рений и имеет плоскость изображения матричного типа. Конструкция ПЗС-матрицы (датчик изображения типа ТНХ 31133, фирма Thomson-CSF) из

23мкм

Решетка из поликремния

Изоляция (р*-зона)

,Один элемент изображе-

*1Р *2Р *ЗР

Направление сдвига

-Поликремний

Подломка

Пакет зарядов

Рнс. Ь.2.7. Устройство элемента изображения.

576X384 точек изображения, как показано на рис. 8.2.6, разработана для производства по телевизионному стандарту МККР (625 строк, 50 Гц). При помощи синхронизирующего сигнала полный телеви- знойный сигнал можно наблюдать на телемониторе.

Тем самым создается возможность выполнения задач по автоматизации, как, например, распознавание контура, процессы сортировки, обнаружение примесей в .твердых и жидких материалах, а также определение геометрических размеров. i

Устройство отдельного элемента изображения показано на рис. 8.2.7. Размеры одной точки изображения составляют 23X23 мкм, тогда как весь размер изображения равен 6623 X 8832 мкм.

При формировании выходного видеосигнала сигнал изображения переносится построчно из зоны изображения в зону памяти. После этого зона изображения готова для принятия следующего изображения. За это время сигнал из зоны памяти построчно переносится в регистр считывания и передается в вы-сходной каскад для формирования видеосигнала с низким импедансом.

Датчики изображения на ПЗС находят множество применений в области оптических измерений, типичным примером которых является описанная ниже измерительная задача.

8.3. Датчик шероховатости

f Контроль качества поверхности деталей при авто-(матизированном производстве оказывается возмож-,ным благодаря применению линейных датчиков изоб-1ражения (или последовательного ряда фотодиодов). \На рис. 8.3.1 иллюстрируется принципиальное устройство датчика шероховатости (тип RM400S, фирма IlRodenstock). Действие этого датчика основано на измерении светорассеяния.

Пучок света, испускаемый ИК-светодиодом {ко= = 810 нм), фокусируется объективом на детали. Све-,товое пятно на поверхности детали обычно имеет jpa3Mep около 1,8 мм, а в специальных случаях^ D,2...4 мм. В зависимости от качества поверхности об следуемого объекта в зоне светового пятна происхо-;дит рассеяние света, который с помощью светоделич (тельной пластинки направляется на датчик изобра-? бкения. Дисперсия распределения рассеянного света

ПЗС-яатчик изображения

I

Линза

4?tQ-810HMl Светоделитель кая пластинка

Рис. 8.3.1. Принцип действия датчика шероховатости.

усредненного по интенсивности, g - нормирующий множитель.

Расчет выполняется, естественно, микропроцессо ром, позволяющим обрабатывать около 20 измерений га 1 с.

На рис. 8.3.2 изображены поверхности различного {ачества, характерные для деталей, изготовленных а-очением, шлифованием и прокаткой. При точении и шлифовании получается равномерный бороздчатый Iпрофиль, тогда как прокатанная поверхность имеет -нерегулярный рельеф. Это различие отчетливо прояви

дает характеристику оптической шероховатости по-Верхности Sn:

Щй f -номер фотодиода, р,- -интенсивность, реги- Й рнруемая i-M фотодиодом, i - номер фотодиода,

Распределение I интенеивност!

г