книги из ГПНТБ / Полоник В.С. Телевизионные автоматические устройства

В случае отклонения изображения планеты от центрального по­ ложения количество света, падающего на каждый из фотоумножи­ телей, изменится, благодаря чему изменится и положение растра. Соответствующим подбором величины и фазы тока на выходе уси­ лителей можно всегда сделать так, чтобы получаемое смещение растра скомпенсировало изменение положения планет. В резуль­ тате на выходе установки изображение будет оставаться неподвиж­ ным, что значительно облегчает наблюдение и фотографирование.

Автоматический просмотр ядерных следов в фотоэмульсиях

Этот ТА работает методом следящего растра и позволяет осу­ ществлять автоматическое слежение вдоль выбранного следа по трем координатам, автоматическое измерение многократного рас­ сеяния избранного следа и отыскание заданного направления с ав­ томатическим продвижением вдоль следов [39].

Следящая часть прибора работает следующим образом. В цент­ ре телевизионного растра (рис. 7.8) выбирается полоса управления п с шириной, пересчитанной на плоскость фотоэмульсии, равной

Рис. 7.8. Размещение полосы, секторов и дорожек управления па растре ТА для просмотра ядерных следов в фотоэмульсиях

2—24 мкм в зависимости от увеличения микроскопа и выбранной полосы управления. Полоса разбивается на четыре зоны и делит­ ся по вертикали на восемь дорожек равной ширины. Если ввести в

полосу управления исследуемый след, то он может разместиться относительно центрального положения между дорожками 4 и 5 трояким образом, что иллюстрируется возможными следами час­ тиц а, Ь и с. Задачей прибора является автоматическое, с помощью соответствующих механизмов, размещение анализируемого следа между дорожками 4 и 5 с записью необходимых для этого переме­ щения и поворота фотопленки, что дает необходимую информацию

окоординатах следа на плоскости.

Вприборе используется телевизионная система с чересстрочным

разложением на 567 строк при 50 полях в секунду, в которой из соображений удобств работы используется 2/3 всех строк каждого

— 190 —.

П О ГРЕШ Н О С ТИ Т Е Л Е В И ЗИ О Н Н Ы Х Д А Т Ч И К О В

8.1. ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ

Поскольку ТД является преобразователем видимой .информации в электрический сигнал, необходимо оценить, с какой точностью это преобразование выполняется, т. е. оценить его погрешность. Зна­ ние погрешности контроля позволяет не только вносить оператив­ ные поправки в измеряемые величины, но в ряде случаев дает воз­ можность установить вообще пригодность телевизионных способов измерений для данного конкретного случая и произвести выбор наиболее целесообразного способа.

Источниками погрешностей при контроле параметров объектов с помощью телевизионных автоматов являются механические, оп­ тические и телевизионнные устройства, входящие в состаів ТД.

8.2. ПОГРЕШНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ МЕХАНИЧЕСКИМИ ОСОБЕННОСТЯМИ СПОСОБОВ КОНТРОЛЯ

Общие сведения

Расчет погрешностей проводится исходя из способов с одним визиром и с базовой системой (с двумя визирами), так как все другие могут быть сведены к этим способам.

Погрешности способов с одним визиром

Эти способы не позволяют получать достаточно высокую точ­ ность 'изімерѳніий, ‘которая обычно we превышает 1—3%.

Погрешность, вызываемая изменением расстояния до измеряе­ мого предмета. При проведении измерений могут возникнуть по­ грешности, обусловленные неконтролируемыми изменениями рас­ стояния между предметами и ТД. Эти изменения могут вызывать­ ся непосредственным перемещением или прогибами предмета (нап­ ример, полосы проката) при его движении или неточной установ­ кой камеры на заданном расстоянии от предмета.

— 192 —

Исходя из рис. 8.1 а, 1= 1 ^

L

Поскольку при изменении расстояния L на АL длина изображе­ ния на мишени пруботи h изменится на Ah, абсолютная іл-опреш-

ность ер = ±1 — .

Относительная погрешность получается из абсолютной при де­

Рассматриваемая погрешность является систематической и мо­ жет быть учтена постоянной поправкой к результатам измерений.

Погрешности способов с двумя визирами

ч

Телевизионные способы измерения размеров е помощью двух визиров позволяют снизить погрешность измерений до 0,5-f-0,05% и одновременно устранить погрешности, рассмотренные выше.

Однако этим способам свойственны другие виды погрешностей, вызываемые нарушением параллельности оптических осей визиров и изменением расстояния между ними под влиянием перепада тем­ пературы окружающего воздуха.

Погрешность, вызываемая наличием люфтов между каретками и направляющей станиной. Ви а и ір ы ір а іс іп о л іо ж е ін ы т е р п е н -

— 193 —

на. Тогда погрешность измерения может быть определена, исходя из рис. 8.3. Таким образом,

Погрешности, свойственные обоим способам

Погрешность, вызываемая нарушением перпендикулярности расположения предмета к оси одного визира. Для оценки этого вида погрешности обратимся к рис. 8.4 а, на котором приведены

Рис. 8.4.. К определению погрешности, вызываемой нарушением перпендикуляр­ ности расположения предмета относительно: а) оси визира; б) осей двух ви­

зиров

— 495 —

необходимые построения. Абсолютная погрешность измерения при повороте предмета на угол а будет, очевидно, равна разности от­ резков I и а.

Решая соответствующие треугольники, .получим

откуда, учитывая, что а обычно бывает не больше 10°, получим абсо­ лютную погрешность

cos а

®п1 — ^ 1 — ------------a

Погрешность, вызываемая нарушением перпендикулярности расположения предмета к осям двух визиров. Искомая погреш­ ность легко может быть найдена на рис. 8.46. Учитывая малость

— 1:96 —

После соответствующих подстановок получим

Аß _Ksina_ _

и^j+^cosa

Величину абсолютной погрешности, возникающей при измере­ нии линейных размеров внутренней поверхности сферы по его про­ екции на фотокатоде трубки, можно определить как разность раз­ меров проекции сферы на плоскость и ее истинной величины, изме­ ряемой на поверхности сферы:

Вsin а

есф = R Лі + R cos а

где а — центральный угол, опирающийся на дугу измеряемого участка сферы.

Аналогичным образом можно найти абсолютную погрешность для точек, расположенных на геодезической линии внешней поверх­ ности сферы того же радиуса и проецируемых на фотокатод или заменяющую его плоскость М (рис. 8.5 б):

В sin а

А г — R cos а

Погрешности, вызываемые перемещением контролируемого предмета

Здесь возможны три случая: направление сканирования совпа­ дает или противоположно направлению перемещения предмета, перпендикулярно ему .или составляет угол а с направлением пере­ мещения предмета.

В первом случае, исходя из длительности видеоимпульсов при неподвижном и перемещающемся предметах,

где — длина изображения контролируемого предмета; ѵр — ли­ нейная юкороість развертки; ѵп— линейная скорость перемещения предмета.

Может быть получена величина абсолютной погрешности еоі

[16];8о1= Ѵйг*1)-

Во втором случае погрешность измерения будет отсутствовать.

ѵп

Так как скорость сканирования практически на несколько по­ рядков выше скорости перемещения изображения предмета на ми­ шени, то рассматриваемые погрешности невелики и составляют десятые доли процента.

— U97 —

8.3.ОСНОВНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ, СВЯЗАННЫЕ

СПРИМЕНЕНИЕМ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ ТЕХНИКИ

Общие сведения

При расчете погрешностей предполагается, что измерение раз­ меров предметов производится на времяимпульсной базе путем определения длительности импульсов, соответствующих контроли­ руемому размеру. Развертка изображения принята обычная пило­ образная {119].

Погрешности, обусловленные конструкцией передающих трубок и их положением относительно оптической оси объекта

При развертке спроецированного изображения на мишень воз­

Влияние формы мишени трубки. Поскольку мишень передаю­ щей трубки имеет вид плоскости, а не сферы, то погрешность от из­ менения длины луча при сканировании мишени может быть опре­ делена на рис. 8.6 а:

При расчетах можно воспользоваться такими данными: величи­ на '/?«І80 мм для видикона и для суперортикона /?я^200 мм; пзме-

— 198 —

ряемая величина изображения объекта па мишени I' для видикона может достигать 14 мм и для суперортикона 36 мм.

Влияние отклонений плоскости мишени от нормального положения.

При отклонении плоскости мишени от перпендикулярного положе­ ния по отношению к оси трубки на угол а (рис. 8.6 б), кроме по­ грешности, рассмотренной выше, возникают погрешности, обуслов­ ленные искажениями, появляющимися при проекции изображения на мишень трубки; в результате вместо размера Г будет измерять­ ся размер а + Ь.

Найдем погрешность /для этово /случая гс1'—F(ß+ y).

Из АО CD, воспользовавшись теоремой синусов, можно найти,

Сделав соответствующие подстановки и заметив, что tgß = f/2F и угол а мал, получим выражение для абсолютной погрешности:

типов/передающих трубок 0,25 и 0,4% соответственно.

Для перехода к абсолютной погрешности, приведенной к объек­ ту измерения, необходимо умножать правые части выведенных вы­ ражений на отношение расстояния от визира до предмета к фо­ кусному расстоянию объектива (это положение необходимо при­ менять и при расчетах всех последующих погрешностей).

Погрешности, связанные с нелинейностью разверток луча передающей трубки

Для определения іпо/прешноісти, вызываемой нелинейностью /раз­ вертки луча передающей трубки, рассмотрим рис. 8.7.

Если бы развертка луча была линейной во времени — прямая то за каждый равный промежуток времени A t луч перемес­

— 199 —