Zapojení indikačního obvodu velikosti osvětlení pro lineární obrazové snímače

Číslo patentu: 263773

Dátum: 11.04.1989

Autor: Bydžovský Jan

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

vynález se týká zapojení indiksčního obvodu velikosti osvětlení pro lineární obrazová snímače, kde pro měření osvětlení se využívá fotocitlivých elementů vlastního linearního obrazového snímače.Lineární obrazové snímače se stále více uplatñují v průmyslovýoh aplikacích pro měření polohy a rozměru fyzikálních objektů. Lineární obrazové snímače představují složité integrované obvody využívající nábojově vázané obvody typu CCD. základem snímačů je radek fotocitlivých elementů, na jehož povrch se promítá pomocí optické soustavy měřený objekt, jehož polohu sledujeme nebo měříme jeho rozměr. Lineární obrzově snímače mohou pracovat pouze v určitém rozmezí osvětlení. Při prekročení mezního osvětlení dochází k přesvětlení snímače a jeho výstupní obrazový signál neodpovídá měłenému rozměru. Při malém osvětlení obsahuje obrazový signal vlastní sum snímače e v důsledku toho je měření údaj zatížen chybou, která roste s klesajícím osvětlením. V současné době se osvětlení měří pomocí fotocitlivého elementu například pomocí fotodiody nebo iotoodporu a zcela samostatným obvodom se řídí velikost osvětlení. Nevýhodou tohoto řešení je nutnost samostatného řídicího obvodu a dále údaj měření může být zatížen chybami v důsledku parazitního osvětlení měřicího fotocítlivého elementu. Velikost osvětlení fotodiody nebo fotoodporu může být rozdílne od světelného toku, který dopadá na lineární obrazový snímač.Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení indíkačního obvodu velikosti osvětlení pro líneární obrazové snímače podle vynálezu, jehož podstata spočíva v tom, že výstup obrazového zesilovače je připojen současně na první vstup vzorkovacího zesilovače a na invsrtující vstup komparátoru. Neinvertující vstup komparćtoru je płipojen na zdroj referenčního napätí,přičemž výstup komparátoru je připojen na druhé vstupy prvního a druhého součinového obvodu. Výstup prvního součinového obvodu je pŕiveden na první vstup prvního klopného obvodu a výstup druhého součinoveho obvodu je přiveden na první vstup druhého klopného obvodu.Výstupy obou klopných obvodu jsou pfiváděny na součtový člen. Druhé vstupy obou klopných obvodu jsou-pripojeny zároveň na přepisový obvod a na lineární obrazový snímač. Na výstupy kmitočtového děliče jsou připojeny dva vymezovací obvody. Výstup druhého vymezovacíhoobvodu je připojen na první vstup prvního součinového obvodu a výstup prvního vymezovacího obvodu je pfípcjen současně na první vstup druhého součinového obvodu a na blokovací soućinový obvod, na jehož druhý vstup je płipojen výstup součtového členu. Výstup blokovacího součínového obvodu je připojen na druhý vstup vzorkovacího zesilovače, jehož výstup je pŕipojenMěření není závislé na vnějších podmínkách a vyhodnocuje se pouze světelný tok dopsdající na linearní obrazový snímač. Při každém měžicím cyklu se provádí vyhodnocovâní velikosti osvětlení a to počateční a koncové oblasti snímače. Tímto způsobem vyhodnocení se zmenší chyba vznikající v důsledku nerovnoměrného osvětlení snímače.Na připojených výkresech je na obr. l znázornšno blokové schéma zapojení indikačního obvodu velikosti osvětlení pro linearní obrazové snímače a na obr. 2 jsou uvedeny průběhy základních napětí odpovídající zapojení podle vynalezu uvedeného na obr. 1.Na výstup řídicího generatoru 5 je zapojen jednak kmitočtový dělič 2, na jehož výstup je připojen přepisový obvod g a jednak lineírní obrazový snímač §§ o n fotocitlivých elementeoh, na jehož výstup je pšipojen obrazový zesilovaě 5. Tato část zapojení indikačního obvodu velikosti osvětlení pro lineární obrazové snímače je známá.Výstup obrazového zesilovače 5 je płipojen současně na první vstup 3 vzorkovacího zesilovače 52 a na invsrtující vstup komparátoru 5. Neinvertující vstup komparátoru 5 je płipojen na zdroj referenčního napětí, přičemž výstup komparatoru 5 je připojen na druhý vstup ll prvního součinoveho obvodu gł a na druhý vstup 5 druhého součinového obvodu gg. Výstup prvního součinoveho obvodu gl je płiveden na první vstup gg prvního klopného obvodu Q a výstup druhého součinového obvodu gg je přiveden na první vstup gł druhého klopnáho obvodu pg. výstupy obou klopných obvodu pl, gł jsou přivaděny na součtový členg, jehož výstup je přiveden na indikační obvod Q, který je tvořen například zesilovacím tranzletorem, v jehož kolektorovém obvodu je spojene indikační svítivé dioda. výstup součtového členu § je dále płíveden přes vazební obvod na sběrnici nikropočítače. Na obr. 1 není tento vazubní obvod uveden je označen pouze výstup součtového členu g. Druhý vstupg prvního klopněho obvodu g a druhý vstup 33 druhého klopného obvodu 5.3 je připojen zároveň na přepísový obvod g a na líneární obrazový snímač ps. Na Výstupy kmitočtového dělíče Q jsou pripojeny dva vymezovací obvody § 1, gg. výstup druhého vymezovacího obvodug je přlpojen na první vstup lg prvního součinového obvodu Q a výstup prvního vymezovacího obvodu Ml je připojen současně na první vstup l 2 druhého součinového obvodu gg a na blokovací součinový obvod g. Na další vstup blokovacího obvodu g je připojen výstup součtového členu g. výstup blokovacího součinováho obvodu g je připojen na druhý vstup 3 vzorkovacího zesilovače E, jeho výstup je příveden na řídící regulátor g.Na výstupy kmitočtového děliče 1), který je tvoŕen inteqrovnnýmí ćítačí jsou pťipojeny vymezovecí obvody gł, g na jejichž výstupu je napětí, ktere vymezuje určité oblasti lineárního obrazového snímače g. Tyto oblasti představované určitým počtem fotocitlivých elementů jsou vhodné volený, tak, že první vymezovaoí obvod pl určuje oblast na počátku a druhý vymezovací obvod M 2 na konci lineárního obrazového snímače Ls. výstupní napětí obrazového snímače .s se zesiluje pomocí obrazového zesilovače IA a dále přivadí na invertující vstup komparátoru I(. výstupní napětí z fotocitlivých elemsntů zesílené pomocí zesilovače g je přímo úměrné velikosti osvětlení těchto elementů. Komparátor g porovnáva zesílené obrazové napětí gg s referenčním napětím Q, kterém se přivadí na neinvertující vstup komparátoru l(. Toto referenční napětí Q odpovídá svojí velikostí žádanému osvětlení snímače. V případě. že je obrazové napětí gg menší než refetenční napětí gg je na výstupu komparátozu 5 napětí,které odpovídá logické jedničce. Výstup komparátoru I( je přivedený na druhý vstup ll prvního součinového obvodu g a dále na druhý vstup 13 druhého součinového obvodu 93. Pmnocí součlnových obvodu gł, 93 se vyhodnotí v oblastech na začátku a na konci lineárního obrazového snímače ä velikost jeho osvětlení. Pro případ, kdy je osvětlení menší než je hodnota odpovídající reterenčnímu napětí gs je na výstupu součinových obvodu Qł, g 2 napětí. ktoré překlápí navazující klopné obvody ll, g. výstupy z klopných obvodu E, i se přivádějí na součtový člen § na jehož výstupu je napětí pro indikační obvod lg. Klopné obvody .J., pg se nastavují,do svého výchozího stavu pomocí pfepisového napětí Q, které je přivedeno z výstupu přepisového v obvodu g na druhý vstup g prvního klopného obvodu g a na druhý vstup g 3 druhého klopného obvodug. V dalším měřícím cyklu se provádí opětné vyhodnocování velikosti osvětlení. Zssílené obrazové napětí Q z výstupu obrazového zesilovače g se přivádí na první vstup g vzorkovacího zesilovače a. Časový okamžik a doba vzorkování je ŕízena napětím z výstupu prvního vymezovacího obvodu gg. Výstup prvního vymezovacího obvodu g je płiveden na vstup blokovacího součinového obvodug přičemž na další vstup tohoto součinového obvodu je přivedeno napětí z výstupu součtového členu g. výstup součtového členu 5, který je pri poklesu osvětlení v logické jedničcebokuje vzorkovací napětí vzorkovacího zesilovače u. Toto blokovíní se provádí v blokovacím součinovém obvodu g. v případě logické jednlčky na výstupu součtového členu § je pŕerušeno vzorkovdní zssíleného obrazového napětí Q z výstupu obrazového zesilovače A. Na výstupu vzorkovacího zesilovače y je napětí odpovídající svou velikostí stavu před poklesom osvětlení. výstupní napětí ze vzorkovacího zesilovače y je płívedeno na vstup regulátoru 5, ktorýřídí velikost osvětlení snímače. zapojení podle vynálozu plní dvě funkce- na výstupu součtového obvodu § je napětí logické napětí/ odpovídající svojí velikosti osvětlení snímače, přičemž je vyhodnooeno, zda osvětlení nepokleslo pod mezní velikost,vyhodnotení osvětlení se provádí na začátku a na konci snímače~ zapojení spracováva analogový signál odpovídající velikosti osvětlení. Na výstupu vzorkovacího zesilovače a je napětí, které odpovídá svou velikosti osvětlení snímače a je pfivedeno jako informace o současném stavu na vstup řídicího regulátoru 5. V případěpoklesu osvětlení se vzčrkovaní neprovádí e na výstupu vzorkovacího zesilovače g je údaj o poslední správné velikosti osvětlení.l obr. 2 je petrný časový průběh základních napětí odpovídající zapojení podle vynálezu, kdo a je płepisové napětí, go je obrazové nepłtí na výstupu obrazového zesilovače g, m je napití na výstupu prvního vynezovacího obvodu H 1 a m je napětí na výstupu druhého vymezovacího obvodu 53. přičemž napětí § 95 odpovídá oblastí na zečltku a napätí ggg nakonci lineárního obrazového snímače 1.§. Napětí g je napětí na výstupu klopneho obvodug. kde čárkovaný průběh odpovídá poklesu osvětlení.zapojení indíkačního obvodu velikosti osvětlení pro llneerní obrazové snímače s využitím Eotooítlivých elesnentů vlastního lineámího obrazového snímače pro měření osvětlení sestdvajícího z řídicího qenerátoru, kmitořtováho dělíče, přepisového obvodu. líneárního obrazového snímače a obrazového zesilovače se vyznačuje tín, že výstup obrazového zesilovače (A) je přípojen na první vstup (31) vzorkovacího zesilovače (AV) a na ínvertující vstup komparátoru(R), jehož neínvertující vstup je pŕipojen na zdroj referenčního napětí, přičemž výstup konparatoru (K) je ptipojen na druhý vstup (11) prvního součinového obvodu (01) a na druhý vstup l 13) druhého součinového obvodu (02), výstup prvého součínovćho obvodu (91) je příveden na první vstup (20) prvního klopného obvodu (L 1) a výstup druhého součlnového obvodu (02) je přiveden na první vstup (21) druhého klopného obvodu (L 2), výstupy obou klopnýoh obvodu(L 1, L 2) jsou příváděnýnaísouětový člen (S), přičemž druhý vstup (22) prvního klopného obvodu (L 1) a druhý vstup (23) druhého klopného obvodu (L 2) je připojen zároveň na přepísový obvod (P) a na linearní obrazový snímač (LS) . přičemž na výstupy kmitočtovâho děliče (D) jsou pripojeny dva vymezovací obvody (H 1. M 2) . výstup druhého vynezovscího obvodu (M 2) je připojen na první vstup (10) prvního součínověbo obvodu (01) a výstup prvního vymesovacího obvoduml) je připojen na první vstupA (12) druheho součínového obvodu (02) a nu blokovaoí součinový obvod (B), na jehož dalií vstup je płípojen výstup součtovébo členu (S), výstup blokovacího součlnového obvodu (B) je płipojen na druhý vstup (32) vzorkovacího zesilovače(AV), jeho výstup je płlveden na řídící regulátor (R),

MPK / Značky

MPK: G01J 1/44, G01B 11/02

Značky: obrazové, zapojení, osvětlení, lineární, indikačního, velikostí, obvodů, snímače

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-263773-zapojeni-indikacniho-obvodu-velikosti-osvetleni-pro-linearni-obrazove-snimace.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zapojení indikačního obvodu velikosti osvětlení pro lineární obrazové snímače</a>

Podobne patenty