AT400200B - Einrichtung zur messung der geschwindigkeit bewegter objekte - Google Patents

Description

AT 400 200 B

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung der Geschwindigkeit bewegter Objekte gemäB Oberbegriff von Anspruch 1. Für die Messung der Geschwindigkeit bewegter Objekte, seien es Fahrzeuge, Flugkörper, Geschosse oder andere bewegte Objekte wird meist die Zeit bestimmt, die das Objekt benötigt, zwei in einem bestimmten Abstand voneinander befindliche Kontakte zu betätigen. Aus dem sich daraus ergebenden Zeitintervall kann die zu messende Geschwindigkeit errechnet werden. Die Kontaktgabe erfolgt in der Praxis auf verschiedenste Weise, sehr häufig z.B. berilhrungslos durch zwei Lichtschranken.

Im Zeitalter der Mikroprozessortechnik ist es an sich nicht schwierig, aus der Dauer des Zeitintervalies und der durchlaufenen Meßstrecke die Geschwindigkeit des Meßobjektes zu errechnen. Hierzu wir auf den einen Eingang eines Gatters der von den Aufnehmern (Sensoren) kommende aufbereitete Impuls, welcher der zeitlichen Länge des Zeitintervalls entspricht, gelegt. Auf den anderen Eingang des Gatters legt man eine konstante Frequenz in Form kurzzeitiger Impulse. Die Höhe der Folgefrequenz dieser Impulse hängt von der gewünschten Auflösung, d.h. Genauigkeit der Messung ab. Aus der Anzahl der das Gatter passierenden Impulse und dem Abstand der Aufnehmer läßt sich die Geschwindigkeit des bewegten Objektes errechnen. Die Anzahl der das Gatter verlassenden Impulse ist proportional der Länge des Zeitintervalies, jedoch umgekehrt proportional der Geschwindigkeit des Meßobjektes. Hier ist also der Einsatz eines Rechners zur endgültigen Bestimmung der Geschwindigkeit unerläßlich. Der Rechenvorgang kann ferner immer erst nach dem Ende des Zeitintervalies beginnen und benötigt daher in jedem Fall, auch beim Einsatz schnellster Prozessoren, eine gewisse endliche Zeit, abgesehen vom hard- und software-mäßigen Aufwand der ganzen Meßanordnung.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine direkte Bestimmung der Geschwindigkeit in beliebigen Maßeinheiten ohne Umrechnung und ohne angeschlossenen Rechner, mit einfachstem Aufwand zu ermöglichen, wobei das fertige Resultat ohne Jegliche zeitliche Verzögerung sofort am Ende des besagten Zeitintervalies vorliegt. Dies wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindunsge-mäß durch die im Kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angeführten Maßnahmen erreicht.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Meßeinrichtung. Zunächst wird der Eingang A des Gatters (1) mit dem zu messenden Zeitintervall T beaufschlagt Eingang B wird eine der erforderlichen Genauigkeit und gewünschter Anzeige entsprechende konstante und stabile Impulsfolgefrequenz Fl vom 1. Impulsgenerator zugeführt. Die das Gatter verlassenden Impulse mit der Anzahl F werden in einem Zähler (2) aufsummiert, der aus einem einfachen Binärzähler ausreichender Länge bestehen kann. Sollte dessen Länge nicht genügen, kaskadiert man je nach Anwendung weitere Zähler des gleichen Typs.

Die an den Ausgängen dieses Zählers stehenden Pegelzustände programmieren einen voreinstellbaren (programmierbaren) binären Abwärts-Zähler (3), der als Teiler :N arbeitet. Dem Eingang dieses Zählers wird eine konstante Anzahl von Impulsen B zugeführt. Dieses Impulspaket wird mit Hilfe eines weiteren Zählers (4) und des Gatters (5) erzeugt. Der 2. Impulsgenerator für die Erzeugung dieses Impulspaketes muß nicht besonders stabilisiert sein.

Infolgedessen verlassen den Zähler (3) am Ausgang je Messung insgesamt B/N Impulse, womit die mathematische Inversion durch Division der Konstanten B durch den Teilerfaktor N bewirkt wird.

Nun braucht nur mehr die Anzahl der den Zähler (3) verlassenden Impulse in einem weiteren Zähler (6) aufsummiert (und für eine numerische Anzeige decodiert) werden. Das wäre z.B. in einem einzigen integrierten Baustein, der einen Zähler, Decoder und Anzeigetreiber enthält, auf einfache Weise möglich. Danach wird das Ergebnis einer numerischen Anzeige (7) zugeführt, und/oder auf andere Weise, z.B. für Steuerungszwecke weiterverarbeitet.

Durch die Wahl der Frequenz F1 lassen sich daher direkte Anzeigeergebnisse ohne weitere Umrechnung in beliebigem Maßstab, sei es [m/sec], [km/h] oder, bei Verwendung einer geeigneten Ablaufsteuerung, auch [Umdrehung/min] erzielen

Die Anzeige ergibt sich aus

B T.F1

Ferner liegen, wie bereits erwähnt, die Meßergebnisse ohne zeitliche Verzögerung am Ende des Meßintervalles vor. Dies kann für eine eventuelle Weiterverarbeitung des Meßwertes (z.B. Grenzwertmelder, Fotoauslösung, etc.) von großer Bedeutung sein.

Eine einfache Steuerschaltung sorgt dafür, daß nach Ablauf einer Messung (bzw. vor Beginn einer neuen Messung) Zähler, Anzeigespeicher, etc. für eine weitere Messung gelöscht werden. 2

Claims (2)

1. AT 400 200 B Der gesamte Aufwand an integrierten Schaltungen besteht aus etwa 6 Standardbausteinen, die nach heutigen Preisen (November 1992) zusammen nur etwa öS 120.- kosten. (Nicht gerechnet sind hierbei die beiden Impulsgeneratoren, sowie die numerische Anzeige.) Patentansprüche 1. Einrichtung zur Messung der Geschwindigkeit bewegter Objekte durch Auswertung eines beim Passieren zweier Sensoren oder auf andere Weise gemessenen Zeitintervalles, wobei während dieses Zertintervalles die von einem Impulsgenerator stammenden Impulse über ein Gatter (1) einem ersten Zähler (2) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, als einstellbarer Teiler wirkender Zähler (3) vorgesehen ist, dessen Teilungsfaktor durch den Zählerstand des ersten Zählers (2) gegeben ist, daß der Eingang des zweiten Zählers (3) mit einer Schaltung zur Erzeugung eines Impulspaketes vorgegebener Länge verbunden ist und sein Ausgang an einen dritten Zähler (6) angeschlossen ist, in welchem die den zweiten Zähler (3) verlassenden Impulse aufsummiert werden, und daß die Anzahl der aufsummierten Impulse einer numerischen Anzeige (7) zuführbar ist oder anderweitig, z.B. für Steuerzwecke, verwendet wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Erzeugung des Impulspaketes vorgegebener Länge aus einem Impulsgenerator, einem Gatter (5) und einem Zähler (4) besteht. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 3