Датчик скорости движущегосяизображения поверхности

Сафз Советских Сфциааистических Республик(22) Заявлено 250579 (21) 2770017/18-10с присоединением заявки йо(51)М К 3 6 01 Р 3/00 Государетпенный комнтет СССР по деааи нзобретеннй н открытнйДата опубликования описания 250381(54) ДАТЧИК СКОРОСТИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИИзобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано для измерения скорости движе- ния изображения поверхности, например, в компенсаторах скоростного смаза при аэрофотографировании,По основному авт. св, е 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, пркчем линия задержки в известном датчике выполнена с одним выходом, а выход сумматора через последовательно соединенные линию задержки и инвертирующий усилитель подключен ко второму входу сумматора н ко входу регистратора скорости ) 1.Известное устройство имеет нкекую помехозащищенность и, следовательно, низкую точность измерения, связанную с необходимостью поддержания шкрокой полосы пропускания тракта измерения скорости. Требуемая полоса пропускания пропорциональна диапазону измеряемых датчиком скоростей движенияизображения. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и, следовательно,точности измерений, за счет уменьшения уровня помех.Поставленная цель достигается засчет сокращения ширины полосы пропускания датчика скорости. движущегосяизображения поверхности, для чего вустройство введены узкополосныйфильтр, частотный детектор и регулятор задержки, причем выход кнвертирующего усилителя подключен черезузкополосный фильтр к входу частотного детектора, выход которого через 1 регулятор задержки соединен с линиейзадержки. Частоту флуктуаций на выходе инверткрующего усилителя поддерживают 20 постоянной, изменяя отношение шагаэквивалентной электронной растровой решетки к масштабу изображения движущейся пОверхности. За счет этого значительно сокращается полоса пропускания устройства. Отношение шага растровой решетки к масштабу изобракения принимается за выходную величину, характеризующую скорость.На чертеже изображена структурная 30 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 6 регулируемой задержки, выход которого через.о инвертирующий усилитель 7 соединен со вторым входом сумматора 5. Сумматор 5 предназначен для суммирования электрических сигналов со своих входов.Выход инвертирующего усилителя 7 15 подключен также через последовательно соединенные узкополосный фильтр 8, частотный детектор 9 и регулятор 10 задержки к управляющему входу блока 6 регулируемой задержки. Блок 6 регу лируемой задержки предназначен для временной задержки электрического видеосигнала на время, пропорциональное управляющему напряжению на выходе регулятора 10 задержки. Инвертирующий 25 усилитель 7 предназначен для усиления и инвертирования электрического сигнала. Узкополосный фильтр 8 осуществляет выделение узкой полосы частот, соответствующих линейному участку детекторной характеристики частотного детектора 9, предназначенного для получения напряжения пропорционального входным частотам. Регулятор 10 задержки предназначен для управления временем задержки сигнала в блоке 6 регулируемой задержки. Второй выход блока 6 регулируемой задержки подключен к входу регистратора 11 скорости, вычисляющего по времени задержки сигнала в блоке 6 регулируемой задержки ско рость движения изображения поверхности 1.Устройство работает следующим образом.Изображение движущейся поверхнос ти 1 через объектив 2 проектируется иа светочувствительную поверхность точечного фотоэлемента 3. Видеосигнал с выхода точечного фотоэлемента 3 усиливается усилителем 4 и поступаетна первый вход сумматора 5. На второй вход сумматора 5 поступает тот жевидеосигнал, но задержанный в блоке 6регулируемой задержки и инвертированный в инвертирующем усилителе 7. Коэф фициент усиления инвертирующего усилителя 7 выбирается таким, чтобы амплитуды видеосигналов на первом и втором входах сумматора 5, полученные от одного участка поверхности, были равны. Ноэтому 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 6 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 энакопеременного сигнала на выходе инвертирующего усилителя поддерживается постоянной. Регистратор 11 скорости по известным частоте настройки частотноГо детектора 9 и времени задержки сигнала в блоке 6 регулируемой задержки определяет искомую скорость движущегося изображения поверхности 1 и представляет ее в любой требуемой форме.Формула изобретенияДатчик скорости движущегося изображения поверхности по авт. св.9 697932, о т л и ч а ю щ и й с я 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 В 697932, кл. С 01 Р 3/74, 1978..815628. Составитель Ю. ВласовШишкина Техред Ж.Гаврилешко Корректор М;, Вигу Редакто д. 4 Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Ф каэ 1027/74 Тираж ВНИИПИ Го по делам 113035, Мос