Оптический измеритель скорости движения объекта

Оптический измеритель скорости движения объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П М "С А"И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски и

Социалистические

Республик

< 1699916

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свил-ву (22) Заявлено 27.07. 78 (2I ) 2649858/1 81 (5! )М. Кл.501 P 3/00

401 5 17/00 с присоединением заявки ¹

Гооудерстееииый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень J424

Дата опубликования описания 30,06.81 по делам изобретений и открытий (53) УДК 531. . 76 7 (0 88. 8) (72) Авторы изобретения

В. А. Васьков, С. А. Гончуков и E. D. Проценко (71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт! (54) ОГТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ

ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к измери тетть ной технике и может найти применение в области приборостроения, транспорта, авиационной и космической техники при измерении скоростей движущихся объектов.

Известно устройство для измерения скорости движения объекта, работа которого основана на регистрации смещения частоты оптического излучения из-аа эффекта Допплера )1$.

Однако при больших скоростях объектов величина допплеровского смещения оптической частоты лежит в СВЧ области, что не позволяет регистрировать ее приемника- ми оптического излучения.

Известно также устройство для измерения скорости, содержащее источник двух эттектромагнитных оптических волн и фотоприемник, расположенный на оптичес- ае кой оси источника(21. Фотоприемник выделает сигналы частотного расстояния между двумя электромагнитными волнами и одновременно выделяет частотный сдвиг между первой волной, смещенной иэ-за эффекта Допплера, и второй несмещенной водной. Сумма двух этих величтш идаетинформаиию о скорости объекта.

Использование одного фотоприемника, на который поступают сразу четъкре оптических волны, существенно усложняет выделение полезных сигналов и приводит к неоднозначности результата. Кроме того, данное устройство не снимает полностью ограничений, накладываемых полосой приемников оптического излучения, а лишь расширяет диапазон измеряемых скоростей в два раза за счет использования одной из электромагнитных волн в качестве оптического гетеродина.

Цель изобретения — расширение диапазона иэмеряемътх скоростей и повышение помехоэащищенности измерителя.

Это достигается тем, что устройство дополнительно содержит второй фотоприемник, оптически связанный с жточником излучения, два узкополосных усилителя, соединенных с фотоптзиемниками, и фаВНИИПИ ,Тираж 907

Заказ 4511/17

Подписное

Ф д г з - " Фо6 вовой детектор, подключенный к выходам ус илител ей.

На чертеже изображена блок-схема оптического измерителя скорости движения объекта.

Устройство состоит иэ источника 1 двух электромагнитных волн, движущего объекта 2, двух фотоприемников 3 и 4, двух усилителей 5 и 6, фазового детекто» ра 7 и блока 8 индикации. 10

Оптический измеритель скоростей работает следующим образом.

Излучение от источника 1 света поступает на фотоприемник 3, который регистрирует частотное расстояние ы между двумя волнами. Фотоприемник 4 реI гистрирует частотное расстояние ы между двумя волнами, пришедшими от движущегося объекта 2 . Использование двух фотоприемников 3, 4 упрощает спект-2О ральный состав полезных сигналов и получение информации о скорости объекта сводится к обработке сигналов на частотах

Ы и оЭ . Этот факт позволяет исполь" эовать узкополосные усилители 5, 6 для g5 выделения сигналов с обоих фотоприемников и, тем самым, повысить чувствител ность и помехозащищенность устройства.

Сигналы с усилителей подаются нафазовый детектор 7, выделяющий периодически меняющееся напряжение, один период которого соответс жует перемещению объеcia, кта на величину —, где С - скорость света. Число периодов и в единицу времени дает информацию о скорости З5

Ы 4 объекта Ч = h — . С учетом высоо7Ь кой монохроматичности, направленности и интенсивности излучения лазеры являются наиболее перспективными источниками света в оптических измерителях скоростей.

Использование фазового детектирования сигналов от двух независимых фотоприемников, регистрирующих частотные расстояния между волнами, расширяет диапазон измеряемых скоростей. Работа приемной аппаратуры в узкой полосе повышает помехозащищенность устройства.

Формула изобретения

Оптический измеритель скорости движения объекта, содержаший источник излучения двух электромагнитных волн и фотоприемник, расположенный на оптической оси источника излучения, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и помехозаююшенности, измеритель снабжен вторым фотоприемником, оптически связанным с источником излучения, двумя узкополосными усилителями, соединенными с фотоприемниками, и фазовым детектором, подключенным к выходам усилителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 3528741, кл. 356-28, опублик. 1970.

2. Патент США ¹ 3864041, кл. 356-28, опублик. 1975 (прототип).

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4