Оптико-электронное устройство для измерения скорости перемещения объекта относительно оптически неоднородной поверхности

Оптико-электронное устройство для измерения скорости перемещения объекта относительно оптически неоднородной поверхности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости перемещения объекта относительно подстилающей поверхности. Цель изобретения - повышение точности измерений и помехозащищенности за счет использования следящей системы, поддерживающей частоты модуляции для поддержания нулевой разности опорной и информационной частот. Устройство, содержащее объектив 2, светоделительный элемент 3, растровый модулятор 4 с приводом 5, осуществляет измере-. . ние скорости перемещения .путем сравнения частоты сигналов с двух фотоприемников 6 и 7, которые регистрируют излучение оптически неоднородной поверхности. Частота вращения - растрового модулятора 4 регулируется с помощью системы обратной связи с фазового детектора 11 через блок 13 вычитания частот и датчик частоты вращения. 1 ил. с $ (Л со СП о ;о QO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4095573/24-28 (22) 28.07.86 (46) 07.11.87. Бюл. В 41 (7 1) Ленинградский инстйтут точной механики и оптики (72) В.B. Артемьев и Г.Н. Юркова (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1262384, кл. G 01 H 9/00, 1984. (54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

ОБЪЕКТА ОТНОСИТЕЛЬНО ОПТИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНОИ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости перемещения объекта относительно подстилающей поверхности. Цель изобрете(51) 4 G 01 В 21/00 G 01 Н 9/00 ния — повышение точности измерений и помехозащищенности за счет использования следящей системы, поддерживающей частоты модуляции для поддержания нулевой разности опорной и информационной частот. Устройство, содержащее объектив 2, светоделительный элемент 3, растровый модулятор

4 с приводом 5, осуществляет измере. ние скорости перемещения путем сравнения частоты сигналов с двух фотоприемников 6 и 7, которые регистрируют излучение оптически неоднородной поверхности. Частота вращения растрового модулятора 4 регулируется с помощью системы обратной связи с фазового детектора 11 через блок 13 Е вычитания частот и датчик частоты вращения. 1 ил.

С::

1350499 (2) V

15 где

БР приращение частоты за < чет перемещения изображения, шаг растра, ЯР

V ти анализа. (3) 2

ГОЧ или (5) <-. c 2

-2 4f (6) =-2 zf

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости перемещения объекта относительно подстилающей поверхности.

Целью изобретения является повышение точности измерений и помехозащищенности за счет использования следящей системы, поддерживающей час- |0 тоты модуляции для поддержания нулевой разности опорной и информационной частот.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит установленные по ходу светового потока от объекта

1 объектив 2, светоделительный элемент 3 и растровый модулятор, 4 приводимый во вращение двигателем 5,. 2р два фотоприемника 6.и 7, с которыми последовательно соединены соответственно усилители 8 и 9 с полосовыми фильтрами, генератор 10 опорной частоты, фазовый детектор 11, блок 12 ?5 управления скоростью вращения двигателя, блоки 13 вычитания частот, датчик частоты вращения, состоящий из фотодиода 14 и светодиода 15, блоки 16 и 17 вычитания частот, блок

18 сравнения и электронный ключ 19.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от движущегося протяженного объекта 1 собирается объек—

35 тивом 2, разделяется на две части светоделительным элементом 3 и попадает на диаметрально противоположные стороны растра- модулятора 4, а затем — на фотоприемники 6 и 7. Сигна40 лы с фотоприемников 6 и 7, имеющие частоты f, и Г2 соответственно, усиливаются ус.илителями 8 и 9. Сигнал с частотой f, поступает на фазовый детектор 11 и на один из входов бло45 ка 16 вычитания частот, а сигнал с частотой f„ — на другой вход блока

16 вычитания частот и на один из входов блока 17 На другой вход блока 17 вычитания час50 тот поступает сигнал опорной частоты f,,. За счет отрицательной обратгвч ной связи, которая осуществляется через фазовый детектор 11 12 управления скоростью вращения модулятора на выходе фотоприемника 6 и соответственно усилителя 8, поддерживается следующее равенство частот

f, = f (1) При перемещении изображения оптически неоднородной поверхности в направлении, совпадающем с направлением вращения растрового модулятора

3, в плоскости анализа, согласованной с фотоприемником 6, частота сигнала, соответствующая скорости вращения растворового модулятора 3, может быть определена по формуле линейная скорость перемещения изображения поверхности объекта 1 в плоскосЧастота сигнала на выходе фотоприемника 7 и усилителя 9 определяется выражением

Подставляя в формулу (3) формулу (2), имеем

Подставляя в формулу (5) формулу (1), получают час.",оту сигнала на входе электронного ключа

Выход ключа 19 подключен к входу регистратора (не показан), который осуществляет индикацию скорости по частоте следования импульсов.

Ф с> р м у л а и з о б р е т е н и я

Оптико-электро ное усгройство для измерения скорости перемещения объекта относительнс оптически неоднородной поверхности, содержащее объектив, светоделительный элемент, модулятор с приводам, установленный

1350499

Составитель В.Чулков

Техред Л.Олийнык

Редактор С.Патрушева

Корректор M.Äåì÷èê

Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5249/40

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с возможностью вращения, два фотоприемника, установленные симметрично относительно оси вращения модулятора, два усилителя с полосовыми фильтрас ми, подключенные к выходам фотоприемников, генератор опорной частоты, блок сравнения и электронный ключ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и помехозащищенности, оно снабжено датчиком модулирующей частоты, блоком регулирования скорости вращения модулятора, фазовым детектором и тремя блоками вычитания частот, 15 при этом к первому входу первого блока вычитания частот подключен выход генератора опорной частоты, а к второму входу — выход датчика модулирующей частоты, первый вход фазового детектора соединен с выходом второго усилителя, к второму входу фазового детектора подключен выход генератора опорной частоты, первый вход блока регулирования скорости вращения модулятора соединен с выходом фазового детектора, выход блока регулирования скорости вращения модулятора подключен к обмотке управления привода модулятора, выходы первого и второго усилителей подключены к входам второго блока вычитания частот, выход второго усилителя с полосовым фильтром соединен с первым входом третьего блока вычитания частот, а второй вход третьего блока вычитания частот соединен с выходом генератора опорной частоты, выходы второго и третьего блоков вычитания частоты подключены к входам блока сравнения, выход которого соединен с управляющим входом электронного ключа, с коммутируемым входом которого соединен выход второго блока вычитания частот.