Устройство для измерения скорости движения объекта

 

Устройство относится к измерительной технике. Цель изобретения повышение точности измерения. Изображение объекта 1 от источника 3 излучения в нескольких точках проецируется оптической системой 4 на фотоприемники (Ф) 5 блока 2 сканирования таким образом, что элементы изображения колеблются с периодом Т относительно Ф и их скорость определяется в направлении движения объекта и скоростью самого объекта. Оптическое изображение в и точках преобразуется Ф в процессе сканирования в электрические сигналы, поступающие через согласунщие усилители 8 в п каналов 6 обработки блока 7 обработки . Производится в кадцом канале дифференцирование сигнала блоком 9, вьщеляются все нулевые значения первой производной сигнала и формируется последовательность импульсов, соответствукжцих нулевым значениям производной. Вычислительное устройство 12 подсчитывает интервал между вьщеленными импульсами, соответствукящй этим моментам, который пропорционален искомой скорости движения. 2 ил. § (Л с ;о 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3762674/24-10 (22) 06.07.84 (46) 07.02.86. Бюл. Ф 5 (72) Б.И. Рожков, С.Г. Семенищев, А.С. Рябчиков и В.И. Панкин (53) 531.767(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 198789, кл. G 01 P 3/68, 1964.

Авторское свидетельство СССР

N 661337, кл. G 01 P 3/36, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Устройство относится к измерительной технике. Цель изобретения— повьппение точности измерения. Изображение объекта 1 от источника 3 излучения в нескольких точках проецируется оптической системой 4 на фотоприемники (Ф) 5 блока 2 сканирования таким образом, что элементы

„SU„„1210098 A изображения колеблются с периодом Т относительно Ф и их скорость определяется в направлении движения объекта и скоростью самого объекта. Оптическое иэображение в tt точках преобразуется Ф в процессе сканирования в электрические сигналы, поступающие через согласующие усилители 8 в и каналов 6 обработки блока 7 обработки. Производится в каждом канале дифференцирование сигнала блоком 9, выделяются все нулевые значения первой производной сигнала и формируется последовательность импульсов, соответствующих нулевым значениям

CQ производной. Вычислительное устройство 12 подсчитывает интервал между выделенными импульсами, соответствующий этим моментам, который пропорционален искомой скорости движения. 2 ил.

1210098 а

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения скорости движения протяженных объектов, например бумажной ленты.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг. I приведена структурная схема устройства для измерения скорости движения объекта; на фиг. 2— структурная схема вычислительного устройства.

Устройство. для измерения скорости движения V» объекта 1 содержит блок

2 сканирования, включающий в себя источник 3 излучения, оптическую систему 4 и и фотоприемников 5, каждый иэ которых представляет собой фотодиод с диафрагмой, формирующей считывающую апертуру, сканирует определенный участок изображения объекта, совершая колебательное движение с заданной скоростью V(6), и подключен к соответствующему каналу 6 обработки сигнала блока 7 обработки.

Каждый из и каналов 6 обработки сигнала состоит из последовательно соединенных согласующего усилителя (преобразователя ток - напряжение) 8, дифференциатора-усилителя 9, формиро-. вателя 10 сигналов пересечения нуля.

Выходы каналов обработки 6 подключены к входам логи .- - еского элемента 11 совпадения, соединенного с вычислительным устройством 12.

Вычислительное устройство 12 (фиг. 2) содержит счетный триггер 13„ на вход которого через схему 14 фазирования подаются сигналы с выхода элемента 11 совпадения. На схему фазирования подводится сигнал с устройства управления блоком 2 сканирования. Сигнал с выхода триггера 13 управляет ключом 15, на вход которого с генератора 16 подается непрерывная и следовательность импульсов с высокой астотой, и пачки импульсов с выхода ключа 15 поступают на счетчик

I7, устанавливаемый в нулевое состояние сигналом со схемы 14 фазирования.

Число ь| на выходе счетчика 17 отображает величину измеряемой скорости, Устройство работает следуюпдм образом.

Изображение объекта 1, облучаемого источником 3 излучения, в нескольких (H > 2) точках проецируется оптической системой 4 на соответствующие

26 фотоприемники 5 блока 2 сканирования таким образом, что элементы изображения объекта колеблются с периодом т относительно фотоприемников и их относительная скорость определяется заданным законом изменения скорости

Ч(1) в направлении движения объекта и скоростью самого объекта Ч„ . Причем величина Ч (4) изменяется в диапазоне от нуля до значения, превышающего максимально возможную скорость объекта V» .

При этом, поскольку закон изменения скорости Ч(1) известен, для определения величины Ч» достаточно фиксировать за период колебания Т моменты времени, в которые скорости

V(t) и Ч» совпадают.

Оптическое изображение в 1 точках преобразуется фотоприемниками в процессе сканирования в электрические сигналы, поступающие через согласующие усилители 8 в каналов 6 обработки блока 7 обработки. В каждом канале проводится дифференцирование сигнала дифференциатором-усилителем 9, после чего с помощью формирователя

10 сигналов пересечения нуля выделяются все нулевые значения первой

Ñ производной сигнала и формируется последовательность импульсов, соответствующих этим нулевым значениям производной, Производная сигнала с каждого

«5 фотоприемника в общем случае в течение периода сканирования принимает нулевые значения в ряде моментов случайным образом и, кроме того, всегда и моменты совпадения скоростей движения измеряемого объекта Ч„ и фотоприемника Ч(1). И соответствующие этим моментам совпадения скоростей импульсы, одновременно поступающие с формирователей 10 всех

И каналов, выделяются с помощью логи ческого элемента 11 совпадения, поскольку только в эти моменты значения производных от сигналов всех и фотоприемников одновременно проходят

"-.ерез нуль.

Вычислительное устройство 12 подсчитывает интервал между выделенными импульсами, соответствующими этим моментам, который пропорционален искомой скорости движения V, объекта 1, 55

Формула и зо бр ет ения

Устройство для измерения скорости движения объекта, содержащее блок

Фиг. Г

Составитель Ю. Власов

Редактор А. Козориз Техред З.Палий

Корректор JI. Патай

Заказ 513/53 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужг род, ул. Проектная, 4

3 12 сканирования, состоящий из источника излучения, оптической системы и фотоприемника, подключенного выходом через блок обработки к вычислительному устройству, о т л и ч а ю щ е е с я гем, что, с целью повышения точности, в блок сканирования введены (n-1) дополнительных фотоприемников, а блок обработки выполнен в виде элемента совпадения и и каналов обработки сиг10098 4 нала, каждый из которых состоит нз последовательно соединенных согласующего усилителя, дифференциатора-усилителя и формирователя, при этом выход калдого фотоприемника соединен с входом соответствующего согласующего усилителя, а выход каждого формирователя — с и входами элемента совпадения, соединенного выходом с вычислительным устройством.