JPH07325095A - 回転速度測定装置 - Google Patents
回転速度測定装置Info
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- JPH07325095A JPH07325095A JP14098894A JP14098894A JPH07325095A JP H07325095 A JPH07325095 A JP H07325095A JP 14098894 A JP14098894 A JP 14098894A JP 14098894 A JP14098894 A JP 14098894A JP H07325095 A JPH07325095 A JP H07325095A
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- Japan
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- rotation speed
- output signal
- laser beam
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- measuring device
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】被測定回転物体から数メートル〜十メートル以
上も離れた位置から回転速度を簡単に測定可能な回転速
度測定装置の提供。 【構成】数メートル〜十メートル以上も離れた位置から
被測定回転物体の回転速度を容易に測定可能な回転速度
測定装置で、所定周波数でパルス変調されたレーザー光
線を発生するレーザー光源４と、レーザー光線を平行レ
ーザー光線にするコリメータ・レンズ６と、コリメータ
・レンズからの平行レーザー光線を被測定回転物体に照
射し、被測定回転物体からの反射光線を検出する光検出
器８と、光検出器の出力を受け、所定周波数の成分を通
過させる帯域通過フィルタ２０と、帯域通過フィルタの
出力を復調する復調器２２と、復調器の出力信号をデジ
タル変換するアナログ・デジタル変換器２８と、アナロ
グ・デジタル変換器の出力信号をＦＦＴ演算し、この演
算結果から被測定回転物体の回転速度を算出する制御回
路３０とを具える。
上も離れた位置から回転速度を簡単に測定可能な回転速
度測定装置の提供。 【構成】数メートル〜十メートル以上も離れた位置から
被測定回転物体の回転速度を容易に測定可能な回転速度
測定装置で、所定周波数でパルス変調されたレーザー光
線を発生するレーザー光源４と、レーザー光線を平行レ
ーザー光線にするコリメータ・レンズ６と、コリメータ
・レンズからの平行レーザー光線を被測定回転物体に照
射し、被測定回転物体からの反射光線を検出する光検出
器８と、光検出器の出力を受け、所定周波数の成分を通
過させる帯域通過フィルタ２０と、帯域通過フィルタの
出力を復調する復調器２２と、復調器の出力信号をデジ
タル変換するアナログ・デジタル変換器２８と、アナロ
グ・デジタル変換器の出力信号をＦＦＴ演算し、この演
算結果から被測定回転物体の回転速度を算出する制御回
路３０とを具える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定回転物体の回転
周波数を非接触で自動測定する装置に関する。
周波数を非接触で自動測定する装置に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】回転物体
の回転速度（１分間当たりの回転数：ｒｐｍ）を測定す
る計器として一般にタコメーター（tachometer）と呼ば
れる回転計が使用される。しかし、被測定回転物体に直
接接触させて測定する従来の方式では、回転軸にロータ
リー・エンコーダを接続し、エンコーダからの出力パル
スをカウンタで計数する構成なので、測定分解能が高い
という利点はあるものの、約１万ｒｐｍを超えるような
高速回転数を測定するのは困難であった。また、非接触
型の従来の回転計としては、回転モーター等の外部の磁
気的変化を検出し、その磁気的変化の周期から回転数を
算出する方式や、回転物体に所定のマーキング（銀色の
シール等）を貼付し、そこに発光ダイオードの光線を照
射し、その反射光を検出し、その検出光の周期を測定し
て回転数を算出する方式等があった。しかし、このよう
な従来の非接触型の回転計でも、被測定回転物体と回転
計との距離を、例えば１０ｃｍ以内のように極めて近接
させて配置しなければならなかった。従って、離れた位
置にある回転物体の回転数を測定するのは困難であり、
例えば、大型の機械等において、手が届かないような奥
に配置された回転部品の回転数を測定するのは困難であ
った。更に、回転物体にマーキング用のシール等を貼付
するのも手間がかかり煩雑であった。また、磁気的変化
を検出する方式では、磁気の変化する適正位置が限定さ
れ、その適正位置にセンサを配置するのも煩雑な作業で
あった。
の回転速度（１分間当たりの回転数：ｒｐｍ）を測定す
る計器として一般にタコメーター（tachometer）と呼ば
れる回転計が使用される。しかし、被測定回転物体に直
接接触させて測定する従来の方式では、回転軸にロータ
リー・エンコーダを接続し、エンコーダからの出力パル
スをカウンタで計数する構成なので、測定分解能が高い
という利点はあるものの、約１万ｒｐｍを超えるような
高速回転数を測定するのは困難であった。また、非接触
型の従来の回転計としては、回転モーター等の外部の磁
気的変化を検出し、その磁気的変化の周期から回転数を
算出する方式や、回転物体に所定のマーキング（銀色の
シール等）を貼付し、そこに発光ダイオードの光線を照
射し、その反射光を検出し、その検出光の周期を測定し
て回転数を算出する方式等があった。しかし、このよう
な従来の非接触型の回転計でも、被測定回転物体と回転
計との距離を、例えば１０ｃｍ以内のように極めて近接
させて配置しなければならなかった。従って、離れた位
置にある回転物体の回転数を測定するのは困難であり、
例えば、大型の機械等において、手が届かないような奥
に配置された回転部品の回転数を測定するのは困難であ
った。更に、回転物体にマーキング用のシール等を貼付
するのも手間がかかり煩雑であった。また、磁気的変化
を検出する方式では、磁気の変化する適正位置が限定さ
れ、その適正位置にセンサを配置するのも煩雑な作業で
あった。
【０００３】本発明の目的は、被測定回転物体から数メ
ートル〜十メートル以上も離れた位置から回転速度を簡
単に測定可能な回転速度測定装置を提供することであ
る。
ートル〜十メートル以上も離れた位置から回転速度を簡
単に測定可能な回転速度測定装置を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】本発明は、数メートル〜十
メートル以上も離れた位置から被測定回転物体の回転速
度を容易に測定可能な回転速度測定装置を提供するもの
である。この装置は、所定周波数でパルス変調されたレ
ーザー光線を発生するレーザー光源と、上記レーザー光
線を平行レーザー光線にするコリメータ・レンズと、該
コリメータ・レンズからの平行レーザー光線を被測定回
転物体に照射し、該被測定回転物体からの反射光線を検
出する光検出器と、該光検出器の出力を受け、上記所定
周波数の成分を通過させる帯域通過フィルタと、該帯域
通過フィルタの出力を復調する復調器と、該復調器の出
力信号をデジタル変換するアナログ・デジタル変換器
と、該アナログ・デジタル変換器の出力信号をＦＦＴ演
算し、この演算結果から上記被測定回転物体の回転速度
を算出する制御回路とを具える。
メートル以上も離れた位置から被測定回転物体の回転速
度を容易に測定可能な回転速度測定装置を提供するもの
である。この装置は、所定周波数でパルス変調されたレ
ーザー光線を発生するレーザー光源と、上記レーザー光
線を平行レーザー光線にするコリメータ・レンズと、該
コリメータ・レンズからの平行レーザー光線を被測定回
転物体に照射し、該被測定回転物体からの反射光線を検
出する光検出器と、該光検出器の出力を受け、上記所定
周波数の成分を通過させる帯域通過フィルタと、該帯域
通過フィルタの出力を復調する復調器と、該復調器の出
力信号をデジタル変換するアナログ・デジタル変換器
と、該アナログ・デジタル変換器の出力信号をＦＦＴ演
算し、この演算結果から上記被測定回転物体の回転速度
を算出する制御回路とを具える。
【０００５】更に、本発明によれば、上記復調器の出力
信号を受け、上記制御回路により通過周波数が調整可能
なプログラマブル帯域通過フィルタと、該プログラマブ
ル帯域通過フィルタの出力信号をしきい値と比較する比
較器と、該比較器の出力の周波数を測定する周波数測定
手段とを具え、上記プログラマブル帯域通過フィルタ
は、上記被測定回転物体の回転速度の周波数を含む帯域
成分信号を通過させる。
信号を受け、上記制御回路により通過周波数が調整可能
なプログラマブル帯域通過フィルタと、該プログラマブ
ル帯域通過フィルタの出力信号をしきい値と比較する比
較器と、該比較器の出力の周波数を測定する周波数測定
手段とを具え、上記プログラマブル帯域通過フィルタ
は、上記被測定回転物体の回転速度の周波数を含む帯域
成分信号を通過させる。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明に係る回転速度測定装置の一
実施例の構成を示すブロック図である。また、図２は、
図１の回路の動作の一例を説明するための波形図であ
る。被測定回転物体２の回転速度を検出する為にレーザ
ー・ダイオード（ＬＤ）４からのレーザー光線をコリメ
ータ・レンズ６で平行光線に変換し、この平行レーザー
光線を回転物体２に照射し、その反射光線を集光レンズ
７を介してフォト・ダイオード（ＰＤ）８により検出す
るものである。なお、レーザー光線の波長を可視光線の
波長に選択しているので、回転物体２上の照射位置には
明るいスポット１０が形成され、この照射位置を肉眼で
容易に認識できる。レーザー・ダイオード４は、ＡＰＣ
（Automatic Power Control）回路１２により駆動され
発振するが、本発明では、ＡＰＣ回路１２とレーザー・
ダイオード４との間に変調器１４を設けている。変調器
１４は、基準発振器１６からの５００ｋＨｚの基準パル
スに応じて交互にオン・オフするスイッチング動作を実
行し、レーザー・ダイオード４の出力レーザー光線をパ
ルス変調させる。レーザー・ダイオード４の出力の一部
はＡＰＣ回路１２に帰還され、ＡＰＣ回路からの駆動信
号の振幅が一定に維持される。従って、レーザー・ダイ
オード４は、図２の（Ａ）で示すような５００ｋＨｚの
基準信号パルスでパルス変調された振幅一定の駆動信号
で駆動され、パルス変調されたレーザー光線を発生す
る。このレーザー光線は、コリメート・レンズ６で平行
光線になるので、遠く離れた被測定回転物体２までレー
ザー光線を拡散させることなく容易に照射させることが
できる。
実施例の構成を示すブロック図である。また、図２は、
図１の回路の動作の一例を説明するための波形図であ
る。被測定回転物体２の回転速度を検出する為にレーザ
ー・ダイオード（ＬＤ）４からのレーザー光線をコリメ
ータ・レンズ６で平行光線に変換し、この平行レーザー
光線を回転物体２に照射し、その反射光線を集光レンズ
７を介してフォト・ダイオード（ＰＤ）８により検出す
るものである。なお、レーザー光線の波長を可視光線の
波長に選択しているので、回転物体２上の照射位置には
明るいスポット１０が形成され、この照射位置を肉眼で
容易に認識できる。レーザー・ダイオード４は、ＡＰＣ
（Automatic Power Control）回路１２により駆動され
発振するが、本発明では、ＡＰＣ回路１２とレーザー・
ダイオード４との間に変調器１４を設けている。変調器
１４は、基準発振器１６からの５００ｋＨｚの基準パル
スに応じて交互にオン・オフするスイッチング動作を実
行し、レーザー・ダイオード４の出力レーザー光線をパ
ルス変調させる。レーザー・ダイオード４の出力の一部
はＡＰＣ回路１２に帰還され、ＡＰＣ回路からの駆動信
号の振幅が一定に維持される。従って、レーザー・ダイ
オード４は、図２の（Ａ）で示すような５００ｋＨｚの
基準信号パルスでパルス変調された振幅一定の駆動信号
で駆動され、パルス変調されたレーザー光線を発生す
る。このレーザー光線は、コリメート・レンズ６で平行
光線になるので、遠く離れた被測定回転物体２までレー
ザー光線を拡散させることなく容易に照射させることが
できる。
【０００７】被測定回転物体２に照射されたレーザー光
線は、反射される際に反射面の僅かな凹凸や汚れ等の影
響を受ける。よって、反射光線は、被測定回転物体２の
回転に応じて反射状態が変化することになる。この反射
光線の検出強度の変化の周期は、回転物体２の回転周期
に等しいので、この回転周期の変化を解析することによ
って被測定回転物体の回転速度を測定することができ
る。この点が本発明の測定原理の前提となる。従って、
略完全な鏡面の完全な円筒体や球体であって、回転して
も反射光線の強度の変化が全く検出できないような場合
には、本発明の装置で回転速度を測定することはできな
い。しかし、通常の被測定回転物体の表面は凹凸等があ
るので反射光線の検出強度は回転周期と同じ周期で変化
するものである。なお、５００ｋＨｚの基準周波数と比
較して被測定回転物体の回転周波数は極めて低いので、
図２では、被測定回転物体２の１周期より遥かに短い時
間範囲の信号しか示していないことに留意されたい。例
えば、１０万ｒｐｍの高速回転周波数の場合でも、１秒
間当たりに換算すると、僅かに、約１．７ｋＨｚ程度に
しか過ぎない。
線は、反射される際に反射面の僅かな凹凸や汚れ等の影
響を受ける。よって、反射光線は、被測定回転物体２の
回転に応じて反射状態が変化することになる。この反射
光線の検出強度の変化の周期は、回転物体２の回転周期
に等しいので、この回転周期の変化を解析することによ
って被測定回転物体の回転速度を測定することができ
る。この点が本発明の測定原理の前提となる。従って、
略完全な鏡面の完全な円筒体や球体であって、回転して
も反射光線の強度の変化が全く検出できないような場合
には、本発明の装置で回転速度を測定することはできな
い。しかし、通常の被測定回転物体の表面は凹凸等があ
るので反射光線の検出強度は回転周期と同じ周期で変化
するものである。なお、５００ｋＨｚの基準周波数と比
較して被測定回転物体の回転周波数は極めて低いので、
図２では、被測定回転物体２の１周期より遥かに短い時
間範囲の信号しか示していないことに留意されたい。例
えば、１０万ｒｐｍの高速回転周波数の場合でも、１秒
間当たりに換算すると、僅かに、約１．７ｋＨｚ程度に
しか過ぎない。
【０００８】フォト・ダイオード８の検出電流信号は、
Ｉ−Ｖ変換器で電圧信号に変換され、５００ｋＨｚの周
波数成分を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）２０
に供給される。この帯域通過フィルタ２０は、５００ｋ
Ｈｚの周波数成分を取り出すことにより、パルス変調さ
れたレーザー光線の反射光線の成分のみを得ることがで
きるので、他の外乱光の影響を排除することができる。
この信号の一例を図２の（Ｂ）に示している。この結
果、帯域通過フィルタ２０から出力された信号成分は、
５００ｋＨｚの基準パルスでパルス変調されたレーザー
光線の反射光線の成分のみであり、この信号の振幅変動
を解析すれば被測定回転物体の回転速度を求めることが
できる。帯域通過フィルタ２０の出力信号は、復調器２
２で復調される。復調器２２は、当業者には周知の同期
検波回路であり、変調の際の５００ｋＨｚの基準パルス
信号に同期して検波する。この復調器２２の出力信号
は、低域通過フィルタＬＰＦ２４を通過し、高周波成分
が除かれる。この低域通過フィルタ２４の出力信号の一
例を図２の（Ｃ）に示している。この信号の振幅変化
は、被測定回転物体２の回転に起因する反射レーザー光
線の強度変化に対応している。この信号は、レベル制御
回路２６により適切なレベルに変換され、アナログ・デ
ジタル変換器２８によりデジタル・データ列に変換さ
れ、マイクロ・プロセッサ（μＰ）を含む制御回路３０
に供給される。制御回路３０は、このデジタル・データ
列をＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析して被測定回転物
体２の回転周波数を算出する。
Ｉ−Ｖ変換器で電圧信号に変換され、５００ｋＨｚの周
波数成分を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）２０
に供給される。この帯域通過フィルタ２０は、５００ｋ
Ｈｚの周波数成分を取り出すことにより、パルス変調さ
れたレーザー光線の反射光線の成分のみを得ることがで
きるので、他の外乱光の影響を排除することができる。
この信号の一例を図２の（Ｂ）に示している。この結
果、帯域通過フィルタ２０から出力された信号成分は、
５００ｋＨｚの基準パルスでパルス変調されたレーザー
光線の反射光線の成分のみであり、この信号の振幅変動
を解析すれば被測定回転物体の回転速度を求めることが
できる。帯域通過フィルタ２０の出力信号は、復調器２
２で復調される。復調器２２は、当業者には周知の同期
検波回路であり、変調の際の５００ｋＨｚの基準パルス
信号に同期して検波する。この復調器２２の出力信号
は、低域通過フィルタＬＰＦ２４を通過し、高周波成分
が除かれる。この低域通過フィルタ２４の出力信号の一
例を図２の（Ｃ）に示している。この信号の振幅変化
は、被測定回転物体２の回転に起因する反射レーザー光
線の強度変化に対応している。この信号は、レベル制御
回路２６により適切なレベルに変換され、アナログ・デ
ジタル変換器２８によりデジタル・データ列に変換さ
れ、マイクロ・プロセッサ（μＰ）を含む制御回路３０
に供給される。制御回路３０は、このデジタル・データ
列をＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析して被測定回転物
体２の回転周波数を算出する。
【０００９】図３は、制御回路３０がＦＦＴ解析により
求めた信号の周波数分布を模式的に示すグラフである。
周波数ｆ0の成分は、信号の基本波成分であり、被測定
回転物体２の回転周波数と等しい。これは、測定及び解
析された信号が被測定回転物体の回転周期を周期とする
繰り返し信号だからである。制御回路３０は、この基本
波成分の周波数ｆ0を求めることにより、容易に回転物
体の回転速度を得ることができる。原理的には、これだ
けで回転速度を求めることができるが、正確な値を得る
ためには、ＦＦＴの解析精度を高くしなければならず、
高精度の測定値を得ることは必ずしも容易ではない。従
って、本発明では、更に別の回路構成を追加し、測定精
度を向上させている。このため、ＦＦＴ解析の周波数測
定精度は、±数ヘルツ程度の誤差を含むものでも実用上
としては十分であり、ＦＦＴ解析に要する時間及びコス
トを低減できる。
求めた信号の周波数分布を模式的に示すグラフである。
周波数ｆ0の成分は、信号の基本波成分であり、被測定
回転物体２の回転周波数と等しい。これは、測定及び解
析された信号が被測定回転物体の回転周期を周期とする
繰り返し信号だからである。制御回路３０は、この基本
波成分の周波数ｆ0を求めることにより、容易に回転物
体の回転速度を得ることができる。原理的には、これだ
けで回転速度を求めることができるが、正確な値を得る
ためには、ＦＦＴの解析精度を高くしなければならず、
高精度の測定値を得ることは必ずしも容易ではない。従
って、本発明では、更に別の回路構成を追加し、測定精
度を向上させている。このため、ＦＦＴ解析の周波数測
定精度は、±数ヘルツ程度の誤差を含むものでも実用上
としては十分であり、ＦＦＴ解析に要する時間及びコス
トを低減できる。
【００１０】レベル制御回路２６の出力信号は、アナロ
グ・デジタル変換されるだけでなく、プログラマブル帯
域通過フィルタ（ＰＢＰＦ）３２にも供給される。この
プログラマブル帯域通過フィルタ３２は、制御回路３０
により通過帯域の周波数が調整可能な回路であり、例え
ば、マキシム（ＭＡＸＩＭ）社製のＭＡＸ２６０のよう
なスイッチト・キャパシタ・フィルタ（ＳＣＦ）を用い
たプログラマブル帯域通過フィルタが好適である。この
プログラマブル帯域通過フィルタの通過周波数は、ＦＦ
Ｔ解析で求めた周波数ｆ0である。従って、プログラマ
ブル帯域通過フィルタ３２の出力信号の成分は、図３の
信号成分の中の周波数ｆ0の基本波成分のみとなる。こ
の信号成分の周波数を測定すれば被測定回転物体２の回
転速度を正確に測定することができる。この信号は、比
較器３４によりしきい値と比較される。このしきい値
は、制御回路３０が出力したデータをデジタル・アナロ
グ変換器３６でアナログ電圧に変換したものである。こ
のしきい値は、上述のＦＦＴ解析で得られた基本波成分
ｆ0の振幅から制御回路３０で算出する。しきい値が正
しく調整されていれば、比較器３４の２値化された出力
信号の周波数は、被測定回転物体２の回転周波数に等し
い。従って、この信号の周期を周期カウンタ３８で測定
する。この周期カウンタ３８の測定データは、制御回路
３０に送られ、被測定回転物体の回転速度（ｒｐｍ）が
正確に計算される。制御回路３０は、算出した結果を表
示器４０上にデジタル表示する。なお、比較器３４にお
ける動作において、プログラマブル帯域通過フィルタ３
２の出力信号中に被測定信号の基本波成分ｆ0以外の余
分な成分を含んでいる場合には、この余分な成分により
比較器３４が正しくない周波数の信号を発生する可能性
がある。その場合でも、ＦＦＴ解析で得た精度の比較的
粗い測定周波数ｆ0と、周期カウンタの結果から得られ
た高精度の測定周波数とを比較すれば、そのような誤動
作が発生したことを検出できるので、制御回路３０は、
ＤＡＣ３６に供給するしきい値データを調整し、再度測
定動作を繰り返す。これにより、正しい測定値を確実に
求めることができる。
グ・デジタル変換されるだけでなく、プログラマブル帯
域通過フィルタ（ＰＢＰＦ）３２にも供給される。この
プログラマブル帯域通過フィルタ３２は、制御回路３０
により通過帯域の周波数が調整可能な回路であり、例え
ば、マキシム（ＭＡＸＩＭ）社製のＭＡＸ２６０のよう
なスイッチト・キャパシタ・フィルタ（ＳＣＦ）を用い
たプログラマブル帯域通過フィルタが好適である。この
プログラマブル帯域通過フィルタの通過周波数は、ＦＦ
Ｔ解析で求めた周波数ｆ0である。従って、プログラマ
ブル帯域通過フィルタ３２の出力信号の成分は、図３の
信号成分の中の周波数ｆ0の基本波成分のみとなる。こ
の信号成分の周波数を測定すれば被測定回転物体２の回
転速度を正確に測定することができる。この信号は、比
較器３４によりしきい値と比較される。このしきい値
は、制御回路３０が出力したデータをデジタル・アナロ
グ変換器３６でアナログ電圧に変換したものである。こ
のしきい値は、上述のＦＦＴ解析で得られた基本波成分
ｆ0の振幅から制御回路３０で算出する。しきい値が正
しく調整されていれば、比較器３４の２値化された出力
信号の周波数は、被測定回転物体２の回転周波数に等し
い。従って、この信号の周期を周期カウンタ３８で測定
する。この周期カウンタ３８の測定データは、制御回路
３０に送られ、被測定回転物体の回転速度（ｒｐｍ）が
正確に計算される。制御回路３０は、算出した結果を表
示器４０上にデジタル表示する。なお、比較器３４にお
ける動作において、プログラマブル帯域通過フィルタ３
２の出力信号中に被測定信号の基本波成分ｆ0以外の余
分な成分を含んでいる場合には、この余分な成分により
比較器３４が正しくない周波数の信号を発生する可能性
がある。その場合でも、ＦＦＴ解析で得た精度の比較的
粗い測定周波数ｆ0と、周期カウンタの結果から得られ
た高精度の測定周波数とを比較すれば、そのような誤動
作が発生したことを検出できるので、制御回路３０は、
ＤＡＣ３６に供給するしきい値データを調整し、再度測
定動作を繰り返す。これにより、正しい測定値を確実に
求めることができる。
【００１１】以上本発明の好適実施例について説明した
が、本発明はここに説明した実施例のみに限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱することなく必要に応
じて種々の変形及び変更を実施し得ることは当業者には
明らかである。例えば、基準発振器１６の基準周波数
は、実施例では５００ｋＨｚであるが、この周波数は、
被測定物体の回転周波数に比較して十分に高ければ別の
値でも構わないことは明らかである。
が、本発明はここに説明した実施例のみに限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱することなく必要に応
じて種々の変形及び変更を実施し得ることは当業者には
明らかである。例えば、基準発振器１６の基準周波数
は、実施例では５００ｋＨｚであるが、この周波数は、
被測定物体の回転周波数に比較して十分に高ければ別の
値でも構わないことは明らかである。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、変調した平行レーザー
光線を被測定回転物体に照射するだけなので、数メート
ル〜十メートル以上も離れた位置にある被測定回転物体
の回転速度を極めて容易に測定できる。また、パルス変
調したレーザー光線を使用し、帯域通過フィルタで変調
した成分のみを抽出しているので、外乱光等の影響を排
除することが可能であり、周囲の環境に左右されること
がなく高精度の測定が可能となる。更に、被測定回転物
体の表面からの反射光の僅かな輝度変化に応じて測定可
能なので、従来のように、光反射用のマーキング等を貼
付する必要がなく手間がかからない。レーザー光線を可
視光線の波長に選べば、測定位置を肉眼で容易に認識で
きるので測定の際に便利である。
光線を被測定回転物体に照射するだけなので、数メート
ル〜十メートル以上も離れた位置にある被測定回転物体
の回転速度を極めて容易に測定できる。また、パルス変
調したレーザー光線を使用し、帯域通過フィルタで変調
した成分のみを抽出しているので、外乱光等の影響を排
除することが可能であり、周囲の環境に左右されること
がなく高精度の測定が可能となる。更に、被測定回転物
体の表面からの反射光の僅かな輝度変化に応じて測定可
能なので、従来のように、光反射用のマーキング等を貼
付する必要がなく手間がかからない。レーザー光線を可
視光線の波長に選べば、測定位置を肉眼で容易に認識で
きるので測定の際に便利である。
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図１の装置の動作を説明するための波形図であ
る。
る。
【図３】図１の装置の動作を説明するための信号の周波
数成分を示すグラフの一例である。
数成分を示すグラフの一例である。
２ 被測定回転物体 ４ レーザー・ダイオード ６ コリメータ・レンズ ８ フォト・ダイオード １４ 変調器 １６ 基準発振器 ２０ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ） ２２ 復調器 ２４ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ） ２６ レベル制御回路 ３０ 制御回路（μＰ） ３２ プログラマブル帯域通過フィルタ（ＰＢＰＦ） ３４ 比較器 ３８ 周期カウンタ（周波数測定手段） ４０ 表示器
Claims (5)
- 【請求項１】 所定周波数でパルス変調されたレーザー
光線を発生するレーザー光源と、 上記レーザー光線を平行レーザー光線にするコリメータ
・レンズと、 該コリメータ・レンズからの平行レーザー光線を被測定
回転物体に照射し、該被測定回転物体からの反射光線を
検出する光検出器と、 該光検出器の出力を受け、上記所定周波数の成分を通過
させる帯域通過フィルタと、 該帯域通過フィルタの出力を復調する復調器と、 該復調器の出力信号をデジタル変換するアナログ・デジ
タル変換器と、 該アナログ・デジタル変換器の出力信号をＦＦＴ演算
し、この演算結果から上記被測定回転物体の回転速度を
算出する制御回路とを具えることを特徴とする回転速度
測定装置。 - 【請求項２】 上記復調器の出力信号を受け、上記制御
回路により通過周波数が調整可能なプログラマブル帯域
通過フィルタと、 該プログラマブル帯域通過フィルタの出力信号をしきい
値と比較する比較器と、 該比較器の出力の周波数を測定する周波数測定手段とを
具え、 上記プログラマブル帯域通過フィルタは、上記被測定回
転物体の回転速度の周波数を含む帯域成分信号を通過さ
せることを特徴とする請求項１記載の回転速度測定装
置。 - 【請求項３】 上記復調器の出力信号を受ける低域通過
フィルタと、 該低域通過フィルタの出力信号の電圧レベルを制御する
レベル制御回路とを具え、該レベル制御回路の出力信号
を上記アナログ・デジタル変換器に入力することを特徴
とする請求項１記載の回転速度測定装置。 - 【請求項４】 上記復調器の出力信号を受ける低域通過
フィルタと、 該低域通過フィルタの出力信号の電圧レベルを制御する
レベル制御回路とを具え、該レベル制御回路の出力信号
を上記プログラマブル帯域通過フィルタに入力すること
を特徴とする請求項１記載の回転速度測定装置。 - 【請求項５】 上記レーザー光源の発生するレーザー光
線は、可視光線であることを特徴とする請求項１、２、
３又は４記載の回転速度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14098894A JPH07325095A (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 回転速度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14098894A JPH07325095A (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 回転速度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07325095A true JPH07325095A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=15281535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14098894A Pending JPH07325095A (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 回転速度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07325095A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2389652A (en) * | 2002-01-23 | 2003-12-17 | Csi Technology Inc | Optical speed sensing system using diffuse reflections |
| US11076093B2 (en) | 2017-01-25 | 2021-07-27 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Image processing method |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP14098894A patent/JPH07325095A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2389652A (en) * | 2002-01-23 | 2003-12-17 | Csi Technology Inc | Optical speed sensing system using diffuse reflections |
| GB2389652B (en) * | 2002-01-23 | 2006-08-30 | Csi Technology Inc | Optical speed sensing system |
| US11076093B2 (en) | 2017-01-25 | 2021-07-27 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Image processing method |
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