Устройство для измерения скорости движения протяженного объекта Советский патент 1986 года по МПК G01P3/36 

«12 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, для измерения скорости движения протяженных объектов со сложной структурой, например поверхности Земли с борта самолетаJ стекловолокна при его вытягивании из фильер, поверхности раскаленного проката и др. Цель изобретения - повышение поме соустойчивости. На чертеже схематически изображено npe nafaeMoe устройство. Устройство содержит собирающий световой поток от оптически неоднородной поверхности 1 объектигз 2 светоделительный элемент 3, pacTpoBMii модулятор 4, приводимый во вращение двигателем, и два фотоприемника 5 и 6, с которыми последовательно соединены соответственно усилители 7 и 8, опорный генератор 9, перемножители 10 и 11 и интеграторы 12 и 13. Выходы интеграторов 12 и 13 подключены к {Входам блока 14 сравнения. Выходы усилителей 7 и 8 подключены к входам перемножителя 15, выход которого через интегратор 16 соединен с информационным входом электронного ключа 17 выход которого подключен к регистратору (не показан), Устройство работает следующим образом. Световой поток от движущегося про тяженного объекта 1 собирается объек тивом 25 разделяется на две части светоделитеяьным элементом ЗТ попа дает на диаметрально противоположные стороны растра модулятора 4, а затем на фотоприемники 5 и 6„ Сигналы с фо топриемников 5 и б,, 1-гмеющие частоты f, и f соответственно, усилкваются в. усилителях 7 и 8 и поступают на пе ремножитель 15 и интегратор 16, где вьщеляется сигнал разностной частоты f,-f. При отсутствии движения контроляруемого объекта сигналы с фотоприем ников 5 и 6 имеют одинаков:у|то частоту соответствзющую частоте вращения рас тра модулятора

(1)

V.. /S

0

P

где . скорость сканирования, So mar растра модулятора. При движении протяженного объекта со скоростью Vs, сигналы с фотоприёмников 5 и 6 сдвигаются по частоте до величин

то с выхода блока 14 сравнения на управляющий вход ключа 17 поступает разрешающий сигнал, а на выходе ключа 17 появляется сигнал частота ко55 торого пропорциональна скорости объекта YH, т.е. производится измерение скорости протяженного объекта по

формуле (3)„ 4 VCK- V соответственно, и сигнал, формируемый еремножителем 15 и интегратором 16, меет частоту, пропорциональную скоости движения протяженного объекта f, - f 2 V,/S Из выражений (1) и (2) следует, что в идеальном случае (при отсутствии помех) выполняется соотношение /f, - 0/ /f - fo/ 4f Однако в реальных условиях на работу устройства оказывают влияние помехи различного происхождения (как внешние, так и внутренние, например случайные прерывания оптической связи, эксцентриситет модулятора и др.). При этом сдвиги частоты в обоих каналах относительно частоты f не равны по модулю (или, в частном случае, сигнал в одном из каналов может вообще отсутствовать), В результате измерение скорости протяженного объекта, определяемой по частоте выходного сигнала интегратора 16 в соответствии с формулой (3), производится с ошибкой. Для уменьшения ошибки измерения Скорости протяженного объекта V в устройство введен опорный генератор 9, вырабатывающий сигнал с частотой где fp определяется по формуле (1), два перемножителя 10 и 11 и два интегратора 12 и 13, Последовательности блоков 7-9-10-12 и 8-9-11-13 формирусигналы с частотой (f, - f ) . соответственно, значения которых сравниваются в блоке 14 сравнения , Если f - f / If. - f. г orh Ситуация /f, - f,,/ If, свидетельствует о наличии помех в pa боте устройства. При этом в блоке 14 формируется запрещающий сигнал, поступающий на управляюп,ий вход ключа 17, и, соответственно., на выходе клю ча 17 сигнал отсутствует. Таким обра зом, блоком 14 формируется команда, исключающая передачу сигнала низкого качества в последующие звенья (напри- мер, регистратор). Формула изоб-ретения Устройство для измерения скорости движения протяженного объекта, содержащее оптически согласованные с исследуемым объектом объектив, светоделительный элемент, модулятор с приводом и фотоприемник, подключенный выходом к усилителю, а также первый перемножитель, сравнивающее устройСТВ.О и регистратор, отличающ е ес я тем, что, с целью повьапения помехоустойчивости, в него дополнительно введены второй фотоприемник, второй усилитель, генератор частоты, два дополнительных перемножителя, три интегратора и электронный ключ, при этом второй фотоприемник оптически согласован со светоделительным элементом и подключен выходом к второму усилителю, выходы усилителей подключены параллельно к первым входам первого и второго перемножителей и к входам третьего перемножителя, вторые входы первого и второго перемножителей подключены к выходу генератора частоты, а выходы через первый и второй интеграторы - к входам сравнивающего устройства, выход которого подключен к управляющему входу электронного ключа, информационный вход которого через третий интегратор соединен с выходом третьего перемножителя, а выход подключен к регистратору.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить помехозащищенность устр-ва. Световой поток от движущегося протяженного объекта 1 собирается объективом 2, разделяется на две части светодели- тельньм элементом 3 и попадает на стороны растрового модулятора 4, а затем на фотоприемники 5 и 6, усилители 7. и 8, перемножитель 15 и интегратор 16, где вы;;еляется сигнал с частотой,пропорциональной скорости движения протяжного объекта 1. Для уменьшения ошибки измерения скорости в устр-во введен опорный генератор 9. При наличии помехи в блоке 14 сравнения формируется запрещающий сигнал, поступающий на управляющий вход ключа 17, и соответственно, на выходе ключа 17 сигнал отсутствует. Блоком с 14 сравнения формируется команда, ис(Л ключающая передачу сигнала низкого качества в последукицие звенья уст-ва. 1 ил.