Датчик скорости Советский патент 1976 года по МПК G01P3/36 

(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, нри помощи таких устройств нельзя определить направление движения.

Цель изобретения - повьпдение 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 направления 9.

Изображение поверхности с помощью сканера 1 и объектива 2 проецируется на фотоэлемент 3, который соединен с входом усилителя 4. Сканер выполнен в виде правильной многогранной призмы. Сканирование осуществляется вдоль направлеш{я 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 постоянной задержки 5. Выход коррелятора через экстремальный регулятор 7 подключен к приводу 8 сканера. Экстремальньш регулятор поддерживает на своем выходе такое напряжение, что сигнал на выходе коррелятора 6 максимален. Привод 8 сканера вращает сканер 1 со скоростью, пропордио нальной его входному сигналу. По скорости вращения сканера регистратор скорости 9 фиксирует ско « рость и направление движения изображения. Привод 8 сканера синхронизирует работу коррелятора 6 и регулятора 7.

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 первьш 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, задержанньп блоком постоянной задержки 5 и поступающий на второй вход коррелятора 6, оказьюаются 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 проепдруют на фотоэлемент 3 один 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 времеьшый сдвиг, определяемьш скоростью движения изображения и его направлением. Регулятор 7 через привод 8 сканера увеличивает или

уменьщает скорость вращения сканера так, чтобы по-прежнему две грани сканера через время задержки блока 5 проецировали через объектив 2 на точечньш 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 - уменьщает. Регистратор скорости 9 по числу оборотов сканера в единицу времени фиксирует скорость и направление движения изображения.

Формула изобрете.ния

Датчик скорости, содержащий сканатор с приводом и последовательно соединенные фотоприемник, усилитель, блок постоянной задержки, коррелятор, экстремальный регулятор и регистратор скорости, отличающийся тем, что, с целью повыщения 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 экспертазе:

3.Пат. США №. 3804518, кл. 356-28 от 16.04.74г.