Устройство для измерения скорости движения объекта Советский патент 1981 года по МПК G01P3/68 

(Sj) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

ОБЪЕКТА

I

Изобретение относится к области -приборостроения и может быть исполь-. зовано для бесконтактного измерения параметров движения объекта, использующего случайные флуктуации освещенности, отражаемые или излучаемые поверхностью контролируемого объекта.

Известно корреляционное устройство для измерения линейной скорости объекта, позволяющее определять на.правление и величину скорости объекта при его движении как в прямом, так .и в противоположном направлении . Однако это устройство обладает значительной сложностью.

Известно также устройство для измерения скорости, содержащее два фотоприемника, расположенные вдоль движения объекта, два усилителя, подключенные к фотоприемникам, блок регулируемого запаздывания, вход которого соединен с выходом первого усилителя, а выход - с первым входом блока перемножения, выход которого

через интегратор соединен с входом экстремального регулятора, подключенного к управляющему входу блока регулируемого запаздывания, блок вычитания, блок постоянной задержки и индикатор f 2.

Указанное устройство измеряет скорость при движении объекта только в одном направлении.

Целью изобретения является расши10рение функциональных возможностей устройства за счет измерения скорости как в прямом, так и в обратном направлении.

Поставленная цель достигается тем,

IS что в устройство введено постоянное запоминающее устройство, блок постоянной задержки включен между выходом второго усилителя и вторым входом блока перемножения, а блок вычитания

включен между информационным выходом блока регулируемого запаздывания, выходом постоянного запоминающего устройства и входом индикатора. 3 Структурная схема устройства пред ставлена на чертеже. Устройство содержит два фотоприемника 1 и 2., два усилителя 3 и 4, блок постоянной задержки 5, коррелятор 6, состоящий из блока регулируемого запаздывания 7 блока перемноже ния 8 и интегратора Э, экстремальный регулятор 10, постоянное запоминающее устройство 11, блок вычит,ания 12 и индикатор 13. Устройство работает следующим образом. При движении контролируемого объе та в направлении, указанном на чертеже стрелкой, на выходе фотопрйемни ка 2 появлется электрический сигнал f(t), на выходе фотоприемни.ка 1 электрический сигнал f (t-t),. Если же объект 1 движется в противоположном направлении, то на выходе фотоприемника 1 будет сигнал f(t), а на выходе фотоприемника 2 - сигнал f(t-t..), где ty- величина времени транспортного запаздывания сигнала, определяемая L - базовое расстояние между фотоприемниками; V - линейная скорость движения объекта. Электрические сигналы с выходом фотоприемников 1 и 2, усиленные усилителями 3 и , поступают соответственно на вход блока регулируемого запаздывания 7 и на вход блока постоянной задержки 5- В блоке постоян ной задержки 5 производится задержка электрического сигнала на постоянную величину времени Т. В блЪке регулируемого запаздывания 7 производится задержка сигнала на регулируемую величину С. Произведение сигналов с выхода блока перемножения 8 поступает на вход интегратора 9, на выходе котор го будет существовать взаимно корре /ляционная функция сигналов R(C).. С помощью экстремального регулятора 1 устанавливается такое 7Г, чтобы на выходе коррелятора существовал максимум взаимно корреляционной функции RCP). На выходе блока постоянной задер ки 5 имеетсй сигнал f(t-T), а на вы ходе., блока 7 - сигнал f(t-f). Тогда величина TJ, соотбетствующая максиму 3 му взаимно корреляционной функции Rfe) на выходе коррелятора 6, равна Величина времени постоянной задержки Т выбирается так, чтобы всегда выполнялось неравенство Т t , т.ф. LBт . V мин где V. - минимальная измеряемая скорость объекта. При движении контролируемого объекта в направлении, противоположном указанному на чертеже стрелкой, на выходе блока 5 будет существовать сигнал f(t - t - Т), а на выходе блок 7 - сигнал f(t -f). Причем гг Т + t.. При таком Т будет существовать максимум взаимно корреляционной функции на выходе коррелятора В блоке вычитания 12 производится определение разности величины f и величины Т, поступающей в блок вычитания из постоянного запоминающего устройства 11. Таким образом, на выходе блока вычитания с учетом знака будет существовать сигнал о транспортном запаздывании ±t, причем знак будет характеризовать направление движения контролируемого объекта. Информация с выхода блока вычитания подается на индикатор 12, который может быть проградуирован непосредственно в единицах скорости объекта. Если на информационном выходе блока регулируемого запаздывания информация of выдается .в виде напряжения или тока, то роль постоянного запоминающего устройства, хранящего величину Т, .может выполнять источник стабилизированного напряжения или тока соответственно. Таким образом устройство обеспечивает определение направления движения контролируемого объекта и измерение величины скорости движения при перемещении объекта как в прямом, так и в противоположном направлении. Формула изобретения Устройство для измерения скорости движения объекта, содержащее два фотоприемника, расположенные вдоль линии движения объекта, два усилителя, подключенные к фотоприемникам, блок регулируемого запаздывания, вход которого соединен с выходом первого усилителя, а выход - с первым входом блока перемножения, выход которого через интегратор соединен с входом экстремального регулятора, подклюценного к управляющему входу блока регулируемого запаздывания, блок вычитания, блок постоянной задержки и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональнь1х возможностей устройства за счет измерения скорости движения как в прямом, так ив обратном направлении, в него введено постоянное запоминающее устройство, блок постоя (г 36 ной задержки включен между выходом второго усилителя и вторым входом блока перемножения, а блок вычитания включен между информационным выходом блока регулируемого запаздывания, выходом постоянного запоминающего устройства и входом индикатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 402803, кл. G 01 Р 3/68, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 151129, кл. G 01 Р 11/00, 1961 (прототип). ш