SU1098015A2

SU1098015A2 - Device for reading and measuring geometric parameters of lengthy objects

Info

Publication number: SU1098015A2
Application number: SU823516339A
Authority: SU
Inventors: Владас Йонович Ветерис; Альмантас Робертович Гедвилас; Брониславас Йонович Кучинскас; Альгимантас Йонович Науджюс
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1982-12-02
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1984-06-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪйКТСВ по авт. св. 1037293,0 тличающеес тем, что, с целью повышени надежности устройства, оно содержит ин ,-вертор, соединенный с третьим триггером и с индикатором, вторую группу элементов И, входы которых подключены к первому счетчику, к инвертору и к генератору опорной частоты, третью группу элементов И, входы которых соединены с вторым счетчиком и с генератором опорной частоты, компаратор , подключенный к блоку пам ти и к усилителю мощности, второй сум- . матор, входы которого соединены с выходами элементов И второй и третьей групп, а выход подключен к компаратору , элемент задержки, соединенный с третьим детектором, и элемент ИЛИ, входы которого подключены к генератору опорной частоты и к элемен .ту задерж «1,а выход соединен с одним входом первого триггера. (ЛDEVICE FOR READING AND MEASUREMENT OF GEOMETRICAL PARAMETERS OF EXTENDED OBJECTS on the author. St. 1037293.0 is distinguished by the fact that, in order to increase the reliability of the device, it contains an in-converter connected to a third trigger and an indicator, a second group of I elements whose inputs are connected to the first counter, to the inverter and to the reference frequency generator, the third the group of elements And whose inputs are connected to the second counter and to the reference frequency generator, a comparator connected to the memory unit and to the power amplifier, the second sum. Matrix whose inputs are connected to the outputs of elements of the second and third groups, and the output is connected to the comparator, the delay element connected to the third detector, and the OR element, whose inputs are connected to the reference frequency generator and to the delay element 1, and the output connected to one input of the first trigger. (L

Description

:о:about

эоeo

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам дл считыБанк и измерени геометрических параметров прот женных объектов.The invention relates to automation and computing, in particular, to devices for reading a Bank and measuring the geometrical parameters of extended objects.

По основному авт св № 1037293 известно устройство, содержащее исполнительный блок, привод которого соединен с датчиком сигналов и с приемником, выход которого подключен к усилитглю-ограничителю. генератор опорной частоты, соединенный с датчиком сигналов,, с первым детектором и с входом первого триггера, выходы которого подключены к одним входам элементов И группы,, другие входы которых соединены ;с усилителем-ограничителем первый счетчик, подключенный к индикатору,- первый элемеЕ т И; один вход которого соединен с вторым триггером, другой гюдключен к генератору импульсов,- а, втлход соединен с вторым счетчиком усилитель мощности., гюдключерл ый и цкфро-аиалoгoвo лy преобразсвате;Ж1 и к приводу , второй детектор. БХОД которого соединен с выходом одного элемента. И группыJ третий триггера вход которого подключен к второму детектору , а выход соединен с одним входом второго элемента И, другой вход которого подключен к генератору иш1ул:ьcoBf дифференцирующий элемент соединенный с входом первого и с вьахо- дом второго триггера,, входы КОТОРОГО подкл очекы к первому и втором детектора .м, сумматорj вкодъа которого соединены с дифсреренцирующим зле-ментом ,, с блоком п;у-шти и с вторь л счетчиком, а выход подкгаочек к цкфроаналоговозчу преобразователю, и третий детектор создинеиыый с выкодом другого элемента И группы элементов и., с входом третьего триггера i ,, ,, , Недостаток этого устройства - невысока надежность при работе с прот женными объектаг«1. у которых часты переходы от чистой поверхности объекта к поверхности с погсрытием какимлибо слоем к обратноAccording to the main bus number 1037293, a device is known which contains an actuating unit, the drive of which is connected to a signal sensor and to a receiver, the output of which is connected to an amplifying limiter. a reference frequency generator connected to the sensor of the signals, to the first detector and to the input of the first trigger, the outputs of which are connected to one input of elements AND groups, the other inputs of which are connected; to the amplifier-limiter, the first counter connected to the indicator is the first element AND; one input is connected to the second trigger, the other is connected to the pulse generator, and a connector is connected to the second counter power amplifier., the switch and the digital transducer; 1 and to the drive, the second detector. The inlet is connected to the output of a single element. And the third trigger group, whose input is connected to the second detector, and the output is connected to one input of the second element I, the other input of which is connected to the generator is1: coBf the differentiating element connected to the input of the first and to the second trigger, the inputs to which the first and second detectors .m, the adderj of the code of which is connected to a differential receiver, with a block n; u-shti and with a second counter, and the output of the connectors to the analogue converter converter, and the third detector created with a decoder of another ele cient and group elements, and to an input of the third flip-flop i ,, ,,, disadvantage of this device -. low reliability with prot-conjugated obektag "1. which have frequent transitions from the clean surface of the object to the surface with the opening of some layer to the back

Цель изобрзта И) повышение кадеж остк у стройстваThe purpose of the image And) increase the level of the unit

Поставленна цель лостигаетс тем,- что в ззесткоа устройство введены инвертору ссединенный: с индикатором и с третьим триггером, втора группа элементов И,, выходы которых подключены к первог/ау счетчику, к инвертору и. к ГЕнератору опорной частоты , треть rpiynna элементов И„ входа ноторык соеди енк с зторы счетчиком и с генератором опорной частоты компаратс5рр подключенный к 6ло1г neuwcrti и к усилите-шс мощности, второй сумматор ,, входы которого соединены с выхода уш элементов И второй и третьей групп, а выход подключен к компа-ратсрУр элемент эгптеркки, соадкнен-ный с третьим детектором, и элемент ИЛИ, входы которого подключены к генератору опорной частоты и к элементу задержки, а выход соединен с общим входом первого триггера.. На чертежепредставлена блок-схема устройсвва.The goal is achieved by the fact that the following devices are entered into the safety device: with the indicator and with the third trigger, the second group of elements AND, whose outputs are connected to the first / ay counter, to the inverter and. to the reference frequency generator, a third of the rpiynna elements AND “the input of the nozzle connection and a counter generator and the reference frequency generator comparative connected to 690 neuwcrti and to the power amplification of the power, the second adder, whose inputs are connected from the output of the ears of the elements of the second and third groups , and the output is connected to the compiler of the egperkki element, connected to the third detector, and the OR element, whose inputs are connected to the reference frequency generator and to the delay element, and the output is connected to the common input of the first trigger. The drawing a diagram ustroysvva.

Устройство включает привод 1 с датчиком 2 сигналов, приемник 3, исполнительный блок 4, усилитель мощ0 ности 5, цифро-аналоговый преобразователь 6, первый сумматор 7, блок пам ти 8, первый 9 и второй 10 счетчики , индикатор 11, первый 12 и второй 13 элементы И, перва группа 5 элементов и 14 и 15, первый 16, второй 17 и- третий 18 триггеры, генератор 19 опорной частоты, генератор . 20 игдаульсов, первый 21„ второй 22 и третий 23 детекторы, дифференцирующий элемент 24, усилитель-ограничитель 25; инвертор 26, вторую 27 и третью 28 группы элементов И, cyNMaтор 29,- компаратор 30, элементы задержки 31 и элемент-ИЛИ 32.The device includes a drive 1 with a sensor 2 signals, a receiver 3, an executive unit 4, a power amplifier 5, a digital-to-analog converter 6, the first adder 7, a memory block 8, the first 9 and second 10 counters, indicator 11, the first 12 and the second 13 elements And, the first group of 5 elements and 14 and 15, the first 16, the second 17 and the third 18 triggers, the reference frequency generator 19, the generator. 20 igdaulsov, first 21 „second 22 and third 23 detectors, differentiating element 24, amplifier-limiter 25; the inverter 26, the second 27 and the third 28 groups of elements And, cyNMator 29, is the comparator 30, the delay elements 31 and the element OR 32.

На чертеже также представлен объект исследовани с первым 33 и вторым 34 сло ми«The drawing also shows the object of study with the first 33 and second 34 layers.

Устройотво работает следующим образом.The device works as follows.

Генератор опорной частоты 19 вырабатывает последовательность синусоидальных колебаний, поступсшзщих 3 датчик 2р который излучает их в сторону плоской поверхности исследуемого объекта, и каждый раз в момент формировани синусоидальных колебаний генератор вырабатывает синхронизирующий импульс, поступающий на триггера 16, устанавлива его в нулевое состойние.The reference frequency generator 19 generates a sequence of sinusoidal oscillations coming in 3 sensor 2p which emits them in the direction of the flat surface of the object under study, and each time at the time of the formation of sinusoidal oscillations the generator produces a synchronizing pulse arriving at the trigger 16, setting it to zero steady.

При дости: ении синусоидальных колебаний первого сло 33 они отражажаютс от его поверхности и поступают через приемник 3 и усилительограничитель 25 на элементы И 14 и 3-5. Поскольку триггер 16 находитс в нулевом состо нии, то си1Н1усоидальЕые колебани через элемент И 14 поступают на детектор 22.When the sinusoidal oscillations of the first layer 33 are achieved, they are reflected from its surface and enter through the receiver 3 and the amplifier limiter 25 to the elements 14 and 3–5. Since the trigger 16 is in the zero state, the Si1 H1 susceptible oscillations go through the element 14 to the detector 22.

Параллельно с этим опорное синусоидальное напр жение с выхода генератора 19 поступает на детектор 21., Детекторы нул 21 и 22, выполн емые по схеме триггера Шмидта, вырабатывают имп /льсъ в момент перехода входных синусоидальных сигналов через нуль„ в результате этого сначала тригге р 17 срабатывает от опорного сигнала А в момент запуска датчика 2, гфи этом открываетс элемент И 12 и счетчик 10 начинает вести отсчет импульсов от генератора 20, Затем обрат ньлй; переброс триггера 17, пр мой переброс триггера 18осуществл етс сигналом Б. Врем , в течение которого открыт триггер 17f пропорциональко сдвигу фаз между опорным сигналомIn parallel, the reference sinusoidal voltage from the output of the generator 19 is fed to the detector 21. The detectors zero 21 and 22, performed according to the Schmidt trigger scheme, produce impulses at the moment the input sinusoidal signals go through zero zero, as a result of this first trigger 17 triggered from the reference signal A at the moment of starting the sensor 2, when this opens element 12 and the counter 10 begins to count the pulses from the generator 20, then the return; flip-over trigger 17, direct flip-up of trigger 18 is performed by signal B. The time during which flip-flop 17f is open is proportional to the phase shift between the reference signal

А и отраженным от поверхности первого , сло сигналомВ.A and reflected from the surface of the first, layer signal B.

При возвращении триггера 17 в исходное состо ние переход напр жени на его другом выходе дифференцируетс элементом 24 и импульсом, соответствующим моменту прихода сигна1/19 В, запускаетс сумматор 7, который суммирует величину эталонного рассто ни от датчика 2 до поверхности 33, хран щуюс в блоке Пс1м ти 8 в обратном коде с показани ми счетчика 10,When the trigger 17 returns to its initial state, the voltage transition at its other output is differentiated by element 24 and a pulse corresponding to the arrival time of signal 1/19 V, the adder 7 is started, which summarizes the reference distance from sensor 2 to surface 33 stored in the block Ps1m ti 8 in reverse code with counter readings 10,

Разность этих величин через ЦДЛ 7 и усилитель 5 мощности поступает на приво-д 1 в качестве сигнала рассогласовани . Последний обрабатывает этот сигнал до получени су латором 7 нулевой разности.The difference of these values through the CDL 7 and the power amplifier 5 is fed to the driver-g 1 as the error signal. The latter processes this signal until a difference of zero is obtained by the dispatcher 7.

Как только сигналы опорной частоты достигнут границы, раздел ющей слои 33 и 34, они отражаютс от нее .(сигнале) и через усилитель-ограничитель 25 и элемент И 15, который теперь открыт потенциалом триггера 16, так как последний переведен в противоположное состо ние импульсом с дифференцирующего элемента 24 после прихода сигнала В, поступают на детектор 23, последний фиксирует момент перехода синусоидального напр жени через нуль и вырабатывает .имтульс, который возвращает триггер 18 в исходное состо ние, снима тем самым разрешаю1ций потенциал с элемента И 13.As soon as the signals of the reference frequency reach the boundary separating layers 33 and 34, they are reflected from it. (Signal) and through amplifier-limiter 25 and element 15, which is now opened by the potential of trigger 16, since the latter is transferred to the opposite state by impulse After differentiating element 24, after the arrival of signal B, they arrive at detector 23, the latter fixes the instant of a sinusoidal voltage crossing zero and produces a pulse that returns trigger 18 to its original state, thereby removing the potential AND gate 13.

За врем разности фаз, пропорциональное толщине верхнего сло 33, счетчик 9 зафиксирует определенное число импульсов, которое с учетом соответствующей градуировки индикатора 11 дает точную характеристику толщины покрыти 33 носител 34.During a phase difference time proportional to the thickness of the upper layer 33, the counter 9 records a certain number of pulses, which, taking into account the corresponding graduation of the indicator 11, gives an accurate characteristic of the thickness of the coating 33 of the carrier 34.

В том случае, если сигналы, излучаемые датчиком 2, попадают на поверхность , чистую от каких-либо покрытий ,, то в приемник 3 поступает пкшъ один сигнал В, а сигнал С отсут5 ствует. In the event that the signals emitted by sensor 2 fall on a surface that is clear of any coatings, then one signal B is received at receiver 3, and signal C is absent.

Дл точного Измерени положени датчика 2 над поверхностью объекта с приходом сигнала В , высокий потен7 циал триггера 18 инвертируетс инвер10 тором 26, блокирует передачу показаний со счетчика 9 на индикатор 11 и закрывает группу 27 элементов И. В конце периода синусоидальных колебаний генератор 19 вырабатывает им5 пульс конца периода измерени , который поступает на группы 27 и 28 элементов И, переписыва показани счетчиков 9 (если нет блокировки инвертором 26 группы 27, котора будет отсутствовать, если придет сигнал С To accurately measure the position of sensor 2 above the surface of the object with the arrival of signal B, the high potential of trigger 18 is inverted by inverter 26, blocks the transfer of readings from counter 9 to indicator 11 and closes group 27 of elements I. At the end of the period of sinusoidal oscillations, generator 19 generates 5 pulses the end of the measurement period, which enters the groups 27 and 28 of the elements AND, rewriting the readings of the counters 9 (if there is no blocking by the inverter 26 of group 27, which will be absent if the signal C comes

0 и 10 в сумматор 19, который суммирует показани счетчиков 9 (при блокировке они рг.вны нулю) и 10 и выдает их на конденсатор 30, который сравнивает их с заданным значением из 0 and 10 in the adder 19, which summarizes the readings of the counters 9 (when locked, they are zero) and 10 and outputs them to the capacitor 30, which compares them with the specified value from

5 блока 8 пам ти и при несравнении вырабатывает сигнал управлени приводом 1 через усилитель 5 мощности.5 of the memory block 8 and, with non-comparison, generates a drive control signal 1 through the power amplifier 5.

Если сигнал С отсутстйует, то импульсом конца периода измерени с If the signal C is missing, then the pulse of the end of the measurement period with

0 генератора 19 через элемент ИЛИ 32 триггер 16 возвращаетс в исходное состо ние. Если же сигнал С поступает с выхода усилител -ограничител 26, то триггер 16 возвращаетс в ис5 ходное состо ние сигналом с выхода детектора нул 23, который поступает на нулевой- вход триггера 16 через элемент 31 задержки и элемент ИЛИ 32.0, generator 19, through element OR 32, trigger 16 returns to the initial state. If the signal C comes from the output of the amplifier-limiter 26, then the trigger 16 is returned to the initial state by the signal from the output of the detector zero 23, which enters the zero state — the input of the trigger 16 through the delay element 31 and the OR element 32.

Введение дополнительных узлов и The introduction of additional nodes and

0 элементов позвол ет существенно повысить надежность устройства.0 elements allows to significantly increase the reliability of the device.

Claims

DEVICE FOR READING AND MEASURING GEOMETRIC PARAMETERS OF EXTENDED OBJECT® BY ed. St. No. 1037293.0 characterized in that, in order to increase the reliability of the device, it contains an in-converter connected to the third trigger and indicator, a second group of AND elements, the inputs of which are connected to the first counter, to the inverter and to the reference generator frequency, the third group of AND elements, the inputs of which are connected to the second counter and the reference frequency generator, a comparator connected to the memory unit and the power amplifier, a second adder, the inputs of which are connected to the outputs of the elements of the second and third groups, and the output is connected to the comparator ru, a delay element connected to the third detector, and an OR element, the input of which is connected to the reference frequency generator and to the delay element, and the output is connected to one input of the first trigger.