Фотоэлектронное измерительное устройство

Фотоэлектронное измерительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности, надежности и скорости измерений за счёт преобразования положения светового луча в код. При попадании на входной торец волоконно-оптического преобра

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (!9) (11) (51)4 G 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ (о1 (ю) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4147506/24-28 (22) 17, 11.86 (46) 30.08.88. Бюл. У 32 (7I) МВТУ им. Н.Э.Баумана (72) Н.П.Спиренков, С.И.Колтунов и В.С.Иванов (53) 53).7.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II 319837, кл. С 0 1 В 1 l/02, 197 l. (54) ФОТОЭЛЕКТРОННОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности, надемности и скорости измерений sa счет преобразования положения светового луча в код. При попадании на входной торец волоконно-оптического преобразователя 1 светового луча, отраженного от измеряемого объекта, с помощью разделительных светопроводов 10 определяется засвеченный участок линии входных торцов светопроводов 10„ а с помощью сигнальных светопроводов

9 определяется положение светового луча в участке 11. В дискриминаторах

1420363

4 и 5 вьщеляются сигналы с засвеченных светопроводов 9 и 10 с максимальными порядковыми номерами, в дешифраторах 6 и 7 сигналы преобразуются в два двоичных кода, которые складываются в сумматоре 8, формируя порядковый номер крайнего иэ засвеченных сигнальных светопроводов 9. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения размеров объектов.

Цель изобретения — повышение точности, надежности и скорости измерений эа счет преобразования положения светового луча в код.

На чертеже представлена функциональная схема устройства. 10

Устройство содержит волоконно-оптический преобразователь l фотоприемники 2 и 3, дискриминаторы 4 и 5, дешифраторы 6 и 7 и сумматор 8. Входные торцы сигнальных и разделительных 9 и 10 светопроводов волоконнооптического преобразователя 1 размещены в линию с последовательным чередованием сигнальных светопроводов 9 и разделительных светопроводов 10. Ли- 20 ния входных торцов светопроводов состоит иэ ш последовательно расположенных участков 11 с равными количествами и сигнальных и разделительных светопроводов 9 и 10. Все сигнальные

25 светопроводы 9 каждого участка 11 пронумерованы Мо, И,, Б,,...,М„ < .

Для каждого из участков 11 выходы сигнальных светопроводов 9 соединены с соответствунщимн фотоэлементами 12

30 фотоприемника 2, а все выходы разделительных светопроводов 10 соединены с одним из фотоэлементов 13 фотоприемника 3, причем с этим же фотоэлементом 13 соединен выход сигнального 35 светопровода И,. Выходы фотоприемника 3 соединены с входами дешифратора

7 через дискриминатор 5, причем один из выходов дискриминатора 5 соединен с входом дискриминатора 4. Выходы 40 дешифраторов 6 и 7 соединены с входом сумматора 8.

Устройство работает следукицим образом.

При попадании на входной торец волоконно-оптического преобразователя 1 отраженного от измеряемого объекта светового луча с поперечным сечением, удовлетворяющим соотношению

2d 6d cà nd, где d, — поперечный диаметр отраженного от измеряемого объекта светового луча;

d — диаметр светопроводов волоконно-оптического преобразователя, одновременно засвечивается более двух торцов соседних светопроводов 9 и 10, по которым световой сигнал поступает соответственно .на фотоприемники 2 и 3.

При эасвечивании торцов светопроводов 9, 10 одного участка 11 на фотоэлементы 12 фотоприемника 2 по сиг" нальным светопроводам 9 может поступить один или несколько световых сиг." налов, а на фотоэлементы 13 фотоприемника 3 по разделительным светопроводам 10 поступает только один световой сигнал. С засвеченных фотоэлементов 12 фотоприемника 2 сигналы поступают в дискриминатор 4, где выделяется и подается на дешифратор 6 сигнал с засвеченного фотоэлемента, имеющего наибольший порядковый номер, а с засвеченного фотоэлемента 13 фотоприемника 3 сигнал через дискриминатор

5 поступает в дешифратор 7. Дешифратор 6 преобразует полученный сигнал в двоичный код, соответствующий порядковому номеру в участке 11 сигнального светопровода 9, сигнал с

14 которого поступил через дискриминатор 4, т.е. с того иэ засвеченных в участке 11 сигнальных светопроводов

9, который имеет максимальный порядковый номер. Дешифратор 7 преобра- зует полученный с дискриминатора 5 сигнал в двоичный код, соответствующий порядковому номеру в волоконнооптическом преобразователе 1 сигнального светопровода 9, который в рассматриваемом участке 11 имеет номер

N, и выход которого соединен с фотоэлементом 13 фотоприемника 3. Два двоичных кода, полученные в дешифраторах 6 и 7, поступают на вход сумматора 8, где они арифметически складываются, в результате чего на выходе сумматора 8 формируется двоичный код, равный максимальному порядково- му номеру иэ засвеченных во всей линии сигнальных светопроводов. При засвечивании световым лучом торцов светопроводов 9 и 10 сразу двух соседних участков 11 на фотоэлементы

12 фотоприемника 2 по сигнальным светопроводам 9 может поступить один или несколько световых сигналов, а на фотоэлементы 13 фотоприемника 3 по разделительным светопроводам 10 и сигнальному светопроводу

N, одного иэ засвеченных участков 11 поступят два световых сигнала, которые затем поступают в дискриминатор

5, где из них выделяется сигнал с засвеченного фотоэлемента, имеющего наибольший порядковый номер ° Одновременно с дискриминатора 5 на вход дискриминатора 4 поступает сигнал запрета на прохождение в схему дискриминатора сигналов с засвеченных фотоэлементов 12 фотоприемника 2, имеющих наибольшие порядковые номера. Количество фотоэлементов 12, прохождение сигналов с которых в дискриминатор 4 запрещается сигналом с дискриминатора 5, для максимального диаметра d светового луча определяется соотношением n/2-1, где и — число сигнальных или разделительных светопроводов 9 и 10 в участке ll. Сигна,лы с дискриминаторов 4 и 5 поступают в дешифраторы 6 и 7, где преобразуются в двоичные коды, которые затем складываются в сумматоре 8. Следовательно, при попадании светового луча на торцы светопроводов 9 и 10 любых участков 11 волоконно-оптического преобразователя 1 на выходе суммато20363 ра 9 формируется двоичный код, однозначно соответствующий максимальному порядковому номеру из засвеченных в линии сигнальных светопроводов 9 и !

О.

20 мерения.

Таким образом, при любом положении светового луча на входном торце волоконно-оптического преобразователя 1 конструкция устрсйства обеспечивает однозначность измерительной информации, что повышает надежность работы устройства. С выхода устройства измерительная информация может считываться непрерывно с требуемой скоростью или в заданные моменты времени.

Погрешность фиксации светового луча составляет половину дискреты волоконно-оптического преобразователя 1 и равна диаметру одного светопровода, что значительно повышает точность иэФормула и э о б р е т е и и я

Фотоэлектронное измерительное устройство, содержащее волоконно-оптический преобразователь с сигнальными и разделительными светопроводами, первый и второй фотоприемники и дешифраторы, о т л и ч л ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, надежности и скорости измерений, оно снабжено первым и вторым дискриминаторами и сумматором, входные торцы светопроводов размещены в линию с последовательным чередованием сигнального и разделительного светопроводов и объединены в m последовательно расположенных участков, каждый из которых содержит по и сигнальных и разделительных светодиодов, первый фотоприемник выголнен н виде и-1 фотоэлементов, второй выполнен в виде

m фотоэлементов, для каждого из участков выходы сигнальных светопроводов соединены с соо-.ветствующими фотоэлементами первого фотоприемника, а все выходы разделительных светопроводов с одним из элементов второго фотоприемника, с которым соединен выход первого сигнального светопровода участка, выходы первого и второго фотоприемников соединены с входами первого и второго дискриминаторов соответственно, один из выходов второго дискриминатора соединен с входом первого дискриминатора, входы сумматора сое1420363 динены с выходами первого и второго дешифраторов, входы которых соединены с выходами первого и второго дискриминаторов соответственно.

Составитель В.Молодцов

Техред Л.Олийнык Корректор М.демчик

Редактор М.Недолушенко

Заказ 4316/42 Тирам 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ушгород, ул. Проектная, 4