Оптоэлектронный измеритель скорости и угловых перемещений

О П И С А Н И Е и)661338ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Соцмалистиыеских Ресяублнк(б 1) Допо (22) Заяв вид-ву -2348730/1 тельное к авт но 16.04.77 (21) ением заявки601 РЗ соеди арстаеииый комитетЬМ СССР делам изобретеиий и атирытий. Ясинавичю Шелковников,едвецкий и Р. ГоськовШевелев,ский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники(71) Заявите ОЭЛЕКТРОННЫЛ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТ И УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕШЕНИЙ 54 обретен еи мож уки и т определ речные к измерительнои ьзовано в обласебуется одновреировать скорость жушегося объеке относитс т быть исп хники, где ть и контро мешения дв техни тях н меннои поп та. оторое измеряетобъекта с помо в, электронных строиство,ь движениотоприемников света вестно у о скорос двух ф и источи толь шью схем На фиг.по измерителя:аммы, поясняюИзмерител ь2; магнитную оказана с а фиг. 2 щие рабовключаетголовку 3,ема предлагаемо - временные диагту измерителя. два сканисторамагнитную ленту 4 Известно также устроиство для измерения неравномерности движения магнитной ленть 1, в котором скорость измеряется методом магнитной записи, а перемещение с помощью двух фотоприемников 2, Это устройство весьма сложно (требует для измерения минимум три датчика, сложную электронную схему), не обеспечивает широкого диапазона измеряемых величин из-за использования в качестве датчиков магнитной головки и обычных светочувствительных фотоприборов (фоторезистор, фотодиод) . Кроме того, скорость измеряется контактным способом и не обеспечивает высокой точносЦелью изобретения является упрощениеизмерителя, повышение надежности, точцости измерения и расширение диапазона измеряемых величин.Эта цель достигается тем что фотоприемники выполнены в виде сканисторов, электронная часть состоит из источника постояцного напряжения смещения, подключенного к параллельно соединенным выводам эмиттеров сканисторов и к выходу генератора пилообразного напряжения, соединенного с нижними выводами эмиттеров сканисторов, и двух блоков выделения и обработки видеосигналов, входы которых подключены к коллекторам сканисторов, а выходы - к двум измерителям временных интервалов, причем 1 на магнитную ленту нанесены оптически прозрачные метки и лента расположена так, что своим нижним краем перекрывает верхшою часть светового потока от источника свста..с нанесенными на нее оптически прозрачными метками 5, источники света 6 и 7, источник 8 постоянного напряжения, генератор 9 пилообразного напряжения; два блока 10 и 11 выделения и обработки видеосигналов, два измерителя 12 и 13 временных интервалов.Оптоэлектронный измеритель скорости и угловых перемещений магнитной ленты состоит из двух сканисторов 1 и 2, размещенных на равном расстоянии от магнитной головки 3, относительно которой измеряются угловые перемещения магнитной ленты 4. Фоточувствительные поверхности сканисторов лежат в одной плоскости, параллельной плоскости магнитной ленты. На магнитную ленту для измерения скорости ее движения оптоэлектронным способом нанесены опти"чески прозачные метки 5. Источники света 6 и 7 расположены напротив соответствующих фоточувствительных поверхностей сканисторови 2. Поток света от источников 6 и 7 проектируется на сканисторы таким образом, чтобы лента 4, перемещаясь между сканисторами 1 и 2 и источниками света 6 и 7, полностью перекрывала световой поток, проектируемый на сканисторы с верхней стороны магнитной ленты, а в нйжней части ленты световой поток, минуя ее, попадал на скацисторы 1 и 2, образуя на них световую зону 1-5 мм.Размер световой зоны определяется величиной максимально возможных вертикальных перемещений ленты 4, а расстояние между сканисторами - требуемой точностью измерений.Источнйк 8 постоянного напряжения смещения вклюЧен между параллельно соединеннымя выв,дами эмиттеров сканисторов 1 и 2, К нижним выводам эмиттеров подключен генератор 9. Коллекторы сканисторов подключены ко входам соответствующих блоков 1 О и 11 выделения и обработки видеосигналов, выходы которых соединены с измерителями 12 и 13.Сигналы, возникающие на коллекторах сканисторов 1 и 2 в процессе их опроса линейно-возрастаюгцим напряжением, вырабатываемым генератором пилообразного напряжения 9, преобразуются в соответствующих блоках выделения и обработки видеосигналов 10 и 11 в видеосигналы У, = 1(1) и У = Г(1) (фиг. 2). Временные интервалы от начала пилообразного напряжениядо момента возник" новения видеосигналов пропорциональнырасстояниям световой зоны от концов сканисторов 1 и 2, При движении ленты 4 возможно изменение направления ее векторов скорости, т. е. возможны линейные поперечные перемещения ленты, а следовательно, одного края световой зоны на сканисторах 1 и 2 и переднего фронта видеосигналов(эпюры О, =,1(1), 0 = 1(1) ). Блокиделения и формирования видеосигналов сосканисторов 10 и 1 формируют импульсы,соответствующие во времени передним фронтам видеосигналов (эпюры О = 1, 0 == 1, и,таким образом, при поперечныхперемещениях ленты 4 пропорциональноизменяется интервал между вышеуказанными импульсами.В исходном состоянии, когда лента 4 недвижется, схемцой регулировкой добиваются, чтобы временной интервал между импульсами был равен нулю (т. е. импульсысовпадают во времени). При движении ленты и ее поперечных перемегцециях импульсысмещаются во времени относительно одиндругого пропорционально этим перемегцениям. Временной интервал между импульсами" измеряется измерителем2 временныхинтервалов,Для определения скорости движения магнитной ленты 4 на цей лазером или другимспособом формируется оптически прозрачная метка 5. При движении ленты в фотодиодцых ячейках скацистора, цад которьм проходит метка 5, происходит скачок тока от темнового значения до значения, соответству,:, го освегцеццостц скацистора от оптиче кой метки. В момент, когда метка 5 проходит скацистор, ток скацистора снова падает до своео первоначального темпового значения.Таким образом, в блоках вцдслсция и обработки видеосигналов со скаццсторов 1 О и 11 формируются видеосигналы, соотвстствуюгцие во времени моментам прохождения цад сканисторами 1 и 2 оптичсской мстки 5, Электронные блоки формируют импульсы, соответствующие времени передних фронтов видеосигналов. Временной интервал между импульсами пропорциоцален скорости движения магнитной ленты 4 и измеряется измерителем 3. Оптоэлектронный измеритель скорости и угловых перемещений магнитной ленты, содержащий электронную часть, подключенную к двум фотоприемникам, расположенным параллельно один относительно другого и перпендикулярно направлению движения магнитной ленты, причем их фоточувствительные поверхности лежат в одной плоскости, параллельной плоскости магнитной ленты, которая расположена между двумя источниками света и фоточувствительной поверхностью фотоприемников, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, повышения надежности, точности измерения и расширения диапазона измеряемых неличиц, фотоприемники выполнены в виде сканисторов, электронная часть состоит из ис661338 несены оптически прозрачные метки и лента расположена так, что своим нижним краем перекрывает верхнюю часть светового потока от источника света.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3804517, кл, 356 - 28, опублик. 1974,2. Авторское свидетельство СССР290217, кл. б 01 Р 3/42, 1969. Фиг,М, Хауст Редактор О, ФилиЗаказ 2432/40ЦНИИП ла И Государс делам изоб Москва, Ж - П Патент,итета ССС открытийя наб., д. ул. Проек 13035,филиал ПП точника постоянного напряжения смещения, подключенного к параллельно соединенным выводам эмиттеров сканисторов и к выходу генератора пилообразного напряжения, соединенного с нижними выводами эмиттеров сканисторов и двух блоков выделения и обработки видеосигналов, входы которых подключены к коллекторам сканисторов, а выходы - к двум измерителям временных интервалов, причем на магнитную ленту наСоставитель Техред О. Лу Тираж 1080 венного ком ретений и 35, Раушска г. Ужгород,Корректор МПодписноеР4/5тная, 4