RU1789050C

RU1789050C - Устройство дл измерени скорости рассеивающих свет объектов

Info

Publication number: RU1789050C
Application number: SU884355710A
Authority: RU
Inventors: Дофайде Дитрих; Фабер Михаэль; Райм Герхард; Таукс Гюнтер
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1993-01-15
Also published as: ATE66074T1; LV5691A3; EP0291708B1; EP0291708A2; DK245988A; JPH01112165A; US4923298A; DK171337B1; CA1316705C; DE3864073D1; EP0291708A3; DE3736805A1; JPH0726974B2; DK245988D0

Abstract

И зоб ретен ие относитс к йзмёрител ь- ной технике и может быть использовано дл измерени скоростей светорассеивающих объектов. Целью изобретени вл етс упрощение и повышение надежности устрой -; :::,/ :/: ::: ,:&amp;..- .-. , . ства. С помощью матрицы лазерных диодов, ра 6поло ё1йных с з а а н111|Ц: 11|Гагдм7и ф6ку- сирующего элемента, формируетс в области распределение интенсивности излучени . Фокусирующие линзы направл ют рассе нный вперед и назад свет из измерительной области соответственно на фотодетекторы. Частота фототока фотопри- ем ико в несет информацию о скорости объекта . Матрица лазерных фотодиодов может быть выполнена двухмерной в виде чередующихс полос светодйодбв. Это позвол ет измер ть две компоненты скорости в направлени х X и Z. Если в одной из полос матрицы пропустить один из лазерных диодов , то по вл етс возможность по выходному сигналу фотодетекторов определить знак скорости. Управление направлением излучени светодибдов позвол ет осуществить сканирование области измерений по объекту, что Позвол ет определ ть поЛе ростей. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. ч-f fe

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени скоростей светорассеивающих объектов.; ; :..-

Целью изобретени вл етс упрощение и повышение надежности.

На фиг. 1 представлена оптическа схема устройства; на фиг. 2 - изображение распределени интенсивности в точке измерени ; на фиг. 3 - конструктивна схема матрицы лазерных диодов с распределением излучени в ближнем поле; на фиг. 4 - схематическое изображение двухмерной матрицы лазерных диодов; на фиг. 5-схема варианта устройства с управл емым распределением интенсивности светового пол . .Л. -. ;. . ;: ./ -. :- . - : : Устройство содержит матрицу 1 лазерных диодов, ф окусирующий элемент 2, формирующий в точке 3 измерени распределени 4 интенсивности света (фиг. 2). Имеетс также линза 5, собирающа рассе нный свет в точке 3 измерени . При этом пр мые лучи света задерживаютс ловушкой 6. Линза 5 направл ет рассе нный свет на фотодетектор 7.

Дл приема рассе нного назад света имеетс кольцевое зеркало 8 и линза 9, фокусирующа рассе нный назад свет на фотодетектор 10.

VI 00 Ч)

§

о

1ы

-Матрица 1 лазерных диодов содержит, например, семь лазерных диодов 11 (фиг. 3), расположенных на общей подложке 12 на одной линии с посто нным рассто нием S между ними. Это обеспечивает св зь по фазе излучени фотодиодов в диапазоне от 0. до 180°. Один лазерный диод 11 из диодов. 11 не излучает (например, перекрытий). В результате распределение ближнего пол интенсивности имеет в этом месте провал (фиг. 3). ... - , .. V л .,

Матрица 13 лазерных диодов (фиг. 4) может иметь двухмерное расположение лазерных диодов, например, содержать шесть полосок 14, в каждой из которых расположено по семь лазерных диодов 11. Полоски 14 разнесены на рассто ние Д друг относительно друга. ; -; .;..- „ ;.., ;,- -;-;/; ,:;;..; v- : ;.

Матрица 13 лазерных диодов приводит к распределению ближнего пол в виде 6 х 7 максимумов интенсивности, которые по оси X имеют разнос S, а по оси Z - разное Д друг ртнрситель но друга. При масштабе изображени М это распределение ближнего пол Отобразитс в точке 3 измерени в виде двухмерного распределени интенсивности , что позвол ет проводить измерени двух компонент скорости по ос м X и Z. Отсутствие в м ат рице одного диода позвол ет измер ть направление движени объекта . ..:... r,.-.. :./:/./,:.... -.;;.- . .;.. : :: .. :

В варианте устройства диоды 11 матрицы 1 посредством цепи 15 (фиг. 5) так управл ютс потоку от устройства 16 управлени , что отдельно св занные по фазе лазерные диоды 11 матрицы 1 излучают в заранее заданном направлении, так что полученное от матрицы лазерных диодов 1 распределение интенсивности в точке измерени 3 может устанавливатьс в диапазоне углом от -а до + а. Путем изменени токов управлени возможно перемещать распределение интенсивности по месту во врем измерени , что позвол ет измер ть поле скоростей . v

Устройство работает следующим образом .

Включают матрицу лазерных диодов и с помощью фокусирующего элемента 1 на исследуемом объекте формируют точку 3 измерени в виде двухмерной картины

распределени интенсивности света. Рассе нное на нёбднсфодност х излучение принимаетс через фокусирующие линзы 5, 9 фотодетекторами 7, 10. Частота фототока дает информацию о скорости и направлении

перемещени объекта.. . ;

Claims

Формула изобретени . 1, Устройство дл измерени скорости рассеивающих свет объектов, содержащее лазерный источник света, фокусирующий

элемент, формирователь периодического распределени интенсивности в точке измерени и фотйдетектор, о т л и ч а ю щ е ее тем, что, с целью упрощени и Повышени надежности, лазерный источник света выполнен в виде матрицы лазерных диодов, расположенной в фокальной плоскости фокус и рующегр;эл ём е нта.
2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с тем, что матрица лазерных диодов вьГ- полнена в виде двумерной многополосной матрицы.:
3. Устройство по пп. 1 и 2, о тли ч а ю- щ с тем, что, с целью определени направлени движени объекта, по мень- щей мере один из лазерных диодов матрицы, выполнен неизлучающим. V
4. Устррйство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с тем, что в матрице лазерных диодов .используютс диоды, направление излуче- ни которых может управл тьс электрическими сигналами в угловом диапазоне от - а до + а.

Фаг.З

U

ii- ia

o-J

.4

У

K$H

Заказ 87Тираж Подписное

ВНИИПИ f осударстве нного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР й113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., 4/5