Устройство для контроля измерительных приборов с визуальным представлением выходной информации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

-®

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву в 758027 (22) Заявлено 070280 (21) 2878247/18-10 f $$) М. Кп З

Q 01 О 18/00 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 0 710,82. Ь оллетеиь Мо37 (3З) УДК53.089. .6(088.8) Дата опубликования описания 07.10.82 (72) Авторы изобретения

О.A.Âèëüäôëóø, А.B.Íèêîëàåâ и И.И.Токарев

Ъ

- (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ

ПРИБОРОВ С ВИЗУАЛЬНЫМ ПРЕДСТАВЛЕНИЕМ

ВЫХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ

20

Изобретение относится к прибо" ростроению и может быть использовано в системах автоматического контроля осцилографов, измерителей амплитудно-частотных характеристик и других измерительных приборов с визуальным представлением выходной информации.

Ifo основному авт. св. 9 758027 известно устройство для контроля измерительных приборов с визуальным представлением выходной информации, содержащее блок управления, генератор тестовых сигналов, управляющнй вход которого подключен к блоку управления, а выход - к входу контролируемого прибора, датчик видеосигнала, оптически связанный с контролируемым прибором, блок отображения результатов контроля и сттнхрогенератор, подключенный к датчику видеосигнала и к первсму входу блока отображения результатов контроля, селектор видеимпульсов, подключенный к датчику видеосигнала, блок коррекции результатов контроля,подключенный к второму входу блока отображения, последовательно соединенные детектор экстремальных значений, подключенный к выходу селектора .видеоимпульсов, функциональный преобразователь, Второй вход кото рого подключен к синхрогеиератору, дифференциальный анализатор и компаратор,к второму входу которого подключен генератор констант, при этом селектор видеоимпульсов, детектор экстремальных значений, дифференциальный анализатор, компаратор и блок отображения результатов контроля соединены с соответствующими входами блока коррекции, а управляющие входы селектора видеоимпульсов, дифференциального анализатора, генератора констант и блока коррекции соединены с выходами блока управления (1).

Получение высоких метрологических характеристик в известном устройстве затруднено вследствие наложения на результаты контроля низкочастотных и высокочастотных помех датчика видеосигнала и контролируемого прибора.

Цель изобретения — повькаение точности контроля за счет снижения влияния помех.

Поставленная цель достигается .тем, что в устройство введены дополнительный генератор, вход которого соединен с выходом детектора экстремальных значений, управляющий вход964450 с дополнительным выходом блока управления, а вход синхронизации дополнительного генератора — с синхрогенератором, блок сравнения, два интегратора, входы которых соединены с соответствующими выходами дополнительного 5 генератора, а выходы - с входами блока сравнения, выход которого соединен с входом Функционального преобразователя, последовательно соединенные нуль-индикатор и схема совпадения, 10 второй вход которой соединен с первьм выходом детектора экстремальных значений, третий - с выходом дифференциального анализатора, первый выходс третьим входом:блока коррекции, а 15 второй — с первым входом компаратора.

На фиг. 1 дана блок-схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие функции его отдельных блоков (< — формирование решетчатых функций 20 (скользящего окна ) дополнительным генератором 6 и 8 - изображения окна соответственно для низкочастотной и высокочастотной помех), 25 предлагаемое устройство содержит генератор 1 тестовых сигналов, подключенный к контролируемому прибору

2, который оптически связан с датчиком 3 видеосигнала, выход которого подключен к одному из входов селектора 4 видеоимпульсов, блок 5 коррек ции результатов контроля, соединенный с одним из выходов селектора 4 видеоимпульсов, последовательно соединенные детектор 6- экстремальных значений, вход которого подключен к другому выходу селектора 4 видеоимпульсов, дополнительный генератор 7 (функции), интеграторы 8 и 9, блок

10 сравнения, нуль-индикатор ll схе-40 му 12 совпадения, функциональный преобразователь 13,подключенный к выходу блока 10 сравнения, дифференциальный .анализатор 14, вход которого соединен с одним иэ входов Функцио — 45 нального преобразователя 13, блок 15 управления, своими .выходами соединенный с одними иэ входов. генератора 1 тестовых сигналов, селектора 4, бло" ка. 5 коррекции результатов контроля, дополнительного генератора 7, дифференциального анализатора 14 и последовательно соединенных генератора 16; констант и компаратора 17.

Устройство содержит также синхрогенератор 18, подключенный к датчику

3 видеосигнала, фчнкциональному преобразователю 13 и блоку 19 отображения результатов контроля, второй из входов которого1:подключен к выходу блока 5 коррекции результатов контроля, при этом выходы детектора 6 экстремальных значений и дифференциального анализатора 14 соединены с входами схемы 12 совпадения один из выходов которой соединен с блоком 5 65 коррекции результатов контроля, а другой - с входом компаратора 17, выход которого соединен с соответствующим входом блока 5 коррекции результатов контроля.

Устройство работает следующим образом.

Воздействуя на генератор 1 тестовых сигналов посредством блока 15 управления, оператор устанавливает на индикаторе измерительного прибора

2 контролируемое изображение ° Данное изображение проецируется оптическим путем на чувствительный элемент теле(визионного датчика 3, который пре образует контролируемое изображение в видеосигнал, поступающий на селектор 4 видеоимпульсов. В селекторе 4 осуществляется предварительная обра-," ботка видеосигнала - разделение служебной (импульсы .соответствующие оптическим реперам) и полезной (сигнал изображения) информации, а также подавление импульсных помех, отличающихся по амплитуде и длительности ох служебного и полезного сигналов.

На выходе селектора 4 образуются два потока видеоимпульсов, один из которых поступает непосредственно в блок 5 коррекции результатов контроля (сигналы оптических реперов), а другой — на детектор 6 экстремальных значений видеосигнала (видеоимпульсы контролируемого изображения). Детектор 6 формирует строб-импульсы, соответствующие максимальным и минимальным значениям амплитуды видеоимпульсов, что позволяет выделять амплитуду видеоимпульсов (измерение яркости), границы контрастных переходов контурных линий (измерение толщин контурных линий), середины контурных .линий .(точное измерение координат отдельных точек иэображения) и неравномерность амплитуды видеоимпульсов (дефектоскопия яркости экрана измерительного прибора).

Информация о распределении амплитуд видеоимпульсов (контроль яркости) и временных интервалов, соответствующих границам контрастных переходов контурных линий (контроль качества

Фокусировки луча. экрана измерительного прибора), поступает в блок 5 коррекции, в то время как строб-импульсы середин контурных линий совместно с синхроимпульсами поступают на вход дополнительного генератора 7 и один из входов. схемы 12 совпадения, С выхода селектора 4 импульсы оптических реперов поступают в блок 5 кор рекции результатов контроля, а видеосигнал контролируемого изображения на детектор 6 экстремальных значений.

B детекторе 6 выделяются экстремальные значения видеоимпульсов, 964450 соответствующие распределению яркости, толщины н координат середин контурных линий изображения.. Информация о яркости (распределение амплитуд видеоимпульсов)и толщине контурных линий (длительность видеоимпульсов) поступает в блок 5 для коррекции и формирования результатов контроля яркости и качества фокусировки индикатора измерительного прибора.

Координаты середин контурных линий в аналоговом или цифровом виде пос тупают на вход генератора 7 и схему

12 совпадения, Генератор 7 формирует в окрестности анализируемой точки иэображения 0 (центра тяжести геометрической фигуры заданной конфигурацииФиг. 2а) скользящее окно (об;ласть интегрирования решетчатых функ ций м;,у,.), Ординаты 3< «) верхней и 2О анализируемого изображения с выхода нижней областей решетчатых функций схемы 12 совпадения поступают в блок (фиг. 2 a ) поступают .на интеграторы 5 коррекции результатов контроля для

8 и 9, где осуществляется операция — 1Ч Работа дифференциального анали.у и, у, (в число ординат затора 14 контролируется oneратором

1а через блок 15 управления, посредством решетчатйх функций или показатель которого оператор устанавливает также ширины скользящего окна ). программы функционирования селекС выходов интеграторов 8 и 9 ре тора 4 блока 5 коррекции резуль эультаты интегрирования решетчатых функций, ограниченных областью скользящего окна (фиг. 2 а ), подаются на блок 10 сравнения, в котором реализуется операция:

Yl г3

s- =« ;- Ф.

i--1 мативных элементов (точек контроля) обработки.

25 татов контроля, генератора 7 функ- ций и генератора 16 констант.

В генераторе 16 констант задаются условия (набор Фиксированных .или изменяемых оператором напряжений.посредством блока 15, а также цифровых значений констант) выделения особых точек аппроксимированного иэображения объекта контроля, соответствующнх определенным (стандартным) амплитудно-временным параметрам тестового сигнала генератора 1.

Диаграммы (фиг. 2 б и g) показывают, что значение 8=0 свидетельствует, что сигнал на выходе блока 10 сравнения свободен от низкочастотных (гармонических - фиг. 2 б ) и высокочастотных случайных (фиг. 2s) помех. Случайная помеха (фиг. 2а и б ) и уравнение (1) не оказывает отрицательного воздействия на выделение информативнйх элементов контролируемого изображения (экстремумов выходного сигнала блока 10).

Через блок 15 управления опера -: тор может установить размеры скользящего окна (изменять величинуп}, соответствующие оптимальным условиям фильтрации низкочастотных и высокочастотных помех.

Выходной сигнал блока 10 сравнения поступает одновременно на нуль-индикатор 11 и функциональный преобразователь 13. В нуль-индйкаторе 10 фиксируются моменты времени, соответствующие переходу сигнала блока 10 через нуль и формируются строб-импуль сы, которые подаются на схему 12 совпадения.

В функциональном преобразователе

13 осуществляется преобразование выС помощью геиератора 16 констант о оператор может перемещать по изображению тестового сигнала на экране 5 индикатора блока 19 маркерные (реперные) точки.

Выделение координат стандартных и маркерных точек осуществляется в компараторе 17 по совпадению времен,Е ных или амплитудных значений. констант с текущими значениями координат аппроксимированного иэображения, поступающими на схему 12.

Информация об особых, наперед заданных, точках контроля передается в блок 5 коррекции результатов контроля.

В паМяти блока 5 записаны истинные значения толщнн линий, яркости и координат оптических реперов (эталонного изображения, оптически совмещенного с экраном индикатора измерительного прибора). Данные о толщине линий, яркости и координатах оптических реперов, считываемые теW левизионным датчиком 3, сравниваются

964450 в блоке 5 с истинными значениями перечисленных параметров и вырабатЫваются сигналы ошибки (набор поправочных коэффициентов).

Исходя из полученного сигнала ошибки, в полезную информацию (толщина 5 линий, яркость и координаты информативных элементов контролируемого изображения) вносятся поправки, а результат коррекции отображается на

Ъ экране индикатора блока 19 отобра- 30 жения или вводится в ЭБМ для последующей обработки.

В блоке 5 хранятся (вводятся оператором через блок 15 управления) также масштабныЕ коэффициенты пе- f5 ресчета геометрических характеристик объекта контроля в электрические (напряжение, длительность, частота и т.д. тестовых сигналов) и допуски на отклонение соответствующих пара- 20 метров измерительного прибора 2. Результаты допускового контроля измерительного прибора 2 поступают в блок 19 отображения и документируются. С помощью блоков 5 и 19 возможна .реализация процесса редактирования (стирание и дорисовка элементов изображения) результатов контроля, представленных в визу.-.льной форме.

Блок 19 выполняет функции оперативного отображения и документирования результатов контроля. Синх-, ронная работа блока 19, телевизионного датчика 3, генератора 7 и функ ционального преобразователя 13 обеспечивается синхрогенератором 18.

Таким образам, введение в устрой+ ство генератора функций, интеграто-. ров, блока сравнения, нуль-индикатора и схемы совпадения позволяет повы- . сить точность контроля измерительных приборов с визуальным представлением выходной информации за счет осуществления специальной обработки сигналов иэображения, соответствующих объекту контроля, которая позволяет скомпенсировать низкочастотные (гармонические) и высокочастотные случайные помехи, с высокой точностью выделять информативные элементы изображения в присутствии шумов.

Формула изобретения

Устройство для контроля измерительных приборов с визуальным представлением выходной информации по авт. св. 9 758027, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повы шения точности контроля, в него введены дополнительный генератор, вход которого соединен с выходом детектора экстремальных значений, управляющий вход — с дополнительным выходом блока управления, а вход синхронизации дополнительного генератора — с синхрогенератором, блок сравнения, два интегратора, входы которых соединены с соответствующими выходами дополнительного генератора а выходы " с входами блока сравнения, выход которого соединен с входом функционального преобразователя, последовательно соединенные нульиндикатор.и схема совпадения, второй вход которой соединен с первым выходом детектора экстремальных значений, третий - с выходом дифференциального анализатора, первый выход — с третьим входом блока коррекции, а второй с первым входом компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство. СССР по заявке 9 2б91221/18-10 кл.G 01 D 18/00, 01.11.78.

Составитель Н.Иилехин

Редактор Т.Лопатина. Техред Л. Пекарь Корректор Н. Буряк

Заказ 7613/20 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откритий

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

Филиал ППП Патент " г. Ужгород, ул. Проектная, 4