SU993017A1

SU993017A1 - Photoelectric device for measuring object geometric dimensions

Info

Publication number: SU993017A1
Application number: SU813337754A
Authority: SU
Inventors: Равиль Масгутович Галиулин; Павел Иннокентьевич Госьков; Александр Семенович Шатохин
Original assignee: Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова
Priority date: 1981-09-14
Filing date: 1981-09-14
Publication date: 1983-01-30

Description

Изобретение относитс к измерител ной технике и может быть использован дл измерени геометрических размеров различных объектов путем измерени линейных координат границ изобра жений объектов. Известно фотоэлектрическое устрой ство дл измерени геометрических ра меров объектов, содержащее последова тельно установленные оптическую систему и сканистор, источник смещени делительной шины сканистора, выходы которого соединены с делительной шиной сканистора, генератор развертывающего напр жени , выход которого св зан с делительной шиной сканистора , блок обработки измерительного си нала, вход которого подключен к коллектору сканистора Ц . Недостатком известного устройства вл етс наличие погрешности измерений , вызываемой падением напр жени на нагрузке сканистора в процессе ег опроса. Наиболее близким к предлагаемому вл етс .фотоэлектрическое устзройство дл измерени геометрических размеров объектов, содержащее последова тельно установленные оптическую систему и сканистор, источник смещени делительной шины сканистора, выходы которого соединены с делительной шиной сканистора, генератор развертывающего напр жени , выход которого св зан с делительной шиной сканистора , и блок обработки измерительного сигнала, вход которого подключен к коллектору сканистора 2. Недостаток такого устроЖ тва заключаетс в снижении быстродействи измерений при пониженных уровн х освещенности изображени объекта. При пониженных уровн х освещенности изображени объекта увеличиваетс врем переключени элементарных площадок сканистора из-за малых значений фото тока, перезар жающих емкости р-п пер еходов элементарных площадок сканистора . Цель изобретени - повышение быстродействи измерений при пониженных уровн х освещенности изображени объекта . Указанна цель достигаетс тем, что устройство, содержащее последовательно установленные(Оптическую систему и сканистор, источник смещени делительной шины сканистора, выходы которого соединены с делительной шиной сканистоЕ а, генератор развертывакиого напр жени , выход которого св зан с делительной шиной сканистора , и блок обработки измерительного сигнала, вход которого подключен к коллектору сканистора, снабжено блоком фоновой засветки, а блок обработ |КИ измерительного сигнала выполнен с дополнительным выходом, первый и второй входы блока фоновой засветки подключены к дополнительному выходу блока обработки измерительного сигнала и выходу генератора развертывающего напр жени .The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the geometric dimensions of various objects by measuring the linear coordinates of the boundaries of the images of the objects. A photoelectric device for measuring geometrical frames of objects is known that contains a sequentially installed optical system and scanner, a displacement source of a splitter scanner bus, the outputs of which are connected to the separator bus of the scanningor, a sweep voltage generator, the output of which is connected to the separator bus of the scanningor, the processing unit measuring signal, the input of which is connected to the collector of the scanner C. A disadvantage of the known device is the presence of measurement errors caused by the voltage drop across the load of the scanistor during the scanning process. The closest to the present invention is a photoelectric device for measuring the geometrical dimensions of objects, containing a sequentially installed optical system and a scanistor, a bias source of the splitter's splitter bus, the outputs of which are connected to the splitter's splitter bus, a sweep voltage generator, the output of which is connected to the splitter bus scanner, and the processing unit of the measuring signal, the input of which is connected to the collector of the scanistor 2. The disadvantage of this arrangement is to reduce performance measurement at lower levels of illumination of the image of the object. At lower illumination levels of an image of an object, the switching time of the elementary areas of the scanner increases due to the small values of the photo current that recharges the capacitances of the pnp transitions of the elementary areas of the scanningor. The purpose of the invention is to increase the speed of measurements at lower levels of illumination of an image of an object. This goal is achieved by the fact that a device containing successively installed (Optical system and scanner, the displacement source of the splitter bus of the scanner, whose outputs are connected to the scanner splitter bus, a sweep voltage generator, the output of which is connected to the scanner separator busbar, and a measuring processing unit the signal, whose input is connected to the collector of the scanner, is equipped with a backlight block, and the processing unit | KI of the measuring signal is made with an additional output, the first and second Backlight unit inputs connected to an additional output of the measuring signal processing unit and the output of the scanning voltage generator.

На чертеже представлена функциональна схема предлагаемого устройства .The drawing shows a functional diagram of the device.

Устройство содержит оптическую систему 1, сканистор 2, источник 3 смещени делительной шины сканистора, генератор 4 развертывающего напр жени , блок 5 обработки измерительного сигнала, резистор 6 нагрузки, блок 7 фоновой засветки. Измер етс геометрический размер объекта .8.The device contains an optical system 1, a scanistor 2, a source of displacement of the scanner dividing bus 3, a sweep voltage generator 4, a measuring signal processing unit 5, a load resistor 6, a backlight illumination unit 7. The geometric size of the object is measured .8.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Изображение объекта 8 проецируетс оптической системой 1 на фоточувствительную поверхность сканистора 2, к делительной шине которого приложено напр жение смещени , формируемое источником 3 смещени двигательной шины сканистора.The image of object 8 is projected by the optical system 1 onto the photosensitive surface of the scanner 2, to the dividing bus of which a bias voltage is applied, which is generated by the bias 3 source of the scanner motor bus.

При опросе сканистора 2 генератор 4 развертывающего напр жени формирует линейно нарастающее- напр жение опроса, под действием которого происходит переключение элементарных фоточувствительных плоцадок сканистора 2 причем тек, формируемый каждой из площадок, пропорцио.нален освещенности площадки.When interrogating the scanner 2, the sweep voltage generator 4 generates a linearly increasing interrogation voltage, under the action of which the elementary photosensitive pads of the scanner 2 are switched, and the flow generated by each of the sites is proportional to the illumination of the site.

Снимаемый с коллектора сканистора 2 фототок создает на резисторе- б нагрузки напр жение, которое поступает на вход блока 5 обработки измерительного сигнала. Блок 5 обработки измерительного сигнала, осуществл ет обработку сигнала, снимаемого с резистора б нагрузки, например, путем дифференцировани , при котором формируетс видеосигнал, амплитуда которого пропорциональна распределению освещенности изображени объекта 8 на фоточувствительной поверхности сканистора 2.The photocurrent taken from the collector of the scanner 2 creates a voltage across the resistor, which is fed to the input of the measuring signal processing unit 5. The measuring signal processing unit 5 processes the signal taken from the load resistor b, for example, by differentiating, in which a video signal is formed, the amplitude of which is proportional to the distribution of the image illumination of the object 8 on the photosensitive surface of the scanner 2.

Сформированный .видеосигнал преобразуетс блоком 5 обработки измерительного сигнала во временной интервал , длительность которого пропорциональна геометрическому размеру объекта 8 .The generated video signal is converted by the processing unit 5 of the measuring signal into a time interval, the duration of which is proportional to the geometric size of the object 8.

Блок 5 обработки измерительного сигнала осуществл ет анализ амплитуды видеосигнала и при низких уровн х освещенности изображени объекта 8 формирует сигнал управлени , включающий блок 7 фоновой засветки, осуществл ющий равномерную засветку фоточувствительной площадки сканистора 2, причем ркость засветки зависит от амплитуды видеосигнала. Таким образом в устройстве поддерживаетс посто нным произведение скорости опроса на освещенность фоточувствительной площадки сканистора 2,The measuring signal processing unit 5 analyzes the amplitude of the video signal and, at low illumination levels of the image of object 8, generates a control signal including a backlight unit 7 that performs uniform illumination of the photosensitive platform of the scanner 2, and the intensity of the illumination depends on the amplitude of the video signal. Thus, the device maintains a constant product of the polling rate and the illumination of the photosensitive area of the scanistor 2,

При обратном ходе развертывающего напр жени , формируемого генератором 4 развертывающего напр жени , на блок 3 фоновой засветки поступает сигнал управлени , увеличивающий ркость светового потока, формируемого блоком 7 фоновой засветки. При этом поддерживаетс посто нным произведение скорости опроса на освещенность фотрчувствителной площадки сканистора 2, т.е. увеличиваетс быстродействие устройства за счет введени блока фоновой засветки .During the reverse course of the sweep voltage generated by the sweep voltage generator 4, the backlight unit 3 receives a control signal increasing the brightness of the light flux generated by the backlight unit 7. At the same time, the product of the polling rate and the illuminance of the photosensitive area of the scanistor 2, i.e. device performance is increased by introducing a backlight block.

Claims

1. USSR author's certificate No. 399726, cl. G 01 B 21/02, 1971.

2. USSR author's certificate

532006, cl. G 01 B 21/02, 1973 (prototype).