Датчик скорости движущегосяизОбРАжЕНия пОВЕРХНОСТи Советский патент 1981 года по МПК G01P3/00 

(54) ДАТЧИК СКОРОСТИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ

t

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости движения изображения поверхности, например, в компенсаторах скоростного смаза при аэрофотографировании.

По основному авт. св. 697932 известен датчик скорости движущегося изображения поверхности, содержащий расположенный в фокальной плоскости объектива точечный фотоэлемент, выход которого через усилитель соединен с первым входом сумматора, линию задержки и регистратор скорости, причем линия задержки в известном датчике выполнена с одним выходом, а выход сумматора через последовательно соединенные линию згщержки и инвертирующий усилитель подключен ко второму входу сумматора и ко входу регистратора скорости

известное устройство имеет низкую помехозащмденность и, следовательно, низкую точность измерения, связанную с необходимостью поддержания широкой полосы пропускания тракта измерения скорости. Требуемая полоса пропускания пропорциональна диапазону изьюряекых датчиком скоростей движения изображения.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и, следовательно, точности измерений, за счет уменьшения уровня помех.

Поставленная цель достигается за счет сокргицения ширины полосы пропускания датчика скорости движущегося изображения поверхности, для чего в устройство введены узкополосный фильтр, частотный детектор и регулятор Зсщержки, причем выход инвертирующего усилителя подключен через узкополосный фильтр к входу частотного детектора, выход которого через регулятор задержки соединен с линией задержки.

Частоту флуктуации на выходе инвертирующего усилителя поддерживают

постоянной, изменяя отношение шага эквивалентной злектронной растровой решетки к масштабу изображения движущейся поверхности. За счет этого значительно сокращается полоса пропускания устройства. Отношение шага растровой решетки к масштабу изображения принимается за выходную велнчину, характеризующую скорость.

На чертеже изображена структурная

схема предлагаемого устройства. Устройство измеряет скорость движущегося изображения поверхности 1. Объектив 2 проектирует изображение поверхности 1 на светочувствительную поверхность точечного фотоэлемента 3. Выход точечного фотоэлемента 3 через усилитель 4 электрических сигналов подключен к первому входу сумматора 5. Выход сумматора 5 подключен к информационному входу блока б регулируемой задержки, выход которого через инвертирующий усилитель 7 соединен со вторым входом сумматора 5. Сумматор 5 предназначен для суммирования электрических сигналов со своих входов . Выход инвертирующего усилителя 7 подключен также через последовательно соединенные узкополосный фильтр 8, частотный детектор 9 и регулятор 10 задержки к управляющему входу блока б регулируемой задержки. Блок 6 регулируемой задержки предназначен для временной задержки электрического ви деосигнала на время, пропорциональное управляющему напряжению на выходе ре гулятора 10 задержки. Инвертирующий усилитель 7 предназначен для усилени и инвертирования электрического сигн ла. Узкополосный фильтр 8 осуществля ет вьаделение узкой полосы частот, со ответствующих линейному участку дете торной характеристики частотного детектора 9, предназначенного для полу чения напряжения пропорционального входным частотам. Регулятор ДО задер ки предназначен для управления време нем задержки сигнала в блоке 6 регулируемой задержки. Второй выход блок 6 регулируемой задержки подключен к . входу регистратора 11 скорости, вычи ляющего по времени задержки сигнала в блоке 6 регулируемой задержки ско- рость движения изображения поверхнос ти 1. . Устройство работает следующим образом. Изображение движущейся поверхшзсти 1 через объектив 2 проектируется иа светочувствительную поверхность точечного фотоэлемента 3. Видеосигнал с выхода точечного фотоэлемента усиливается усилителем 4 и поступает на первый вход сумматора 5. На второй вход сумматора 5 поступает тот ж видеосигнал, но задержанный в блоке регулируемой задержки и инвертирован ный в инвертирующем усилителе 7. Коэ фициент усиления инвертируняцего усилителя 7 выбирается таким, чтобы амплитуды видеосигналов на первом и втором входах сумматора 5, полученные от одного участка поверхности, были равны. Поэтому в первый момент времени на выходе сумматора 5 наблюдается разность между видеосигналами текущего и предыдущего элементов поверхности 1. В результате считывания нескольких элементов поверхности 1 на выходе инвертирующего усилителя 7 возникает знакопеременный сигнал. Частота этого знакопеременного сиг- нала пропорциональна искомой скорости. Кроме того, частота знакопеременного сигнала обратно пропорциональна шагу эквивалентной растровой решетки, т.е. обратно пропорциональна времени задержки сигнала в блоке б регулируемой задержки. Цепь обратной связи, содержащая последовательно соединенные узкополосный фильтр 8, частотный детектор 9, регулятор 10 задержки, так управляет временем задержки сигнала в блоке регулируемой задержки, что частота знакопеременного сигнала на выходе инвертирующего усилителя поддерживается постоянной. Регистратор 11 скорости по известным частоте настройки частотного детектора 9 и времени задержки сигнала в блоке б регулируемой задержки определяет искомую скорость движущегося изображения поверхности 1 и представляет ее в любой требуемой форме. Формула изобретения Датчик скорости движущегося изображения поверхности по авт. св. В 697932, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены узкополосный фильтр, частотный детектор и регулятор задержки, причем выход инвертирующего усилителя через узкополосный фильтр соединен с частотным детектором, выход которого через регулятор задержки соединен с линией задержки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 697932, кл. G 01 Р 3/74, 1978.

///////7777777