Измеритель скорости Советский патент 1988 года по МПК G01P3/36 

00

Изобретение относится к измери- . тельнр( 1 тех1шке, частности к сред- ствам бесконтактного измерения н контроля скорости перемещения протя- г женного оптически неоднородного объекта, и может быть использонано в аэрофотографии, прокатном производстве и на транспорте.

Целью изобретения является новы- ю шение точности измерений малых скоростей за счет снижения инерхщоннос- ти измерителя с

На фиг 5, 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг„ 2 - прост- 15 анственно-частотная характеристика змерителя; на фиг. 3 - примерная орма сигнала на входе частотомера ри смещении движущегося объекта.

Устройство содержит -объектив 1, 20 астровый фотопреобразователь, выполненный в виде линейки отдельных фотодетекторов 2, блок 3 обработки сигнала и частотомер 4. Фотодетекторы 2 установлены.в ппоскости изобра- 25 жепия объектива 1. Блок 3 обработки сигнала включает в себя два много- входовых перемножителя 5, к входам одного из которых подключены соответственно входы четных, а к входам 30 второго - выходы нечетных фотодетекторов 2, и схему .6 формирования отношения, входы которой подключены к вьпсодам пере множит ел ей 5, а выход к входу частотомера 4. Позицией 7 5 обозначен движущийся объект.

Устройство работает следующим об- 1 азоМо

Объектив 1 формирует в плоскости линейки фотодетекторов .2 изображение 40 объекта 7. Фотодетекторы 2 преобразуют яркость элементов изображения объекта 7 в электрические сигналы, которые подаются на входы перемножителей 5. На выходе одного из перемно-дз жителей формируется произведение сигналов всех четных; а на выходе другого перемножителя - всех нечетных фотодетекторов. Схема 6 формирует сигнал и, пропорциональньй отношению Q выходных сигналов перемножителей 5

N-1.

п f(xj

.П f(Xj

N;Z П kro

f(2k d/2)

fC

2k+1

d)

X

нородностей объекта в напранленпи движения X; ,2,4.,.; п 1,3,5...; k 0,1,2,3..-. - порядковые номера

фотодетекторов; Х - координаты точек на поверхности объекта, оптически сопряженных с четными и нечетными фотдетекторами;

N - число всех фотодетекторов; . . d - расстояние между точками на объекте, оптически сопряженными с четны или соответственно нечетными фотодетекторами Функция f(X) может быть представлена рядом Фурье по пространственным гармоникам вида

а cos X,

где ( 2 /r/d - пространственная

частота; а - постоянная составля-ющая;

а - амплитуда простран--- ственной гармоники с частотой ju о

Фильтрующие свойства блока 3 обработки сигнала отражает пространственно-частотная характеристика и( );д ) устройства .(фиг , 2) .

U(|U

) . П .Эо.+:а соз kd. 2k + 1

n + У COS 2kir 7Г,, i

1 4- . cos(2k + 1/1)

,M Ив

2fr

ГД И d -T

Функция U(p ) имеет резкий мум в окрестности частоты где она принимает значение

55

1 + 3 А f//2

f а- U( М - J I

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости перемещения протяжепньк оптических неоднородных объектов, в аэрофотографии, прокатном производстве и на транс-порте. Целью изобретения является повышение точности измерения малых скоростей за счет снижения инерционности измерителя при ускоренном движении объекта о Плоскость дв1-гаения объекта оптш-гески сопряжена с плоскостью линейки фотодетекторов с помощью объектива. Фотодетекторы преобразуют яркость элементов изображения объекта в электрические сигналы, подаваемые на входы двух многовходовых перемножителей. На выходе одного перемножителя формируется произведение сигналов всех четных, а на выходе другого перемножителя всех нечетных фотодетекторов о Сигналы с выходов перемножителей подаются на cxeNiy формирования отношения двух сигналов, выход которой соединен с частотомером, проградуированным в единицах скорости Блок обработки сигналов измерителя осуществляет узкополосную фильтрацию практически в реальном времени, что снижает динамическую погрешность измерения скорости. 3 ил о

где f(X)

функция распределения яркости оптических неоди практически равна нулю на всех остальных пространственных частотах.

Фиг.

1-Г

kkUijj)

J П

Mlz

Фиг, 2