SU1573345A1 - Способ определени положени границ объекта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности за счет уменьшени  вли ни  шумов. Способ заключаетс  в гармоническом преобразовании развернутых навстречу друг другу изображений движущегос  объекта из позитивных в негативные, фотоэлектрическом преобразовании суммарного изображени , выделении переменной составл ющей из полученного при преобразовании сигнала и определении положени  границ по моментам равенства нулю переменной составл ющей. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  определени  положени  границ объектов.

Цель изобретени  - повышение точности за счет уменьшени  вли ни  шумов .

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - эпюры напр жений на выходах блоков устройства.

Устройство состоит из привода 1, генератора 2, пьезопривода 3, вход которого подключен к выходу генератора , блока 4 перемещени  объекта, механически св занного с приводом 1, оптически св занных источника 5 света , интерферометра 6 с оборачивающей , призмой, одно из плеч которого механически св зано с пьезоприводом 3, системы 7 линз, диафрагмы 8 и фотоприемника 9, последовательно соединенных фильтра 10, вход которого

подключен к выходу фотоприемника 9, индикатора 11 нул , одновибратора 12, элемента ИЛИ 13, одновибратора 14 с повторным запуском, одновибра- тора 15 и элемента ИЛИ 16, одновибратора 17, включенного между выходом индикатора 11 и вторым входом элемента 13, одновибратора 18, включенного между выходом одновибратора 14 и вторым входом элемента 16, последовательно соединенных датчика 19 линейных перемещений, механически св занного с блоком 4, накопител  20, регистра 21 пам ти и регистратора 22, управл ющие входы регистра 21 подключены к выходам элементов 13 и 16.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Объект 23 освещают источником 5 и перемещают в направлении X. Граница объекта перпендикул рна направлению перемещени . Оборачивающа  призма

(Л

ел з

ОЭ GO 4

СЛ

интерферометра 6 раздваивает изображение границы, оборачивает одно из них и вновь совмещает оба изображени  на своей полупрозрачной грани. Система 7 линз проецирует оба полуконтрастных изображени  на щель диафрагмы 8„ По действием пьезопривода 3 оптическа  длина одного из плеч интерферометра 6 совершает колебани  с частотой сигналов генератора 2. Амплитуда этих колебаний такова, что в одном крайнем положении отражател  в зоне щели диафрагмы 8 получают максимум интерференционного пол , а в другом крайнем положении - минимум . При перемещении объекта 23 в зоне щели диафрагмы 8 по вл ютс  движущиес  в противоположных направлени х изображени  границы объекта. При этом на выходе фотоприемника 9 по вл етс  сигнал UQ (см. фиг. 2).

Фильтр 10 выдел ет из сигнала U

ю

участок гармонических колебаний и симметрирует эти колебани  относительно нулевого уровн . Индикатор 11 нул  формирует короткий пр моугольный импульс по переднему фронту поступающих на него пр моугольных импульсов , а одновибратор 12 - по заднему фронту. Элементом ИЛИ 13 сигналы одновибраторов 12 и 17 объедин ютс  (см. ). Эти сигналы поступают на первый управл ющий вход регистра 21 пам ти и вход одновибратора 14 с повторным запуском. По ним в регистр пам ти переписываютс  коды чисел сигналов датчика 19, подсчитанных в эти моменты времени накопителем 20. Первым сигналом пачки запускаетс  одновибратор 14. Длительность формируемых им импульсов незначительно превышает величину периода сигналов в пачке на его входе. Поэтому выходной сигнал этого одновибратора, работающего в режиме повторного запуска, имеет длительность, близкую к длительности пачки сигналов на его входе (см, на фиг. 2). Совместной работой одновибраторов 15 и 18 и логичес

0

5

0

5

0

5

0

кого элемента ИЛИ 16 формируютс  два коротких импульса (U,6) по переднему и заднему фронтам выходного сигнала одновибратора 14. Эти импульсы соответствуют моментам по влени  и исчезновени  переменного гармонического сигнала с выхода фотоприемника 9, т.е. моментам встречи на щели изображений границ объекта. Указанные импульсы поступают на второй управл ющий вход регистра 21, перевод  его из высокоимпедансного состо ни  в низ- коимпедансное. При этом хран ща с  в регистре 21 информаци  о накопленных в эти моменты времени накопителем 20 количествах п , и n 2 сигналов датчика 19 линейных перемещений (U1 на фиг. 2) отображаетс  регистратором 22. Так как выходные сигналы элемента ИЛИ 16 соответствуют моментам сканировани  границ объекта (моментам встречи на середине щели диафрагмы 8 изображений границ, соответствующих моментам пересечени  границами объекта оси оптической системы устройства), полученные накопителем 20 числа n 4 и п2 характеризуют положение границ объекта 8.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  положени  границ объекта, заключающийс  в перемещении объекта, освещении объекта, формировании двух изображений объекта , перемещающихс  в плоскости анализа в противоположных направлени х, преобразовании изображений объекта в негативные и в фотоэлектрическом преобразовании суммарного изображени  в плоскости анализа в электрический сигнал, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности , преобразование изображений в негативные осуществл ют периодически , из электрического сигнала выдел ют переменную составл ющую, а о положении границ объекта суд т по моментам равенства нулю переменной составл ющей электрического сигнала.

   го

   22

   Ц

   t

   Ми Mill 11 (иным и i

   . л I.Пi

   - ffr .

   /72