RU2260174C1 - Оптико-электронное устройство для контроля угловых размеров - Google Patents
Оптико-электронное устройство для контроля угловых размеров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260174C1 RU2260174C1 RU2004107832/28A RU2004107832A RU2260174C1 RU 2260174 C1 RU2260174 C1 RU 2260174C1 RU 2004107832/28 A RU2004107832/28 A RU 2004107832/28A RU 2004107832 A RU2004107832 A RU 2004107832A RU 2260174 C1 RU2260174 C1 RU 2260174C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- spring suspension
- photodetector
- measuring unit
- analog
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Оптико-электронное устройство для контроля угловых размеров содержит осветитель, измеряемый объект, реперную линейку, оптическую систему, фотоприемник, аналого-цифровой преобразователь, измерительный блок, датчик положения и привод. Также дополнительно введена пружинная подвеска, датчик положения является датчиком положения пружинной подвески, привод выполнен в виде привода перемещения пружинной подвески, пружинная подвеска, кинематически связана с реперной линейкой с одной стороны и с приводом перемещения и датчиком положения пружинной подвески с другой стороны. Технический результат - повышение точности и скорости процесса контроля размеров. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.
Description
Изобретение относится к технике контроля и может быть использовано для автоматизации операции контроля угловых размеров.
Известен лазерный измеритель (см. авторское свидетельство СССР №1647239, М.кл5. G 01 В 11/08, 1991). Указанное устройство содержит последовательно установленные лазер, сканирующий блок, коллиматор, объектив и фотоприемник. Для определения угловых размеров устройство снабжено зеркалом, установленным после объектива под углом к оптической оси измерителя, и дополнительным фотоприемником, оптически связанным с зеркалом, а сканирующий блок выполнен в виде фазовой дифракционной решетки и диафрагмы с отверстиями, скрепленных между собой, и установлен с возможностью вращения вокруг оси измерителя. Устройство предназначено для технологического и выходного контроля при измерении линейных и угловых размеров объектов.
Недостатками известного устройства являются невысокая точность оценки размеров измеряемого объекта и невысокая скорость измерения.
Из известных устройств наиболее близким по технической сущности заявляемому (прототипом) является оптико-электронное устройство для измерения диаметров тел вращения (см. авторское свидетельство РФ №2164664, М.кл7. G 01 В 11/08, 2001). Названное устройство состоит из измерительного блока, фотоприемника, оптической системы, измеряемого объекта, реперной линейки, прижимного ролика, привода вращения, опор измеряемого объекта, осветителя, датчика углового положения опор измеряемого объекта, аналого-цифрового преобразователя. Пучок света направляется на измеряемое тело вращения и реперную линейку. Часть пучка света направляется оптической системой на фотоприемник. Информация с фотоприемника для преобразования в цифровую форму поступает на вход аналого-цифрового преобразователя, а затем в измерительный блок. Измерительный блок производит определение диаметра измеряемого тела вращения. Во время измерений тело вращения располагают на опорах.
Недостатком указанного оптико-электронного устройства является необходимость перемещения измеряемого объекта относительно фотоприемника, что существенно снижает скорость процесса измерения.
Задачей изобретения является повышение точности и скорости процесса контроля размеров за счет возможности контроля угловых размеров.
Задача изобретения достигается тем, что в оптико-электронное устройство для контроля угловых размеров, содержащее осветитель, измеряемый объект, реперную линейку, оптическую систему, фотоприемник, аналого-цифровой преобразователь, измерительный блок, датчик, привод, дополнительно введены пружинная подвеска, кинематически связанная с реперной линейкой с одной стороны и с приводом перемещения и датчиком положения пружинной подвески с другой стороны. Реперная линейка выполнена в виде углового калибра.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показана функциональная схема устройства; на фиг.2 показан вид изображения в плоскости изображений оптической системы в случае, когда измеряемый угловой размер больше измерительного угла углового калибра; на фиг.3 показан вид изображения в плоскости изображений оптической системы в случае, когда измеряемый угловой размер меньше измерительного угла углового калибра; на фиг.4 показана тактовая диаграмма работы прибора с зарядовой связью, на фиг.5 показан частично освещенный элемент фоточувствительного прибора с зарядовой связью; на фиг.6 показана факсимильная цифровая модель изображения в случае, когда измеряемый угловой размер больше измерительного угла углового калибра; на фиг.7 показана факсимильная цифровая модель изображения в случае, когда измеряемый угловой размер меньше измерительного угла углового калибра.
Оптико-электронное устройство для контроля угловых размеров состоит из измерительного блока 1, фотоприемника 2, оптической системы 3, измеряемого объекта 4, на котором размещен угловой калибр 5, соединенный с пружинной подвеской 6, привода 7 перемещения, осветителя 8, аналого-цифрового преобразователя 9, датчика 10 положения пружинной подвески. Выход фотоприемника 2 связан с входом 11 аналого-цифрового преобразователя 9, а входы фотоприемника 2 связаны с выходами 13 измерительного блока 1. Вход привода 7 перемещения связан с выходом 12 измерительного блока 1, а выход датчика 10 положения пружинной подвески связан с входом 14 измерительного блока 1.
Система работает следующим образом. Измеряемый объект 4 помещают между осветителем 8 и оптической системой 3. Для контроля углового размера измеряемого объекта 4 угловой калибр 5 приводится в непосредственный контакт с измеряемым объектом 4. В целях повышения точности контакта углового калибра 5 с измеряемым объектом 4 используют пружинную подвеску 6, передающую движение от привода 7 перемещения на угловой калибр 5. В момент, когда достигается необходимое усилие поджатия пружинной подвески 5, сигнал с датчика 10 положения пружинной подвески передается на вход 14 измерительного блока 1 и запускает измерительный процесс. В качестве датчика 10 положения пружинной подвески может использоваться типовой концевой выключатель. Пучок света, сформированный осветителем 8, направляется на измеряемый объект 4 и угловой калибр 5. Часть пучка света, прошедшая через зазоры между измеряемым объектом 4 и угловым калибром 5, направляется оптической системой 3 на фотоприемник 2, представляющий собой матричный фоточувствительный прибор с зарядовой связью, состоящий из фоточувствительных элементов, в каждом из которых под действием падающего на ячейку света возможно накопление электрического заряда, величина которого пропорциональна интенсивности светового потока и времени накопления заряда. Под действием приложенных к фоточувствительному прибору с зарядовой связью управляющих напряжений формируемые заряды сдвигаются в выходной сдвиговый регистр, а затем на выход фотоприемника 2. Информация с фотоприемника 2 для преобразования в цифровую форму поступает на вход 11 аналого-цифрового преобразователя 9, а затем в измерительный блок 1. Измерительный блок 1 представляет собой микропроцессор, вырабатывающий сигналы, управляющие считыванием информации из фотоприемника 2, и производящий контроль углового размера измеряемого объекта 4.
Вид изображения в плоскости изображений оптической системы представлен на фиг.2 и фиг.3, где: 15 - тень от измеряемого объекта; 16 - тень от углового калибра; 17 - светлые участки, соответствующие отклонению от заданного угла.
Функционирование матричного фоточувствительного прибора с зарядовой связью поясняется диаграммой, приведенной на фиг.4, где представлены импульсы на первой, второй, третьей фазах секции накопления 18, 19, 20; на первой, второй, третьей фазах секции памяти 21, 22, 23; гасящие импульсы (кадровый и строчный) 24; импульсы на первой, второй, третьей фазах выходного регистра 25, 26, 27; импульсы на затворах транзистора сброса 28. В секции накопления происходит формирование зарядовых пакетов. Во время кадрового гасящего импульса осуществляется параллельный перенос накопленных зарядов в секцию памяти, для чего одновременно тактируют электроды фоточувствительной области и области памяти в соответствии с тактовой диаграммой, приведенной на фиг.4. По окончании переноса в фоточувствительной секции начинается новый цикл накопления, а из секции памяти производится построчный параллельный сдвиг зарядов в выходной регистре частотой строк. Сдвиг каждой строки из секции памяти в выходной регистр происходит во время строчного гасящего импульса. В том случае, если элемент фотоприемника не освещен, после переноса заряда с указанного фотоэлемента на выход устройства на нем формируется низкий уровень выходного сигнала и соответствующий ему код на выходе аналого-цифрового преобразователя. Освещенный элемент формирует высокий уровень выходного сигнала и соответствующий ему код на выходе аналого-цифрового преобразователя в соответствующем такте. Если элемент фотоприемника освещен частично, как представлено на фиг.5, где 29 - освещенный участок элемента, 30 - неосвещенный участок элемента, то уровень выходного сигнала и соответствующий ему код на выходе аналого-цифрового преобразователя определяются по формулам:
где:
Uвых - уровень выходного сигнала;
UT - уровень выходного сигнала, формируемый неосвещенным элементом;
Uсв -уровень выходного сигнала, формируемый освещенным элементом;
Uпорог - уровень выходного сигнала, задающийся при настройке системы;
Sсв - площадь освещенного участка элемента;
S - общая площадь элемента.
Итогом порогового разложения по коду аналого-цифрового преобразователя является разделение элементов матрицы изображения на светлые и темные.
В результате получается факсимильная цифровая модель изображения, представленная на фиг.6 и фиг.7, где: 31 - пикселы, соответствующие темным участкам; 32 - пикселы, соответствующие светлым участкам. Далее производится подсчет количества пикселов N, воспринимаемых системой как светлые.
Соответствие углового размера измеряемого объекта заданной величине определяется по формулам:
N<Nпорог (годен)
N>Nпорог(негоден)
где:
N - число пикселов, воспринимаемых системой как светлые;
Nпорог
- величина порога, соответствующая числу пикселов, укладывающихся в заданный допуск отклонения от размера.
По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обеспечивает возможность контроля угловых размеров, повышение точности и скорости процесса контроля.
Claims (2)
1. Оптико-электронное устройство для контроля угловых размеров, содержащее осветитель, измеряемый объект, реперную линейку, оптическую систему, фотоприемник, аналого-цифровой преобразователь, измерительный блок, датчик положения и привод, выход фотоприемника связан с входом аналого-цифрового преобразователя, вход фотоприемника связан с одним из выходов измерительного блока, выход аналого-цифрового преобразователя связан с одним из входов измерительного блока, вход привода перемещения связан с одним из выходов измерительного блока, выход датчика положения связан с одним из входов измерительного блока, отличающееся тем, что дополнительно введена пружинная подвеска, датчик положения является датчиком положения пружинной подвески, привод выполнен в виде привода перемещения пружинной подвески, пружинная подвеска кинематически связана с реперной линейкой с одной стороны и с приводом перемещения и датчиком положения пружинной подвески с другой стороны.
2. Оптико-электронное устройство для контроля угловых размеров по п.1, отличающееся тем, что реперная линейка выполнена в виде углового калибра.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004107832/28A RU2260174C1 (ru) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Оптико-электронное устройство для контроля угловых размеров |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004107832/28A RU2260174C1 (ru) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Оптико-электронное устройство для контроля угловых размеров |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2260174C1 true RU2260174C1 (ru) | 2005-09-10 |
Family
ID=35847890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004107832/28A RU2260174C1 (ru) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Оптико-электронное устройство для контроля угловых размеров |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2260174C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9705461B1 (en) | 2004-10-26 | 2017-07-11 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Calculating and adjusting the perceived loudness and/or the perceived spectral balance of an audio signal |
-
2004
- 2004-03-16 RU RU2004107832/28A patent/RU2260174C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9705461B1 (en) | 2004-10-26 | 2017-07-11 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Calculating and adjusting the perceived loudness and/or the perceived spectral balance of an audio signal |
| US9954506B2 (en) | 2004-10-26 | 2018-04-24 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Calculating and adjusting the perceived loudness and/or the perceived spectral balance of an audio signal |
| US9960743B2 (en) | 2004-10-26 | 2018-05-01 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Calculating and adjusting the perceived loudness and/or the perceived spectral balance of an audio signal |
| US9966916B2 (en) | 2004-10-26 | 2018-05-08 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Calculating and adjusting the perceived loudness and/or the perceived spectral balance of an audio signal |
| US9979366B2 (en) | 2004-10-26 | 2018-05-22 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Calculating and adjusting the perceived loudness and/or the perceived spectral balance of an audio signal |
| US10361671B2 (en) | 2004-10-26 | 2019-07-23 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
| US10374565B2 (en) | 2004-10-26 | 2019-08-06 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
| US10389321B2 (en) | 2004-10-26 | 2019-08-20 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
| US10389319B2 (en) | 2004-10-26 | 2019-08-20 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
| US10389320B2 (en) | 2004-10-26 | 2019-08-20 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
| US10396739B2 (en) | 2004-10-26 | 2019-08-27 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
| US10396738B2 (en) | 2004-10-26 | 2019-08-27 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
| US10411668B2 (en) | 2004-10-26 | 2019-09-10 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
| US10454439B2 (en) | 2004-10-26 | 2019-10-22 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
| US10476459B2 (en) | 2004-10-26 | 2019-11-12 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
| US10720898B2 (en) | 2004-10-26 | 2020-07-21 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
| US11296668B2 (en) | 2004-10-26 | 2022-04-05 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6433858B1 (en) | Autofocusing apparatus of a sighting telescope | |
| EP2325625A1 (en) | Inspection system | |
| US6456368B2 (en) | Three-dimensional image capturing device | |
| ATE290686T1 (de) | Wellenfrontsensor mit multifokaler hartmannplatte und seine verwendung in einer linsenmessvorrichtung oder einem aktiven optischen reflexionsteleskop | |
| JP2008209162A (ja) | 距離画像センサ | |
| CN101629803A (zh) | 一种干涉环自动计数系统及计数方法 | |
| EP1498840A3 (en) | Light beam control in an image exposure apparatus | |
| JP4105801B2 (ja) | ３次元画像入力装置 | |
| RU2260174C1 (ru) | Оптико-электронное устройство для контроля угловых размеров | |
| JP3242194B2 (ja) | プロセス方向における受光ベルトの速度測定方法 | |
| US20010022653A1 (en) | Three-dimensional image capturing device | |
| JP2002286504A (ja) | 光センサ回路およびこれを用いた光学式変位測長器 | |
| CN109729289A (zh) | 光学式传感器及检测方法 | |
| CN101086648B (zh) | 光学扫描设备 | |
| JP2018017670A (ja) | 分光特性取得装置、画像評価装置、及び画像形成装置 | |
| EP0522815A1 (en) | Speed sensor | |
| JPH0723789Y2 (ja) | 光学系の深度方向傾き検出装置 | |
| JP4900199B2 (ja) | 測光装置および測光方法 | |
| Mahadi et al. | Precise Measurement of Displacement Using Pixels | |
| RU2263963C2 (ru) | Способ идентификации оптических пломб | |
| RU2262660C1 (ru) | Способ и устройство бесконтактного оптического измерения размеров объектов | |
| JPS6132324Y2 (ru) | ||
| EP1258701A3 (en) | A process for reading fractions of an interval between contiguous photo-sensitive elements in a linear optical sensor | |
| JP2645111B2 (ja) | 太陽センサ | |
| SU1427173A1 (ru) | Автоматизированный гониометр дл измерени углов многогранных призм |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060317 |