Устройство для исследования формы объектов

Устройство для исследования формы объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т (О П И C А и=-И--Е=

И ЗО БР ЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! е!! 437987

Союз Советских

Социалистических

Республик! 61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.02.72 (21) 1750108/18-24 с нрисоедине!!ием заявки ¹â€” (32) Приоритет—

Опубликовано 30.07.74. Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 17.06.75 (51) М. Кл. 6 01г 31/11

G 06k 9/00 тосурарственный комитет

Совета Министров СССР во релам изобретений и открытий (53) УДK 621.391.19 (088.8) (72) Автор изобретения

Э. Х. Херманис

Институт электроники и вычислительной техники

АН Латвийской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к рефлектометрическим устройствам для измерения электрических параметров. Кроме того, изобретение может быть использовано при решении задач распознавания образов, например для исследовання формы объектов.

Известны измернтельные устройства, принцип действия которого основан на методе отраженных им!пульсов (СВЧ-:радиоволны), содержащие генератор напряжения, на выход которого подключена линия передачи, связанная с исследуемым объектом. Известные устройства !применяются для ттсследования физических характеристик !вещества по коэффициенту отражения, с аохтотцьто которого вычисляется,диэлектрическая прозрачность соответст!Вующих материалов.

Однако возможность .применения известных устройст!в ограничена, что является следствием особенности способа передачи волны. В частности, известные устройства не могут быть использованы для иеследова!ьия металлических Объектов и в,принципе не пригодны для решения задач .распознавания геометрической формы объектов, так как форма объекта является функцией координат, а с помощью изве стных:устройств регистрируется только одно число — коэффициент отражения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройств для исследования формы объектов.

Это достигается тем. что в предлагаемом устройстве линия передачи, !!Одключенная к выходу генератора скачкообразного напряжения, выполнена в виде однородной замкнутой на волновое сопротивление двухпроводнот! липин с воздушным диэлектрlII(oм. к Входам

1р которой подключен преобразователь отражеllной волны в перемепное íанряже IIIå в области низки.; частот. В качестве такого преобразователя может быть использован, например, стробоскопический. Исследуемый объект разме15 щается в зазоре линии передачи.

Достнже!!не поставлен!!Ой цели ВОзмОжнО В результате !тоследован!!я явле!гия отражения электричсской волны от неоднородносгей в линиях передачи. Обычно это свойство электрической !волны используется для об!тарркеннт! места положения неоднородностей и определения их характеристик и параметров, например таких, как Обрьгв, !короткое зм!ыка!!Не, емкость, индуктивность или более сложных нх комбинаций.

Однако, если электрическая волна отражается от определенного объекта, создающего неоднородности в линии передачи, то форма отраженной волнь! зависит от геометрических характер!тстик объекта,!Это свойство отражен437987

Предмет изооретения (.осгнв.(тели H. Аксенов

Текред 3. Тараненко

Корректор H. Аук

Редактор Е. Караулова

Подписное

Зиказ 648 Изд. № 2009 Тнрнж 678

ЦИИИПИ Государственного комитстя Совств Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушсквя нвб., д. 4/5

Oo;i. тип. Костромского управления издательств, полигрн(рпи и книжной торговли ной волны использовано в предлагаемом устройстве, которое осуществляет преобразование формы объекта, как функции коордп;!ат, в форму электрической волны, как функции времени, благодаря чему значительно увеличивается объем информации оо исследуемом объекте.

На чертеже изображена схема (предлагаемогоо устрой(ст!ва.

Схема со1дер5к(!т однородную полосковуlo линию 1 передачи, волновое сопротв!влс;и1с 2, генератор 8 скачкообразного напряжения, нагрузочное:волновое сопротивление к1, исследуемый объект 5, преобразователь 6 отраукен;101! волны, например стробоскопичсский.

Однородная полоскова5! линия 1 передачи с воздушным диэлектриком одним концом через волновое сопротивление 2 соединена с генератором 8 скачкообразного напряжения. Другой конец линии передачи нагружс:i волновы» сопротивлением 4. К электродам линии передачи подключен строооскопический преобразователь 6, выход 7 которого служит для съема напряжения, промодулированного гео»етрической формой объекта 5, помещаемого в зазоре между электродами линии передачик При этом необходимо, чтобы расстояние между электродами было больше высоты исследуемого объекта (это расстояние легко установить эмпирически для ка>кдог0 конкретного изделия или групы изделий) .

Электрическая волна скачкообразной фор. мы от генератора 5 через вол!новое сопротивление 2 поступает на вход полосковой линии I передачи. Основная часть энергии волны поглощается нагрузочным сопротивлением з1, по некоторая доля полной 3:!ергии модулируется формой объекта 5 (независ!1;!!о от того, явг!51ется Ill объект металлическим или дпэлектриковм) и отражается обратно. Отраженная волна содержит информацию о форме исследуемого объекта 5, породившего отражение. Это происходит вследствие того, что исследуем(яй объект 5 изменяет волновое сопротивление линии передачи, изменяя электрическу о и!Иг!1ую постоя(1;1ые в месте расположения

0()ьекта.

Однако ипфорв!1!цпя, содержащаяся в отраженной вол!!е, пе может быть зарегистрироваlI3 без донол!(итель1!ых преобразований, так как 0)13 имеет очень широкий частотный спектр и все OOJ!0!JJI! Ic частоты, несущие ин(I)oji м 1!(I!10, леж lт в С ВЧ-00 130TJI. Поэтоу!! перед регистрацией преобразованной инфор»ации н зиде соответствующего временного напряжения ее необходимо предварительно трансформировать в область более низких частот. т. е. Осущссгвить време!и!ую трансформацию отраженной волны. Соответственно, от

j5 волп03010 сопротивленп5! 2 отраженная волна поступает на вход стробоскопичеокого преобразователя 6, который осущсствл»ет растяже;1ие масштаба времени волны т(!к!1м образом. что становит:я возможной реп!страция требуе20 мой и!!формации !например, сиг11ал может быть зап пса:1 для последующего ài!ял!1за само:!исца или введен в ЭВМ).

В общем ссвучас спимаемос .напряжение содер1ук !!т 1(сказки!11) 10 ияфор маци!0 и !1) ждается в корректировке (это может быть сделано в

ЭВМ). Но в случае, когда изделие своими размерами незначительно изме!!нет волновое сопротивле11ие линии, ис<кяжепия малы.

Устро!(ство для исследования формы объектов, содержащее генератор скачкообразного напряжения, 113 выход которого подключена лилия передачи, связанная с исследуемым объектом, отличаю(Чееся тем, что, с целью расширения ф) 111<ционалы!ых возможностей ) cTpoAства, линия передачи выполнена в виде однородной зя !кнутой на волновое сопротивление двух!!роводиои линии с,воздушным диэлектриком, к входам которой подключе<п преобразователь Отражс<ниой во.тны, например стробос .<Опический, В llcpе»е!! ное Fiаl!р5!жс<чие, в! исследуемый обьект размещен в зазоре этой ли16

;i:, 1::СОСДЯЧИ.