Автоматический цифровой микроденситометр

Автоматический цифровой микроденситометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРETEHHH

K АВТОРСКОМУ СВИДБПЛБСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 481823

+ с5

Ф4ф ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл. Q OII1 2I/00 (22) Заявлено I5.06,7З (21) I93I552/26-25 с присоединением заявки

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изооретений и отнрытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08,75 Бюллетень № ЗХ (45) Дата опубликования описания (53) УДК 77I.534 ° 53?т 5/6 (088.0) Л.А. Воаилко, М.П, Гришин, В.Ф. Гумен, А.М. Иванов, Т.В. Калининская, В.Н. Корешков, Ш.М. Курбанов, В.П. Маркелов, В.М. Рыбалка, В.П. Сорокин, А.А. Степочкик и О. В. Попов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЦИФРОВОЙ МИКРОДЕНСИТОМЕТР т

Изобретение относится к области сенситометрического приборостроения и предназначено для контроля и измерения свойств фотограКтлческих материалов при их производстве, а также для различных областей науки и техники, где по вели чине оптической плотност фотоэмульсий необходимо регистрировать абсолютные данные других физических явлений или параметров (химический состав, интенсивность радиоактивности и т.д.)

Известны автоматические микроденси.тометры, построенные на компенсационных методах измерений оптической плотности, использующие в качестве привода шаговйй двигатель и представляющие результат измерения плотностей в цифровом виде.

Известные приборы имеют низкую про-: изводительность в силу того, что в них применяется известная компейсационная схема измерения оптической плотности со следящеи системой, а также из-за использования набора сменных клиньев, ограничивающих диапазон непрерывного измерения оптических плотностей. При, вод стола микроденситометра имеет низкое быстродействие и недостаточную точность. Кроме того, привод ge позволяет, им регулировать в необходимйх Нределах, скорость перемещения стола в зависос-!

2 ти от. изменения оптической плотност по полю образца, В процессе измерений вся информация заносится в ЭВМ или ре гиструется на носитель, в результате чего за счет. избыточности информации снижается скорость ее переработки.

Целью изобретения является повышение производительности и точности измерения.

1о 3то достигается тем, что в схемы управления шаговыми двйгателями включены блоки оптимизащщ, каждый из которых состоит из потенциального дешифратора, ключевого устройства, шифратора, счетчика тормозных импульсов и сравйивающего устройства, соединенных между собой последовательно, при этом вход потенциального дешифратора каждого из блоков оптимизации соединен с выходом соответствующего-счетчика перемещений стола, а выходы сравнивающего устройства каждого из блоков через ло-, гические элементы и стробируюц1ие устройства соединены с управляющими вхо- дами импульсных дешифраторов коммутатора соответствующего шагового двигателя привода стола.

На фиг. Х изображена функциональная

„ схема автоматического микроденситометзо ;ра, íà фиг. 2 — схема управления шаго-

48Х82;-! вым двигателем одной из координат OTo- i ла-препаратоводителя.

Автоматический цифровой микроденситометр включает в себя стол-пренарато=. ,водитель с исследуемым образцом„ две идентичные схемы управления двигателя=ми перемещения по двум взаиьно перпен--, дикулярным осям (Х и У), оптическую измерительную систему, йостроенную на принципе динамической коьйенсацеи, о устройство считыванея велн п.ны оптической плотности электронную вычислительную машину (ЭВМ) и блок сонржкения с ЭВИ

Оптическая измерительная система состоит из осветителя Х который создает два световых луча 5 и 3, махани-= ческого модулятора 4, представляющего собой диск с отверстжпи, микрообъектива 5 диафрагмы 6, измерительного,-;с клина 7, прйводемого во вращение двига=телем 8, основного 9 и вспо логательно=го ХО фотоприемников, полупрозрачного зеркала II, световода Х2 сравнивающегг устройства ХЗ. Измерительный клин пред= ставляет собои,п.чаек„ плотность которогс изменяется лине <0 по длине окружпости.

На клине нанесена штриховая дорккка преобразователя угол-код. устройство cчетывания величины оп- 30 тической плотности состоит из датчика угол-кОД Х4, ключевой сх8мы i 5 е оф18р. ного регистра, Х6.

Стол-препаратоводетель Х7 с исследуемым образцсь: ХО перемещается в двух З5

ВэаИМНОПЕРПЕНДЕКУЛЯРНЬЫ НануаГЛ8ЬгЕ:.< С помощью шаговых двлгателеи Х9 и ?Q.. управляемых двумя:лдентичныме схемами управления 2Х и,22. Со c,".алом cz eerrt датчики линейных пере1л81Ценг 23 и . =., ( представляющие собои ра.стровые реп;8;:..и . штрихи которых считываются фотоэлект рическим методом.

Управление автоматиu8cr ем микроден--. ситометром осуществляетс. -:. = ГУЛ 25 через блок сопряхения 26.

Схема управления шаговым Двигателе л (см. (7KII . 2) состОит из счетж.ка Ге 0-, ещенйя 27, в который иэ ГГЫ 25 чер=.ý блок оптимйзацеи, включающего в ce»t;, потенпиальный дешы)ратор 28, иточевую схему 29, шифратор 30 и счетчик тор-мозных импульсов М, которые соедглены между собой последовательно и слу,а для определения числа тормозкых . :ылуль-= сов в (ункьаи величины перемещени, за-данного из ЭВ t и записанного j3 счетчике 27. Код числа тормозных импульсов и код заданного перемещения с выхода счетчика 27 поступают на сравнивающее устойство 32, производящее их сравнеьие.

ыходы сравнивающего устройства 52 поступают на логические схемы 33Ä 34 и 35, вторые выходы которых соединены с выходом логической схемы ИЛИ 36, входными сигналами которой являются импульсы дат- 6 чика перемещения 23 и импульс на запуск привода, поступающей из ЙВМ через блок сопряжейея 26 в начале перемещения.Вы-" ходы логических, элементов 33, 34 и 35 соединены со входаъи стробируюпдлх уст- 70 ройств 37 38 и 39, Выходы стробирую-— щих устройств 37, 38, 39 поступают на коммутатор шагового двигателя, осуществляющий электрическую редукщпо основного двигателя и построенный по принципу квантования кривой статического синхронизирующего момента по времени и по уровшс. Еомиутатор состоит из с ;етчика 40„. на вход которого пода»ют .- - импульсй с выхода схемы 36. Gdüc: етпека равен Nm, где и — члсж. т«к.ов ко иутацьп на основном шаге, а . — сте;:е,ж Дробле п:я основного шага„. 1 лладлли разрядам счетчика 40 подкло-:а-.тся

:э..:.екп: альный де ш гфратор 4Х Хг : := ршим рВ:, 6-.;гфа» счетчека. 40 пара.лл8лы » . 1ОД" . гЛ,",-: 8.= :.. ВХОДЫ И"ЛПУЛЬСНД ДеаайРаТО РОВ

42, -,3., и 44, ));епийратор 44 со-.динан ообируюадм устройством 37 блока

1 г«;;:и за1трл„де1шаЬратор 43 со строби1;,i it t, ус трОис твом 38, а. J> 8llrpr!t lp«ТО р л., :-;О ст ообирующим It 0Tpo!, ствол 39. Выt" т..., нифраторов 4Х„42,. 43,, е "." 00...„-,,;:8 .;.:.. С -.гП Э=- .В; ЧОЛДМИ ааЫаИЛ; а.:. —..;тпои и:.:.мяте 45: в которой записаны коДЫ то:.:ОВ В ОбМОТ „aX ШЕГОВОГО ДВ»ватЕ,ая,, СООТВРТСТВ .ЮЦИ8 PQ.ÇËËrrÍÜÏtr П" " »Ь8:-1ЕЕ11Л рОтОра„. ВГХОДНЧ8 ШЕЬгЫ МаГа .-: и памя:. ..е 45 соедепе.=. ы с преобраэо...:".-:.ля»и коц--аналог 46, выходные токи к.:Iona подаются в обмотки шагового,цаегаю; я .х ТОМ&ти -", .еск2чй це0)роБОй йпкроденси"голе 0 рла»!стает следующим образо .! начале работы из „-, В;,, 25, ч:pt18 ,.-;o-; :: рр: ;ения 26 в с.-::.емче. пере:„:ещеь- . :. -,: 7 i.-îñ,- : †:.ает 1,о;; †., задаваемого пере " 1 " т 4Я i тансЮ ж = & i, tio f t." 8 tT !Õ: Г С "Т »Па

;i t. В Счет ЧЕ„"," нет 8М; l 8!ат, 1 ; .ХЕ »ЛЫ»ПРаВ-, t;8,-П" и I."Q, ОВНсЛ ДВПГ= .. . ел,2Л ДЛЯ ДРУГОЕ

"т,"- л, тт.с;=.;: .:,".з 3) А (через бл Ок Oortj 0 I.t!„ t, J!i «ri; .t".,i ыд .; (с". импульс

""А

;.-; апуска пр.во,;«> 7arr ",8:",II8,. 1<од гереме.-аеьея т::з счетчит,=-. 2;» по.:тупаер на бшск ОПТИМИЗатр н О ;C - 1 t ч;,1ВаЮщий МИНИ !

",1аЛЬНОЕ ВрЕМя дВ.::г .ЭНЕЯ СТОЛа,ПЛя рЕаЛИЗатгЕИ ЗалаННОГО ) - "ЕМ8Щ8НИЯ. ПРИ ЭТОМ и ВЫ1га Ет .-. г РОУ..:;. Те; —,,òòot. ТЬ МИКРОДЕН; -итo!tt!8Ttp8,, 3TO Р,. ается путем жо зЬ гИГРО ЭНИЯ онтнма.;,Ь-(Ой. Г,ЯЗСВОИ ДИаГРаММЫ

,«и-;;е„=ауя прттвола, В эавцси ;Ости От чис, ;, .а, За;.гисаННОГО:В С-.- ЕТ-ЬИК8 ПЕРЕМЕЩЕНИЙ блок опт,:,еза-,-.т1и вырабатыва,ет ре;:;и,1 отработке псу емещеьпея с учетом не,,г о ьщмого чесла шагов в yt коряющем и торкзь ом ноле статора двигателя;а„ля тагчНО1 ." ОСта-. :ОВКИ бЕЗ КОЛЕбаНИй рО Ора, что позволяет повысить точность работы микродин-rcèòo!».òpà, Для этого код перемещензя из сче.1."ю.1 :.а 27 поступает на потенциальны11 дек <оратор 28, В зависимости от содерх=ю,сгс счет"-пса 27 возбуждается одна из выходных шин дешифратора 28, выходной сигнал которой с помощью импульса заптска ЭВМ через ключевое устройство 29 поступает на вход шифратотл ЗО, который в зависимости от номера-ao8Cужденной в-,ходной ше ны Депп"вратора вырабатывает определенный код числа тормозных импульсов, заПИСЫВаеМЬСГ. В СЧе ц;лк ТОРМОЗНЬХ ИМйУЛЬ- i

48I823

5 сов ÇX. Содержимое счетчика ÇI в процессе движения стола сравнивается с текущим содержимым счетчика 27 с по.мощью сравнивающего устройства 32, Сравнивающее устройство имеет три выхода. Один из этих выходов, поступающий на один из входов на логическую схему 33, находится под высоким потенциалом в том случае, если содержимое счетчика 27 больше, чем содержимое 10 счетчика ЗХ. На второй вход схемы 33 поступает через схему 36 в начале перемещения импульс запуска из ЭВМ, а затем в процессе движения стола — импульсы с датчика линейных перемещений 5

2, которые одновременно вычитаются из содер пп, oro счетчика перемещений 27.

Выходные па ульсы схемы 33 поступают на стробирующее устройство 37, выход которого управляет импульсным дешивратором 44 коммутатора. Этот дешифратор осуществляет режим разгона за счет опережающего с|лещежш кривой статйческого синхронизируюцего момента двига .еля.

Как только содержимое счетчика 27 сравняется с содержимым счетчика тормозных импульсов 31, цепь 33, 37 отключается и включается аналогичйая цепь 34, 38.

При этом выходной импульс стробирующего устройства 38 подается на импульсный депглфратор 43, обеспечивающии режим торможения. Когда в счетчике 27 остается один импульс, включается цепь

35, 39„ обеспечивающая прохождение импульсов со схемы 36 на импульсный дешиаратор 42, который осуществляет «ик сацию магнитного поля в конечном положении.

После прихода последнего импульса с дат п ка перемещения 23, логические схемы 33, 34 и 35 запираются, а ротор двигателя устанавливается в конечное заданное положение, Одновременно с блоком оптимизации работает коммутатор шагового двигателя.

Ка счетчик 40 коммутатора поступают управляющие. импульсы с выхода схемы

36. Младшие разряды счетчика 40 пбдключены к потенциальному дешийратору 4I, а старшие — к импульсным дешисЪраторам

42, 43, 44. Эти дешийраторы уйравляют @

1лагнитйой йамятью 45. При поступлении импульсов с одного из стробирующих устройств блока оптимизации в зависимости от режима движения (разгон или торможение) происходит считывание из магнитной памяти 45 кодов обмоточных токов шагового двигателя, соответствующих данному положению ротора. Эти кодц поступают на преобразователи код-аналог 46, выходы которых подключаются - 60 к обмоткам шагового двигателя.

После отработки заданных перемещений по координатам Х и у и остановки стола выдается команда на измерение оптической плотности. Измерение производит- ы ся следующим образом. Измерительный световои поток 2 модулируется модулятором 4, после чего проходит через исследуеий образец I8, микрообъектив 5,; диафрагму 6, а затем попадает на изме 70 рительный клин 7., который приводится во вращение с постоянной скоростью двигателем 8. Пройдя через изглерительный клин, измерительный CBeTOHoli поток попадает на основной «ютоприемнпс

9. Опорный световой поток 3 voäóëöðóется модулятором 4 в противойзе с пз- мерительньпл потоком и попадает на полупрозрачное зеркало П.. 1асть опорного потока, отразившаяся от зеркала П, через световод 12 попадает на основной фотоприемник 9, а та его часть, которая прошла через зеркало П, воспр.пп;— мается вспомогательным . отойрием|йко:.".

ХО, выходной сигнал которого используется в качестве сигнала опорной частоты (частоты модулями) и подается на сравнивающее устройство.

На свотоприеиыке 9 сводятся опорный и йзиерительный потоки,промодулированные в противоЕазе. Выходной сигнал этого фотоприежика поступает HQ сравпйвающее устройство l3, в котором сигналы, пропорциональные опорному и измерительному потокам, разделы«топ и сравниваются. В момент из равенства на выходе сравнйвающего устроиства 13 появляется иьаульс. Оптйческая измерительная часть микроденситометра настраивается так, что ф ф IO Ëтпах где ф — опорный световой поток, 3

Ф2 — измерительный поток, д аах- максимальная оптическая плот-, ность, измеряемая микроденситометром.

Прй этом измеряемая оптическая плот-, ность пропорциональна углу поворота из-; мерительного кл на в омент равенства опорного и измерительного светои х по- токов. Преобразование угла поворота клина в цифровой код производптся с помощью датчика угол-код I4. При появлении импульса на выходе сравнивающего устройства ТЗ открывается ключевая схема Хб и производится занесение щЫрового кода результата измерения оптической плотности из датчика угол-код I4 в буБерньй регисто 16. После этого по команде из ЭВМ 25 иййровой код результата измерения из буферного регистра 16 заносится через блок сопряжения 26 в

ЭВМ. Затем работа ьикроденситометра повторяется в описанной последовательности до окончания заданной програилы измерений.

Предмет изобретения

Автоматический цифровой микроденситометр с измерением оптической плотности компенсационным методом, состоящий из блока сканирования с шаговым приводом стола и с использованием дробления основного шага двигателя, блока йотометрирования с круглым поворотным оптическим клином, блока управления и

ЭВМ, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности

481823 и точности измерения, в схемы управления шаговыми двигателями включены блоки оптимизации, каждый из которых сос-, тоит из потенцйального дешифратора, ключевого устройства, шифратора, счетчика тормозных импульсов и сравнива1щего устройства, соединенных между собой последовательно, при этом вход потенциального дешифратора каждого из блоков оптимизации соединен с выходом соответствующего счетчика перемещений стола, а выходы сравнивающего устройства каждого из блоков через логичес5 кие элементы и стробирующие устройства соединены с управляющими входами импульсных дешифраторов коммутатора соответствующего шагового двигателя привода стола.