CS221607B1 - Zapojení elektronické jednotky laserového měřiče rychlosti - Google Patents

Abstract

Zapojení umožňuje získání číslicového údaje o měřené rychlosti bez použití analogově- číslicového převodníku a měření délky předmětů integrací rychlosti v Sase dalším čítačem. Podstatou vynálezu je to, že frekvenční diskriminátor je opatřen výstupem mezifrekvence, který je spojen s prvním vstupem obvodu pro odečítání kmitočtů, jehož druhý vstup je spojen s výstupem napětím řízeného oscilátoru frekvenční smyčky, zatímco výstup obvodu pro odečítání kmitočtu je přes dělič kmitočtu spojen s čítačem pro měření kmitočtu s indikací. Zapojení je určeno pro elektronické jednotky laserového měřiče rychlosti.

Description

Vynález se týká zapojení elektronické jednotky laserového měřiče rychlosti se smyčkou frekvenčního závěsu.

Laserové měřiče rychlosti se používají pro měření rychlosti proudění plynů, kapalin a pohybu pevných těles na základě Dopplerova posuvu frekvence laserového světla, rozptýleného na částicích pohybujících se spolu s proudícím plynným nebo kapalným prostředím, nebo na povrchu pevné látky. Signál z optické části měřiče rychlosti je střídavé elektrické napětí, jehož frekvence je přímo úměrná rychlosti, avěak amplituda a fáze jsou náhodné, tak jak náhodně procházejí rozptylné částice svazkem laserových paprsků. Pro vyhodnocení frekvence takového signálu sé často užívá smyčky frekvenčního závěsu.

Jak známo, frekvenční závěs obsahuje napětím řízený oscilátor, směěovač, frekvenční diskriminátor a dolnopropustný filtr. Ve směšovači se směšuje signální frekvence s frekvencí oscilátoru. Rozdílová frekvence, kterou nazveme mezifrekvencí, se vede k frekvenčnímu diskriminátoru, jehož výstupní napětí po filtraci řídí frekvenci oscilátoru. V zavěšeném stavu se frekvence oscilátoru řídí automaticky tak, že mezifrekvence se mšní jen málo v celém rozsahu signálních frekvencí, Řídicí napětí oscilátoru může být použito jako analogový výstup úměrný signálnímu kmitočtu a tedy rychlosti. Vzhledem k obvyklé určité nelinearitě závislosti kmitočtu oscilátoru na řídicím napětí se též užívá převodníku kmitočet - napětí připojeného na výstup oscilátoru k získání analogového výstupního napětí. Avšak ani linearita těchto převodníků nebývá dokonalá. Pro získání číslicového údaje o měřené rychlosti je nutno použit složitého analogově-číslicového převodníku. Měření délek toto uspořádání neumožňuje.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojeni elektronické jednotky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom,' že frekvenční diskriminátor je opatřen výstupem mezifrekvence a tento výstup je spojen s prvním vstupem obvodu pro odečítání kmitočtů a jehož druhý vstup je spojen s výstupem oscilátoru řízeného napětím, zatímco výstup obvodu pro odečítání kmitočtů je přes dělič kmitočtů spojen s čítačem pro měření kmitočtu s indikací.

Použití obvodu rozšiřuje spojeni výstupu obvodu pro odečítání kmitočtů s převodníkem kmitočtu na napětí, případně spojení výstupu děliče kmitočtu s čítačem impulsů s indikátorem délky. Výhodou nového zapojení je, že pro získání číslicového převodníku, číslicový údaj je přesnější a klesá nárok na linearitu napětím řízeného oscilátoru. Dále toto uspořádáni umožňuje měřit délku předmětů integrací rychlosti v čase dalším čítačem, otevíraným a zavíraným světelnými závorami, indikujícími přítomnost předmětu v zorném poli měřiče.

Přiklad provedéni zapojení podle vynálezu je uveden na přiloženém výkresu, na němž je nakresleno blokové schéma zapojeni.

Smyčku frekvenčního závěsu se vstupní svorkou 11 tvoří směšovač J. zapojený přes mezifrekvenění filtr g frekvenční diskriminátor i a dolnopropustný filtr £ se vstupem napětím řízeného oscilátoru 1 frekvenční smyčky, jehož výstup je spojen se směšovačem J_. Ve směšovači J_ se směšuje signální frekvence J_s s frekvencí napětím řízeného oscilátoru 1 frekvenční smyčky. Rozdílová frekvence - mezifrekvence - f se vede k frekvenčnímu diskriminátoru jehož výstupní napětí po filtraci dolnopropustným filtrem řídí frekvenci napětím řízeného oscilátoru 1 frekvenční smyčky.

Frekvenční diskriminátor J je opatřen výstupem mezifrekvence 35. Odečtením tohoto mezifrekvenčního kmitočtu fmod kmitočtu oscilátoru £ v obvodu 6 dostáváme opět originální kmitočet fs = fo - fm, avšak se stálou amplitudou a menším šumem. Frekvenční diskřiminátor s výstupem mezifrekvence 35 může být proveden např. pomoci smyčky fázového závěsu.

Uspořádání optické části měřiče rychlosti se zvolí takové, aby signální frekvence vyjádřená v Hz byla celistvým násobkem rychlosti vyjádřené v m/s nebo desetinných zlomcích m/s.

Dělič 1 kmitočtu zapojený na výstup obvodu 6 pro odečítání kmitočtů dělí signální frekvenci

J θ tímtéž celistvým číslem a čítač 8 ppo měření kmitočtu zobrazuje číslo shodné s měřenou rychlostí. Převodník 2 kmitočtu na napětí zapojený na výstup odečítacího obvodu 6 převádí signální kmitočet J na analogový signál. Sítač 10 impulsů s indikátorem připojený na výstup děliče J kmitočtu, otevíraný a zavíraný světelnými závorami indikujícími přítomnost měřeného předmětu v zorném poli měřiče rychlosti, umožňuje měřit délku předmětů integraci rychlosti v čase. Opatří-li se čítač 10 impulsů předvolbou délky, je možno využít měřiče rychlosti k dělení měřeného předmětu na předem zvolené délky.

Zapojení je určeno pro elektronické jednotky laserového měřiče rychlosti.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU;

   1. Zapojení elektronické jednotky laserového měřiče rychlosti se smyčkou frekvenčního závěsu, sestávající ze směSovače zapojeného přes mezifrekvenčni filtr, frekvenční diskriminátor a dolnopropustný filtr se vstupem oscilátoru řízeného napětím, jehož výstup je opět připojen na směšovač, vyznačující se tím, že frekvenční diskriminátor (3) je opatřen výstupem (35) mezifrekvence a tento výstup je spojen s prvním vstupem (61) obvodu (6) pro odečítání kmitočtů, jehož druhý vstup (62) je spojen s výstupem oscilátoru (5) řízeného napětím, zatímco výstup (63) obvodu (6) pro odečítání kmitočtů je přes dělič (7) kmitočtů spojen s čítačem (8) pro měření kmitočtu s indikací.
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že výstup (63) obvodu (6) pro odečítání kmitočtů je spojen s převodníkem (9) kmitočtu na napětí.
3. 3. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že výstup děliče (7) kmitočtu je spojen s čítačem (10) impulsů s indikací délky.