Измеритель скорости

Измеритель скорости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптическим измерителям скорости перемещения оптически неоднородного объекта. Цель изобретения - уменьшение погрешности измерений. Измеритель содержит объектив 1, линейку фотоэлементов 2, дифференциальные усилители 3 и электромеханический узел, содержащий электромагниты 4, ротор 5 со стержнями 6, выполненными из магнитотвердого материала, модулирующий диск 7, осветитель 8, фотодиод 9, и частомер 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 объекта 14, измеряется частотомером 10. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ям 6 01 Р 3/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

3»

I» (21) 3941248/40-10 (22) 13.08,85 (46) 23.10.90. Бюл. N 39 (72) А,В.Кислецов, В.А.Кондратьев и

Ю.Д. Щеглов (53) 531.7 (088.8) (56) Биберман Л.M. Растры в электрооптических устройствах. — M.: Энергия, 1969, с. 121—

132.

Авторское свидетельство СССР

N 974272, кл, G 01 P 3/36, 1982. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к оптическим измерителям скорости перемещения оптически неоднородного обьекта. Цель изобретения — уменьшение погрешности измерений. Измеритель содержит объектив

1, линейку фотоэлементов 2, дифференциальные усилители 3 и электромеханический,,5LJ„, 1601586 A l 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 пе ре распределя ются таким образом, что пространственно неодно. родное 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 фотодиоФ де 9 электрических импульсов, частота 3 следования которых, пропорциональная скорости движения обьекта 14, измеряется частотомером О. 2 ил, 1601586

35

55

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 крыш-.е 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 !4 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 стержней 6 с целью повышения контраста пространственных неоднородностей магнитноI o 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 перемагничивания 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.

B 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, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешностей, в него введен. лектромеханический узел, выполненный в

1601586

Составитель Ю,Власов

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 3269 Тираж 460 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 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 соседним фотоэлементам линейки.