Датчик скорости

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

32816 (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.03.75 (21) 2114639/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.10.76 Бюллетень ¹39 (45) Дата опубликования описания 06.04.77

Кл.

01 P 3/36

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

ДК

31.767 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. В. Титков и Е. И. Шабаков (71) Заявитель (54) ДАТЧИК СКОРОСТИ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения скорости движения изображения поверхности или среды в различных устройствах автоматики.

Известны оптико — электронные датчики скорости, содержащие фотоприемники, усилители, блоки временной задержки и сумматор (2) (3) .

Известно также устройство для измерения скорости движения, которое содержит сканатор с приводом и последовательно соединенные фотоприемники, усилитель, блок временной задержки, коррелятор, множитель, интегратор и регистратор (1) .

Однако такие устройства имеют большие погрешности измерения при малых скоростях движения, кроме того, при помощи таких устройств нельзя определить направление движения.

Цель изобретения — повышение точности, возможность измерения скорости изображения как в прямом направлении, так и в обратном.

Для этого в предлагаемом устройстве выход привода соединен с входами регистратора и коррелятора, а вход — с входом регулятора.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого датчика скорости.

Устройство содержит сканер 1, объектив 2, фотоэлемент 3, усилитель 4, блок постоянной задержки 5, коррелятор 6, экстремальный регулятор 7, привод 8 сканера, регистратор скорости и направле5 ния 9.

Изображение поверхности с помощью сканера 1 и объектива 2 проецируется на фотоэлемент 3, которьй соединен с входом усилителя 4. Сканер выполнен в виде правильной многогранной призмы.

1р Сканирование осуществляется вдоль направления движения изображения. Выход усилителя 4 подключен одновременно к входу блока постоянной задержки 5 и первому входу коррелятора 6. Второй вход коррелятора соединен с выходом блока по15 стоянной задержки 5. Выход коррелятора через экстремальный регулятор 7 подключен к приводу 8 сканера. Экстремальньй регулятор поддерживает на своем выходе такое напряжение, что сигнал на выходе коррелятора 6 максимален. Привод 8 ска2п нера вращает сканер 1 со скоростью, пропорциональной его входному сигналу. По скорости вращения сканера регистратор скорости 9 фиксирует ско рость и направление движения изображения. Привод 8 сканера синхронизирует работу коррелято25 ра 6 и регулятора 7.

532816

Устройство работает следующим образом.

Изображение участка поверхности через сканер 1 и объектив 2 попадает на фотоэлемент 3.

Сканер осуществляет строчную развертку изображения поверхности вдоль направления движения.

Видеосигнал, соответствующий изображению участка поверхности, сканируемой сканером с выхода усилителя 4 поступает одновременно на блок постоянной задержки 5 и первый вход коррелятора 6. В том случае, когда изображение неподвижно, сканер каждой своей гранью сканирует одну и ту же строку изображения. Видеосигнал, поступающий непосредственно на первый вход коррелятора 6, и видеосигнал, задержанный блоком постоянной задержки 5 и поступающий на второй вход коррелятора 6, оказываются идентичными, но сдвинутыми во времени. Этот сигнал определяется временем задержки блока 5 скоростью вращения и числом граней сканера 1. Регулятор 7 через привод 8 сканера так управляет частотой вращения сканера, чтобы сигнал на выходе коррелятора 6 был максимален.

Это соответствует отсутствию временного сдвига между входными видеосигналами коррелятора 6, когда две грани сканера проецируют на фотоэлемент 3 одип и тот же участок изображения поверхности через время задержки блока 5. В этом случае, когда изображение поверхности движется в направлении строки развертки сканера 1,между видеосигналами на входах коррелятора 6 появляется дополнительный временный сдвиг, определяемый скоростью движения изображения и его направлением.

Регулятор 7 через привод 8 сканера увеличивает или уменьшает скорость вращения сканера так, чтобы по-прежнему две грани сканера через время задержки блока 5 проецировали через оэъектив 2 на точечный фотоэлемент 3 один и тот же участок движущегося изображения. Движение изображения, совпадающее по направлению со строчной разверткой, увеличивает скорость вращения сканера 1, а противоположное строчной развертке — уменьшает.

Регистратор скорости 9 по числу оборотов ска1р нера в единицу времени фиксирует скорость и направление движения изображения.

Формула изобретения

Датчик скорости, содержащий сканатор с приводом и последовательно соединенные фотоприемник, усилитель, блок постоянной задержки, коррелятор, экстремальный регулятор и регистратор

20 скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и определения направления движения, выход привода соединен с входами регистратора и коррелятора, а вход привода — с входом регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. С. Ф. Козубовский "Корреляционные экстре мальные системы" Наукова думка", Киев, 1973 г., стр.36, рис 23 — прототип.

30 2. Пат. США N< 3689157, кл: 356 — 28 от 5. 09. 72.

3. Пат. США ¹ 3804518, кл. 356 — 28 от

16.04.74г.

5328I6

/ /

Составитель Ю. Мручко

Техред М. Ликович

Редактор Т. Иванова

Корректор Т. Чаброва

Заказ 5436/209

Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проеткна,я 4