Устройство для измерения скорости движения объекта Советский патент 1984 года по МПК G01P3/36 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для бесконтактного измерения скорое ти движения транспортного средства относительно поверхности перемещения,. , . Известны устройства с оптическими решетками для измерения скорости путем измерения частоты переменного сигнала полученного от фотоприемника П . Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения скорости движения объекта, содержащее объектив, пространственно-частот ный фильтр, оптически согласованный с объективом и выполненный в виде матрицы фотоприемников, подключенных к инвертирующему и неинвертирующему входам дифференциального усилителя, и частотомер 2 . Недостатком известных устройств является невысокая точность измерений скорости из-за низкого соотноше ния сигнал/шум, -поскольку пространственная частота пространственно-ча тотного фильтра в общем случае не оптимальна для размеров оптических неоднородностей, имеющихся на иссле дуемом объекте. Цель изобретения - повыщение точ ности измерений за счет увеличения соотношения сигнал/шум. i Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения скорости движения объекта, содержащее объектив, пространственно-частотный фильтр, оптически согласован ный с объективом и выполненный в ви де матрицы и фотоприемников, Подклю ченных выхода а1 к инвертирующему и неинвертирующему входам дифференхщального усилителя, и частотомер, дополнительно введены ( п - I) прос ранственно-частотных фильтров разли ных пространственных частот, отличных от частоты первого пространственно-частотного фильтра, выполненных из ( п - I) дополнительно введенных дифференциальных усилителей , инвертирукщие и неинвертируюо е вхо ды которых с различным шагом соединены с выходами фотоприемников матрицы, а также п амплитудных детекто ров, детектор максимальной амплитуды, п сравнивающих устройств,, п зле тронных ключей irf п делителей частот при этом выходы дифференциальных ус лителей подключены через амплитудны Детекторы к входу детектора максимальной амплитуды, выход которого соединен с первыми входами сравниваюошх устройств, вторые входы которых подклю ены к выходам амплитудных детекторов, а выход - к управляющим входам электронных ключей , основные входы которых соединены с выходами дифференциальных усилителей, а выходы через делители частоты -,с частотомером. На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - участок фотоматрицы, ПОЯСНЯЮ1ЦИЙ принцип реализации набора пространственночастотных фильтров. Устройство содержит объектив 1 , который проецирует изображение контролируемой поверхности 2 перемещения на плоскость фотоматрицы 3. ФотопреобразоЕ тели фотоматрицы 3 подключены к входам дифференциальных усили- . телей 4. Выходы усилителей 4 подключены к входам амплитудных детекторов 3. .Выходы амплитудных детекторов 5 подключены к входам детектора 6 максимальной амплитуды и к первым входам сравнивающих устройств 7. Выход детектора 6 максимальной амплитуды подключен к вторым входам сравниваюгщх устройств 7, такоды которых подключены к управляющим входам электронных ключей 8 первые входы которых соединены с выходами усилителей 4. Выходы электронных ключей 8 через делители 9 частоты подключены к входу частотомера 10. Устройство работает следунлцим образом. , Как-показано на фиг.2, выходы фотопреобразователей фотоматрицы 3 подключены к инвертирующему (обозначены знаком - ) и прямому (обозначены знаком +) входам дифференциальных . усилителей 4 различным способом. Частота переменной составляющей напряжения на выходе дифференциального усилителя 4, подключенного к фотоматрице 3 по схеме фиг. 2а, равна , у f-, - 2J- к/подключенного по схеме фиг. 26, равна f 2 4d « а выходе усилителя 4, подключенного по схеме .2в, равна f, -7-3- К. у оа где V - искомая скорость движения изображения оптических неоднородное

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТА,содержащее объектив , пространственно-час тотный фильтр, оптически согласова ный с объективом и выполненный в в де матрицы и фотоприемников, подкл ченных выходами к инвертируиицему и неинвертирующему входам дифференци ального усилителя, и частотомер, отлй.чаю1цееся тем, что, целью повышения точности за счёт у личения соотношения сигнал/шум, в него дополнительно введены (п - 1) пространственно-частотных фильтров различных пространственных частот, отличных от частоты первого пространственно-частотного фильтра, выполненных из ( h - 1) дополнительно введенных дифференциальных усилителей , инвертирующиеи неинвертирующие входы которых с различным шагом подключены к выходам фотоприемников матрицы, а также h амплитудных детекторов, детектор максимальной амплитуды, п сравнивающих устройств, п электронных ключей и п делителей частоты, при этом выходы дифференциальных усилителей подключены через амплитудные детекторы к входу детектора максимальной амплитуды, выход которого соединен с первыми входами сравнивающих устройств, вторые выходы которых подключены к выходам амплитудных детекторов, а выход - к упра1вляющим- входам электронных ключей, основные входы которых, соединены с выходами дифференциальных усилителей, а выходь через делители частоту - с частотомером.