Устройство для измерения скорости движения объекта

Авторы патента:

G01P3/36 - приборы, выполняющие измерения с помощью оптических средств, т.е. инфракрасных, видимых или ультрафиолетовых лучей (G01P 3/68 имеет преимущество; гирометры, использующие эффект Саньяка, т.е. смещения, наведенные вращением вращающихся в противоположных направлениях электромагнитных пучков G01C 19/64)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) À1 (51) 4 (.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ )(т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 402288 /24-! 0 (22) 06.02.86 (46) 07.07.88. 1>)о;!.,¹ 25 (72) А. С. X I!Is(it(.I), С. H. Зиновьев, А. И. Козяков и Г. В. Симоновский

153) 531.767 (088.8 (56) Авторское сви (етельство СССР

X(> 1262384, кл. G 01 Р 3/36, 1984.

k(> Iv()()I)(.I Il» С Ф. Корреляционные экснерич(итал>,»ы(систечы. вЂ” Киев: НаукоBcI .1 )li I, ! .. 7 12.

{5-() УСТРО(!СTB() .1,>IH 1!З(Ч(:1 (.((1(Н

CK()1 ОСТИ, .1ВИЖ(.(!ИЯ ОЬ (>(-.KТА

1;) I ) 1 (1()()()(I(IIII(() I II()(IIT(я к изч (. ()И1 (. .It>lt()II

1(> II I I Ii(. 1 (сс! и I!:1о() ()(T(. ll и я 11() В1)i Ill(. lt lt(!!ОМС,О (l ()11111! НОС> ll II Р;!СIIIII ()l.. IIII! IIII>K II(ГО ир ;l(л;I и (ч с(и Illlll скоро(ти.,) с р-)и) (),t(()i!ill 1 ((>(> Го II () Il(. ч Ill! lilt 1 и ., ч(. II.1 и 1е ли 3

4. 11 в«, l(II II(I!Ill > I II I Ill (I () у(."t ()-в!), .), It Ill (I -р tn>();i 6, кв!!.!р()т(>(>;I 7, генератора 8 о(ц>рвы.; IIIIII()>liI((111111, O. IOI(I> 9 сравн(. ния, Vllраиля о!цег(> (1>ильтра 10, вычислителя 11 скорости и образование новых связей че>к;1v элементам и уст- ва позволяет отф ильтровывать временные сдвиги, сформированные нри возлействии !н>меx или дру!з)к M(1113lo(цих факторов. 1 ил.! 4083

50 Lê

55 (1

Изобретение относится к измерительной гехнике и может быть использовано для бес контактного измерения скорости движения

1 объектов, имеюших оптически неоднородную поверхность.

Цель изобретения вЂ” повышение помехоустойчивости и расширение нижнего предела измерений скорости.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит два фотоприемника 1 и 2, два усилителя-ограничителя 3 и 4, входы которых подключены к выходам фотоприемников 1 и 2, вычитаюшее устройство

5, входы которого подключены к выходам усилителей-ограничителей 3 и 4, блок 6 вычисления математического ожидания (интегратор), вход которого подключен к выходу вычитаюшего устройства 5, блок 7 вычисления дисперсии (квадратор), входы которого подключены к выходу вычитаюшего устройства 5 и выходу блока 6 вычисления математического ожидания, задатчик 8 допустимых дисперсий (генератор опорных напряжений), блок 9 сравнения, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу блока 7 вычисления дисперсии и выходу задатчика 8 допустимых дисперсий, управляемый фильтр !0, информационный вход которого подключен к выходу вычитаюшего устройства 5, а управляющийк выходу блока 9 сравнения, и обратный преобразователь (вычислитель скорости) 11, подключенный входом к выходу управляемого фильтра 10.

Блок 7 вычисления дисперсии (квадра, тор) может быть построен, например, на основе преобразователя время вЂ” напряжение, на вход которого подается последовательность импульсов с выхода вычитающего устройства 5, и вычитаюшего усилителя, на один вход которого подается математическое ожидание, а на второй вЂ” выходной сигнал преобразователя время вЂ” напряжение.

Устройство работает следующим образом.

При движении контролируемого объекта в направлении, указанном на чертеже стрелкой, на выходе фотоприемника 1 образуется электрический сигнал X(t), а на выходе фотоприемника 2 вЂ” электрический сигнал X(t вЂ” 1,q), где L вЂ” величина времени транспортного запаздывания сигнала, определяемая выражением где вЂ” базовое расстояние между фотоприемниками; линейная скорость объекта.

Электрические сигналы с выходов фотоприемников 1 и 2 усилителями-ограничителями 3 и 4 преобразуются в однополярные прямоугольные импульсы, которые посту 10

45 пают на входы вычитаюшего устройства 5.

На выходе вычитаюшего устройства образуется последовательность электрических импульсов. Длительность каждого из этих импульсов должна быть равна г. Однако вследствие неоднородности дисперсности поверхности объекта и влияния помех отдельные импульсы из последовательности имеют длительность, отличную от Vã. Эти импульсы несут ложную информацию о скорости движения объекта и должны быть отфильтрованы. Фильтрация производится следующим образом.

С выхода вычитаюшего устройства 5 последовательность электрических импульсов поступает на вход блока 6 вычисления математического ожидания, который непрерывно вычисляет математическое ожидание величины транспортного запаздывания lr. Блок

7 вычисления дисперсии, на один вход которого поступает последовательность электрических импульсов с выхода вычитаюшего устройства 5, а на другой вЂ” математическое ожидание этих импульсов с выхода блока 6, вычисляет дисперсию для каждого импульса из последовательности. Вычисленное значение дисперсии с выхода блока 7 поступает на вход блока 9 сравнения, на другой вход которого подается допустимое значение дисперсии с генератора 8 опорных напряжений.

Блок 9 сравнения для каждого импульса из последовательности сравнивает измеренное значение дисперсии с допустимой.

Когда измеренное значение дисперсии импульса превышает допустимую величину, блок 9 сравнения вырабатывает сигнал, который поступает на управляющий вход управляемого фильтра 10. Под действием этого сигнала из последовательности импульсов. подаваемых на информационный вход управляемого фильтра 10, этот импульс, дисперсия которого превышает допустимую величину, отфильтровывается. Таким образом, на выход управляемого фильтра 10 проходят только те импульсы из последовательности, дисперсия которых не превышает или равна заданной допустимой величине.

С выхода управляемого фильтра 10 последовательность им пульсов „, длительность которых обратно пропорциональна скорости движения объекта, поступает на вход обратного преобразователя 11, который преобразует их в интервалы „-, длительность которых прямо пропорцйональна скорости движения объекта.

Расширение области применения устройства по сравнению с известным заключается в том, что он позволяет измерять скорости порядка 0,001 вЂ” 0,05 м!с. Это достигается тем, что каждый временной сдвиг, несущий информацию о скорости движения объекта, подвергается измерению.

Повышение помехоустойчивости достигается за счет отфильтровывания времен1408375

Формула изобретения

3 ных сдвигов, сформированных при воздействии помех или других мешающих факторов.

Устройство для измерения скорости движения объекта, содержащее два фотоприемника, расположенные на известном расстоянии друг от друга,и два усилителя-ограничителя, подключенные к выходам фотоприемников, а также вычислитель скорости, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и расширения нижнего предела измеряемых скоростей, в него дополнительно введены вычитающее устройство, интегратор, квадратор, блок сравнения, генератор опорных напряжений и управляемый фильтр, при этом выходы усилителейограничителей подключены к входам вычитающего устройства, выход которого параллельно соединен с входами интегратора, квадратора и управляющего фильтра, выход интегратора подключен к втором у входу квадратора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока опорных напряжений, а выход вЂ” к управляющему входу управляемого фильтра, соединенного выходом с вычислителем скорости.

Составитель Ю. Власов

Редактор Е. Папп Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 3307/49 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Похожие патенты:

Автоколлимационный датчик угла поворота и частоты вращения вала // 1401382
Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешность и габариты устр-ва

Способ определения параметров движения спортсмена // 1340767
Изобретение относится к измерителям скорости медленно перемещающихся физиологических объектов радиотехническим методом с использованием инфракрасного излучения и может быть использовано для определения скорости и длины шага бегуна, конькобежца, лыжника и позволяет расширить функциональные возможности путем измерения длины и скорости шага на прямолинейном и криволинейном участках беговой дорожки

Деполяризатор монохроматического излучения и устройство для измерения угловой скорости // 1329421
Изобретение относится к волоконной оптике и может быть использовано 8 датчиках на основе волоконных световодов , волоконно-оптических линиях связи и др

Устройство для измерения неравномерности скорости вращения вала // 1323961

Устройство для определения параметров движения изображения оптически неоднородного объекта // 1313177

Корреляционный измеритель скорости движения изображения // 1303942
Изобретение относится к измерительной технике

Устройство для измерения скорости // 1302865
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет снизить погрешности измерения

Устройство для определения ориентации вектора чувствительности лазерного анемометра // 1292446

Измеритель скорости // 1290172
Изобретение относится к оптическим измерителям скорости перемещения протяженного оптически неоднородного объекта

Бесконтактный измеритель скорости протяженного оптически неоднородного объекта // 1290171
Изобретение относится к измерительной технике

Способ измерения скорости движения объекта и устройство для его реализации // 2100810
Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к классу электронно-оптических приборов, позволяющих определять параметры движения объекта или узла механизма, и может быть использовано в высокоточных быстродействующих системах дистанционного измерения линейной скорости, в системах ориентации и управления космическими и другими летательными аппаратами, а также в приборах и устройствах навигационных и геодезических систем

Устройство для определения угловой скорости // 2104553

Способ лазерного измерения вектора скорости // 2108585
Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в экспериментальной гидро- и аэродинамике, исследовании однофазных и многофазных сред, а также в промышленных технологиях, связанных с необходимостью невозмущающего контроля параметров механического движения

Двухканальный оптический измеритель скорости // 2124732

Способ измерения линейной скорости // 2125268
Изобретение относится к области измерения линейной скорости тел, осуществляющих перемещение в пространстве: космическом, воздушном, водном и т.п

Способ динамического измерения угловых перемещений // 2127867
Изобретение относится к угломерным измерениям, в частности к динамическим измерениям, представляющим собой периодическое измерение угла в определенные моменты времени, и может быть использовано для динамических измерений углов при помощи лазерного гироскопа с переменной подставкой (виброподвесом, зеемановской или фарадеевской подставкой), например, при измерении профиля железнодорожных путей скоростных железных дорог, а также в составе быстродействующих бесплатформенных инерциальных систем

Лазерный волоконный датчик угловой скорости // 2129283
Изобретение относится к области навигационных систем, а именно к прецизионным гироскопическим датчикам угловых скоростей

Лазерный доплеровский измеритель скорости // 2144194

Способ измерения параметров движения объекта и устройство для его осуществления // 2147727
Изобретение относится к измерительной техникe и может быть использовано для определения углов ориентации и угловой скорости тел

Оптический измеритель скорости, длины и направления движения // 2160450