j (2)
Аналогично в массиве b_i, находится второй край изображения, принадлежащий измеряемой трубе (первый перепад яркости создан краем эталонной диафрагмы 3). Далее определяются фотоприемники массива b_i', принадлежащие третьему и четвертому перепадам яркости изображения, которые созданы соответственно вторыми предметными краями трубы и эталонной диафрагмы 3.Next, the subroutine is used to highlight the differences in brightness of the images on the first and second lines of photodetectors of the discrete photodetector 5, and the first i + K photodetector located on the first difference in brightness of the image is determined from the conditions

_0.35M (1) where K const ≥ 10 is a number that exceeds the maximum number of photodetectors located on brightness differences,
M = 0.1

b _j
The last i * -K photodetector located on the analyzed edge of the image is determined from the conditions:

_0.35 _M *
where M = 0.1

b _j (2)
Similarly, in the array b _i , there is a second edge of the image belonging to the measured tube (the first brightness drop is created by the edge of the reference diaphragm 3). Next, the photodetectors of the array b _i 'are determined, which belong to the third and fourth differences in brightness of the image, which are created respectively by the second subject edges of the pipe and the reference diaphragm 3.

Обработка амплитуд сигналов фотоприемников, находящихся на первом краю изображения, заключается в следующих операциях: определение среднего уровня перепада сигнала

=M+(M^*-M)/2,
определение средней крутизны изменения сигналов соседних фотоприемников, принадлежащих первому перепаду яркости:

=

где n=INT

определение номера фотоприемника l, имеющего амплитуду сигнала, ближайшую к среднему уровню

, но меньшую его

(3) определение расстояния от начала первой линейки фотоприемников дискретного фотоприемника 5 до середины первого перепада яркости изображения (первой край эталонной диафрагмы 4):
S₁=T·l+T·(

-b_l)/

=T·l+δ (4) где Т период линейки фотоприемников, δ поправка положения края изображения с учетом линейной аппроксимации сигналов фотоприемников, принадлежащих рассматриваемому перепаду яркости изображения.Processing the amplitudes of the signals of photodetectors located on the first edge of the image consists in the following operations: determining the average level of the signal drop

= M + (M ^* -M) / 2,
determination of the average steepness of changes in the signals of neighboring photodetectors belonging to the first brightness difference:

=

where n = INT

determination of the number of the photodetector l having a signal amplitude closest to the average level

but smaller him

(3) determining the distance from the beginning of the first line of photodetectors of the discrete photodetector 5 to the middle of the first difference in brightness of the image (the first edge of the reference diaphragm 4):
S ₁ = T l + T

-b _l ) /

= T · l + δ (4) where T is the period of the line of photodetectors, δ is the correction of the position of the edge of the image taking into account the linear approximation of the signals of photodetectors belonging to the considered difference in brightness of the image.

Далее аналогично определяются: расстояние от начала первой линейки фотоприемников дискретного фотоприемника 5 до середины второго перепада яркости изображения (первый край трубы): S₂; расстояния от начала второй линейки фотоприемников дискретного фотоприемника 5 до середины третьего перепада яркости изображения (второй край эталонной диафрагмы 3): S₃; от начала второй линейки фотоприемников дискретного фотоприемника 5 до середины четвертого перепада яркости изображения (второй край трубы): S₄. Последующий блок программы определяет внешний диаметр D трубы с учетом систематической и случайной ошибок устройства, так как наряду с одновременно полученными отсчетами S₁,S₄, в блоке вычислений и управления 6 используется L_o размер эталонной диафрагмы 3, считываемый из ПЗУ:
D L_o S₂ + S₁ S₄ + S₃ (5)
Выражение (5) используется ввиду того, что первая и вторая линейки фотоприемников дискретного фотоприемника 5 опрашиваются навстречу друг другу. Далее по программе специальной командой из блок 6 вычислений и управления инициируется управляемый рассеиватель 2 (в первом варианте исполнения за счет активного состояния нематического жидкого кристалла, во втором варианте за счет поворота стеклянного диска на 90^о) параллельный входной пучок превращается в диффузно рассеянный. При этом на входах дискретного фотоприемника 5 образуются изображения диффузно освещенных краев эталонной диафрагмы 3, полученные после отражения от внутренней и внешней поверхности измеряемой трубы. Четыре перепада яркости, соответствующих этим изображениям, несут информацию о внешнем и внутреннем диаметрах.Further similarly determined: the distance from the beginning of the first line of photodetectors of the discrete photodetector 5 to the middle of the second difference in brightness of the image (the first edge of the pipe): S ₂ ; the distance from the beginning of the second line of photodetectors of the discrete photodetector 5 to the middle of the third difference in brightness of the image (second edge of the reference diaphragm 3): S ₃ ; from the beginning of the second line of photodetectors of the discrete photodetector 5 to the middle of the fourth difference in brightness of the image (second edge of the pipe): S ₄ . The subsequent program block determines the outer diameter D of the pipe, taking into account systematic and random errors of the device, since along with the simultaneously obtained samples S ₁ , S ₄ , in the calculation and control unit 6, L _{o is used the} size of the reference diaphragm 3 read from the ROM:
DL _o S ₂ + S ₁ S ₄ + S ₃ (5)
Expression (5) is used in view of the fact that the first and second line of photodetectors of the discrete photodetector 5 are interrogated towards each other. Then, according to the program, a special command from the unit 6 of calculation and control initiates a controlled diffuser 2 (in the first embodiment due to the active state of the nematic liquid crystal, in the second embodiment due to the rotation of the glass disk by 90 ^° ), the parallel input beam turns into diffusely scattered. At the same time, at the inputs of the discrete photodetector 5, images of diffusely lit edges of the reference diaphragm 3 are formed, obtained after reflection from the inner and outer surfaces of the measured pipe. Four brightness differences corresponding to these images carry information on the outer and inner diameters.

Далее по программе также как и ранее опрашиваются линейки фотоприемников дискретного фотоприемника 5 (при другом времени накопления) и аналогично определяются координаты перепадов яркости изображений: S₁', S₄'. При этом, вследствие расфокусировки оптические фронты изображений непосредственно краев эталонной диафрагмы являются пологими и не обнаруживаются условием (1). В то же время обнаруженные первый и третий перепады яркости соответствуют наружной поверхности трубы, а второй и четвертый внутренней. Далее определяется смещение Δ l трубы вдоль оптической оси:
Δl= l

_1

(6) где lо номинальное расстояние от трубы до главной плоскости объектива 4; смещение трубы перпендикулярно оптической оси Δ S и внутренний диаметр d:
Δ S S₂ S₄ (7)
d=(D+S₂+S₄-S

-S

)

(8)
Выражения 5-7 с целью их упрощения приводятся для случая коэффициента увеличения оптической схемы, равного 1.Further, according to the program, the line of photodetectors of the discrete photodetector 5 (with a different accumulation time) is also interrogated as before, and the coordinates of the differences in brightness of the images are determined similarly: S ₁ ', S ₄ '. In this case, due to defocusing, the optical fronts of images directly at the edges of the reference diaphragm are gentle and are not detected by condition (1). At the same time, the detected first and third brightness differences correspond to the outer surface of the pipe, and the second and fourth internal. Next, the displacement Δ l of the pipe along the optical axis is determined:
Δl = l

_1

(6) where lо is the nominal distance from the pipe to the main plane of the lens 4; the displacement of the pipe perpendicular to the optical axis Δ S and the inner diameter d:
Δ SS ₂ S ₄ (7)
d = (D + S ₂ + S ₄ -S

-S

)

(8)
Expressions 5-7 with the aim of simplifying them are given for the case of a magnification factor of the optical scheme equal to 1.

Далее из блока вычислений и управления 6 через интерфейс выводятся измеренные внутренний и внешний диаметры d и D. Further, the measured internal and external diameters d and D are derived from the calculation and control unit 6 via the interface

Технико-экономические преимущества заявляемого объекта заключаются в улучшении качества вытягиваемых опорных труб, и следовательно, в повышении основных эксплуатационных характеристик волоконно-оптических линий связи, так как затухание, частотные свойства волокон, вытягиваемых из опорных труб, во многом определяются стабильностью их геометpических размеров. The technical and economic advantages of the claimed object are to improve the quality of the elongated support pipes, and therefore, to increase the basic operational characteristics of fiber-optic communication lines, since the attenuation, frequency properties of the fibers drawn from the support pipes are largely determined by the stability of their geometric dimensions.

В предлагаемом устройстве определяется положение измеряемой трубы в оптической системе (Δ l, Δ S), что позволяет, с одной стороны, получить скорректированный, точный результат (±30 мкм) измерения внутреннего диаметра, а с другой стороны имеется возможность скорректировать положение вытягиваемой трубы в нагревательной печи (если в технологическом оборудовании предусмотрены соответствующие двигатели), что исключает неравномерность нагрева трубы и разнотолщинность ее стенок в различных направлениях. In the proposed device, the position of the measured pipe in the optical system is determined (Δ l, Δ S), which allows, on the one hand, to obtain a corrected, accurate result (± 30 μm) of the measurement of the inner diameter, and on the other hand, it is possible to correct the position of the drawn pipe in a heating furnace (if the corresponding equipment is provided in the technological equipment), which eliminates the uneven heating of the pipe and the thickness of its walls in different directions.

Предлагаемое устройство позволяет в 4-6 раз повысить точность измерения внутреннего диаметра вытягиваемых труб, в реальном масштабе времени корректировать основные характеристики установки вытяжки опорных труб, что позволяет увеличить процент выхода годных изделий, т.е. повысить экономическую эффективность технологической установки вытяжки кварцевых труб. The proposed device allows 4-6 times to increase the accuracy of measuring the inner diameter of the drawn pipes, in real time to adjust the main characteristics of the installation of the exhaust pipe support, which allows to increase the percentage of suitable products, i.e. increase the economic efficiency of the technological installation of the extraction of quartz pipes.

Разработан и создан макет предлагаемого устройства (для стабилизации вытяжки кварцевых опорных труб). A model of the proposed device was designed and created (to stabilize the extraction of quartz support tubes).

Claims

1. DEVICE FOR MEASURING PRODUCT DIAMETERS, comprising an optically connected illuminator, a diffuser, a reference aperture, a lens, a discrete photodetector, the inputs and outputs of the latter are connected to a calculation and control unit, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, the diffuser is made controllable and connected to the computing and control unit.

2. The device according to claim 1, characterized in that the controlled diffuser is made in the form of a translucent flat cell filled with a nematic liquid crystal.

3. The device according to p. 1, characterized in that the controlled diffuser is made in the form of a translucent glass disk with scattering sectors, mounted on the motor shaft.