Измеритель скорости

(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТКРЫТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А.Кондратьев и ры в электрооптиче ергия, 1969, с. 121 -ство ССС6, 1982. ческим я оптиь изо- ности енци- еский(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к опти измерителям скорости перемещени чески неоднородного обьекта, Це бретения - уменьшение погреш измерений, Измеритель содержит об 1, линейку фотоэлементов 2, диффе альные усилители 3 и электромехани узел, содержащий электромагниты 4, ротор 5 со стержнями 6, выполненными из магнитотвердого материала, модулирующий диск 7, осветитель 8, фотодиод 9, и частотомер 10. При движении объекта сигналы линейки фотоэлементов 2 перераспределяются таким образом, что пространственно неоднородное магнитное поле электромагнитов 4 начнет перемещаться над поверхностью пространственно неоднородно намагниченного ротора 5, в результате чего он начнет поворачиваться, следуя за магнитным полем электромагнитов 4. При вращении ротора 5 вместе с ним вращается модулирующий диск 7, перекрывая световой поток осветителя 8, что вызывает появление на фотодиоде 9 электрических импульсов, частота следования которых, пропорциональная скорости движения обьекта 14, измеряется частотомером 10. 2 ил,Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам бесконтактного измерения скорости перемещения оптически неоднородного объекта, и может быть использовано в аэрофотографии, в прокатном производстве и на транспорте.Целью изобретения является снижение погрешностей.На фиг.1 показана принципиальная схема измерителя скорости; на фиг,2 - конструктивное исполнение его электромеханического узла,Измеритель скорости содержит объектив 1, в фокальной плоскости которого установлена линейка фотоэлементов 2, ориентированная в направлении движения, дифференциальные усилители 3, электромеханический узел, содержащий электромагниты 4, ротор 5 со стержнями б, выполненными из магнитотвердого материала, модулирующий диск 7, осветитель 8 и фотодиод 9, а также частотомер 10.Выходы каждой пары соседних фотоэлементов 2 подключены к инвертирующему и неинвертирующему входам соответствующего этой паре дифференциального усилителя 3 последовательно в направлении движения, Нагрузкой дифференциальных усилителей 3 являются электромагниты 4, расположенные с постоянным шагом вокруг ротора 5, на периферии которого укреплены стержни б, выполненные из магнитотвердого материала. Электромагниты 4 в совокупности предствляют собой статор. Электромеханический узел установлен в корпусе 11 с крышкой 12. На оси 13 ротора 5 укреплен модулирующий диск 7. По одну сторону модулирующего диска 7 на корпусе 11 установлен осветитель 8, а по другую сторону на крышке 12 установлен фотодиод 9.Измеритель работает следующим образом,Изображение движущегося объекта 14, формируемое объективом 1 в плоскости линейки фотоэлементов 2, создает на их выходах сигнал, представляющий в первом приближении функцию распределения яркости элементов объекта 14 в направлении его движения. Сигналы с каждой пары соседних фотоэлементов 2 подаются на инвертирующие и неинвертирующие входы дифференциального усилителя 3, соответствующего этой паре, Электромагниты 4, подключенные к выходам дифференциальных усилителей 3, создают пространственно неоднородное магнитное поле вокруг ротора 5.Использование дифференциальных усилителей 3 обусловлено необходимостью перемагничивания магнитотвердых стерж 35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 ней б с целью повышения контраста пространственных неоднородностей магнитного поля. Под воздействием магнитного поля электромагнитов 4 магнитотвердые стержни 6 намагничиваются так, что на периферии ротора 5 даже при отключении питания электромагнитов 4 сохраняется пространственно неоднородное вдоль окружности ротора 5 остаточное магнитное поле, с точностью до знака и постоянного коэффициента повторяющее поле электромагнитов 4, а между электромагнитами 4 и стержнями б появляется радиально направленная сила притяжения, компенсируемая реакцией опоры ротора 5. При движении оптически неоднородного обьекта 14 сигналы линейки фотоэлементов 2 перераспределяются таким образом, что пространственно неоднородное магнитное поле электромагнитов 4 начинает перемещаться как целое над поверхностью пространственно неоднородного намагниченного ротора 5,В результате силового взаимодействия поля электромагнитов 4 с остаточным полем ротора 5 возникает касательная компонента силы притяжения соответствующих неоднородностей магнитного поля электромагнитов 4 и ротора 5,Если энергия перемагничиваиия всех стрежней б превышает работу сил трения в опорах ротора 5, последний начинает поворачиваться, следуя за магнитным полем электромагнитов 4.При вращении ротора 5 прозрачные и непрозрачные участки модулирующего диска 7 перекрывают световой поток осветителя 8, установленного на корпусе 11, что вызывает появление на фотодиоде 9 электрических импульсов, число которых, пропорциональное пройденному пути, или частота следования которых, пропорциональная скорости движения объекта 14, измеряется частотомером 10, проградуированным в единицах длины или скорости. В электротехническом отношении устройство представляет собой многополюсный синхронный электрический двигатель, неявновыраженные полюса которого расположены нерегулярно, повторяя распределение оптических неоднородностей объекта 14,Формула изобретения Измеритель скорости, содержащий объектив, линейку фотоэлементов, расположенную в фокальной плоскости обьектива, дифференциальные усилители и частотомер, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения погрешностей, в него введен электромеханический узел, выполненный в1601586 оставитель Ю,Власовехред М.Моргентал едактор О.Юркове ектор Э.Лончак Тираж 460 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 аказ 3269 ВНИИП изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина виде ротора и расположенных вокруг ротора с постоянным шагом электромагнитов, при этом на периферии ротора закреплены стержни из магнитотвердого материала, а на оси - модулирующий диск, с одной стороны которого установлен осветитель, а,.с другой - фотодиод, соединенный с частотомером, а электромагниты подключены к выходам дифференциальных усилителей, инвертирующие и неинвертирующие входы 5 каждого из которых подключены к соседнимфотоэлементам линейки.