RU2296946C1 - Device for measuring thickness of transparent material - Google Patents
Device for measuring thickness of transparent material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2296946C1 RU2296946C1 RU2005124381/28A RU2005124381A RU2296946C1 RU 2296946 C1 RU2296946 C1 RU 2296946C1 RU 2005124381/28 A RU2005124381/28 A RU 2005124381/28A RU 2005124381 A RU2005124381 A RU 2005124381A RU 2296946 C1 RU2296946 C1 RU 2296946C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- counter
- circuit
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое устройство относится к области линейных измерений, выполняемых с помощью оптических устройств, например, для измерения прозрачных материалов, таких как стекло.The inventive device relates to the field of linear measurements performed using optical devices, for example, for measuring transparent materials such as glass.
Известны оптические измерительные устройства фирмы MSC, приведенные в специализированном информационном бюллетене "Стеклянная тара" №5, 2004 г., стр.8...11 [1], использующие измерение разности хода лазерных лучей, отраженных от наружной и внутренней стенок изделия. Это сложные и дорогие системы.Known optical measuring devices of the company MSC, are given in the specialized newsletter "Glass containers" No. 5, 2004, pp. 8 ... 11 [1], using the measurement of the difference in the path of laser beams reflected from the outer and inner walls of the product. These are complex and expensive systems.
Известно такое устройство для измерения толщины стенки прозрачного тела, описанное в а.с. №422947, М. Кл. G 01 B 11/06, от 04.09.74 [2], принятое за прототип. Это устройство содержит источник света с оптической системой, сканистор, т.е. фотоэлектрический преобразователь развертывающего типа, блок обработки сигнала в виде генератора, трансформатора, измерителя, интегратора и измерительного прибора-индикатора. Данному устройству сопутствует погрешность, связанная с тем, что при измерении расстояния между отраженными лучами трудно определить оси лучей, так как их изображения размыты и отличаются по размерам для изображений от дальней и ближней стенок.It is known such a device for measuring the wall thickness of a transparent body, described in A.S. No. 422947, M. Cl. G 01
Предлагаемое устройство позволяет уменьшить эту погрешность за счет того, что расстояния между осями, которые пропорциональны соответствующим временным интервалам при развертке во времени, находят как полусумму интервалов между передними и задними фронтами электрических импульсов, отображающих на выходе фотоэлектрического преобразователя отраженное от наружной и внутренней стенок изображение луча источника света. Для этого в известном устройстве, содержащем размещенные в корпусе источник света, индикатор, источник питания, фотоэлектрический преобразователь и блок обработки сигналов, соединенный с преобразователем посредством прямого и инверсного выводов строчной и кадровой синхронизации, а также информационного вывода, блок обработки сигналов выполнен в виде первого, второго и третьего элементов задержки, первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого счетчиков, первого, второго, третьего триггеров, первой, второй, третьей, четвертой, пятой и шестой схем И совпадения, первой и второй схем ИЛИ, генератора, блока деления, преобразователя кода в дополнительный, регистра и блока постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).The proposed device allows to reduce this error due to the fact that the distances between the axes, which are proportional to the corresponding time intervals during the time sweep, are found as the half-sum of the intervals between the leading and trailing edges of the electrical pulses, which display the image of the beam reflected from the outer and inner walls at the output of the photoelectric converter light source. To do this, in a known device containing a light source, an indicator, a power source, a photoelectric converter and a signal processing unit connected to the converter via direct and inverse outputs of horizontal and frame synchronization, as well as information output, the signal processing unit is made in the form of the first , the second and third delay elements, the first, second, third, fourth, fifth, sixth counters, the first, second, third triggers, the first, second, third, fourth, p and sixth AND circuits coincidence, the first and second OR circuits, the generator, the block division, code converter extra register unit and a read only memory (ROM).
При этом входы первого и второго элементов задержки объединены со входами установки в "0" третьего и четвертого счетчиков и с прямым выводом строчной синхронизации, а их выходы соединены соответственно с первым и вторым входами первой схемы И, ее третий вход соединен с информационным выводом фотоэлектрического преобразователя, а выход - со входом счета по положительному фронту первого счетчика и со входом счета по отрицательному фронту второго счетчика. Причем входы разрешения счета первого и второго счетчиков соединены соответственно с положительной и нулевой шинами питания.In this case, the inputs of the first and second delay elements are combined with the inputs of the “0” setting of the third and fourth counters and with a direct output of horizontal synchronization, and their outputs are connected respectively to the first and second inputs of the first circuit AND, its third input is connected to the information output of the photoelectric converter , and the output is with the input of the account on the positive front of the first counter and with the input of the account on the negative front of the second counter. Moreover, the resolution enable inputs of the first and second counters are connected respectively to the positive and zero power buses.
К инверсному выводу строчной синхронизации подключены входы установки в "0" первого и второго счетчиков, а также первого и второго триггеров.The inverse output of horizontal synchronization is connected to the inputs of the installation in "0" of the first and second counters, as well as the first and second triggers.
Выходы первых разрядов первого и второго счетчиков соединены с первыми входами соответственно четвертой и пятой схем И, а выходы вторых разрядов - с первыми входами соответственно второй и третьей схем И и первым и вторым входами первой схемы ИЛИ. Выход генератора подключен ко вторым входам второй, третьей, четвертой, пятой и шестой схем И.The outputs of the first bits of the first and second counters are connected to the first inputs of the fourth and fifth AND circuits, respectively, and the outputs of the second bits are connected to the first inputs of the second and third AND circuits, respectively, and the first and second inputs of the first OR circuit. The output of the generator is connected to the second inputs of the second, third, fourth, fifth and sixth circuits I.
Третьи входы второй и третьей схем И соединены соответственно с инверсными выходами первого и второго триггеров. Четвертый вход третьей схемы И соединен с прямым выходом первого триггера, первый вход шестой схемы И объединен с выходом третьего элемента задержки, вход которого связан с прямым выводом кадровой синхронизации, с управляющим входом регистра, а также со входами установки в "0" пятого и шестого счетчиков. Третий вход шестой схемы И соединен с инверсным выходом третьего триггера, его вход установки в "1" соединен с выходом переноса обратного счета пятого счетчика, вход прямого счета которого соединен с выходом второй схемы ИЛИ, а вход обратного счета - с выходом шестой схемы И и с первым входом блока деления. Вход установки в "0" третьего триггера и вход управления ПЗУ соединены с инверсным выводом кадровой синхронизации. Выход первой схемы ИЛИ соединен со счетным входом шестого счетчика, параллельный выход которого через преобразователь прямого кода в дополнительный соединен посредством шины со вторым входом блока деления, выход которого соединен со входом адреса ПЗУ, входы выборки ПЗУ и регистра соединены с общей шиной, а вход регистра - с выходом ПЗУ, выход регистра соединен с выходом блока обработки сигналов.The third inputs of the second and third circuits AND are connected respectively with the inverse outputs of the first and second triggers. The fourth input of the third circuit And is connected to the direct output of the first trigger, the first input of the sixth circuit And is combined with the output of the third delay element, the input of which is connected to the direct output of frame synchronization, with the control input of the register, as well as with the inputs of the “0” setting of the fifth and sixth counters. The third input of the sixth circuit AND is connected to the inverse output of the third trigger, its input to “1” is connected to the output of the countdown transfer of the fifth counter, the direct count input of which is connected to the output of the second OR circuit, and the input of the countdown to the output of the sixth circuit AND and with the first input of the division block. The installation input in the "0" of the third trigger and the ROM control input are connected to the inverse frame synchronization output. The output of the first OR circuit is connected to the counting input of the sixth counter, the parallel output of which through the direct code converter to the secondary is connected via a bus to the second input of the division unit, the output of which is connected to the ROM address input, the ROM and register sample inputs are connected to the common bus, and the register input - with the output of the ROM, the output of the register is connected to the output of the signal processing unit.
Третий вход блока деления и второй выход третьего элемента задержки объединены между собой. Выход второй схемы И соединен со входом обратного счета третьего счетчика и со вторым входом второй схемы ИЛИ, первый же ее вход соединен с выходом третьей схемы И и со входом обратного счета четвертого счетчика, к выходам четвертой и пятой схем И подключены соответственно входы прямого счета третьего и четвертого счетчиков, выходы обратного переноса которых подключены соответственно ко входам установки в "1" первого и второго триггеров.The third input of the division unit and the second output of the third delay element are combined. The output of the second AND circuit is connected to the input of the countdown of the third counter and to the second input of the second OR circuit, its first input is connected to the output of the third circuit of And and the input of the countdown of the fourth counter, the inputs of the direct count of the third are connected respectively and the fourth counters, the outputs of the reverse transfer which are connected respectively to the inputs of the installation in "1" of the first and second triggers.
На выходе блока обработки сигналов формируется код Nδ, пропорциональный толщине δ материала в соответствии с математическим выражениемAt the output of the signal processing unit, an N δ code is generated proportional to the thickness δ of the material in accordance with the mathematical expression
где F - знак функциональной зависимости толщины от интервала времени между электрическими сигналами, соответствующими изображениям лучей, отраженных от наружной и внутренней стенок,where F is the sign of the functional dependence of the thickness on the time interval between electrical signals corresponding to images of rays reflected from the outer and inner walls,
- подсчитанные за период кадровой развертки суммы длительностей интервалов времени между соответственно передними и задними фронтами импульсных сигналов на выходе фотоэлектрического преобразователя, отображающих отраженные лучи; - the sums of the time intervals calculated between the leading and trailing edges of the pulsed signals at the output of the photoelectric transducer displaying the reflected rays, calculated for the frame scanning period;
nn, nз - числа интервалов Тп и Тз соответственно, подсчитанные за период кадровой развертки.n n , n s - the number of intervals Tn and Tz, respectively, calculated for the period of personnel scanning.
В предлагаемом устройстве блок деления может быть выполнен в виде первого и второго счетчиков, схемы ИЛИ и инвентора, вход которого объединен с выходом первого и входом второго счетчиков, а выход соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к третьему входу блока деления и входам установки в "0" обоих счетчиков, а выход - ко входу разрешения предварительной записи первого счетчика, вход предварительной записи которого соединен со вторым входом блока деления, а счетный вход - с первым входом блока, выход второго счетчика соединен с выходом блока деления.In the proposed device, the division unit can be made in the form of the first and second counters, an OR circuit, and an investor, the input of which is combined with the output of the first and input of the second counters, and the output is connected to the first input of the OR circuit, the second input of which is connected to the third input of the division unit and the inputs of the installation are “0” of both counters, and the output is to the pre-recording permission input of the first counter, the pre-recording input of which is connected to the second input of the division unit, and the counting input to the first input of the unit, the output of the second counter with connected to the output of the division block.
Кроме того, предлагаемое устройство может отличаться тем, что в качестве блока обработки сигналов применен микропроцессор, что позволяет уменьшить габариты устройства и расширить возможности его применения для изменения толщины стенок объектов с ограниченной плоской частью, например стеклянных бутылок, банок.In addition, the proposed device may differ in that a microprocessor is used as a signal processing unit, which allows to reduce the dimensions of the device and expand its application possibilities for changing the wall thickness of objects with a limited flat part, for example glass bottles, cans.
На фиг.1 приведено изображение лучей H и B, отраженных от наружной и внутренней стенок, а также показан лист стекла, толщина δ которого измеряется.Figure 1 shows the image of the rays H and B reflected from the outer and inner walls, and also shows a sheet of glass, the thickness δ of which is measured.
На фиг.2а приведены изображения пятен от лучей, если их наблюдать на экране видеомонитора, подключенного к выходу ФЭП, а на фиг.2б показаны электрические сигналы, образующиеся на выходе ФЭП, если их наблюдать осциллографом. Показаны три строки развертки с условными номерами 1с, 2с, 3с, которые формируют изображения в кадре. Реально таких строк в несколько раз больше.Figure 2a shows the images of spots from the rays, if they are observed on the screen of a video monitor connected to the output of the photomultiplier, and figure 2b shows the electrical signals generated at the output of the photomultiplier if they are observed by an oscilloscope. Three scan lines with conditional numbers 1s, 2s, 3s are shown, which form images in the frame. In reality, there are several times more such lines.
На фиг.3 приведена функциональная схема примера выполнения устройства с более подробным раскрытием блока обработки сигналов.Figure 3 shows a functional diagram of an example implementation of the device with a more detailed disclosure of the signal processing unit.
На фиг.4 изображены осциллограммы сигналов, которые формируются в процессе работы устройства.Figure 4 shows the waveforms of the signals that are generated during operation of the device.
Устройство содержит источник 1 света, фотоэлектрический преобразователь (ФЭП) 2, блок 3 обработки сигналов, индикатор 4, которые расположены в корпусе 5. На все блоки подано напряжение U питания. В качестве источника 1 света может быть использован лазерный формирователь с остро направленным лучом. В качестве фотоэлектрического преобразователя можно применить видеокамеру, имеющую преобразователь изображения в электрический сигнал (см., например, информационный бюллетень "Стеклянная тара", №3, 2005 г., стр.5, [3] а также каталог "Farnell in one", 1 Mar 03, Р.578 [4], где описана миниатюрная видеокамера с электрическим сигналом на выходе в телевизионном формате PAL типа МО-S308).The device comprises a
Блок 3 обработки сигналов (фиг.3) соединяется с выходами ФЭП по первому входу с прямым СИ1 и инверсным сигналами строчной синхронизации, по второму входу: СИ2 - прямым и - инверсным сигналами кадровой синхронизации и третьему информационному входу.The signal processing unit 3 (Fig. 3) is connected to the outputs of the photomultiplier tubes at the first input with direct SI1 and inverse signals of horizontal synchronization, on the second input: SI2 - direct and - inverse signals of frame synchronization and the third information input.
Блок 3 содержит первый 6, второй 7, третий 8 элементы задержки, первую 9, вторую 10, третью 11, четвертую 12, пятую 13 и шестую 14 схемы И совпадения, первую 15, вторую 16 схемы ИЛИ, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20, пятый 21, шестой 22 счетчики. Причем счетчики 17, 18 типа КР1554ИЕ23 или НС4520 (справочник "Логические ИС" ч.2, БИНОМ, 1993 г., стр.383) [5], счетчики 19, 20, 21, 22 типа КР1554ИЕ6 или 74АС193, стр.365 справочника [5].
Имеются также триггеры: первый 23, второй 24, третий 25, имеющие входы установки нулевым уровнем сигнала, генератор 26, преобразователь 27 прямого кода в дополнительный (см книгу У.Титце, К.Шенк, Полупроводниковая схемотехника, М.: Мир, 1982, стр.353, 354 [6]), ПЗУ 28, регистр 29, блок деления 30.There are also triggers: the first 23, the second 24, the third 25, with zero-level setup inputs, a generator 26, a direct code converter 27 into an additional one (see the book by U. Titze, K. Schenk, Semiconductor circuitry, M .: Mir, 1982, p. 353, 354 [6]),
В состав блока деления входят первый 31, второй 32 счетчики, схема ИЛИ 33, инвертор 34.The composition of the division block includes the first 31, second 32 counters, OR circuit 33, inverter 34.
Подают питание U на все элементы устройства, его накладывают на наружную поверхность объекта измерения или размещают на фиксированном расстоянии от поверхности.U is supplied with power to all elements of the device, it is applied to the outer surface of the measurement object or placed at a fixed distance from the surface.
Остро направленный луч от источника света 1 падает на наружную поверхность листа стекла и, частично отражаясь от этой поверхности - линия H, фиг.1, попадает через объектив в фотоэлектрический преобразователь 2, другая часть луча преломляется, проходит через лист стекла, отражается от его внутренней поверхности и попадает - линия B, также через объектив в преобразователь. Изображения H и B обоих лучей (фиг.2а) преобразуются в электрические сигналы (фиг.2б).A sharply directed beam from the
Видеоизображению фиг.2а соответствует последовательная во времени совокупность электрических сигналов фиг.2б, фиг.4г, е.The video image of FIG. 2a corresponds to a time-consistent set of electrical signals of FIG. 2b, FIG.
На фиг.4 приведены осциллограммы сигналов, наблюдаемых в разных точках устройства в пределах одного кадра развертки:Figure 4 shows the waveforms of the signals observed at different points of the device within one scan frame:
а) - импульсы кадровой развертки СИ2 (вх 2 блока 3), на входе 2 имеется также инверсный сигнал ;a) - SI2 frame scan pulses (
б) - сигнал на выходе 1 элемента 8 задержки;b) - the signal at the output of 1 element 8 delay;
в), д) - импульсы строчной развертки на входе "вх 1" блока 3 в разных масштабах;c), e) - line scan pulses at the input "
г), е) - сигнал на информационном входе "вх 3" в разных масштабах.d), e) - a signal at the information input "
В реальном случае сигналы а), в), г) могут быть собраны на одном выходе, но для удобства рассмотрения взяты раздельные выходы.In the real case, signals a), c), d) can be collected at one output, but for convenience of consideration, separate outputs are taken.
На фиг.2 в виде горизонтальных линий 1C, 2C, 3C показаны строки. Их пересечения с контурами световых пятен образуют передний и задний фронты электрических импульсов 1Н, 2Н, 3Н и 1В, 2В, которые показаны на осциллограмме 4е) развернутыми по кадру.2, rows are shown as
Расстояние То между осями ОН и ОВ пятен пропорционально толщине δ материала.The distance To between the axes of OH and OB of the spots is proportional to the thickness δ of the material.
Луч Н (фиг.1) падает под углом α1, на наружную поверхность, под таким же углом в точке О уходит в объектив ФЭП 2, другая его часть преломляется и снова отражается в точке С, углы преломления и последующего отражения α2, в точке А происходит второе преломление, и луч В под углом α1 к поверхности уходит в объектив преобразователя 2. Из точки А восстановим перпендикуляр АК к лучу ОН. Прямоугольные треугольники АЕК и АКО подобны (углы и с взаимно перпендикулярными сторонами равны),Beam H (Fig. 1) falls at an angle α 1 , onto the outer surface, at the same angle at point O, goes into the
Решаем (2), (3), (4) относительно δ, находимWe solve (2), (3), (4) with respect to δ, we find
Так как углы α1 и α2 для данного материала постоянны, то, измеряя расстояние АК между лучами или интервалы времени между ними при развертке во времени, находим δ.Since the angles α 1 and α 2 for a given material are constant, then, by measuring the distance AK between the rays or the time intervals between them when scanning in time, we find δ.
Для электрического отображения пятен на осциллограмме расстоянию АК соответствует длительность интервала То времени между серединами импульсов (фиг.2);For the electrical display of spots on the waveform, the AK distance corresponds to the duration of the time interval T0 between the midpoints of the pulses (Fig. 2);
где k - коэффициент пропорциональности.where k is the coefficient of proportionality.
Из-за малой длительности импульсов 1Н, 2Н, 1В, 2В возникает трудность определения интервала То через длительности непосредственно, проще и точнее определять интервалы между одноименными фронтами: передними Тп и задними Тз и вычислять То следующим образом.Due to the short duration of
Если пятна Н и В симметричны относительно осей ОН и ОВ, то То можно определить (рассмотрим строку 2С) следующим образом:If the spots H and B are symmetric about the axes OH and OB, then Then can be determined (consider
, ,
где t1 - половина длительности импульса от пятна Н;where t 1 - half the duration of the pulse from the spot H;
t2 - тоже для пятна В;t 2 - also for spot B;
t3 - интервал времени между задним фронтом импульса 2Н и передним фронтом импульса 2В.t 3 - the time interval between the trailing edge of the
Подставляя (8) и (9) в (7), находимSubstituting (8) and (9) into (7), we find
Для уменьшения случайной погрешности подсчитывается в каждом кадре суммарная длительность пар интервалов Тп и Тз и делится на удвоенное число пар, равное суммарному количеству интервалов, образованных передними и задними фронтами импульсов в кадре, получаем Тo сред - среднее значение Тo в кадре.To reduce random error, the total duration is calculated in each frame pairs of intervals Tn and T3 and is divided by twice the number of pairs equal to the total number of intervals formed by the leading and trailing edges of the pulses in the frame, we obtain T o medium - the average value of T o in the frame.
Решаем совместно (5), (6), (11) и заменяем , получаемWe solve together (5), (6), (11) and replace we get
Формула (12) представляет идеализированную зависимость для вычисления δ (фиг.2в, линия f). Из-за различных погрешностей, связанных, например, с искажением изображения объективом ФЭП, реально имеет место зависимость в виде функции F. Для уменьшения погрешности в блок 3 введено ПЗУ 28, в котором значения F1...Fi используются в качестве адресов, по которым предварительно при калибровке устройства зашивают правильные значения толщин δ1...δi.Formula (12) represents an idealized dependence for calculating δ (Fig. 2B, line f). Due to various errors associated with, for example, image distortion by the photovoltaic lens, there is actually a dependence in the form of function F. To reduce the error, a
Тогда передаточная характеристика устройства может быть представлена в виде математического выражения (1), реализация которого происходит циклически в каждом кадре, т.е. между двумя соседними импульсами СИ2 (фиг.4а). Импульсами СИ2 устанавливаются в исходное состояние счетчики 21, 22, а импульсом - триггер 25. Одновременно с СИ2 вырабатывается первый импульс строчной синхронизации СИ1 и инверсный , которые устанавливают в исходное состояние элементы 19, 20 и 17, 18, 23, 24 соответственно.Then the transfer characteristic of the device can be represented as a mathematical expression (1), the implementation of which occurs cyclically in each frame, i.e. between two adjacent pulses of SI2 (figa). SI2 pulses are installed in the initial state of the counters 21, 22, and a pulse - trigger 25. Simultaneously with SI2, the first pulse of horizontal synchronization SI1 and inverse are generated , which establish the initial state of the
СИ2 запускает элемент 8 задержки, а СИ1 - элементы 6, 7, на их выходах образуются сигналы, показанные на фиг.4б, ж, и. Сигналами с выхода элементов 6, 7 на схеме И 9 выбирается интервал времени, соответствующий возможным значениям толщин от минимальной до максимальной. На фоне этого интервала сигналы с информационного входа (фиг.4е) проходят через схему 9 на счетные входы счетчиков 17, 18. Счетчик 17 считает в каждой строке положительные фронты, а счетчик 18 - отрицательные, поэтому на выходе первого разряда счетчика 17 формируются импульсы, соответствующие интервалу Тп, (фиг.4к), а на выходе первого разряда счетчика 18 - Тз (фиг.4м) в каждой строке, где есть сигналы на входе 3 схемы 9 в виде двух следующих друг за другом импульсов. В примере интервалы Тп и Тз формируется в строках 1с, 2с. В строке 3с есть только один импульс, поэтому на выходах первых разрядов образуются перепады, а вторые разряды счетчиков 17, 18 не меняют своего состояния и счетчик 22, формирующий сумму (nп+nз), в строках 1с, 2с считает по два импульса в строке, а в строке 3с не изменяет состояния. Схемы И 12, 13 в течение интервалов Тп и Тз, в каждой строке, где они формируются, пропускают импульсы заполнения с генератора 26 на входы прямого счета соответственно счетчиков 19, 20 (фиг.4о, п).SI2 starts the delay element 8, and SI1 - elements 6, 7, the signals shown in fig.4b, g, and are generated at their outputs. The signals from the output of elements 6, 7 on the circuit And 9 selects the time interval corresponding to the possible thicknesses from minimum to maximum. Against the background of this interval, the signals from the information input (Fig. 4f) pass through the circuit 9 to the counting inputs of the
После появления положительного перепада на выходе второго разряда счетчика 17 схема И 10 (фиг.4p) начинает пропускать импульсы с генератора 26 на вход обратного счета счетчика 19 и через схему ИЛИ 16 на вход прямого счета суммирующего счетчика 21. Кроме того, положительный перепад с выхода второго разряда счетчика 17 через схему ИЛИ 15 запишет "1" в счетчик 22. Счетчик 21 считает до обнуления счетчика 19, в момент перехода через "0" счетчик 19 вырабатывает на выходе обратного переноса отрицательный строб, который устанавливает триггер 23 в состояние "1", при этом на его инверсном выходе появляется низкий уровень, поступающий на вход 3 схемы И 10, счетные импульсы на вход счетчика 21 больше не поступают.After the appearance of a positive difference at the output of the second discharge of the counter 17, the I 10 circuit (Fig. 4p) begins to transmit pulses from the generator 26 to the input of the countdown of the counter 19 and through the OR 16 to the direct input of the summing counter 21. In addition, the positive difference from the output the second category of the counter 17 through the OR circuit 15 will write "1" to the counter 22. The counter 21 counts until the counter 19 is reset, at the time of transition through the "0" counter 19 generates output the negative gate, which sets the trigger 23 to the state "1", while at its inverse output a low level appears, which goes to the
Таким образом, произошла перезапись содержимого счетчика 19 в счетчик 21. В момент переброса триггера 23 в "1" на его прямом входе образовался положительный уровень, поступающий на вход 4 схемы И 11, положительный уровень с выхода второго разряда счетчика 18 через схему ИЛИ 15 поступает на вход счетчика 22 и добавляет в него "1", а также поступает на вход 1 схемы И 11, на ее вход 3 поступает положительный уровень с инверсного выхода триггера 24. На вход 2 схемы И 11 поступают импульсы заполнения с генератора 26, проходят на выход схемы (фиг.4с) и далее на вход обратного счета счетчика 20 и одновременно через схему ИЛИ 16 на вход прямого счета счетчика 21. Процесс счета продолжается до обнуления счетчика 20, когда на его выходе обратного переноса появляется отрицательный импульс, который устанавливает триггер 24 в "1", на его инверсном выходе появляется низкий уровень и запрещает подачу импульсов на счетчики 20 и 21.Thus, the contents of counter 19 were rewritten to counter 21. At the moment of flip-flop of trigger 23 to “1”, a positive level was formed at its direct input, which goes to
Таким образом, содержимое счетчика 20, соответствующее Тз, добавилось к содержимому счетчика 21. С приходом импульса 2с строчной синхронизации счетчики 17, 18, 19, 20, триггеры 23, 24 устанавливаются в исходное состояние, счетчики 21, 22 содержимое сохраняют. Процесс обработки сигналов в строке 2с аналогичен процессу в строке 1с.Thus, the contents of the counter 20, corresponding to T3, were added to the contents of the counter 21. With the arrival of the
В строке 3с с выхода блока 2 имеется только один импульс. Подобные ситуации имеют место в начальных и конечных строках кадра, содержащих измерительную информацию.In line 3c from the output of
Такие импульсы игнорируются, так как они изменяют только состояние первых разрядов счетчиков 17, 18, и схемы И 12, 13 не разрешают работу счетчиков 19, 20. Далее следуют строки без импульсов. К этому времени в счетчике 22 хранится число 4, в счетчике 21 - сумма длительности двух интервалов от положительных фронтов и двух соответствующих им интервалов от отрицательных фронтов. Ниже описывается работа блока деления в том виде, как он выполнен в примере реализации устройства. Ближе к концу кадра вырабатывается отрицательный строб элементом 8 задержки на его выходе 2, соответствующий положительному фронту импульса τз (фиг 4б) элемента 8, и устанавливает в исходное состояние счетчики 31, 32. Этот же строб с небольшой задержкой на элементе ИЛИ 33 поступает на вход счетчика 31 и разрешает параллельную запись по входу D содержимого счетчика 22 в дополнительном по отношению к разрядности М счетчика 31 коде через преобразователь 27. Дополнительный код (см. [6]) равен М-(nп+nз) и до конца кадра не изменяется. Сигнал с выхода 1 элемента 8 разрешает работу схемы И 14. Импульсы счета с генератора 26 через схему И 14 поступают на вход обратного счета счетчика 21 и одновременно на счетный вход счетчика 31. Идет счет до переполнения счетчика 31. В момент переполнения вырабатывается сигнал на выходе CR, который через инвертор 34 поступает на вход 1 схемы ИЛИ 33 и далее на вход счетчика 31, происходит предустановка счетчика 31. Цикл предустановки по входу Д повторяется через каждые (nп+nз) импульсов. Счетчик 32 подсчитывает число переполнений. Как только счетчик 21 в обратном счете обнуляется, на его выходе появляется отрицательный импульс и устанавливает триггер 25 в "1", с его инверсного выхода поступает низкий уровень на вход 3 схемы И 14 и останавливает счетчики 21, 31.Such pulses are ignored, since they only change the state of the first bits of the
Счетчик 21 остановится в состоянии нулей, счетчик 31 - в состоянии между 0 и (nп+nз), счетчик 32 - в состоянии, соответствующем формуле (11). С приходом импульса в начале следующего кадра содержимое счетчика 32 в параллельном коде воздействует на входы адреса ПЗУ. По выбранному адресу выбирается значение функции Fi по формуле (1), которое отображает толщину δi; с выхода ПЗУ по тому же импульсу, но положительной полярности СИ2 значение кода переписывается в регистр 29 и остается там до следующего цикла, т.е. до следующего импульса СИ2. Выход регистра воздействует на индикатор, который отображает результат измерения.The counter 21 will stop in a state of zeros, the counter 31 in a state between 0 and (n p + n s ), the counter 32 in a state corresponding to the formula (11). With the arrival of momentum at the beginning of the next frame, the contents of the counter 32 in the parallel code affect the inputs of the ROM address. At the selected address, the value of the function F i is selected by the formula (1), which displays the thickness δ i ; from the ROM output by the same pulse, but with a positive polarity SI2, the code value is written to register 29 and remains there until the next cycle, i.e. until the next impulse SI2. The output of the register acts on the indicator, which displays the measurement result.
В качестве регистра может быть использована микросхема КР1554ИР22 или ее аналог 74АС373 (см. справочник [5] стр.389), в качестве счетчика 31 - микросхема КР1554ИЕ18 стр.379 [5], счетчик 32 может быть выполнен на микросхеме КР1554ИЕ23.As a register, the KR1554IR22 chip or its analog 74AC373 (see the reference [5] p. 389) can be used, as the counter 31 - the KR1554IE18 chip of the p.379 [5], the counter 32 can be performed on the KR1554IE23 chip.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005124381/28A RU2296946C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | Device for measuring thickness of transparent material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005124381/28A RU2296946C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | Device for measuring thickness of transparent material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2296946C1 true RU2296946C1 (en) | 2007-04-10 |
Family
ID=38000398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005124381/28A RU2296946C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | Device for measuring thickness of transparent material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2296946C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475701C1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-02-20 | Некоммерческая организация Научно-техническое учреждение "Инженерно-технический центр" открытого акционерного общества "Ижевский мотозавод "Аксион-холдинг" (НТУ "ИТЦ") | Measuring device of physical parameters of transparent objects |
-
2005
- 2005-08-01 RU RU2005124381/28A patent/RU2296946C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475701C1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-02-20 | Некоммерческая организация Научно-техническое учреждение "Инженерно-технический центр" открытого акционерного общества "Ижевский мотозавод "Аксион-холдинг" (НТУ "ИТЦ") | Measuring device of physical parameters of transparent objects |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3191232B2 (en) | Image forming device | |
CN102411146A (en) | System and method for determining range in 3d imaging systems | |
RU2296946C1 (en) | Device for measuring thickness of transparent material | |
US4332475A (en) | Edge timing in an optical measuring apparatus | |
CN102221472A (en) | Method and device for testing machine performance | |
SU1278728A1 (en) | Device for measuring three-dimensional distribution of components of velocities of liquid flow | |
SU1401273A1 (en) | Linear displacement meter | |
RU2040120C1 (en) | Device to measure coordinates of gravity center of picture of object | |
SU1711347A1 (en) | Television device for measuring small-dimension objects | |
RU2149355C1 (en) | Device automatically determining changes of angular coordinate of object | |
SU1585789A1 (en) | Periodic function digit generator | |
SU1252670A1 (en) | Method and apparatus for measuring area of plane figure which is confined contour | |
SU805290A1 (en) | Device for data displaying and editing on crt screen equipped with light-pen | |
RU1806445C (en) | Method for measuring coordinates of image center of gravity and device for implementation of the method | |
SU1755049A1 (en) | Part profile telemetric device | |
JPH0621776B2 (en) | Image clarity measurement method | |
JPH0316602B2 (en) | ||
SU1116310A1 (en) | Device for contactless measuring of article diameter | |
SU1029206A1 (en) | Device for measuring parameters of television signal | |
JPS59109813A (en) | Measuring device of optical displacement | |
SU949810A1 (en) | Pulse amplitude to code converter | |
SU383079A1 (en) | ||
SU1599795A1 (en) | Digital phase meter | |
SU1331599A1 (en) | Apparatus for adjusting rolls of structural and merchant stand | |
SU1149288A1 (en) | Device for reading and determining the area of contour images |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110802 |