專利名稱:數(shù)字式光強(qiáng)分布測(cè)量?jī)x的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量光強(qiáng)及其分布的、特別是用于大專院校基礎(chǔ)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量光強(qiáng)及其分布的儀器。
大專院?；A(chǔ)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量光強(qiáng)分布時(shí)，一般采用光點(diǎn)檢流計(jì)作為光強(qiáng)測(cè)量的指示儀表，用測(cè)微顯微鏡基座上的測(cè)微裝置作為手動(dòng)掃描機(jī)構(gòu)，掃描點(diǎn)的位置也由該測(cè)微裝置的讀數(shù)機(jī)構(gòu)讀出(如北京大學(xué)林抒、龔鎮(zhèn)雄編《普通物理實(shí)驗(yàn)》一九八一年版第387頁(yè))。這樣的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。但是，一方面光點(diǎn)檢流計(jì)因其機(jī)械結(jié)構(gòu)的原因，即使桌面或地面受到微小振動(dòng)，也會(huì)使光點(diǎn)檢流計(jì)的光標(biāo)左右晃動(dòng)，從而影響準(zhǔn)確迅速地讀數(shù)；另一方面，測(cè)微裝置的讀數(shù)零點(diǎn)是固定的，所以只能讀出某一掃描點(diǎn)的位置，而不能讀出該點(diǎn)相對(duì)于某一選定基點(diǎn)的位移；并且在環(huán)境亮度要求較低的光學(xué)實(shí)驗(yàn)室，若不采取適當(dāng)照明措施，就難于看清讀數(shù)；此外，測(cè)微顯微鏡基座上安裝的光強(qiáng)測(cè)量探頭只能沿水平方向移動(dòng)，在豎直方向的位置不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，這對(duì)于光路調(diào)節(jié)很不方便。一九八六年的《全國(guó)科學(xué)技術(shù)研究成果公報(bào)》中報(bào)導(dǎo)過(guò)一種“Z－80單板機(jī)相對(duì)光強(qiáng)分布測(cè)量顯示系統(tǒng)”，它雖然具有數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、運(yùn)算和數(shù)字顯示的功能，但該系統(tǒng)造價(jià)高，不易在基礎(chǔ)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)中普及和推廣。因此，至今大部分大專院校的基礎(chǔ)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)仍采用第一種測(cè)量裝置。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種讀數(shù)準(zhǔn)確直觀，測(cè)量結(jié)果直接用數(shù)字顯示的測(cè)量光強(qiáng)及其分布的實(shí)驗(yàn)儀器。
本實(shí)用新型主要包括光強(qiáng)測(cè)量探頭、光電脈沖式位移傳感器和光強(qiáng)－位移數(shù)字顯示系統(tǒng)。光電脈沖式位移傳感器有一個(gè)基座，一根測(cè)微螺桿安裝在基座上，一個(gè)光電開(kāi)關(guān)固定在基座的末端，開(kāi)有小孔的遮光板固定在測(cè)微螺桿上，遮光板的小孔應(yīng)能通過(guò)光電開(kāi)關(guān)，光強(qiáng)測(cè)量探頭設(shè)置在與螺桿嚙合的滑塊上。光強(qiáng)——位移數(shù)字顯示系統(tǒng)有光強(qiáng)測(cè)量數(shù)顯通道和位移測(cè)量數(shù)顯通道，光強(qiáng)測(cè)量數(shù)顯通道由一個(gè)微電流放大器連接一塊數(shù)字面板表構(gòu)成，微電流放大器的輸入端與光強(qiáng)測(cè)量探頭的輸出相連；位移測(cè)量數(shù)顯通道由一個(gè)脈沖整形及形成電路連接一個(gè)計(jì)數(shù)、譯碼和數(shù)字顯示電路構(gòu)成，脈沖整形及形成電路的輸入端與光電開(kāi)關(guān)的輸出相連。
為了便于光路調(diào)節(jié)，可在滑塊上設(shè)置一個(gè)升降調(diào)節(jié)器，而將光強(qiáng)測(cè)量探頭固定在升降調(diào)節(jié)器上，通過(guò)調(diào)節(jié)器就可改變探頭在豎直方向的位置。
附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作示意圖。
附圖2是位移測(cè)量的自動(dòng)辨向原理示意圖。
附圖3是光強(qiáng)測(cè)量的數(shù)字顯示電路原理圖。
附圖4是位移測(cè)量的脈沖整形及形成電路的邏輯原理圖。
附圖5是位移測(cè)量的計(jì)數(shù)、譯碼和數(shù)字顯示電路原理圖。
下面結(jié)合附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例及工作情況。
在附圖1所示的測(cè)量?jī)x中滑塊(8)上設(shè)置了升降調(diào)節(jié)器，升降調(diào)節(jié)器可有一個(gè)螺套(14)，與它配合的中空螺桿(9)的上端帶有鎖緊滑塊(10)，一根支撐桿(11)穿過(guò)導(dǎo)向塊(13)插入螺桿(9)中，導(dǎo)向塊(13)用螺釘固定在滑塊(8)上。光強(qiáng)測(cè)量探頭(12)可以是一個(gè)前端面正中鉆有小孔的園筒形光學(xué)屏蔽罩內(nèi)裝一只光敏二極管，光敏二極管的受光面正對(duì)小孔。探頭(12)固定在支撐桿(11)上，旋轉(zhuǎn)螺套(14)就可調(diào)節(jié)探頭(12)的高度。光電開(kāi)關(guān)可由插座(5)、光源(6)和兩只光敏管(1)、(2)組成，光源(6)和光敏管(1、2)分別安裝在插座(5)的兩側(cè)，兩光敏管(1、2)的連線中點(diǎn)應(yīng)與光源(6)在同一軸線上，將插座(5)固定到基座(15)上時(shí)，應(yīng)使遮光板(4)的小孔能通過(guò)該軸線。光源(6)可采用6V3W的白熾小燈泡，兩光敏管的型號(hào)可為3DU31?；?15)的下部可做成滑塊結(jié)構(gòu)，以便與光具座配合，使安裝拆卸方便。測(cè)微螺桿(7)的端部可帶有手輪(3)。在測(cè)量光強(qiáng)分布時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪(3)，螺桿(7)即帶動(dòng)滑塊(8)產(chǎn)生平移，光強(qiáng)測(cè)量探頭(12)將隨之移動(dòng)而接收到不同點(diǎn)的光強(qiáng)，光強(qiáng)測(cè)量探頭(12)產(chǎn)生的代表光強(qiáng)大小的電信號(hào)輸入到微電流放大器(16)，被放大后送入數(shù)字面板表(17)實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)的模／數(shù)(即A／D)轉(zhuǎn)換并顯示出光強(qiáng)的測(cè)量結(jié)果；手輪(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)遮光板(4)旋轉(zhuǎn)，遮光板(4)可以是一個(gè)在同一園周上均勻開(kāi)有10個(gè)小孔的園盤，盤上的小孔依次在光電開(kāi)關(guān)上的光源(6)和兩光敏管(1)、(2)之間通過(guò)，光敏管(1)、(2)因時(shí)而受光照射，時(shí)而被遮光，將產(chǎn)生代表探頭(12)的位移的光電脈沖，一個(gè)光電脈沖代表的位移量等于測(cè)微螺桿的螺距除以遮光板小孔的個(gè)數(shù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了位移的A／D轉(zhuǎn)換。園盤正轉(zhuǎn)時(shí)，光敏管(1)先受光照射，光敏管(2)后受光照射，如圖2a)所示，它們產(chǎn)生的光電脈沖的位相就有超前和滯后的差別，其波形如圖2b)所示；園盤反轉(zhuǎn)時(shí)，情況與上相反，即光敏管(2)的光電脈沖超前于光敏管(1)的光電脈沖。該光電脈沖經(jīng)過(guò)脈沖整形及形成電路(18)后，產(chǎn)生合符計(jì)數(shù)要求的計(jì)數(shù)脈沖、加－減計(jì)數(shù)控制脈沖和正負(fù)符號(hào)控制脈沖，再輸入到計(jì)數(shù)、譯碼和數(shù)字顯示電路(19)，即顯示出位移的測(cè)量結(jié)果。
微電流放大器(16)可包括由場(chǎng)效應(yīng)管和電阻構(gòu)成的兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管放大器、運(yùn)算放大器及其輸入保護(hù)電路和輔助調(diào)零電路以及負(fù)反饋電阻。如圖3所示，兩只二極管D3和D4反向并聯(lián)接在運(yùn)算放大器A的同相輸入端和反相輸入端之間，組成放大器A的輸入保護(hù)電路；負(fù)反饋電阻Rf連在放大器A的反相輸入端和輸出端之間，改變它可以改變放大器A的閉環(huán)增益；三只電阻R1、R2、R3和電位器W以及兩只二極管D1和D2一起構(gòu)成輔助調(diào)零電路，兩二極管D1與D2的連接處接零電位，由電位器W的滑動(dòng)接點(diǎn)分出的電壓經(jīng)電阻R4連接到放大器A的同相輸入端，對(duì)放大器A進(jìn)行輔助調(diào)零；一場(chǎng)效應(yīng)管放大器有一只場(chǎng)效應(yīng)管BG1，它的柵極經(jīng)電阻R7接到零電位，漏極接正電源V＋，源極經(jīng)電阻R8接到另一場(chǎng)效應(yīng)管放大器的場(chǎng)效應(yīng)管BG2的漏極，該漏極并經(jīng)電阻R9接放大器A的反相輸入端，其源極經(jīng)一電阻R6接負(fù)電源V－，其柵極經(jīng)一電阻R5接負(fù)電源V－，還經(jīng)屏蔽線與光強(qiáng)測(cè)量探頭(12)里的光敏二極管相連，即光強(qiáng)測(cè)量探頭輸出的電信號(hào)由場(chǎng)效應(yīng)管BG2的柵極輸入。放大器A的輸出與數(shù)字面板表(17)的輸入相連，面板表(17)的電源由單電源V＋供給。兩只場(chǎng)效應(yīng)管BG1和BG2可選用參數(shù)比較一致的同一型號(hào)的管子，例如3DJ6，電阻R6和R8相等，電阻R5和R7相等。沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)，兩只場(chǎng)效應(yīng)管BG1和BG2的工作情況一樣，C點(diǎn)電位為零電位，調(diào)節(jié)電位器W，使放大器A的同相輸入端(＋)也為零電位，則放大器A的兩輸入端的輸入信號(hào)為零，其輸出電壓也為零。若輸出不為零則可調(diào)節(jié)電位器W使之為零。當(dāng)光強(qiáng)測(cè)量探頭(12)中的光敏二極管受光照射產(chǎn)生光電流時(shí)，該電流流經(jīng)電阻R5產(chǎn)生的電壓作為場(chǎng)效應(yīng)管BG2的輸入信號(hào)，經(jīng)場(chǎng)效應(yīng)管BG2放大后，使C點(diǎn)電位偏離零電位，從而使放大器A的兩輸入端有信號(hào)輸入，該信號(hào)與光強(qiáng)成線性關(guān)系，由放大器A放大后送入數(shù)字面板表(17)就顯示出光強(qiáng)值。運(yùn)算放大器A可以選用高精度低漂移型，例如FX725，數(shù)字面板表可采用無(wú)錫電子設(shè)備廠的WDE－2000型多功能數(shù)字電壓面板表。
脈沖整形及形成電路(18)可以如圖4所示，它包括脈沖整形電路(Ⅰ)，計(jì)數(shù)脈沖形成電路(Ⅱ)，正負(fù)符號(hào)控制脈沖形成電路(Ⅲ)以及加／減可逆計(jì)數(shù)控制脈沖形成電路(Ⅳ)。其中電路(Ⅰ)有兩個(gè)獨(dú)立的施密特觸發(fā)器(1)和(2)，它們的輸入端分別接到光電開(kāi)關(guān)中的兩只光敏管上，施密特觸發(fā)器可選用MC14584B或ZC40106；電路(Ⅱ)由與門(3)連接兩級(jí)單穩(wěn)延時(shí)電路而成，兩電阻R1、R2都接到正電源V＋，第一級(jí)單穩(wěn)延時(shí)電路由電阻R1、電容C1和施密特觸發(fā)器(4)構(gòu)成，第二級(jí)單穩(wěn)延時(shí)電路由電阻R2、電容C2和施密特觸發(fā)器(5)構(gòu)成；電路(Ⅲ)有一個(gè)D觸發(fā)器(6)，它的兩輸出端分別連到兩或門(7)和(8)的一個(gè)輸入端，而或門(7)和(8)的另一輸入端都連接一個(gè)控制信號(hào)∑0(∑0由下述的計(jì)數(shù)、譯碼和顯示電路取出)，由兩與非門(9)和(10)構(gòu)成的R－S觸發(fā)器的兩輸入端(S)和(R)分別與兩或門(7)和(8)的輸出端相連。電路(Ⅰ)中的兩施密特觸發(fā)器(1)和(2)的輸出端都分別接到電路(Ⅱ)的與門(3)和電路(Ⅲ)的D觸發(fā)器(6)的輸入端。由光電開(kāi)關(guān)的兩只光敏管產(chǎn)生的光電脈沖M、N進(jìn)入電路(Ⅰ)，分別經(jīng)觸發(fā)器(1)和(2)整形，得到脈沖M′、N′，一路通過(guò)與門(3)形成計(jì)數(shù)脈沖，再經(jīng)兩級(jí)單穩(wěn)延時(shí)電路，使輸出的計(jì)數(shù)脈沖CP延遲一定時(shí)間和形成一定脈寬，以滿足準(zhǔn)確計(jì)數(shù)的要求；另一路進(jìn)入D觸發(fā)器(6)形成自動(dòng)辯向信號(hào)，該信號(hào)和控制信號(hào)∑0共同控制或門(7)和(8)，(7)和(8)的輸出又控制R－S觸發(fā)器R、S端，與非門(9)的輸出端(U)的電平即表示位移的符號(hào)，電平為“0”時(shí)表示位移為正，為“1”表示位移為負(fù)。電路(Ⅳ)有由兩與非門(19)和(20)構(gòu)成的R－S觸發(fā)器，它的兩輸入端(S)和(R)分別接到兩與門(17)和(18)的輸出端，與門(17)的兩輸入端和兩與非門(13)、(14)的輸出相連，與門(18)的兩輸入端和兩與非門(15)、(16)的輸出相連，與門(11)和電路(Ⅲ)中的與非門(10)的輸出分別作為與非門(13)、(16)和與非門(14)、(16)的輸入，而與門(12)和電路(Ⅲ)中的與非門(9)的輸出分別作為與非門(14)、(15)和與非門(13)、(15)的輸入，兩與門(Ⅱ)和(12)各自的兩輸入端分別接到電路(Ⅲ)中的D觸發(fā)器(6)和電路(Ⅱ)中的與門(3)的輸出端。與門(11)和(12)起判斷位移方向的作用，與非門(13)、(14)、(15)和(16)根據(jù)位移方向和位移符號(hào)控制與門(17)和(18)的輸入，再由(17)和(18)的輸出控制R－S觸發(fā)器的狀態(tài)，該觸發(fā)器的輸出M作為加／減可逆計(jì)數(shù)控制脈沖。
計(jì)數(shù)、譯碼和數(shù)字顯示電路(19)可如圖5所示，包括計(jì)數(shù)電路(Ⅰ)，譯碼、驅(qū)動(dòng)和顯示電路(Ⅱ)、控制信號(hào)∑0形成電路(Ⅲ)和符號(hào)顯示器(FX)。(Ⅰ)中IC1、IC2、IC3和IC4是四個(gè)十進(jìn)制加－減可逆計(jì)數(shù)器，例如MC14510B，它們接成同步并行輸入方式，即四個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖輸入端CP和加－減計(jì)數(shù)控制端M分別連在一起，圖4所示電路輸出的計(jì)數(shù)脈沖CP和加－減計(jì)數(shù)控制脈沖M分別送入這兩個(gè)輸入端，四個(gè)計(jì)數(shù)器的復(fù)位控制端R連在一起輸入復(fù)位控制信號(hào)。四個(gè)計(jì)數(shù)器中較低位的進(jìn)位輸出端OC和相鄰高位的進(jìn)位輸入端IC相連，最低位的進(jìn)位輸入端IC接零電位。每個(gè)計(jì)數(shù)器的四個(gè)數(shù)碼輸出端(QA、QB、QC、QD)分別與電路(Ⅱ)中對(duì)應(yīng)的譯碼輸入端(a、b、c、d)相連。電阻R1和電容C1串聯(lián)后接在正電源V＋和零電位之間，電容C1的另一端接正電源V＋，電容C1和電阻R1的連接點(diǎn)接到四個(gè)計(jì)數(shù)器的復(fù)位控制端R，按扭AN并聯(lián)在電容C1的兩端，起手動(dòng)復(fù)位作用，即可以任意選擇位移測(cè)量的起點(diǎn)。電路(Ⅱ)由四個(gè)獨(dú)立的CMOS－LED三合一組件IC5、IC6、IC7和IC8構(gòu)成，每個(gè)組件都具有譯碼、驅(qū)動(dòng)和顯示的功能，且能輸出BCD碼數(shù)據(jù)。CMOS－LED組件可采用蘇州半導(dǎo)體總廠生產(chǎn)的CL002。電路(Ⅲ)有兩個(gè)二－4輸入或門IC9和IC10，每個(gè)二－4輸入或門包含兩個(gè)完全相同的具有四個(gè)輸入端的或門。第一位和第二位的組件IC5和IC6各自的四個(gè)數(shù)碼輸出端(A、B、C、D)分別接到IC9的兩個(gè)或門的輸入端，第三位的組件IC7的四個(gè)數(shù)碼輸出端(AB、C、D)接到IC10的一個(gè)或門的輸入端，第四位的組件IC8的一個(gè)數(shù)碼輸出端(A)接到IC10的另一個(gè)或門的一個(gè)輸入端，而該或門的另外三個(gè)輸入端則與IC9的兩輸出端和IC10的輸出端連接，組件IC8的這種接法是因?yàn)樽罡呶恢灰箫@示數(shù)字“1”的緣故，或門IC10的另一個(gè)輸出端輸出的就是控制信號(hào)∑0。二－4輸入或門IC9、IC10可用MC14072B或ZC4072。位移測(cè)量結(jié)果由(Ⅱ)中的四個(gè)CMOS－LED組件顯示。位移的符號(hào)則由符號(hào)顯示器FX顯示，F(xiàn)X的輸入端連接到圖4中與非門(9)的輸出端(U)。當(dāng)U為“0”時(shí)，F(xiàn)X顯示“＋”，U為“1”時(shí)，F(xiàn)X顯示“－”。符號(hào)顯示器可用蘇州半導(dǎo)體總廠生產(chǎn)的CL001。
本實(shí)用新型由于利用傳感器上的光電開(kāi)關(guān)和遮光板實(shí)現(xiàn)位移的模／數(shù)轉(zhuǎn)換，通過(guò)脈沖整形及形成電路形成計(jì)數(shù)脈沖。加－減計(jì)數(shù)控制脈沖和符號(hào)顯示控制脈沖，經(jīng)十進(jìn)制加－減可逆計(jì)數(shù)器和CMOS－LED組件，直接由紅色數(shù)字顯示位移的測(cè)量結(jié)果，光強(qiáng)測(cè)量則由數(shù)字面板表實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示，因而讀數(shù)直觀準(zhǔn)確，且不受振動(dòng)的影響，在環(huán)境亮度要求較低的光學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用尤感方便。還由于采取了手動(dòng)復(fù)位措施，使位移的測(cè)量起點(diǎn)能任意選擇。此外，設(shè)置的升降調(diào)節(jié)器有利于光路的調(diào)節(jié)。本儀器仍具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于大專院校的基礎(chǔ)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.光強(qiáng)分布測(cè)量?jī)x，特征是用于大專院?；A(chǔ)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的光強(qiáng)分布測(cè)量?jī)x，它有一個(gè)基座(15)，一根測(cè)微螺桿(7)安裝在基座(15)上，一個(gè)光強(qiáng)測(cè)量探頭(12)設(shè)置在與螺桿(7)嚙合的滑塊(8)上，其特征在于有一個(gè)光電開(kāi)關(guān)固定在基座(15)的末端；開(kāi)有小孔的遮光板(4)固定在螺桿(7)上，遮光板(4)的小孔能通過(guò)光電開(kāi)關(guān)；光強(qiáng)測(cè)量探頭(12)的輸出與一個(gè)微電流放大器(16)的輸入端相連，放大器(16)的輸出端連接一塊數(shù)字面板表(17)；光電開(kāi)關(guān)的輸出與一個(gè)脈沖整形及形成電路(18)的輸入端相連，該電路(18)的輸出端連接一個(gè)計(jì)數(shù)、譯碼和數(shù)字顯示電路(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的測(cè)量?jī)x，其特征在于光電開(kāi)關(guān)由插座(5)、光源(6)和兩只光敏管(1)、(2)組成，光源(6)和光敏管(1)、(2)分別安裝在插座(5)的兩側(cè)，兩光敏管(1)、(2)的連線中點(diǎn)應(yīng)與光源(6)在同一軸線上，插座(5)固定到基座(15)上，應(yīng)使遮光板(4)的小孔能通過(guò)該軸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的測(cè)量?jī)x，其特征在于光強(qiáng)測(cè)量探頭(12)是一個(gè)前端面正中鉆有小孔的園筒形光學(xué)屏蔽罩內(nèi)裝一只光敏二極管，光敏二極管的受光面正對(duì)小孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的測(cè)量?jī)x，其特征在于所說(shuō)的微電流放大器(16)包括由場(chǎng)效應(yīng)管和電阻構(gòu)成的兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管放大器、運(yùn)算放大器及其輸入保護(hù)電路和輔助調(diào)零電路以及負(fù)反饋電阻，兩二極管(D3)、(D4)反向并聯(lián)接入運(yùn)算放大器(A)的同相輸入端和反相輸入端之間組成放大器(A)的輸入保護(hù)電路；負(fù)反饋電阻(Rf)連在放大器(A)的反相輸入端和輸出端之間；放大器(A)的輔助調(diào)零電路由三只電阻(R1、R2、R3)和電位器(W)以及兩只二極管(D1、D2)構(gòu)成，兩只二極管(D1、D2)的連接處接零電位，電位器(W)的滑動(dòng)接點(diǎn)經(jīng)一電阻(R4)與放大器(A)的同相輸入端相連；一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管放大器有一只場(chǎng)效應(yīng)管(BG1)，它的柵極經(jīng)一電阻(R7)接零電位，漏極接正電源(V＋)，源極經(jīng)一電阻(R8)接到另一場(chǎng)效應(yīng)管放大器的場(chǎng)效應(yīng)管(BG2)的漏極，該漏極還經(jīng)一電阻(R9)接放大器(A)的反相輸入端，其源極經(jīng)一電阻(R6)接負(fù)電源(V－)，其柵極經(jīng)一電阻(R5)接負(fù)電源(V－)，并經(jīng)屏蔽線與所說(shuō)的光強(qiáng)測(cè)量探頭(12)里的光敏二極管相連，放大器(A)的輸出送入所說(shuō)的數(shù)字面板表(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2的測(cè)量?jī)x，其特征在于所說(shuō)的脈沖整形及形成電路(18)包括脈沖整形電路(Ⅰ)、計(jì)數(shù)脈沖形成電路(Ⅱ)、正負(fù)符號(hào)控制脈沖形成電路(Ⅲ)以及加／減可逆計(jì)數(shù)控制脈沖形成電路(Ⅳ)，脈沖整形電路(Ⅰ)有兩個(gè)獨(dú)立的施密特觸發(fā)器(1)、(2)，它們的輸入端分別接到所說(shuō)的光電開(kāi)關(guān)中的兩只光敏管的輸出；計(jì)數(shù)脈沖形成電路(Ⅱ)由與門(3)連接兩級(jí)單穩(wěn)延時(shí)電路而成，第一級(jí)單穩(wěn)延時(shí)電路由電阻(R1)電容(C1)和施密特觸發(fā)器(4)構(gòu)成，第二級(jí)單穩(wěn)延時(shí)電路由電阻(R2)、電容(C2)和施密特觸發(fā)器(5)構(gòu)成；正負(fù)符號(hào)控制脈沖形成電路(Ⅲ)有一個(gè)D觸發(fā)器(6)，它的兩輸出分別連到兩或門(7)、(8)的一個(gè)輸入端，兩或門(7)、(8)的另一輸入端都連接一個(gè)控制信號(hào)(∑0)，由兩與非門(9)、(10)構(gòu)成的R－S觸發(fā)器的兩輸入端(S)、(R)分別與兩或門(7)、(8)的輸出端相連；脈沖整形電路(Ⅰ)中的兩施密特觸發(fā)器(1)、(2)的輸出都分別接到與門(3)和D觸發(fā)器(6)的輸入端；加／減可逆計(jì)數(shù)控制脈沖形成電路(Ⅳ)有由兩與非門(19)、(20)構(gòu)成的R－S觸發(fā)器，它的兩輸入端(S)、(R)分別接到兩與門(17)、(18)的輸出端，這兩個(gè)與門(17)、(18)的四個(gè)輸入端與四個(gè)與非門(13)、(14)、(15)、(16)的輸出相連，另一個(gè)與門(11)和正負(fù)符號(hào)控制脈沖形成電路(Ⅲ)中的與非門之一(10)的輸出分別作為這四個(gè)與非門中兩與非門(13)、(16)和兩與非門(14)、(16)的輸入，還有一個(gè)與門(12)和正負(fù)符號(hào)控制脈沖形成電路(Ⅲ)中的另一個(gè)與非門(9)的輸出分別作為這四個(gè)與非門中兩與非門(14)、(15)和兩與非門(13)、(15)的輸入，兩與門(11)、(12)各自的兩輸入端都分別接到正負(fù)符號(hào)控制脈沖形成電路(Ⅲ)中D觸發(fā)器(6)和計(jì)數(shù)脈沖形成電路(Ⅱ)中與門(3)的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的測(cè)量?jī)x，其特征在于所說(shuō)的計(jì)數(shù)、譯碼和數(shù)字顯示電路(19)包括計(jì)數(shù)電路(Ⅰ)，譯碼、驅(qū)動(dòng)和顯示電路(Ⅱ)，控制信號(hào)∑0形成電路(Ⅳ)和符號(hào)顯示器(FX)，計(jì)數(shù)電路(Ⅰ)由四個(gè)十進(jìn)制加－減可逆計(jì)數(shù)器(IC1、IC2、IC3、IC4)接成同步并行輸入方式，其計(jì)數(shù)脈沖輸入端(CP)和加－減計(jì)數(shù)控制端(M)分別接到所說(shuō)的脈沖整形及形成電路(18)中的計(jì)數(shù)脈沖形成電路的第二級(jí)單穩(wěn)延時(shí)電路的輸出端(CP)和加－減可逆計(jì)數(shù)控制脈沖形成電路的R－S觸發(fā)器的輸出端(M)，四個(gè)計(jì)數(shù)器中較低位的進(jìn)位輸出端(OC)和相鄰高位的進(jìn)位輸入端(IC)相連，最低位的進(jìn)位輸入端(IC)接零電位；一電容(C1)的一端接正電源(V＋)，另一端經(jīng)一電阻(R1)接零電位，電容(C1)和電阻(R1)的連接點(diǎn)接到四個(gè)計(jì)數(shù)器的復(fù)位控制端(R)，一按扭(AN)并聯(lián)在電容(C1)的兩端；譯碼、驅(qū)動(dòng)和顯示電路(Ⅱ)由四個(gè)獨(dú)立的CMOS－LED三合一組件(IC5、IC6、IC7、IC8)構(gòu)成，每個(gè)組件的四個(gè)譯碼輸入端(a、b、c、d)分別與對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器的四個(gè)數(shù)碼輸出端(QA、QB、QC、QD)相連；控制信號(hào)∑0形成電路(Ⅲ)有兩個(gè)二－4輸入或門(IC9、IC10)，每個(gè)二－4輸入或門包含兩個(gè)完全相同的具有4個(gè)輸入端的或門，第一位和第二位的組件(IC5、IC6)各自的四個(gè)數(shù)碼輸出端(A、B、C、D)分別接到一個(gè)二－4輸入或門(IC9)的兩個(gè)或門的輸入端，第三位的組件(IC7)的四個(gè)數(shù)碼輸出端(A、B、C、D)接到另一個(gè)二－4輸入或門(IC10)的一個(gè)或門的四個(gè)輸入端，該或門的輸出端與另一個(gè)或門的一個(gè)輸入端相連，而其它三個(gè)輸入端的一個(gè)接到第四位組件(IC8)的一個(gè)數(shù)碼輸出端(A)，另兩個(gè)輸入端與前一個(gè)二－4輸入或門(IC9)的兩個(gè)輸出端連接，后一個(gè)二－4輸入或門(IC10)輸出控制信號(hào)(∑0)；符號(hào)顯示器(FX)的輸入端連接到所說(shuō)的脈沖整形及形成電路(18)中與非門(9)的輸出端(U)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、4、5、6的測(cè)量?jī)x，其特征在于滑塊(8)上設(shè)置了一個(gè)升降調(diào)節(jié)器，它有一個(gè)螺套(14)，與之配合的中空螺桿(9)的上端帶有鎖緊滑塊(10)，一根支撐桿(11)穿過(guò)導(dǎo)向塊(13)插入螺桿(9)中，導(dǎo)向塊(13)用螺釘固定在滑塊(8)上，光強(qiáng)測(cè)量探頭(12)固定在支撐桿(11)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求
3的測(cè)量?jī)x，其特征在于滑塊(8)上設(shè)置了一個(gè)升降調(diào)節(jié)器，它有一個(gè)螺套(14)，與之配合的中空螺桿(9)的上端帶有鎖緊滑塊(10)，一根支撐桿(11)穿過(guò)導(dǎo)向塊(13)插入螺桿(9)中，導(dǎo)向塊(13)用螺釘固定在滑塊(8)上，光強(qiáng)測(cè)量探頭(12)固定在支撐桿(11)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、4、5、6、8的測(cè)量?jī)x，其特征在于基座(15)的下部做成滑塊結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7的測(cè)量?jī)x，其特征在于基座(15)的下部做成滑塊結(jié)構(gòu)。
專利摘要
本實(shí)用新型是測(cè)量光強(qiáng)及其分布的儀器，通過(guò)光電脈沖式位移傳感器進(jìn)行手動(dòng)掃描和位移的模/數(shù)轉(zhuǎn)換，再經(jīng)脈沖整形及形成電路以及計(jì)數(shù)、譯碼和數(shù)字顯示電路實(shí)現(xiàn)位移的測(cè)量；光強(qiáng)測(cè)量由光強(qiáng)測(cè)量探頭、微電流放大器和數(shù)字面板表完成，測(cè)量結(jié)果均由紅色數(shù)字顯示，讀數(shù)直觀準(zhǔn)確。儀器上設(shè)置有升降調(diào)節(jié)器，傳感器的基座下部做成滑塊結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型能輸出BCD碼，可與微機(jī)聯(lián)用，還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，宜用作大專院校的實(shí)驗(yàn)儀器。
文檔編號(hào)G09B23/00GK86208803SQ86208803
公開(kāi)日1987年12月16日 申請(qǐng)日期1986年11月1日
發(fā)明者冉瑞江, 查之玲, 熊湘 申請(qǐng)人:四川大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan