Устройство для измерения скорости движения объекта

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоцидпистичесиинРеспублик ои 953569(5)М. Кл. 6 О 1 Р 3/36 с присоединением заявки И 3 ооуАорстеенныЯ коюнтет СССР ао делам нзобретеннЯ и отнрытнЯ(72) Авторы изобретени Дамиенайтиси Д.И, Кирвялис Вильнюсский ордена Трудовог и ордена Дружбы народов госим. В. Капсукас расного Знаме рственный уни 1ситет" - "-,. 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТАтолько в тех случаях, когда направление перемещения принимает значения 0ф или 180 о и не могут быть использованы для измерения скорости при боковом сносе объекта (транспортного средства), так как направление бокового сноса заранее неизвестно.Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее оптическую систему, матрицу фотопреобразователей, выходы которых Изобретение от строению и может для бесконтактног ти движения транс относительно пове Известны беско скорости, в котор ражения оптически поверхности объек на выходе фотопри ременного Напряже щую скорость 1. Известные устросится к прибороыть использовано измерения скоросортного средства хности перемещения . тактные измерители х перемещение изобнеоднородностей а преобразуется мника в частоту пе-, ия, характеризуюйства работают 2соединены с входами усилителя, и частотомер21.Известное устройство работает толко в тех случаях, когда направлениеперемещения имеет значения 0 илио180 и не может быть использованодля измерения скорости при боковомсносе объекта.Цель изобретения - измерение скорости движения при боковом сносеобъекта,Поставленная цель достигается темчто в устройство, содержащее оптическую систему, матрицу фотопреобразователей, выходы которых соединеныс входами дифференциального усилителяи частотометр, введены пиковый детектор и амплитудный селектор, при этомвыход дифференциального усилителясоединен с входом пикового детектора и входом амплитудного селектора,выходы которых подключены соответст"венно к первому и второму входам частотомера,. а выходы матрицы фотопре 3 953569образователей соединены с входамидифференциального усилителя случай"ным образом,.На фиг. 1 изображена структурнаясхема предложенного устройства; на 5фиг. 2 - временные диаграммы работыблоков устройства.,Изображение поверхности 1 перемещения проектируется оптической системой 2 на плоскость фотоматрицы 3.Каждый фотопреобразователь фотоматрицы 3 соединяется случайным образомили с инвертирующим или прямым вхотдом дифференциального усилителя 1,Выход дифференциального усилителя . 5соединен с входом пикового детектора 5 и входом амплитудного селектора 6. Выход пикового детектора 5 соединен с первым входом частотомера 7.Выход амплитудного селектора соединен с вторым входом частотомера 7.Устройство работает следующим образом,Результирующий вектор скоростиу 5 объекта, например транспортного сред" ства относительно поверхности 1 переф -емещения Ч = Ч 4+ Ч, где Ч 4 - составляющая вектора скорости, направление которой параллельно осевой линии транспортного средства; Ч - вектор скорости бокового сноса транспортного средства. При Ч Ф 0, т.е. при боковом сносе, направление результирующего вектора Ч может принимать любое35 значение. Необходимо, чтобы частота переменного напряжения на выходе дифференциального усилителя М при перемещении проекции изображения оптических неоднородностей поверхности 1 на плоскости фотоматрицы 3 не зависела от направления результирующего вектора скорости Ч, а только от значения его модуля 1 Ч . При случайном соединении выходов фотоматри"45 цы 3 с инвертирующим и прямым входом дифференциального усилителя чередование напряжения положительной и отрицательной полярности на выходе усилителя 1 не зависит от направле 50 ния движения так как вероятность появления напряжения положительнойъгполярности Р+ равна вероятности появления напряжения отрицательной полярности Р независимо от направлеИЛ 55 ния перемещения, т.е. Р+ = Ргде й " число связей фотоматрицы 3 с дифференциальным усилителем ч; й/2 - число инвертирующих или прямых связей. В результате случайного распределения прямых и инвертирующих связей усилителя ч с фотоматрицей 3 сигнал на выходе усилителя 1, при Ч Ф 0, имеет случайную амплитудную и фазовую модуляцию, На фиг. 2 а показан участок осциллограммы сигнала на выходе дифференциального усилителя 1. Частота чередования экстремальных значений сигнала на выходе усилителя ч является величиной, мало зависящей от случайной амплитудной и фазовоймодуляции. Как показано на фиг. 2 б, пиковый детектор 5 в моменты экстремальных значений сигнала на выходе дифференциального усилителя 1 выдает стандартный импульс.1 Средня частота импульсов на выходе . пикового детектора 5 равна 1 = где д - диаметр фотопреобразователей фотоматрицы 3;К - коэффициент укладки фотопреобразователей 3;- площадь светочувствительФной поверхности матрицы 3;дВ =М - - общее число фотопреобраф Цзователей фотоматрицы 35 - площадь фотоматрицы 3. При подсчете числа импульсов на выходе пикового детектора 5, необходимо учитывать случаи, когда, в результате случайной фазовой и амплитудной модуляции, амплитуда сигнала на выходе дифференциального усилителя ч О ниже по абсолютной величине порога чувствительности пикового деИ 4тектора 5. Для этого сигнал с выхода дифференциального усилителя 1 подается также и на вход амплитудного селектора 6, На выходе амплитудного селектора 6 возникает импульс напряжения в случаях, когда амплитуда сигнала О и 1 по абсолютной величине выполняет условие Ц О сО, где О и О 2 - пороговые уровни амплитудного селектора 7. Верхний по 9 ог О приблизительно равен, порогу чувствительности пикового детектора 5, нижний порог О 1 подбирается в зависимости от условий контрастности оптических неоднородностей поверхности 1, Как показанона фиг. 2 а, в интервале времени 1 амплитуда сигнала на выходе дифференциального усилителя М ниже порога О и на выходе пикового детектора 5 отсутствуют импульсы экстремальных значений,953569 67 на следующий цикл подсчета импульсов. 5На первый вход частотомера 7 поступают импульсы с выхода пикового детектора , Частотомер 7 выполняет подсчет числа импульсов и за некоторый интервал времени Т и определяет 5 среднюю частоту по завйсимости= Ч, а цифровой индикатор частотомера 7 показывает значение ско-. ростиЧ эа интервал времени. Т.При отсутствии импульсов на выходе 10 амплитудного селектора 6 частотомер осуществляет подсчет импульсов на интервал времени Т = Т подбираемый из условий быстродействия устройстваВторой вход частотомера 7 соеди нен с выходом амплитудного селектора 6, что позволяет управлять длительностью времени подсчета импульсов на выходе пикового остектора 5. Как показано на фиг. 2 в, в момент времени 20на выходе амплитудного селектора 6 появляется импульс 06, при этом частотомер 7 прекращает дальнейший подсчет импульсов на выходе детектора 5 и выудит значение скорости Уза 25 время Т на цифровой индикатор В момент времени 1 на выходе пикового детектора 5 возникаеточередной импульс, который запускает частотомер Формула. изобретенияУстройство для измерения скоростидвижения объекта, содержащее оптическую систему, матрицу Фотопреобразова-телей, выходы: которых соединены свходами дифференциального усилителя,и частотомер, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью возможностиизмерения скорости движения при боковом скосе объекта, в него введеныпиковый детектор и амплитудный селектор, при этом выход дифференциального усилителя соединен с входом пикового детектора и входом амплитудного селектора, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам частотомера, а выходы матрицы фотопреобразователей соединены свходами дифференциального усилителяслучайным образом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ВеликобританииМ 1.446911, кл, С 1 А, опублик, 1976,2. Патент ФРГ Н 24504391кл, 6 01 Р 3/36, опублик. 1976 (прототип).953569 Составитель Вл актор А.Козориз. Техред И. Рейвессов. Корректор Ивпуск ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,аказ 6269/73 Тираж 887 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб д. 1/