Устройство для измерения скорости линейного перемещения объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения скорости объектов, движущихся вдоль линейной заданной траектории. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет локализации отсчетов на базовом отрезке и расширение функциональных возможностей за счет определения направления движения объекта. Излучение источников 1, 2 неоднократно пересекает под прямым углом траекторию объекта с помощью системы отражателей 5, образующих многопроходовый зеркальный резонатор. По другую сторону оси резонатора расположены приемники 3, 4 излучения. При пересечении объектом пары лучей на измерительном интервале X<SB POS="POST">1</SB> - X<SB POS="POST">2</SB> попеременное изменение засветки приемников приводит к включению, счету временного интервала и выключению измерителя временных интервалов. По измеренному временному интервалу и базовому расстоянию A = X<SB POS="POST">1</SB> - X<SB POS="POST">2</SB> вычислитель 12 определяет скорость объекта. По очередности пересечения первой пары лучей логические элементы 6, 7, 8 и триггеры 16, 17 формируют выходной сигнал, несущий информацию о направлении движения объекта. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 P 3/36

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬ(ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нее

Рого акр

,21) 4342366/10 (22) 14.12,87 (46) 07.07.91, Бюл. ¹ 25 (72) Е.В,Кириевский и А,А.Михайлов (53) 531.767(088,8) (56) Автооское свидетельство СССР

1Ф 1137" 32, кл. G 01 P 3/64, 1985, Авторское свидетельство СССР

N. 1569714, кл, G 01 Р 3/36, 21.10.87. (54) УСТРОЙСТВО 4ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения скорости объектов, движущихся вдоль линейной заданной траектории. Цель изобретения — повышение точности измерения за счет локализации отсчетов на базовом отрезке и расширение функциональных воэможностей за счет определения направлеЫ2 1661644 А1 ния движения объекта, Излучение источников 1, 2 неоднократно пересекает под прямым углом траекторию объекта с помощью системы отражателей 5, образующих многопроходовый зеркальный резонатор, По другую сторону оси резонатора расположены приемники 3, 4 излучения. При пересечении объектом пары лучей на измерительном интервале Х1-Хг попеременное изменение засветки приемников приводит к включению, счету временного интервала и выключению измерителя временных интервалов. По измеренному временному интервалу и базовому расстоянию а = X>-Xz вычислитель t2 определяет скорость объекта. По очередности пересечения первой пары лучей логические элементы 6, 7, 8 и триггеры 16, 17 формируют выходной сигнал, несущий информацию о направлении движения объекта. 1 ил.

1661644

Изобретение относится к измеритель- Устройство работает следующим обраной технике и может быть использовано для зом. измерения скорости объектов, движущихся В исходном состоянии в память вычиспо линейной заданной траектории. лителя 12 занесена информация о базовом

Целью изобретения является повыше- 5 расстоянии а между лучами, счетчик 10 обние точности измерений и расширение фун- нулен, а триггеры 16, 17 установлены в нукциональных возможностей за счет левое состояние, обеспечивающее определения направления движения объек- прохождение сигнала с выхода приемников та, 3, 4 на соответствующий: триггер 16, 17 при

Структурная схема устройства приведе- 10 срабатывании одновременно элемента ИСна на чертеже. КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, B делитель 13 частоУстройство содержит первый и второй ты занесен коэффициент деления, равный истоЧники 1 и 2, первый и второй приемники количеству точек измерения (количеству пе3 и 4 излучения, две системы отражателей 5, ресечений траектории одним лучом). При образующие многопроходовый резонатор, 15 появлении объекта на траектории движения элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, два эле- (вдоль оси резонатора), например, в точке х мента И 7, 8, генератор 9 импульсов, счетчик он перекрывает луч от источника 1 к прием10, одновибратор 11, вычислитель 12, дели- нику 3, и на выходе последнего формируеттель 13 частоты, первый и второй элементы ся сигнал. При этом на выходе элемента

14и15задержки, первыйивторойтриггеры 20 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 формируется сиг16 и 17. Отражатели 5 в каждой из двух нал, à íà S-вход второго триггера 17 постусистем расположены так, что лучи от источ- пает импульс, взводя его, B результате на ников 1, 2 к приемникам 3. 4, отражаясь под третьем входе первого элемента И 7 исчезасоответствующим углом, многократно пере- ет разрешающий сигнал, и при появлении секают траекторию движения объекта в точ- 25 импульса на выходе второго приемника 4 ках измерения скорости движения, триггер 16 не взводится. Второй триггер 17 оставаясь параллельными друг другу и со- регистрирует направление движения объекздавая базовое расстояние а, равное рас- та благодаря возбуждению соответствуюсгоянию между лучами, для измерения щего выхода устройства (выход 2). времени его прохождения объектов, 30 Регистрация направления движения, таким

Приемники 3, 4 расположены на другом образом, обеспечивается идентификацией конце траектории движения объекта и по очередности пересечения лучей от источнидругуюсторонуот нее. Выходы приемников ка излучения первого и второго датчиков, 3, 4 подключены к входам элемента ИСК- Изменение этой очередности при пересечеЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и к первым входам 35 нии первой пары лучей свидетельствует об элементов И 7, 8, вторые входы которых изменении направления движения объекта объединены и подключены к выходу элемен- . на противоположное. та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, к входу управ- При отсутствии сигнала на выходе втоления генератора 9 импульсов, а через рого приемника 4 запускается генератор 9 одновибратор 11 к входу первого элемента 40 импульсов, поскольку срабатывает элемент

14 задержки и счетному входу делителя 13 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6. При срабатывачастоты. Выходы элементов И 7, 8 подклю- нии второго приемника 4 на выходе элеменчены к S-входу соответствующего триггера та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 исчезает сигнал

16, 17, инверсные выходы которых соедине- высокого уровня и генератор 9 прекращает ны с третьим входом противоположного 45- генерировать импульсы. Таким образом, в элемента И 8, 7. Первый R-вход триггеров счетчике 10 накапливаются импульсы эта16, 17 подключен к выходу делителя 13 час- лонной частоты в течение времени прохожтоты..Выходгенератора 9импульсовсоеди- дения объектом базового расстояния а. нен с С-входом счетчика 10, первый Паслезавершенияизмерениябазовогорасуправляющий R-вход которогосоединен че- 50 стояния а задний фронт сигнала с выхода рез второй элемент 15 задержки с входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, выдестробирования вычислителя 12 и выходом ленный одновибратором 11 и задержанный первого элемента 14 задержки. Информа- первым элементом14задержки,стробирует ционные выходы счетчика 10 соединены с запись в вычислитель 12 состояния счетчика информационным входом вычислителя 12, в 55 10, после чего начинается вычисление скокоторый вводится также информация о ба- рос и по форм ле а зовом расстоянии устройства. Вторые уста—, где новочные R-входы триггеров 16; 17 и интервал времени прохождения базового .счетчика 10 подключены к входу установки расстояния а. После занесения состояния устройства в исходное состояние.

1661644

Составитель А.Тимофеев

Техред M.Ìopãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор Т. Юрчикова

Заказ 2119 Тираж 315 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат ".Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 счетчика 10 в вычислитель 12 он сбрасывается в исходное состояние импульсом с выхода второго элемента 15 задержки, Сброс в исходное состояние устройства осуществляется после того, как происходит измерение,скорости во всех точках пересечения лучом траектории и делитель 13 частоты срабатывает, устанавливая триггеры 16, 17 в исходное состояние.

При движении объекта в другом направлении первым пересекается другой луч и при срабатывании элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 сигнал проходит на вход первого триггера 16 через первый элемент И 7. В . результате возбуждается соответствующий выход устройства (выход 1), При этом измерение скорости осуществляется так же, как и s первом случае.

Повышение точности измерения в каждой точке происходит за счет уменьшения базового расстояния, что эквивалентно повышению локализации отсчетов скорости.

<рормула изобретения

Устройство для измерения скорости линейного перемещения объекта, содержащее первый источник и первый приемник излучения, оптический резонатор, состоящий из отражателей, установленных по обеим сторонам продольной оси резонатора, так, что сумма углов падения (2 и-1)-го и 2 и-го отражателей равна 90О, где и = 1, 2, ..., N, содержащее вычислитель, измеритель временных интервалов, содержащий генератор импульсов, одновибратор, два элемента задержки, первый RS-триггер, счетчик, делитель частоты, причем выход одновибратора подключен к входу первого элемента задержки, выход которого подключен к стробирующему входу вычислителя и через второй элемент задержки к первому управлярщему входу счетчика, выход

5 генератора импульсов подключен к счетному входу счетчика, выход которого подключен к информационному входу вычислителя, второй установочный вход счетчика соединен с вторым установочным R-входом пер10 вого триггера, первый установочный R-вход которого подключен к выходу делителя частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей за счет

15 определения направления движения объекта, в измеритель временных интервалов введены логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента И, второй RS-триггер, второй источник и второй приемник

20 излучения, при этом каждый источник и каждый приемник излучения попарно расположены по разным сторонам оси резонатора, выходы первого и второго приемников подключены к входам элемента ИСКЛЮЧАЮ25 ЩЕЕ ИЛИ и к первым входам соответственно первого и второго элемен- . тов И, выходы которых подключены к $-входам соответственно первого и второго

RS-триггеров, инверсные выходы которых

30 подключены к третьим входам соответственно второго и первого элементов И, причем выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к вторым входам элементов И, входу одновибратора и управляющему вхо35 ду генератора импульсов, а выход одновибратора соединен с входом делителя частоты.