(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТОВ
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам дл измерени геометрического положени объектов, и может быть использовано в системах программного управлени металлорежущими станками. известно устройство дл измерени линейных перемещений объектов, содержащее растровую щкалу с нанесенными на нее штри хами, осветитель, лийзовый растр, фокусиру ющий элемент, зеркало, установленное на оси электромагнитного вибратора, диафрагму , фотоприемник и счетчик числа импульсов, причем щтрихи растровой шкалы, освещаемые с помощью осветител , через линзовый растр проецируютс фокусирующим элементом На поверхность зеркала и, отража сь от него, освещают через диафрагму фотоэлемент . В устройстве производитс электромеханическое сканирование изображени штри хов с помощью электромагнитного вибратора 1. Недостатком этого устройства вл етс его невысока точность. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл измерени линейных перемещений объектов, содержащее носитель информации, оптически св занный с источником света и через фокусирующий элемент с формирователем сигналов, выход которого подключен к элементу задержки, триггер , соединенный с синхрогенератором и с первым элементом И, счетчик, подключенный к второму и третьему элементам и и к индикатору , и логический блок 2. Недостаток известного устройства также состоит в невысокой точности устройства. Целью изобретени вл етс повышение точности устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее носитель информации , оптически св занный с источником света и фокусирующим элементом, элемент задержки, соединенный с формирователем сигналов, подключенным к одному входу пер вого элемента И, другой вход которого соединен с элементом задержки, и к одному входу второго элемента И, синхрогенератор, соединенный с формирователем сигналов, оптически св занным с фокусирующим элементом , и с другим входом второго элемента И, счетчик, входы которого подключены к выходам второго и третьего элементов И, а выход соединен с индикатором, и первый триггер , один вход которого подключен к синхрогенератору , а выход соединен с другим входом первого элемента И, введены первый инвертор , вход которого соединен с формирователем сигналов, а выход подключен к одному входу третьего элемента И, другие входы которого соединены с синхрогенератором и с элементом задержки, второй инвертор, вход которого подключен к элементу задержки , а выход соединен с входом второго элемента И, второй триггер, один вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выход соединен с другими входами второго и третьего элементов И, и четвертый элемент И, входы которого подключены к синхрогенератору , к второму триггеру и к первому и второму инверторам, а выход подключен к другим входам первого и второго триггеров . На чертеже представлена блок-схема устройства . Устройство содержит источник света (осветитель ) 1, носитель 2 информации (растровую шкалу), фокусирующий элемент 3, формирователь 4 сигналов и вычислитель 5, включающий синхрогенератор 6, элемент 7 задержки, триггеры 8 и 9, инверторы 10 и 11, первый 12, второй 13, третий 14 и четвертый 15 элементы И, счетчик 16 и индикатор 17. Устройство работает следующим образом . Растрова щкала 2, представл юща собой плоскую пластину (или ленту) из прозрачного материала с нанесенными на нее Непрозрачными щтрихами, либо из непрозрачного материала с прорез ми, освещаетс с помощью осветител 1. Лучи света, проход через прозрачные участки растровой шкалы , воспринимаютс фокусирующим элементом 3, который проектирует изображение растровой щкалы на светочувствительную поверхность формировател 4, который представл ет из себ Набор расположенных в один р д фотоэлементов. Опрос элементов формировател 4 осуществл етс последовательно от первого до последнего. С этой целью формирователь 4 содержит свой регистр сдвига. Шаг нанесени щтрихов на щкале выбираетс таким, чтобы он был мень ще длины светочувствительной части формировател 4. При считывании информации с формировател 4, т. е. при последовательном сдвиге ее в регистре, на его выходе по вл етс видеоимпульсы от тех чек, которые освещены. Дл определенности предположим , что щтрихи светлые. Тогда на выходе формировател 4 видеоимпульсы по в тс от тех чеек, на которые спроецированы щтрихи. Если за врем между двум считывани ми происходит сдвиг растровой щкалы относительно формировател 4, то щтрих сместитс в ту или другую сторону. Зна положение видеоимпульсов при предыдущем считывании и их текущее положение , можно определить приращение, выраженное в количестве импульсов, а значит и определить истинное смещение, поскольку рассто ние между чейками ЛФВС строго фиксировано и известно. Управление режимом записи информации в регистр и ее сдвиг в регистре на выходе формировател 4 осуществл етс с помощью синхрогенератора 6. При поступлении сигнала с выхода синхрогенератора 6 на вход формировател 4 информаци об изображении переписываетс в его выходной регистр. Сдвиг информации производитс под действием тактовых импульсов синхрогенератора 6. Пусть при этом от щтрихов соответствует уровень логической единицы «1. Видеосигнал с выхода формировател 4 поступает на элементы И 12 и 13, а также на вход элемента 7 задержки, который осуществл ет задержку его на врем , равное одному периоду сканировани изображени , т. е. периоду следовани импульсов записи, поступающих с выхода синхрогенератора 6. При этом число сдвигающих импульсов, поступающих на другой вход фор.мировател 4 за врем между двум импульсами записи, должно быть не меньще числа чеек формировател 4. С приходом импульса записи с синхро енератора 6 информаци об изображении записываетс в выходной регистр формировател 4. Одновременно триггер 8 установитс в состо ние «1. По окончании импульса запись информации из регистра сдвигаетс на выход формировател с приходом каждого импульса сдвига (тактового импульса), поступающего с другого выхода синхрогенератора 6. Триггер 9 перейдет в состо ние «I только после того, как на выходе формировател 4 и на выходе элемента 7 задержки сигналы совпадут, т. е. на всех входах элемента И 12 при этом будет состо ние «1. Триггер 9, перейд в состо ние «1, откроет по одному из входов элементы И 13, 14 и 15 и подготовит их к пропусканию сигналов тактовой частоты с синхрогенератора 6. Если при этом видеосигнал с выхода формировател 4 опережает по фазе видеосигнал с выхода элемента 7 задержки, то импульсы тактовой частоты приход т на выход элемента И 13 и далее на суммирующий вход счетчика 16, так как видеосигнал с выхода элемента 7 задержки подаетс на вход элемента И 13 через инвертор 11. Если видеосигнал с выхода формировател 4 запаздывает относительно видеосигнала с выхода элемента 7 задержки, то импульсы тактовой частоты проход т через открытый элемент И 14 на вычитающий вход счетчика 16. Импульсы тактовой частоты проход т на выход элементов И 13 или 14 до тех пор, пока присутствует видеосигнал на выходе элемента 7 задержки или на выходе фор