КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯОБЪЕКТА Советский патент 1969 года по МПК G01P3/54 

Известны корреляционные измерители Скорости перемещения объекта, например проката, содержащие преобразователи, усилители, перемножаюпще звенья, интеграторы, вычитающее звено и блок регулируемого запаздывания.

Блок регулируемого запаздывания выполнен в виде бесконечной ферромагнитной ленты с магнитными метками, которые наносятся, считываются и стираются соответствующими головками. Приведение в движение указанных элементов осуществляется с помощью двигателей. Такое выполнение блока делает его громоздким и не обеспечивает получение выходной частоты, пропорциональной скорости перемещения контролируемого объекта, что снижает точность измерений. - Предложенный измеритель отличается от известных тем, что блок регулируемого запаздывания выполнен на управляемом по частоте генераторе, вход которого подключен на выход вычитающего звена, а выход подключен к распределителю импульсов с тремя шинами, одна из них электрически связана с ключем пропуска сигналов первого преобразователя на запоминающую емкость, подключенную к эмиттерному повторителю, а вторая и третья шины связаны с ключами пропуска сигналов с выхода эмиттерного повторителя на входы перемножающих звеньев, выходы которых через КЛЮЧИ щин распределителя подключены на входы интеграторов. Это упрощает конструкцию и повышает точность измерений.

На чертеже изображена блок-схема описываемого измерителя.

При движении контролируемого объекта /, например проката, в направлении, указанном стрелкой, на выходе преобразователей 2 и 3 (фотоэлементов) появляются сигналы, обусловленные оптическими неоднородностями поверхности полосы проката. Эти сигналы, имеющие вид случайных функций, сдвинуты между собой на время t. , за которое объект переместится на отрезок пути L, равный расстоянию между преобразователями 2 и 5. Сигналы преобразователей поступают на усилители 4 я 5 соответственно, причем усиленный сигнал преобразователя 3 непрерывно подается на входы перемножающих звеньев 6 и 7, выходные сигналы которых суммируются интеграторами S и 9, а результаты суммирования подаются на вход вычитаюн его узла 10.

Генератор 11, управляемый по частоте выходным напряжением вычитающего узла 10,

приводит в действие распределитель 12 импульсов, выдающий периодически по своим выходным шинам (на чертеже не показаны) три импульса. Первый импульс поступает па вход электронного ключа 13 и отпирает его. сатор 14 до напряжения, равного мгновенному значению выходного сигнала усилителя 4. Этот конденсатор остается заряженным в течение всего цикла работы распределителя 12, т. е. следующего отпирания ключа 13. Напряжение конденсатора 14 через эмиттерный повторитель 15 поступает на ключи 16 и 17, которые отпираются соответственно вторым и третьим импульсами распределителя 12 и пропускают накопленное на конденсаторе 14 напряжение на перемножающие звенья 6 и 7. На выходах этих звеньев появляются сигналы только в те моменты, когда ни один из сомножителей не равен нулю, т. е. в моменты прихода второго и третьего импульсов раснределителя 12. В случаях использования перемножающих звеньев, у которых при отсутствии одного из выходных сигналов появляется выходной сигнал с заметным дрейфом, целесообразно включать ключи 16 и 17 не на вход перемножающих звеньев, а между их выходами и входами интеграторов S и 9. Генератор 11 связывается с вычитающим узлом 10 так, чтобы выходные напряжения интеграторов S и Р, т. е. f/s и Vg указывали на положение точек корреляционной функции относительно максимума взаимокорреляционной функции сигналов, причем максимум ее имеет место при времени запаздывания . Если временную задержку отпирания ключей 16 и 17 обозначить через ,iTi и тз соответственно, то V - / - -f -- -Очевидно, при .Ti точки корреляционной функции, обусловленные напряжениями U и t/9, будут расположены слева от указанного максимума, причем напряжение U будет больше напряжения Ид, если t Та, то точки будут располагаться справа от максимума, и напряжение U% будет меньще нанряжения U, наконец, симметричное расположение точек относительно максимума (наивыгоднейший случай) будет иметь место при f -1 С- (. 4 2 В последнем случае напряжение Us будет равно напряжению UQ. Приведенные случаи неравенств, т. е. t/g э и (Ув f/g указывают на несоответствие частот: текущей и обеспечивающей получение напряжения Us, равное напряжению Уд. Для первого случая частоту генератора // с помощью отрицательной обратной связи следует повысить, а для второго - понизить, чтобы в обоих случаях выполнить условие U бэ, т. е. получить , ti-Ь -ч х-- Зная, что отрезок пути L величина постоянная, а время /д. задается выходной частотой Гвых генератора 11, можно написать следующие равенства: и, НО /их - . следовательно л: f - - - - - Ы1 /вых- , - , -«-j т. е. выходная частота генератора 11 пропорциональна искомной скорости. Предмет изобретения Корреляционный измеритель скорости перемещения объекта, например проката, содержащий преобразователи, усилители, перемножающие звенья, интеграторы, вычитающее звено и блок регулируемого запаздывания, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерений, блок регулируемого запаздывания выполнен на управляемом по частоте генераторе, вход которого подключен на выход вычитающего звена, а выход подключен к распределителю импульсов с тремя шинами, одна из них электрически связана с ключом пропуска сигналов первого преобразователя на запоминающую емкость, подключенную к эмиттерному повторителю, а вторая и третья шины связаны с ключами пропуска сигналов с выхода эмиттерного новторителя на входы перемножающих звеньев, выходы которых через ключи щин распределителя подключены на входы интеграторов.