SU1390543A1 - Устройство дл оптического контрол характеристик материала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  фотоэлектрических измерений характеристик материалов, в частности массы квадратного метра полотна . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений при одновременном расширении пределов измерени . Излучение, прошедшее через материал , регистрируетс  детектором 6 излучени . Импульсы с выхода детектора 6 излучени  проход т через фильтр 7 верхних частот на вход преобразовател  8 ток-напр жение. Импульсы напр жени , модулированные эксПонентой по амплитуде, с выхода преобразовател  8 ток-напр жение поступают на компаратор 9, который регистрирует по вление импульса с амплитудой, {равной напр жению на выходе источника 10 опорного напр жени . При этом сигнал с выхода компаратора 9 останавливает по первому входу блок 11 измерени  интервала. Количество импульсов, поступивших на управл ющий вход ключа 3, пропорционально величине измер емого параметра и фиксируетс  в блоке 11 измерени  интервала. 2 ил. в (Л со со о СП 4 00

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  фотоэлектрических измерений характеристик материалов,в частности массы квадратного метра полотна .

Цель изобретени  - повьшение точности измерений при одновременном расширении пределов измерени .

На фиг.1 приведена структурна  схема устройства; на фиг.2 - формы сигналов в точках а,Ь и с схемы.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, формирователь 2 экспоненциально измен ющегос  тока, ключ 3, источник А излучени , формирователь 5 измерительного интервала, детектор 6 излучени , фильтр 7 верхних частот, преобразователь 8 ток-напр жение , компаратор 9, источник 10 опорного напр жени , блок 11 измерени  интервала.

Выход генератора 1 импульсов соединен с входом формировател  5 измерительного интервала и входом формировател  2 экспоненциально измен ющегос  тока., выход которого через ключ 3 подключен к источнику 4 излучени , Детектор 6 излучени  подключен к входу преобразовател  8 ток-напр жение через фильтр 7 верхних частот.

Выход преобразовател  8 ток-напр жение соединен с первым входом компаратора 9, второй вход которого соединен с выходом источника 10 опорного напр жени , а выход - с первым входом блока П измерени  интервала. Выход последнего соединен с управл ющим входом ключа 3, а второй вход - с выходом формировател  5 измерительного интервала.

Блок 11 измерени  интервала содержит , например, дл  случа  просвечивани  материала сигналами экспоненциально-возрастающей формы, генератор 12 импульсов стабильной частоты, управл емый делитель 13, одновибра- тор 14, элемент И 15, триггер 16 и счетчик 17. Выход генератора 12 импульсов стабильной частоты соединен через управл емый делитель 13 и од- новибратор 14 с первым входом элемента И 15, второй вход которого соединен с выходом триггера 16, первый и второй входы которого  вл ютс  соответственно первым и вторым входом блока 11 измерени  интервала. Выход элемента И 1 5  вл етс  ЕЗЫХОДОМ блока I1 измерени  интервала и соединен с счетным входом счетчика 17, вход установки в нулевое состо ние кото- рого подключен к второму входу блока II измерени  интервала.

Блок 11 измерени  интервала работает следующим образом.

Генератор 12 импульсов вырабатывает пр моугольные импульсы высокой частоты. Управл емый делитель 13 делит частоту в соответствии с введенным коэффициентом делени . Импульсы с выхода последнего формируютс  одновибратором 14 в короткие импульсы с заданной длительностью.

В исходном состо нии элемент И 15 закрыт нулевым потенциалом с выхода триггера 16. При поступлении на второй вход блока 11 измерени  интервала запускающего импульса триггер 16 устанавливаетс  в единичное состо ние , а счетчик 17 - в нулевое. При этом разрешаетс  прохождение

импульсов с выхода одновибратора 14 через элемент И 15 на выход блока 11 измерени  интервала и на вход счетчика 1 7 .

При поступлении сигнала на первый

вход блока 11 измерени  интервала триггер 16 устанавливаетс  в нулевое состо ние и запрещаетс  прохождение импульсов на выход блока 11 измерени  интервала и на вход счетчика 17. Формирователь 5 измерительного интервала дл  случа  сигнала экспоненциально-возрастающей формы может быть выполнен, например, в виде одновибратора , формирующего короткий

импульс по переднему франту единич- ного импульса генератора 1 импульсов .

Формирователь 2 экспоненциально измен ющегос  тока может быть выполнен , например, в виде последовательно соединенных интегрирующей КС-цепи и преобразовател  напр жение-ток.

Фильтр 7 верхних частот вьтолн - ют, например, в виде последовательной CR-цепи.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 импульсов вырабатьюа- ет единичные пр моугольные импульсы низкой частоты. Длительность импульсов , преимущественно, больше посто нной времени формировател  2 экспоненциально измен ющегос  тока в 45 раз. Скважность импульсов, преимущественно , больше или равна 2.

Начина  от переднего фронта импульса формирователь 2 экспоненциально измен ющегос  тока формирует возрастающую часть экспоненциального сигнала, а от заднего фронта импульса убьгаающую часть экспоненциального сигнала.

При работе на возрастающей части экспоненциального сигнала реализаци  устройства осуществл етс  наиболее просто.

По переднему фронту единичного импульса генератора I импульсов формирователь 5 измерительного интервала формирует короткий импульс, который по второму входу запускает блок 11 измерени  интервала. При этом на выходе последнего по вл ютс  короткие импульс,ы заданной длительности, которые поступают на управл ющий вход ключа 3. Поступающие импульсы открьшают ключ 3 на врем , равное их длительности, при этом на выходе его по вл ютс  короткие импульсы тока заданной длительности, модулированные по амплитуде экспонентой, которые возбуждают источник 4 излучени . Излучение, прошедшее через материал , регистрируетс  детектором 6 излучени , выходной сигнал которого мен етс  в соответствии с изменением интенсивности принимаемого излучени  Импульсна  составл юща  регистрируемого сигнала проходит через фильтр 7 верхних частот на вход преобразовател  8 ток-напр жение. Импульсы напр жени , модулированные экспонентой по амплитуде, с вьЕхода преобразовател  8 ток-напр жение поступают на компаратор 9, который регистрирует по вление импульса с амплитудой, равной напр жению на выходе источника 10 опорного напр жени . При этом сигнал с выхода компаратора 9 останавливает по первому входу блок 11 измерени  интервала. Количество импульсов , поступивших на управл ющий вход ключа 3 пропорционально величине измер емого параметра и фиксируетс  в блоке II измерени  интервала.

При поступлении следующего единичного импульса с выхода генератора 1 импульсов никл измерени  повтор етс .

Градуировка устройства может осуществл тьс , например, изменением

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

частоты следовани  импульсов, выраба- тьшаемых блоком 11 измерени  интервала . В качестве источника 4 излучени  примен ют, например, излучающие диоды ИК-диапазона.

Применение устройства позвол ет повысить точность измерени  за счет увеличени  времени развертьгоани  экспоненты и, одновременно, расширить пределы измерени  за счет достижени  большей интенсивности излучени  при работе источника излучени  в кратковременном импульсном режиме. В импульсном режиме значение тока, протекающего через источник излучени , может быть в несколько раз больше максимально допустимого посто нного тока, что позвол ет значительно повысить верхний предел интенсивности излучени .

Claims (1)

1. Кроме того, точность устройства поЕЬШ1аетс  за счет фильтрации полезного сигнала фильтром 7 верхних частот от фоновой засветки, что достигаетс  введением импульсного режима работы источника излучени . Формула изобретени 

   Устройство дл  оптического контрол  характеристик материала, содержащее генератор импульсов, соединенный с входом формировател  измерительного интервала и входом формировател  экспоненциально измен ющегос  тока, соединенного с источником излучени , детектор излучени , соединенный с преобразователем ток-напр жение , выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход компаратора подключен к источнику опорного напр жени , а выход компаратора соединен с первым входом блока измерени  интервала, второй вход которого подключен к выходу формировател  измерительного интервала , отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  точности измерений при одновременном расширении пределов измерени , в него дополнительно введены ключ и фильтр верхних частот, причем выход блока измерени  ИНТ :рвала соединен с управл ющим входом ключа, выход формировател  экспоненциально измен ющегос  тока соединен через ключ с источником излучени , а выход детектора излучени  соединен через фильтр верхних частот с входом преобразовател  ток-напр жение .

   Фиг. 2