CS221607B1

CS221607B1 - Wiring the electronic speedometer electronic unit

Info

Publication number: CS221607B1
Application number: CS778581A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Slamenik; Dusan Vavrouch
Original assignee: Frantisek Slamenik; Dusan Vavrouch
Priority date: 1981-10-24
Filing date: 1981-10-24
Publication date: 1983-04-29

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.The connection allows obtaining digital data on the measured speed without using an analog-to-digital converter and measuring the length of objects by integrating the speed in SAS with another counter. The essence of the invention is that the frequency discriminator is provided with an intermediate frequency output, which is connected to the first input of the frequency subtraction circuit, the second input of which is connected to the output of the voltage-controlled oscillator of the frequency loop, while the output of the frequency subtraction circuit is connected via a frequency divider to a frequency measuring counter with an indication. The connection is intended for electronic units of a laser speed meter.

Description

Vynález se týká zapojení elektronické jednotky laserového měřiče rychlosti se smyčkou frekvenčního závěsu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic unit of a laser velocity meter with a loop of a frequency sling.

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.Laser velocity meters are used to measure the velocity of gases, liquids, and solid body motion based on the Doppler frequency shift of laser light scattered on particles moving along with a flowing gaseous or liquid medium, or on a solid surface. The signal from the optical part of the velocity meter is an alternating electrical voltage whose frequency is proportional to the velocity, but the amplitude and phase are random as the scattering particles accidentally pass through the laser beam. Frequency lock loops are often used to evaluate the frequency of such a signal.

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.As is known, the frequency hinge comprises a voltage controlled oscillator, a transducer, a frequency discriminator, and a low pass filter. In the mixer the signal frequency is mixed with the oscillator frequency. The difference frequency, which we call intermediate frequency, leads to a frequency discriminator whose output voltage, after filtration, controls the frequency of the oscillator. In the suspended state, the oscillator frequency is controlled automatically so that the intermediate frequency changes only a little over the entire signal frequency range. The oscillator control voltage can be used as an analog output proportional to the signal frequency and hence the speed. Because of the usual non-linearity of the oscillator frequency versus the control voltage, a frequency-voltage converter connected to the oscillator output is also used to obtain an analog output voltage. However, even the linearity of these converters is not perfect. A complex analog-to-digital converter must be used to obtain a digital indication of the measured speed. Length measurement does not allow this arrangement.

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.These drawbacks are eliminated by the wiring of an electronic unit according to the invention, characterized in that the frequency discriminator is provided with an intermediate frequency output and this output is connected to a first input of a frequency subtraction circuit and the second input is connected to a voltage controlled oscillator output. to read the frequencies, it is connected to a frequency counter with an indication via a frequency divider.

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.The use of the circuit extends the connection of the output of the frequency subtraction circuit with the frequency converter to voltage, eventually the connection of the output of the frequency divider with the pulse counter with the length indicator. The advantage of the new wiring is that to obtain a digital converter, the digital reading is more accurate and the demand for linearity of the voltage-controlled oscillator decreases. Furthermore, this arrangement makes it possible to measure the length of objects by integrating the speed over time with another counter, opened and closed by light barriers, indicating the presence of the object in the field of view of the meter.

Přiklad provedéni zapojení podle vynálezu je uveden na přiloženém výkresu, na němž je nakresleno blokové schéma zapojeni.An example of an embodiment of the circuit according to the invention is shown in the attached drawing, in which a block diagram of the circuit is shown.

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.The loop of the frequency hinge with the input terminal 11 consists of a mixer J connected via an intermediate frequency filter g of a frequency discriminator 1 and a low pass filter 6 with an input of a voltage-controlled frequency loop oscillator 1, the output of which is connected to the mixer 1. The mixer mixes the signal j is the frequency J _of the frequency of the voltage controlled oscillator 1 frequency loop. The difference frequency - intermediate frequency - f is fed to a frequency discriminator whose output voltage, after filtering through the low-pass filter, controls the frequency of the voltage-controlled oscillator 1 of the frequency loop.

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.The frequency discriminator J is provided with an output of an intermediate frequency 35. By subtracting this intermediate frequency fmod of the oscillator frequency £ in the circuit 6, the original frequency fs = fo - fm is again obtained, but with a constant amplitude and less noise. The frequency discriminator with the output of intermediate frequency 35 may be implemented, for example, by a phase locked loop.

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.The optical portion of the speed meter shall be chosen such that the signal frequency expressed in Hz is an integral multiple of the speed expressed in m / s or decimal fractions of m / s.

Dělič 1 kmitočtu zapojený na výstup obvodu 6 pro odečítání kmitočtů dělí signální frekvenciThe frequency divider 1 connected to the output of the frequency subtraction circuit 6 divides the signal frequency

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.With the same integral number and the counter 8p for the frequency measurement, the number is the same as the measured speed. The frequency to voltage converter 2 connected to the output of the subtraction circuit 6 converts the signal frequency J to an analog signal. A pulse screen 10 with an indicator connected to the output of the frequency divider J, opened and closed by light barriers indicating the presence of the measured object in the field of view of the speed meter, allows to measure the length of the objects by integrating speed over time. If the pulse counter 10 is preselected in length, a velocity meter can be used to divide the measured object into preselected lengths.

Zapojení je určeno pro elektronické jednotky laserového měřiče rychlosti.The wiring is designed for electronic units of laser speed meter.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION;

1. Connection of an electronic laser rate meter with a loop of a frequency sling, comprising a mixer connected through an IF filter, a frequency discriminator and a low pass filter with a voltage controlled oscillator input, the output of which is reconnected to the mixer, characterized in that the frequency discriminator (3) is provided with an intermediate frequency output (35) and is connected to a first input (61) of a frequency subtraction circuit (6), the second input (62) of which is connected to a voltage-controlled oscillator output (5), 6) is connected to a frequency counter (8) with an indication via a frequency divider (7) to read the frequencies.

Wiring according to claim 1, characterized in that the output (63) of the frequency reading circuit (6) is connected to a voltage to frequency converter (9).

Connection according to claim 1, characterized in that the output of the frequency divider (7) is connected to a pulse counter (10) with a length indication.