SU295018A1 - Фотоэлектрический время-импульсный способ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам электрических измерений геометрических параметров периодических структур.

Известны автоматические измерительные устройства, работающие по методу «светового калибра и врем -импульсному методу.

Недостаток известных способов и систем заключаетс  в том, что они не обеспечивают определени  знака погрешности шага одновременно с определением величины этой погрешности . Знак погрешности определ етс  косвенным путем, что затрудн ет воспри тие результатов измерени  и дальнейшую их обработку (вычисление параметров статистических характеристик аналоговыми средствами).

Предложенный -способ отличаетс  тем, что дл  измерени  погрешностей шагов периодических структур формируют разнопол рные П-образные импульсы стабилизированной амнлитуды, длительность которых пропорциональна абсолютной величине отклонени  шага от номинального, а пол рность, характеризующа  знак погрешности, определ етс  по очередности поступлени  сигналов с измерительных фотоэлектрических каналов.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства дл  реализации предложенного способа; на фиг. 2 - графики преобразовани  электрических импульсов, несущих информацию о величине и знаке погрешности

каждого шага структуры; на фиг. 3 - осциллограмма погрешностей контролируемой сетки лампы 6П36С.

Параллельный пучок света от конденсатора освещает участок контролируемой периодической структуры 2, расположенной между конденсором и объективом 4 оптического проектора и перемещаемой с помощью прецизионного электромеханического устройства 3.

Увеличенное изображение участка (шага) периодической структуры проецируетс  на трехщелевой шаблон-диаграмму воспринимающего фотоэлектрического блока 5. Рассто ние между крайними щел ми диафрагмы устанавливаетс  равным эталонному шагу контролируемой структуры, умноженному на коэффициент увеличени  проектора. Движущеес  теневое увеличенное изображение участка контролируемой структуры перекрывает щели

шаблона-диафрагмы, вызыва  трапецеидальные изменени  выходного электрического тока соответствующих фотоириемников (ФЭУ) (см. фиг. 2, а, б, б). В трехканальном блоке формировани  нмпульсов 6 сигналы с ФЭУ у силиваютс , дифференцируютс  и ограничиваютс , что позвол ет выделить остроконечные импульсы а , б , б (см. фиг. 2), соответствующие границе перехода тень/свет. Импульсы а и б посту7 (фиг. 1), содержащую источник эталонных напр жений (ИЭН), два триггера и бипол рный электронный ключ (КЭ). Импульс среднего канала е служит дл  управлени  процессом измерени  (перебросом триггеров), сброса пам ти, счета числа шагов и дл  других вспомогательных целей. Знакоопредел юща  ключева  схема 7 вырабатывает пр моугольные импульсы (см. фиг. 2, г) стабильной амплитуды, длительность которых пропорциональна величине погрешности шага, а пол рность соответствует знаку погрешности и определ етс  очередностью поступлени  импульсов а , б .

Пр моугольные импульсы поступают на вход электронного интегратора 8, который  вл етс  одновременно врем -амплитудным преобразователем и элементом оперативной пам ти . С интегратора 8 на вход электроннолучевого индикатора 9 и быстродействуюш,его самописца (регистратора) 10 поступают импульсы вида однобокой трапеции (см. фиг. 2,д). Амплитуда этих импульсов пропорциональна величине погрешности шага, пол рность - знаку. Импульс среднего канала в (от средней щели шаблона) определ ет длительность основани  трапеции, т. е. врем  запоминани , что необходимо дл  четкой регистрации измеренной величины погрешности шага контролируемой периодической структуры .

С выхода знакоопредел ющей ключевой схемы 7 разнопол рные П-импульсы подаютс  на аналоговый блок 11 вычислени  параметров статистических характеристик. С этого блока

вычисленные параметры через коммутатор 12 последовательно записываютс  на регистраторе 10.

На фиг. 3 представлена запись погрешности контролируемой сетки лампы 6П36С, в которой

а - распределение погрешностей шагов по длине сетки;

б - обща  накопленна  погрешность шага сетки;

б - средн   погрешность;

г - дисперси ;

д - среднеквадратическа  погрешность шага сетки.

Така  форма конечной информации удобна дл  воспри ти  и может служить паспортом выпускаемого издели .

Предмет изобретени 

Фотоэлектрический врем -импульсный способ автоматического измерени  погрешностей шагов периодических структур, отличающийс  тем, что, с целью определени  погрешности каждого шага не только по величине, но и по знаку, формируют разнопол рные П-образные импульсы стабилизированной амплитуды, длительность которых пропорциональна абсолютной величине отклонени  шага от номинального , а пол рность, характеризующа  знак погрешности, определ етс  по очередности поступлени  сигналов с .измерительных фотоэлектрических каналов с дальнейшим врем -амплитудным преобразованием и оперативным запоминанием на электронном интеграторе .