SU481823A1 - Автоматический цифровой микроденситометр - Google Patents

Description

1

г Изббретешю относитс  к области сенситометрического приборостроени  и предназначено дл  контрол  и измерени  свойств сЬотографическюс материалов при их производстве а также дл  различных областей науки и , гле по величине оптической .плотности: сУютоэмульоий необходимо регистрировать абсолютные -данные других физических  влений или параметров (химический состав, интенсивность радиоактивности и т.д.)

Известны автоматические микроденсидометры , построенные на компенсащонных методах измерений оптической плот:ности , использующие в качестве приводашаговый двигатель и представл юище результат измерени  плотностей в цифровом виде.

Известные приборы имеют низкую производительность в силу того, что в них пршлен етс  известна  компенсационна  схема измерени  оптической плотности со след щей системой, а также из-за использовани  набора сменных клиньев, ограничивающих диапазон непрерывного измерени  оптических плотностей. Привод стола микроденситометра имеет низкое быстродействие и недостаточную точность . KpOMj того, привод не, позвол ет им регулировать в необходимых переделах скорость перемещени  стола в . зависости от. изменени  оптической плотностп по полю образца. В процессе измерений вс  иноюрлаци  заноситс  в ЭВМ или ре-, гиструётс  на носитель, в результате чего за счет.избыточности информации сьшжаетс  срорость ее nepepadoTKii.

Целью изобретеьж   вл етс  повышение производительности и точности измерени .

Зто достигаетс  тем, что в схемы управлени  шаговыми двигател ми включены блоки оптимизащш, кажды11 из которых состоит из потенциального деши- ; фратора, ключевого устройства, вмфратора , счетчика- тормозных импульсов и сравнивающего устройства, соединенных мевду собой последовательно, при этом . вход потенциального Дешифратора каждого из блоков оптимизации соединен с

выходом соответствующего-счетчика перемещений стола, а выходы сравнивающего устройства каждого из блоков через ло- зтические элементы и стробирукхцие устройства соединены с управл ющими входами импульсных депшсрраторов коштутатора соответствующего шагового двига- .тел  привода стола.

. I изображена функциональна  рхема автоматического микроденситомет-, ;paj на фиг. 2 - схема управлени  шаго-1

Бым двигателем одной из координат стола-препаратоводител о

Автоматический плфровой микроденситоглетр включает в себ  отол-препаратоводитель о исследуемым образцом, две идекти:чные управлешш двигафел -шГ перемёщешш по двутл взаиьшо перпекдикул рным ос м (1 и У) S, сптическую 11змериа ельну1о систеглу;, построенну1э на

пр-1НЩпе Д1шашч 8скоЁ кЪьЕтенсэдии/ устройство считывани  величи-ш оптической плотности, электронную тельную машину (ЭВМ) и блок сопршсеШШ с ЭВМ.

Оптическа  измерительна  сиотема состоит из осветител  I, который соз-дает два световых луча 2 и 3, махаштческого модул тора 4, представл ющего собой диск с отверсти юг, микрообъек™ тива 5, диафраггш 6, измерительного клина у, приводимого во вращение двигателем 8, основного 9 и вспомогательного 10 фотопрнемштков, ползшрозрачного зеркала II, световода 12 сравнивающего устройс.тва 13, Измерительный представл ет собой даоКэ плотность которого измен етс  линейно по длине окрркнооиг. На клине нанесена штрихова  дорО}жа преобразовател  угол-код.

Устройство считываш   величины оптической плотности состоит из .а угол-код 14 S ключевой схемы 15 в: б йеркого регастра 16

Стол-препаратовод 1тель 17 о исследуемым образцом 18 перемещаетс  в двух взаимноперпендгпс/дащ-шх направлеш/шу. о помощьюшаговых двигателей 19 и 20. управл емых дву.ш идентлчвьтш схека /ш управлени  21 и.,22, Go столом сЕ занн датчики линейных перемещений 23 представл ющее собой растровые решеТШг.; штрихи которых считываютс  йотоэлект-ричесШШ методом.

Управление автомат-ическем гжкроден-ситометром осущесткл е-тс  ЭВМ 25 через блок сопр жешш 26,

Схема управлени  шаговгш двигателем (см. {toe 2) состоит из счетшка перемещени  27, в который КЗ ЭВМ 25 череэ блок оптюжзации, вклпочающего в себ;.;, потенциальный дешифратор 28, р;личев:рэ схему 29, шифратор30 и счетчик тор-мозных И1 шульсов31, которые соединегда между собой последовательно и служат дл  определеюш числа тормозвнх кгшульсов в функшш ве,;Е1Ч11Ны перемещеш1Я.г заданного из ЭВМ и затесанного в счетч: -ке 27. Код числа тормозных имщгльсов и код заданного перемещешет о выхода счетчика 27 поступают на сравнивающее устройство 32s производ щее их сравнение, Выходы сравнивающего устройства 32 поступают на логнчесгше схекты 33, 34 и 35, вторые выхода крторых соединены о выходом логической схемы ИЛИ 36 входньт1и сигналами которой  вл ютс  импульсы датчика перемещеш  23 и импулйс на запуск привода, поступающий из ЭВМ через блок сопр хсени  26 в начале перемещени .Вы- ходы логических, .элементов 33 34 и 35 соединены со входами стробирующих уст4

ройств 37, 38 и 39е Выход  стробирующ: х устройств 37, 38 39 поступают на комментатор шагового двигател , осуществл ющий электрическую редукцию основного двигател  и построенный по принципу квантовани  кривой статического синхроШГзирующего момента по времени и по уровнЕо Коглмутатор состоит в;з счетчи:рса 40 на вход которого подаюто-- им- . пульсы с выхода схе1Ж 36« Объе :;-ет 4iiK.a равен Nm, где N -- число таь-т.ов ког.ат/тащш на основном шаге, а -.ч - стеTiQEb дроблени  основного шага, К м адiiEiM разрадам счетчика 40 подклю--:авто  }зотенци;альный де1Ш1йратор 41, К (:Туршим разр 1дал/ счетчика 40 параллель1 -о лодKj .nr;4e;HH входы импз льсных деигафраторов 42, 43s и 44, Дешйратор 44 соединен со G-rpodHpyioupiM устройством 37 блока оп з:1;;:г1:зацлк5 деиштОтратор 43 со стробиру-лОд ; уоа: ройством 38 а (Тгратор 4S со стробкрующим устройством 39о ВыаторОБ 41J 42.

/1

сой ,;:5л:нены с управл ющими шиншда IVKIA нжтной пам ти 45; в которой запиоаьш коды токов в обмотках шагового днагате ,к  соответствующие различныгл пгг1о.аением ротора,, Выходное шкны ыаг;Ф:- :ч-ч;.)й пам ти 45 соединены с преобразогатзл ыш код-ана ог 46, выходные токи KC-TOрьсс подаютс  в обмотки шагового д-е:агаАвтоматичесюИГ цисфозои микроденситометр ра.ботает следующат обте,зо1/,,

Б начале работы из ЭВМ 25, через блок conpHvEeJttiH 26 з счетч к перемещений 27 поступает код задавае 11ого паремещеша  (таксш jics ин-йорглащ-ш по о ту л аQT в счетчик переыещёш   oxei/H ;шрав Л8НИЯ шаховыг; Д энгс1релим дл  коорлдшш ctj.Ha), После из ЭВМ (через блок сопршке;-зз:  26; выдазтс  EMipibc запуска привода на движеше. Код перемещени  из счетчика 27 поступает на блок оптишиатрш, пбеспеч твающий минимальное вре1да отола дл  веализащи заданного 11е:1емещеШ1 , При этом повыщаетс  произв- -тельность микроденожтометраз Это дс.лит аетс  путем сроршгрованк  оптй:м8льной, шазоБои диаграммы джжени  привода, В зазиоимооти от чис/йа , загшсанного в перемещений 271 блок от1Л№изат;:тди вырабатывает реЯ1Ш отрэ/)отш перемещешм с учетом необхо дамого ш-юла шагов в ускор ющем и тормозном поле статора двигател  дд  точной остановил без колебаш1Й рогора, что позвол ет повысить точность работы мнкроденситометра.. Д.ч  этого код перемещёни  из счеа ч:в;ка 27 пост;7пает на потешжальннй дешифратор 28 В зависимости от содерйамого счетчмга. 27 возбудцаетс  одна, из выходных шин дешифратора 28, выходной сигнал которой с помощью ШШульса запуска ЭВМ через ключевое устройство 29 поступает на вход шишрато рз. 30, который в зависимости от номера/возбуддеиной выходной шиliH дешифратора вырабатывает определен1;Шй код числа тормозных импульсов, записываемых в счетчлГК тормознлх имиульсов 31. Содержимое счетчика 31 в процессе движени  стола сравниваетс  с текущим содержимым счетчика 27 с по-мощью сравнивающего устройства 32. Сравнивающее устройство имеет три выхода . Один из этих выходов, поступаю ций на один из входов на логическую схеглу 33, нaxoдитc JIpд высоким потенциалом в том случае, если содержимое счетчика 27 больше, чем содержимое счетчика 31. На второй вход схеглы 33

поступает через .схему 36 в начале перемещени  шлпульс запуска из ЭВМ, а затем в процессе движени стола - импульсы с датчика л1Шейных перемещений 23, которые одновременно вычитаютс  из содерИНлого счетчика перемещений 27. Выходные шшульсы схемы 33 поступают на отробирутащее устройство 37, выход которого управл ет иышульсыым дешифратором 44 коммутатора. Этот дешифратор осуществл ет режим разгона за счет оперелгалощего смещеюш кривой статического.

синхрош зирующего момента двига гел . Как только содержимое счетчика 27 сравн етс , с содерж1ШЫ1.л счетчика тормозных импульсов 31, цепь 33, 37 отключаетс 

и включаетс  аналогична  цепь 34, 38, При этом выходной импульс стробирующего устройства 38.подаетс  на импульсный дешифратор 43, обеспечивающий реЖ1Ш торможеШШ, Когда в счетчике 27 остаетс  игшульс, BKjno4aeTCH цепь 35, 39s обеспечивающа  прохождение импульсов со cxeiviH 36 на иглпульсный дешифратор 42, который осуществл ет фиксащгю магнитного пол  в конечном положении с,

После прихода последнего импульса с датчика перемещени  23, логические схемы 33, 34 и 35 зашфаютс , а ротор двигател  устанавливаетс  в конечное заданное положение о

Одновременно с блоком оптимизации работает коммутатор шагового двигател . На счетчик 40 коттутатора поступают правл юац.1е; и  Iyльcы с выхода схемы36 .Шадщ 1е разр ды счетчика 40 подюючены к потенциально1 1у дешифратору 41, а cTapmiie - к И1-лпу 1ьсны1Л дешифраторам 42, 43, 44. Эти дешифраторы управл ют мапштной пам тью 45 При поступлении импульсов с одного из стробирую1цих устройств блока оптиМТзащш в зависимое- ти от режима движени  (разгон или торожение ) происходит считывание из магнитной пам ти 45 кодов обмоточных токов шагового двигател , соответствующих данному положению ротора. Эти коды , поступают на преобразователи код-алаог 46,выходы которых подключаютс  к обмоткам шагового Двигател .

После отработки заданных перемещений по координатам X и У и остановки стола выдаетс  команда па. измерение оптиеской плотности. Измерение производитс  следуквдим образом. Измерительный световой поток И модулируетс  модул тором 4, после чего проходит через исследуемый образец 18S микрообъектив 5, ; диафрагму 6 j а затем попадает на изме-::,.

рительный клин 7., который приводитс  i во вращение с посто нной скоростью двигателем 8. Пройд  через измерительный клин, измерительный световой поток попадает на основной (Тотоприемьшк 9. Опорный световой поток 3 модулируетс  модул тором 4 в противогТазе с измерительным потоком и попадает на полупрозрачное зеркало II. Часть опорного потока, отразивша с  от зеркала II, через световод 12 попадает на основной фотоприемник 9, а та его часть, котора  прошла через зеркало II, воспринимаетс  вспомогателыи/ (отоприеш-спсо:,,

10, выходно сигнал которого используетс  в качестве сигнала опорной частоты (частоты модул три) и подаетс  на сравштвающее устройство.

На пютоприеглш ке 9 свод тс  опор .ный и йзмерителы-шй потои1,промодулированные в противосТазе. Вькодной сигнал этого. сТютоприеьжнш поступает на сравнивающее устройство 13, в котором сигналы, пропорциональные опорному и

измерительному потокам, раздел ютс  и сравниваютс . В момент из равенства на выходе сравнивающего устройства 13 по вл етс  и шульс. Оптическа  измерительна  часть гликроденситометра настраиваетс  так, что

Фо Фо 10,

где Фп - опорный световой поток, Фр - измерительный поток,

П

тах- максимальна  оптическа  шют-, ность, измер ема  ьмкроденоитометром,

При- этом измер ема  оптическа  шют-, ность пропорциональна углу поворота из-;

мерительного хсомна в ьюмент равенства i опорного и измерительного световых потоков . ПреобраздваШ1е утла поворота клина в цифровой код производитс  о помощью датчика угол-код 14. При по влении импульса на выходе сравьшвающего устройства 13 открываетс  ключева  схема 15 и производгттс  занесеш1е цийрового кода результата измерени  оптической плотности из датчика угол-код 14 в буфёрнМй регаст-о 16. После этого по команде из ЭВМ 25 щиЪровой код результата измерени  из буферного репют-ра 16 заноситс  через блок сопр ;хеш1Я 26 в ЭВМ. Затем работа микроденситометра повтор етс  в .ош-юанной последовательности до окончани  заданной програмгш измерений.

Предмет изобретени 

60

Автоматический цифровой кадкроденситометр с измерением оптической плотнос .ти компенсационным методом, состо щ-ий из блока сканировани  с шаговым приводом стола и с использованием дроблешш основного шага двигател , блока с ютометрировани  с круглы1 1 поворотным оптическим клином, блока управлени  и ЭВМ, отличающийс  тем, чтр,

,с целью повышени  производительности

и точности измерени , в схемы управлени  шаговыми двигател ми включены блоки оптимизации, каждый из котохшх сое-, тоит из потенциального дешифратора, ключевого устройства, шифратора, счетчика тормозных импульсов и сравнивающего устройства, соединенных может со-, бой последовательно, при этом вход потенциального дешифратора каждого из

8 :

блоков оптимизации соединен с выходом соответствующего счетчика перемещений стола, а выходы сравнивающего устройства каждого из блоков через логические элементы и стробирующие устройства соединены с управл ющими входами импульсных дешифраторов коммутатора соответствующего шагового двигател  привода стола.

10