Способ измерения скорости движения объекта

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЙ ОБЪЕКТА, относительно Eh Е I I равномерно распределенных вдоль пути движения датчиков, последовательно возмущаемых при движении объекта, включающий измерение интенсивности возмущения объектом каждого датчика, формирование команды для подклкиения следующего датчика по достижению заданного значения его выходного сигнала и определение величины скорости по изменению величины сигнала датчика, отличающийся тем, что, с целью првышения точности , при измерении интенсивности возмущения предьщущего датчика до;полнительно проводят измерение интенсивности возмущения следующего датчика в интервале между ними, (Л а подключение следующего датчика производят при равенстве величин сигналов двух смежных датчиков. 05 00 (50 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (193 SU (11) 3(Н G 01 P 3/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Р

Cb

Q0

4 ° ° ° ° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3440802/18-10 (22) 31.05.82 ,(46) 23.01.84, Бюл. Р 3 (72) С.П.Валицкий, В.В.Исаев и Л.И.Татаренко (71) Особое конструкторское бюро биологической и медицинской кибернетики (53) 631. 767 (088. 8) (56) 1. Блохин Н. Н ., Черепанцев C,ф., Орлов Г.Н. Гидроакустическая спидография плавания. — "Теория и практика физиологической культуры", 1977, 9 12, с. 62-64.

2. Авторское свидетельство СССР

:Р 569949, кл. Q. 01..Р 3/64, 1972 ,(прототип). (54)(57) СПОСОБ. ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТА, относительно равномерно распределенных вдоль пути движения датчиков, последовательно возмущаеьых при движении объекта, включающий измерение интенсивности возмущения объектом каждого датчика, формирование команды для подключения следующего датчика по достижению заданного значения его выходного сигнала и определение величины скорости по изменению величины сигнала датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, при измерении интенсивности возмущения предыдущего датчика до полнительно проводят измерение интенсивности возмущения следующего датчика в интервале между ними, а подключение следующего датчика производят при равенстве величин сигналов двух смежных датчиков.

106861&

Изобретение относится к измерению параметров движения и касается преимущественно измерения скорости, например, спортсмена-пловца или .движущегося объекта.

Известен способ пассивной ло- 5 кации, когда на спортсмене в определенных точках размещают активные излучатели. Сигналы от этих излучателей при движении приобре-.ают допплеровское смещение, которое 10 затем выделяют из принятого сигнала (1 g.

Однако на спортсмене необходимо располагать дополнительную аппаратуру, что изменяет картину движений спортсмена, затрудняет ему выполнять задание тренера.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения скорости движения объекта., скорость которого измеряют относительно равномерно распределенных вдоль пути движения датчиков, последовательно возмущаеьых при движении объекта, включающий измерение интенсивности возмущения объектом каждого. датчика, формирование. команды для подключения следующего датчика по достижении заданного значения его выходного сигнала и определение величины скорости по величине сигнала датчика. В этом способе последовательную регистрацию интенсивностей поля осуществляют с момента выявления мак- Зз симума этого сигнала. Одновременно

° регистрируются либо запоминаются сигналы только одного датчика.

Определение скорости производится в результате анализа запомненных и 40 текущих значений интенсивности измеренного поля. При этом определяется приращение амплитуды эа дискретные промежутки времени, которые с учетом конкретной кон- 4 струкцни датчика и характера изме- . ряемых физических полей преобразуют в величину пройденного за заданный промежуток времени пути (23.

Однако осуществление синхронизации по значениям максимума ин- . тенсивности снижают точность измерения. Последнее вытекает из того, что максимум иэ-за конструктивных особенностей датчиков не может быть крутым (ярко выраженным . Это вносит смябку в измерение. Кроме того, невозможно измерять скорости движения объекта в случае его отклонения от движения по прямой, расположенной в одной плоскости. 60

Целью изобретения является повниаение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения скорости двнжеимя объекта относительно равномерно распределенных вдоль путг движения датчиков, последовательно возмущаеьых при движении объекта, включающему измерение интенсивности возмущения объектом каждого датчика, формирование команды для подключения следующего дат1 чика по достижению заданного значеия его выходного сигнал.а и определение величины скорости по изменению величины сигнала датчика, при измерении интенсивности возмущения предыдущего датчика дополнительно проводят измерение интенсивности возмущения следующего датчика в интервале между ними, а подключение следующего датчика производят при равенстве величин сигналов двух смежных датчиков.

При условии сохранения равным расстояния между датчиками каждый датчик "работает" и производит измерение интенсивности не на всем участке между датчиками, а на половине этого промежутка. В результате косинус-синусные преобразования вносят меньшую погрешность в пересчет интенсивности в величину пройденного пути, и точность измерения повьнаается. При равной точности измерения предлагаемый способ позволит снизить количество датчиков. И, наконец. синхронизация по- равенству интенсивностей, позволяет проводить анализ сложных движений рук и ног спортсмена.

На чертеже приведена блок-схема устройства для реализации способа.

Для измерения скорости объекта 1 устройство содержит датчики 2 интенсивности поля, вычислительный блок 3, коммутатор 4, блок 5 памяти, вычислитель б скорости, временной блр . 7, блок 8 регистрации. oco6 измерения скорости движеннф.".объекта реализуется следующим образом.

Вдоль мерного пути на одинаковом фиксированном расстоянии друг от друга располагают датчики 2 для измерения интенсивности поля движущегося объекта 1. При движении объек- та вдоль датчиков 8 последние регистрируют изменения интенсивности поля, вызванные перемещением объекта 1. Прн этом происходит одновременное измерение интенсивностей в двух соседних датчиках, между которыми в данный момент объект 1 движется. Зарегистрированные сигналы сравнивают и определяют момент времени, когда эти сиг лы равны.

В случае идентичности датчиков этот момент времени соответствует нахождению объекта на равном расстоянии от датчиков.

Момент времени равенства интенсивностей поля используют для син1068818

Составитель Г. Федин

Редактор р. Пицика Техред Z, Кастелевич Корректор .д г

Заказ 11455/39 Тираж 827 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 хронизации процесса измерения. С этого момента сигнал интенсивности поля, регистрируемый датчиком, к которому объект приближается, запоминают. Второй синхронизирующий импульс появляется при пересечении объектом 1 серединной точки следующего промежутка. С этого момента в. .емени появляется сигнал со следующего датчика, к которому объект приближается. и.т.д.

Полученные запомненный и текущий сигналы используют для определения приращения амплитуды сигнала за дискрет e промежутки времени, которые затем пересчитывают в пройденный путь и с учетом заданного времени в мгновенную скорость.

Расстояние. между датчиками

2 должно быть не больше допустимого, обуславливаемого воэможностью линейного преобразования интенсивности в путь. Погрешность этого преобразования определяется погреаI ностью замены функции синуса линейным преобразованием.

Вычислительный блок 3 осуществляет управление работой всей остальной части схемы. В связи с этим он связан с коммутатором 4, осуществляющим последовательное подключение датчиков 2 к блоку 5 памяти или непосредственно к вычис10 лителю б скорости. Вычислитель 6 скорости по запомненным и текущим значениям интенсивностей определяет приращение амплитуды за дискретные промежутки времени, задаваемые вре35 менным блоком 7, и преобразует эти приращения в величину приращения пути.

На выходе вычислителя б образуется сигнал, пропорциональный мгновенной скорости цвижения объекта.

Таким образом, предлагаемый crtoсоб позволяет повысить точность измерения.