SU847033A1 - Comparator for checking stroke measures - Google Patents

Comparator for checking stroke measures Download PDF

Info

Publication number
SU847033A1
SU847033A1 SU742060936A SU2060936A SU847033A1 SU 847033 A1 SU847033 A1 SU 847033A1 SU 742060936 A SU742060936 A SU 742060936A SU 2060936 A SU2060936 A SU 2060936A SU 847033 A1 SU847033 A1 SU 847033A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
measure
output
comparator
voltage
pulses
Prior art date
Application number
SU742060936A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Васильевич Мироненко
Юрий Борисович Коляда
Евгений Викторович Тузов
Виктор Николаевич Янушкин
Original Assignee
Mironenko Anatolij V
Kolyada Yurij B
Tuzov Evgenij V
Yanushkin Viktor N
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mironenko Anatolij V, Kolyada Yurij B, Tuzov Evgenij V, Yanushkin Viktor N filed Critical Mironenko Anatolij V
Priority to SU742060936A priority Critical patent/SU847033A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU847033A1 publication Critical patent/SU847033A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

(54) КОМПАРАТОР ДЛЯ ПОВЕРКИ ШТРИХОВЫХ МЕР(54) COMPARATOR FOR THE TESTING OF BAR MEASURES

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  поверки как линейных, так и угловых штриховых мер.The invention relates to a measurement technique and can be used to calibrate both linear and angular stroke measures.

Известны устройства дл  компарировани  штриховых мер, содержащие образцовую и повер емую штриховые меры, содержащие фотоэлектрические каналы и электромеханические сканаторы , а также блоки обработки информации . В этих устройствах различие положени  штрихов образцовой и повер емой мер преобразуетс  во временной интервал, заполн екый счетными импульсами С1.Known apparatus for calibration of action bar containing exemplary and believed emuyu dashed steps comprising photoelectric and electromechanical Coordinate Scanning Devices channels and the information processing units. In these devices, the difference in position of the strokes of the exemplary and calibrated measures is converted into a time interval filled with counting pulses C1.

Точность преобразовани  в описанных устройствах ограничена скоростью сканировани . Низка  скорость сканировани  ограничивает производительность компарировани .The accuracy of the conversion in the described devices is limited by the scanning speed. Low scan speed limits comparing performance.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  компаратор дл  поверки штриховых мер, содержащий образцовую меру, каналы образцовой и повер емой меры, каждый из которых включает Последовательно соединенные передающую телевизионную трубку с однострочной отклон ющей системой, имеющей генератор тока сканировани , усилительThe closest to the invention to the technical essence is a comparator for calibration of stroke measures, containing an exemplary measure, channels of an exemplary and verifiable measure, each of which includes a serially connected transmitting television tube with a single-line deflection system having a scanning current generator, an amplifier

сигнала телевизионной трубки и демодул тор , а канал повер емой меры включает также триггер и конъюнктор 2 .the signal of the television tube and the demodulator, and the channel of the measure to be tuned also includes the trigger and conjunctor 2.

Однако все преобразовани  сигналов в описанном устройстве осуществл ютс  аналоговыми элементами, нестабильность параметров и характеристик которых приводит к погрешно10 ст м измерений, а необходимость систематической корректировки его чувствительности ограничивает быстродействие .However, all signal transformations in the described device are carried out by analog elements, the instability of the parameters and characteristics of which leads to an error of measurement, and the need for a systematic adjustment of its sensitivity limits the speed.

Цель изобретени  - повышение трч15 ности и быстродействи  компаратора.The purpose of the invention is to increase the comparability and speed of the comparator.

Указанна  цель достигаетс  тем, что компаратор снабжен четырьм  пороговыми элементами с импульсным выходом, реверсивным счетным блоком, This goal is achieved by the fact that the comparator is equipped with four threshold elements with a pulse output, a reversible counter block,

20 регистром, дифференцирующей цепью и преобразователем код-нгшр жение, демодул торы выполнены по схеме синхронного детектора, синхронизирующий вход которого соединен с A 20 register, a differentiating circuit and a code-converter converter, demodulators are made according to the synchronous detector circuit, the synchronizing input of which is connected to

25 выходом генератора тока сканировани  в канале образцовой меры, выход синхронного детектора св зан со входами двух параллельно включенных пороговых элементов, выходы пороговых элементов соединены, соответственно,25 by the output of the scanning current generator in the model measure channel, the output of the synchronous detector is connected to the inputs of two parallel-connected threshold elements, the outputs of the threshold elements are connected, respectively,

30thirty

с входами суммировани  и вычитани  счетного блока, выход счетного.блока соединен со входом преобразовател  код-напр жение, выход преобразовател  код-напр жение подключен к отклон ющей системе телевизионной |Трубки канала образцовой меры, в канале повер емой меры выход синхронного детектора соединен со входами двух параллельно включенных пороговых элементов, выходы пороговых элементов соединены с соответствующими раздельными входами триггера, один из выходов триггера через дифференцирующую цепь подключен ко входу конъюнктора второй вход коньюнктора соединен с выходом счетного блока канала образцовой меры, а выход св зан со входом регистра (The inputs of the summation and subtraction of the counting unit, the output of the counting unit are connected to the input of the code-voltage converter, the output of the code-voltage converter is connected to the deflection system of the television | Channel tube of the exemplary measure, in the channel of the measure being measured the output of the synchronous detector is connected to the inputs two parallel-connected threshold elements, the outputs of the threshold elements are connected to the corresponding separate trigger inputs, one of the trigger outputs through a differentiating circuit is connected to the input of a conjunctor in Ora konyunktora input connected to the output model measures channel counting unit and an output coupled to an input register (

Указанна  цель достигаетс  также тем, что шина стирани  регистра св зана со вторым выходом триггера.This goal is also achieved by the fact that the register erase bus is connected to the second trigger output.

На чертеже приведена структурна  схема компаратора.The drawing shows a block diagram of a comparator.

Источниками света 1.1 и 1.2 освещаютс  образцова  мера 2 в виде периодических прозрачных и непрозрачных участков и повер ема  штрихова  мера 3, механически св занные между собой так,что обеспечиваетс  синхронное перемещение мер в направлении, показанном на чертеже стрелкой. Шаг меры 2 выбираетс  равным шагу меры 3, либо - в целое число раз меньшим шага последней. Изображени  мер 2 и 3 проецируютс  посредством оптических систем 4.1 и 4.2 на фотокатоды передающих телевизионных трубок 5 и б, снабженных однострочными отклон ющими системами с отклон ющими катушками 7 и 8 в канале образцовой меры и катушкой 9 канала повер емой меры. В каждом из каналов сигнальные выходы телевизионных трубок 5 и 6 св заны со входами усилителей 10 и 11 соответственно. Генератор 12 тока сканировани  подключен к катушкам 7 и 9, а также к опорным входам синхронных детекторов 13 и 14, сигнальные входы которых подключены к выходам усилителей 10 и 11 соответственно . К выходам синхронных детекторов 13 и 1 подключены по два пороговых элемента 15,16 и 17,18 соответственно, выполненных по схеме балансного диодно-регенеративного компаратора напр жени  на базе блокинг-генератора и имеющими импульсный выход.Выходы пороговых элементо 15 и 16 подключены к суммирунедему и вычитающему входам соответственно реверсивного счетного б.лока 19,выход которого св зан с преобразователем код - напр жение (ПКН) 20, выход которого подключен к кеетушке 8.Light sources 1.1 and 1.2 illuminate sample measure 2 in the form of periodic transparent and opaque areas and tangent measure 3, mechanically interconnected so that synchronous movement of the measures in the direction shown in the drawing by an arrow is provided. The step of measure 2 is chosen equal to the step of measure 3, or - an integer number of times smaller than the last step. The images of measures 2 and 3 are projected by optical systems 4.1 and 4.2 onto photo cathodes of transmitting television tubes 5 and b, equipped with single-line deflecting systems with deflecting coils 7 and 8 in the channel of the exemplary measure and coil 9 of the channel of the measure being measured. In each channel, the signal outputs of the television tubes 5 and 6 are connected to the inputs of amplifiers 10 and 11, respectively. Scanning current generator 12 is connected to coils 7 and 9, as well as to the reference inputs of synchronous detectors 13 and 14, the signal inputs of which are connected to the outputs of amplifiers 10 and 11, respectively. The outputs of synchronous detectors 13 and 1 are connected to two threshold elements 15.16 and 17.18, respectively, made according to the balanced diode-regenerative voltage comparator based on a blocking generator and having a pulse output. and to the subtractive inputs of the correspondingly reversible counting block 19, the output of which is connected to the converter code-voltage (PKN) 20, the output of which is connected to the keetush 8.

Узлы 1.1,2,4.1,5,7,8,10,13,15,16 19-и 20 образуют измерительный ка .налобразцовой меры.Nodes 1.1,2,4.1,5,7,8,10,13,15,16 19- and 20 form a measuring gauge.

Выходы пороговых элементов 17 и 18 подключены к соответствующим входам триггера 21с раздельными входами, выход которого подключен через дифференцирующую цепь 22 и конъюнктор 23 ко входу регистра 24. На второй вход конъюнктора 23 подаетс  сигнал с выхода счетного блока 19, а шина стирани  регистра 24 св зана со вторым выходом триггера 21. Выходной сигнал регистра 24 подаетс  на индикат;орное и цифропечатающее устройства (ЦПУ) (не показанные на чертеже).The outputs of the threshold elements 17 and 18 are connected to the corresponding inputs of the trigger 21 with separate inputs, the output of which is connected through the differentiating circuit 22 and the conjuncer 23 to the input of the register 24. To the second input of the conjunctor 23 a signal is output from the output of the counting unit 19, and the erase bus of the register 24 is connected with the second trigger output 21. The output signal of the register 24 is fed to the indicator; one or two digital printing devices (CPUs) (not shown in the drawing).

Узлы 1.2,3,4,2,6,9,11,14,17,18 и 21 - 24 образуют измерительный кана повер емой меры.Nodes 1.2,3,4,2,6,9,11,14,17,18 and 21-24 form the measuring channel of the measure to be measured.

Компаратор работает следующим образом. :The comparator works as follows. :

В канал образцовой меры ток генератора 12, протекающий по катушке 1 г вызывает сканирование изображени  меры 2 электронным лучом трубки 5, выходной сигнал которой усиливают усилителем 10 и демодулируют синхронным детектором 13. При совпадении фазы выходного сигнала усилител  10 с фазой напр жени  генератора 12 на выходе синхронного детектора 13 возникает положительное напр жение, которое возбуждает пороговый элемент 15, «генерирующий импульсное напр жение. Эти импульсы поступают на суммирующий вход счетного блока 19, где регистрируютс . С каждым зарегистрированным импульсом на выходе ПКН 20 ступенчато нарастает посто нное напр жение, возбуждающее в катушке 8 ступенчато нарастающий ток. Магнитное поле катушки 8 квантует центр сканировани  по фотокатоду телевизионной трубки 5 до того момента времени,, когда составл юща  сигнала с частотой сканировани  на входе синхронного детектора 13 станет .равной нулю, после чего пороговый элемент 15 прекращает генерацию импульсов, накопление которых в счетном блоке 19 прекращаетс , что приводит к прекращению квантовани  сканирующего электронного луча телевизионной трубки 5.Into an exemplary channel, the generator current 12 flowing through the coil 1 g causes the image of measure 2 to be scanned by the electron beam of tube 5, the output of which is amplified by amplifier 10 and demodulated by a synchronous detector 13. When the phase of the output signal of amplifier 10 coincides with the voltage of the generator 12 at the output of the synchronous detector 13, a positive voltage is generated, which excites the threshold element 15, "generating a pulse voltage. These pulses are fed to the summing input of the counting unit 19, where they are recorded. With each registered pulse at the output of the PCN 20, a constant voltage increases in steps, which in turn generates a step-up current in the coil 8. The magnetic field of the coil 8 quantizes the scanning center along the photocathode of the television tube 5 until the time point when the signal component with the scanning frequency at the input of the synchronous detector 13 becomes equal to zero, after which the threshold element 15 stops generating pulses that accumulate in the counting unit 19 is terminated, which leads to the termination of quantization of the scanning electron beam of the television tube 5.

При перерегулировании (или под действием импульснойпомехи), когда счетный блок 19 зарегистрировал лишние импульсы, входной сигнал синхронного детектора 13 становитс  противофазным напр жению генератора 12, а на входе демодул тора 13 возникает отрицательное напр жение, возбуждакицее пороговый элемент 16. Импульсы последнего, поступа  на вычитающий вход счетного блока 19, уменьшают число зарегистрированных в нем импульсов, что приводит к квантованию сканирующего электронного луча трубки 5 в обратном напралении до тех пор, пока напр жение на выходе синхронного детектора 13 вновь не станет равным нулю и не прекратит генерацию импульсов пороговый элемент 16. . .When overshooting (or under the influence of a pulse noise), when the counting unit 19 has registered excess pulses, the input signal of the synchronous detector 13 becomes anti-phase voltage of the generator 12, and a negative voltage appears at the input of the demodulator 13, exciting threshold element 16. The pulses of the latter act The subtracting input of the counting unit 19 reduces the number of pulses registered in it, which leads to quantization of the scanning electron beam of the tube 5 in the opposite direction until the voltage is and the output of the synchronous detector 13 will not again become zero and the threshold element 16 will not stop the generation of pulses. .

Перемещение меры 2 приводит к накоплению импульсов в счетном блоке 19, при котором непрерывно поддерживаетс  нулевое напр жение на выходе синхронного детектора 13. При .этом текущему положению меры 2 соответствует текущее значение числа накопленных счетным блоком 19 импульсов. Емкость счетного блока 19 выбрана равной 1000 импульсов, при этом поступление в счетный блок каждого импульса вызывает квантование электронного луча на 0,001 шага изображени  меры на фотокатоде телевизион ной трубки 5, а поступление тыс ч-, ного импульса вызывает переполнение счетного,блока 19 и возврат его в исходное состо ние, что/происходит при перемещении меры 2 на один шаг. При этом выходное напр жение ПКН 20 скачком падает до нул , а электронный луч скачком перемещаетс  на 1 шаг в направлении, обратном перемещению изображени  меры 2 при сохранении выходного напр жени  синхронного детектора 13 Равным нулю, и слежение за перемещением меры 2 продолжаетс  аналогично вьшеописанному.Moving measure 2 leads to an accumulation of pulses in the counting unit 19, at which a zero voltage is continuously maintained at the output of the synchronous detector 13. With this current position of measure 2 corresponds to the current value of the number of pulses accumulated by the counting block 19. The capacitance of the counting unit 19 is chosen to be 1000 pulses, while the arrival of each pulse into the counting unit causes the electron beam to be quantized by 0.001 steps in the image of the measure on the photocathode of the television tube 5, and the thousandth pulse causes the counting to overflow, and block 19 to the initial state that / occurs when moving measure 2 by one step. At the same time, the output voltage of the PCN 20 abruptly drops to zero, and the electron beam abruptly moves 1 step in the direction opposite to the movement of the image of measure 2 while maintaining the output voltage of the synchronous detector 13 is equal to zero, and tracking the movement of measure 2 continues as described above.

Таким образом, в канале образцовой меры имеет место след щее компенсационное преобразование величины перемещени  меры 2 в цифровой код с интерполированием шага образцовой меры.Thus, in the channel of an exemplary measure, there is the following compensation transformation of the magnitude of the movement of measure 2 into a digital code with interpolation of the step of the exemplary measure.

В канале повер емой меры 3 электронный луч телевизионной трубки 6 сканирует под действием магнитного пол  катушки 9. Работа узлов 1,3, 4,6, 9,11,14 17 и 18 аналогична работе соответствующих узлов канала .с образцовой мерой.In the channel of measure 3 being checked, the electron beam of the television tube 6 is scanned by the magnetic field of coil 9. The operation of nodes 1,3, 4,6, 9,11,14 17 and 18 is similar to the work of the corresponding channel nodes with an exemplary measure.

При вхождении изображени  штриха перемещающейс  меры 3 в зону сканировани  на входе синхронного детектора 14 возникает положительное напр жение , которое при перемещении меры 3 возрастает до тех пор, пока граница штриха не совпадет с серединой зоны сканировани , после ;чего напр жение на выходе синхронного детектора 14 падает и переходит через нулевое значение, когда середина штриха проходит через середину зоны сканировани . При дальнейшем перемещении меры 3 возрастает отрицательное напр жение на выходе еинхр онн6го детектора 14, которое достигает максимального значени  в момент времени, когда втора  граница штриха совпадает с серединой зоны сканировани , после чего отрицательное напр жение падает и становитс  равным нулю после выхода изображени  штриха из зоны сканировани .When the image of the stroke of the moving measure 3 enters the scan zone, a positive voltage appears at the input of the synchronous detector 14, which, when moving the measure 3, increases until the stroke boundary coincides with the middle of the scan zone, after which the voltage at the output of the synchronous detector 14 falls and passes through a zero value when the middle of the stroke passes through the middle of the scanning zone. Upon further movement of measure 3, the negative voltage at the output of the inetr detector 14 reaches the maximum value at the point in time when the second stroke boundary coincides with the middle of the scanning zone, after which the negative voltage drops and becomes equal to zero after the stroke image leaves the zone scan.

При по влении на выходе синхрон-ного детектора 14 положительного напр жени , возбуждаетс  пороговый элемент 17, выходные импульсы которого вывод т триггер 21 из исходного , состо ни , что приводит к стиранию ранее зарегистрированной информации в регистре 24. йри малейшем отрицательном напр жении пороговый элемент 17 прекращает генерацию импульсов,When a positive voltage appears at the output of the synchronous detector 14, a threshold element 17 is excited, the output pulses of which output the trigger 21 from the initial state, which leads to erasing the previously registered information in the register 24. The smallest negative voltage threshold element 17 stops the generation of pulses

0 но возбуждаетс  пороговый элемент 18, который возвращает триггер 21 в исходное состо ние. По выходе штриха меры 3 из зоны сканировани  пороговый элемент 18 также прекращает свою работу, но триггер 21 остаетс  в исходном состо нии до вхождени  в зону сканировани  очередного штриха меры 3, после чего вышеописанный , процесс повтор етс . При возвра- те триггера 21 в исходное состо ние0, but threshold element 18 is turned on, which returns trigger 21 to its original state. Upon the exit of the stroke of measure 3 from the scanning zone, the threshold element 18 also stops its operation, but the trigger 21 remains in the initial state until it enters the scanning zone of the next stroke of measure 3, after which the above described process repeats. When returning the trigger 21 to the initial state

0 из выходного сигнала его формируетс  дифференцирующей цепью 22 короткий импульс, который  вл етс  разрешак цим дл  передачи с выхода счетного блока 19 через конъюнктор 23 в регистр 24 кодовой информации о положении штриха меры 3.0, a short pulse is generated from the output signal of its differentiating circuit 22, which is allowed to be transmitted from the output of the counting unit 19 through the conjunctor 23 to the register 24 of the code information on the position of the stroke of measure 3.

Если мера 3 изготовлена точно, то на цифровом индикаторе и в ЦПУ будет регистрироватьс  одно и тоIf measure 3 is made exactly, then one and the other will be recorded on the digital indicator and in the CPU.

Q же число. Отклонение положени  штриха от ожидаемого его точного положени  вызывает соответствующее уменьшение или увеличение индицируемого и регистрируемого числа.Q same number. Deviation of the stroke position from its expected exact position causes a corresponding decrease or increase in the displayed and recorded number.

, При шаге образцовой меры 2, равном 0,1 мм, и емкости счетного блока 19 1000 импульсов, может быть получена цена импульса 0,0001 мм., With an exemplary measure step of 2 mm and a capacitance of the counting unit of 19,100 pulses, a pulse price of 0.0001 mm can be obtained.

В качестве образцовой меры 2 возможно использование растрового сопр 0 жёни  или интерференционной картины от когерентного источника свет. Телевизионные трубки могут быть применены и с электростатическим отклонением электронного луча.As an exemplary measure 2, it is possible to use a raster interface of the wife or an interference pattern from a coherent light source. Television tubes can also be applied with electrostatic deflection of the electron beam.

5five

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 188023, кл. G 01 В 11/02, 1966.1. USSR author's certificate number 188023, cl. G 01 B 11/02, 1966. 2.Полоник B.C. Телевизионные автоматические устройства. М., Св зь , 1974, с. 130-137 (прототип ) . 2. Polonik B.C. Television automatic devices. M., Holy Hour, 1974, p. 130-137 (prototype).
SU742060936A 1974-09-17 1974-09-17 Comparator for checking stroke measures SU847033A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU742060936A SU847033A1 (en) 1974-09-17 1974-09-17 Comparator for checking stroke measures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU742060936A SU847033A1 (en) 1974-09-17 1974-09-17 Comparator for checking stroke measures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU847033A1 true SU847033A1 (en) 1981-07-15

Family

ID=20596327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU742060936A SU847033A1 (en) 1974-09-17 1974-09-17 Comparator for checking stroke measures

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU847033A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4507647A (en) Encoder
WO1984001027A1 (en) Position measuring apparatus
SU1395149A3 (en) Versions of method of forming control signal regulating parameter of scanning light beams
SU847033A1 (en) Comparator for checking stroke measures
EP0478785B1 (en) Apparatus for measuring wavelength of light by high precision detection of interference fringe
Hagiwara et al. A phase encoding method for improving the resolution and reliability of laser interferometers (displacement measurement)
SU838333A1 (en) Comparator for checking hatched measures
JPS592842B2 (en) Dimension measuring device
JPH0342611B2 (en)
JP3262924B2 (en) Binarization method
JPS6132324Y2 (en)
SU798482A1 (en) Apparatus for measuring linear displacements
JPS5927379A (en) Pattern video signal processing system
RU2220402C2 (en) Gear measuring position and movement of object
JPS5824990B2 (en) Hiten Kannioke Hiten no Suichiyokuhenkou no Seigiyosouchi
SU1303822A2 (en) Device for measuring object position
SU1059701A1 (en) Device for automatic correcting of coordinate distortions of raster
SU1037069A1 (en) Device for measuring angular displacement of object
SU1067352A1 (en) Method and device for measuring object position
SU1298542A1 (en) Method of measuring geometric parameters of surface in white light interference profile pattern recorder
JPH04344408A (en) Dimension measuring instrument
JPS623609A (en) Range finder
GB2076532A (en) Correcting Non-linearities in Optical Scanners
SU651390A1 (en) Photoelectric shaft angular position-to-code converter
SU143600A1 (en) Method for measuring the speed of movement of opaque bodies