RU180028U1

RU180028U1 - CORRELATION SPEED METER

Info

Publication number: RU180028U1
Application number: RU2017141823U
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Панченко; Юлия Геннадьевна Васенёва
Original assignee: Александр Алексеевич Панченко; Юлия Геннадьевна Васенёва
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2018-05-31

Abstract

Полезная модель относится к приборостроению. Сущность полезной модели заключается в том, что корреляционный измеритель скорости содержит первое и второе приемные устройства с усилителями и детекторами, усилитель-ограничитель, первый и второй преобразователи напряжение-частота, блок постоянного запаздывания, первый и второй триггеры с раздельными входами, первую и вторую схемы совпадения, реверсивный счетчик, формирователь импульса при включении питания измерителя, управляемый делитель частоты повторения синхроимпульсов и генератор синхроимпульсов с постоянной частотой повторения. Технический результат – повышение точности измерений в широком диапазоне измеряемых скоростей. 1 ил.The utility model relates to instrumentation. The essence of the utility model is that the correlation speed meter contains the first and second receiving devices with amplifiers and detectors, a limiter amplifier, the first and second voltage-frequency converters, a constant delay unit, the first and second triggers with separate inputs, the first and second circuits coincidences, a reversible counter, a pulse shaper upon power-up of the meter, a controlled divider of the repetition rate of the clock pulses and a clock generator with a constant repetition frequency eniya. EFFECT: increased accuracy of measurements in a wide range of measured speeds. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к приборостроению, а именно к устройствам, используемым в навигационной аппаратуре для определения скорости движущихся объектов и может быть использована предприятиями, выпускающими и эксплуатирующими измерители скорости.The utility model relates to instrumentation, and in particular to devices used in navigation equipment to determine the speed of moving objects and can be used by enterprises manufacturing and operating speed meters.

Как известно, определение скорости в механике движущихся объектов посредством корреляционных измерителей скорости осуществляют по ряду методов, например, по взаимно-корреляционной функции (обычной, полярной или релейной) или совместно по авто-корреляционной и взаимно-корреляционной функциям (обычным, полярным или релейным).As you know, the determination of speed in the mechanics of moving objects by means of correlation speed meters is carried out by a number of methods, for example, by the cross-correlation function (normal, polar or relay) or together by the auto-correlation and cross-correlation functions (ordinary, polar or relay) .

Известен корреляционный измеритель скорости (см. Патент РФ на полезную модель №33236, МПК⁷ G01P 3/80. - Опубл. Б.И. №28, 2003), содержащий вибратор-излучатель, два вибратора-приемника, два приемника с амплитудными детекторами, два усилителя-ограничителя, два регистра сдвига, три триггера, три схемы объединения, пять схем совпадения, схему отрицания, делитель частоты с постоянным коэффициентом деления, управляемый делитель частоты, генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик, два формирователя, блок отсчета и генератор, выход которого соединен с вибратором-излучателем.A known correlation speed meter (see RF Patent for utility model No. 33366, IPC ⁷ G01P 3/80. - Publ. B.I. No. 28, 2003), comprising a vibrator-emitter, two vibrator-receivers, two receivers with amplitude detectors , two limiter amplifiers, two shift registers, three triggers, three combining circuits, five matching circuits, a negation circuit, a constant divider frequency divider, a controlled frequency divider, a clock pulse generator, a reversible counter, two shapers, a reference unit and a generator, the output of which is connected to vibrator emitter.

Известный корреляционный измеритель скорости, реализует заложенный в нем способ полярной взаимно-корреляционной обработки клиппированных (ограниченных) огибающих отраженных сигналов. Он имеет недостатки, обусловленные используемым в нем способом измерения, а именно ошибки и неточности в определении скорости движения объекта, обусловленные декорреляцией сигналов при больших углах его дрейфа (бортового сноса при наличии ветра или течения) и невозможностью определения его величины.Known correlation speed meter, implements the inherent method of polar cross-correlation processing of clipped (limited) envelopes of reflected signals. It has drawbacks caused by the measurement method used in it, namely, errors and inaccuracies in determining the speed of the object, due to decorrelation of signals at large angles of its drift (drift in the presence of wind or current) and the impossibility of determining its value.

Наиболее близким по технической сущности (методу измерения, по большинству признаков) к предлагаемому измерителю является корреляционный измеритель скорости (см. Патент РФ на полезную модель RU №40489, U1 7 G01P 3/80. - Опубл. 10.09.2004, Бюл. №25), содержащий излучающий преобразователь, подключенный к генератору, первый и второй приемные преобразователи, выходы которых подключены соответственно к первому и второму приемным устройствам с усилителями и детекторами, выход первого приемного устройства подключен к входу блока преобразования входного сигнала в сигнал с широтно-импульсной модуляцией и входу первого аналогового инвертора, выход второго приемного устройства соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого аналогового инвертора, причем коэффициенты передачи по обоим входам первого сумматора равны; выход блока преобразования в сигнал с широтно-импульсной модуляцией подключен к информационному входу многоразрядного регистра сдвига, а его выход соединен с входом управления аналогового ключа, информационный вход которого соединен с выходом первого сумматора, выход аналогового ключа подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго аналогового инвертора, вход которого подключен к выходу первого сумматора, причем коэффициент передачи по первому входу второго сумматора в два раза больше коэффициента передачи по второму входу второго сумматора, выход второго сумматора через интегратор подключен к управляемому генератору тактовой частоты, выход которого подключен к тактовым входам многоразрядного регистра сдвига и отсчетному устройству.The closest in technical essence (measurement method, for most signs) to the proposed meter is a correlation speed meter (see RF Patent for Utility Model RU No. 40489, U1 7 G01P 3/80. - Publish. September 10, 2004, Bull. No. 25 ) containing a radiating converter connected to a generator, first and second receiving converters, the outputs of which are connected respectively to the first and second receiving devices with amplifiers and detectors, the output of the first receiving device is connected to the input of the input signal conversion unit into a signal with pulse-width modulation and the input of the first analog inverter, the output of the second receiver is connected to the first input of the first adder, the second input of which is connected to the output of the first analog inverter, the transmission coefficients for both inputs of the first adder are equal; the output of the pulse-width-modulated signal conversion unit is connected to the information input of a multi-bit shift register, and its output is connected to the control input of the analog key, the information input of which is connected to the output of the first adder, the output of the analog key is connected to the first input of the second adder, the second input of which connected to the output of the second analog inverter, the input of which is connected to the output of the first adder, and the transfer coefficient of the first input of the second adder is twice as much transfer coefficient at the second input of the second adder, the output of the second adder through an integrator is connected to a controlled clock, the output of which is connected to the clock inputs of a multi-bit shift register and a reading device.

Данный известный корреляционный измеритель скорости, реализует заложенный в нем известный способ определения скорости движения (см. АС СССР №537315, М. Кл.² G01S 9/66, G01P 3/58, "Способ определения скорости движения судна относительно дна". - Опубл. 30.11.76, Б.И. №44) по авто- и взаимно-корреляционным функциям огибающих принятых сигналов, в котором корреляционную временную задержку определяют по коэффициенту автокорреляции огибающей сигнала одного из приемников, равного значению коэффициента взаимной корреляции от огибающих сигналов с двух приемников.This well-known correlation speed meter, implements the well-known method for determining the speed of movement (see AU USSR No. 5337315, M. Cl. ² G01S 9/66, G01P 3/58, "Method for determining the speed of a vessel relative to the bottom." - Publ. 30.11.76, BI No. 44) according to the auto- and cross-correlation functions of the envelopes of the received signals, in which the correlation time delay is determined by the autocorrelation coefficient of the envelope of the signal of one of the receivers, equal to the value of the cross-correlation coefficient from the envelopes of signals from two receivers .

Однако известный корреляционный измеритель скорости обладает недостатками: низкая точность измерения в широком диапазоне скоростей движения объекта, обусловленные наличием дрейфа нуля в интеграторе и свойством интегратора накапливать шумы при изменении в широких пределах спектрального состава огибающих принятых сигналов из-за изменения скорости движения объекта.However, the known correlation speed meter has disadvantages: low measurement accuracy in a wide range of object speeds, due to the presence of a zero drift in the integrator and the integrator's ability to accumulate noise when the spectral composition of the envelopes of the received signals varies over a wide range due to changes in the speed of the object.

Техническая задача, на которую направлена заявляемая полезная модель, является устранение указанных недостатков, а именно - повышение точности измерителя в широком диапазоне измеряемых скоростей.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to eliminate these drawbacks, namely, to increase the accuracy of the meter in a wide range of measured speeds.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в известный корреляционный измеритель скорости, содержащий излучающий преобразователь, подключенный к генератору, первый и второй приемные преобразователи, выходы которых подключены соответственно к первому и второму приемным устройствам с усилителями и детекторами, многоразрядный регистр сдвига и отсчетное устройство, причем, выход первого приемного устройства имеет сообщение с информационным входом многоразрядного регистра сдвига, в отличие от него, в заявляемый измеритель дополнительно введены усилитель-ограничитель, первый и второй преобразователи напряжение-частота, блок постоянного запаздывания, первый и второй триггеры с раздельными входами, первая и вторая схемы совпадения, реверсивный счетчик, формирователь импульса, управляемый делитель частоты повторения синхроимпульсов и генератор синхроимпульсов с постоянной частотой повторения. При этом выход первого приемного устройства подключен к входу усилителя-ограничителя и входу первого преобразователя напряжение-частота, а выход самого усилителя-ограничителя соединен с информационным входом первого разряда многоразрядного регистра сдвига. Выход многоразрядного регистра сдвига подключен к информационному входу блока постоянного запаздывания и первым входам первого и второго триггеров, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первой и второй схем совпадения Выход блока постоянного запаздывания подключен ко вторым входам первого и второго триггеров. Выход первого преобразователя напряжение-частота подключен ко второму входу первой схемы совпадения, а выход первой схемы совпадения соединен с входом вычитания реверсивного счетчика. Выход второго приемного устройства подключен к входу второго преобразователя напряжение-частота, выход которого соединен со вторым входом второй схемы совпадения, выход которой подключен к входу суммирования реверсивного счетчика. Выход формирователя импульса соединен с входом реверсивного счетчика, выходы разрядов которого подключены к входам управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов, на счетный вход которого поданы сигналы с выхода генератора синхроимпульсов с постоянной частотой повторения, причем выход управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов подключен к тактовым входам разрядов многоразрядного регистра сдвига, блоку постоянного запаздывания и входу отсчетного устройства, при этом многоразрядный регистр сдвига выполняет функцию блока регулируемой задержки, а блок постоянного запаздывания представляет собой второй регистр сдвига.The stated technical problem is achieved by the fact that in the well-known correlation speed meter containing a radiating transducer connected to a generator, first and second receiving transducers, the outputs of which are connected respectively to the first and second receiving devices with amplifiers and detectors, a multi-bit shift register and a reading device, moreover , the output of the first receiving device has a message with the information input of a multi-bit shift register, in contrast to it, in the inventive additional meter The amplifier-limiter, the first and second voltage-frequency converters, the constant delay unit, the first and second triggers with separate inputs, the first and second coincidence circuits, a reversible counter, a pulse shaper, a controlled pulse divider of the pulse repetition rate, and a clock generator with a constant pulse frequency were additionally introduced . The output of the first receiving device is connected to the input of the amplifier-limiter and the input of the first voltage-frequency converter, and the output of the amplifier-limiter itself is connected to the information input of the first discharge of the multi-bit shift register. The output of the multi-bit shift register is connected to the information input of the constant delay unit and the first inputs of the first and second triggers, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second matching circuits. The output of the constant delay unit is connected to the second inputs of the first and second triggers. The output of the first voltage-frequency converter is connected to the second input of the first coincidence circuit, and the output of the first coincidence circuit is connected to the subtraction input of the reverse counter. The output of the second receiving device is connected to the input of the second voltage-frequency converter, the output of which is connected to the second input of the second matching circuit, the output of which is connected to the summing input of the reversible counter. The output of the pulse shaper is connected to the input of the reversible counter, the outputs of the discharges of which are connected to the inputs of a controlled clock frequency divider of the clock repetition, to the counting input of which signals from the output of the clock generator with a constant repetition frequency are supplied, and the output of the controlled clock divider of the clock repetition frequency is connected to the clock inputs of the bits of a multi-bit register shift, the constant delay unit and the input of the reading device, while the multi-bit shift register function of the variable delay unit, and a constant delay block is a second shift register.

Применение заявляемого измерителя, включающего совокупность ограничительных и отличительных признаков - элементы со связями, в том числе первое и второе приемные устройства с усилителями и детекторами, усилитель-ограничитель, первый и второй преобразователи напряжение-частота, блок постоянного запаздывания, первый и второй триггеры с раздельными входами, первую и вторую схемы совпадения, реверсивный счетчик, формирователь импульса при включении питания измерителя, управляемый делитель частоты повторения синхроимпульсов и генератор синхроимпульсов с постоянной частотой повторения, позволяет в общей совокупности повысить его точность за счет совокупности эффектов: сохранения информации об огибающих амплитуд сигналов с выходов первого и второго приемных преобразователей в дискретной форме - в частотах сигналов с выходов первого и второго преобразователей напряжение-частота; использования дифференциальной схемы слежения за счет установки блока постоянного запаздывания и реверсивного счетчика с входами суммирования и вычитания; накопления дискретных сигналов реверсивным счетчиком без наличия дрейфа нуля и благодаря формированию управляемой временной задержки с использованием управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов без дрейфа нуля и в итоге к повышению точности измерителя.The use of the inventive meter, which includes a set of restrictive and distinctive features - elements with connections, including the first and second receiving devices with amplifiers and detectors, an amplifier-limiter, the first and second voltage-frequency converters, a constant-delay unit, the first and second triggers with separate inputs, the first and second matching circuits, a reversible counter, a pulse shaper when the meter is turned on, a controlled clock frequency divider and a generator clock pulses with a constant repetition rate, in the aggregate, can increase its accuracy due to a combination of effects: storing information about the envelopes of the amplitudes of the signals from the outputs of the first and second receiving converters in discrete form - in the frequencies of the signals from the outputs of the first and second voltage-frequency converters; the use of a differential tracking circuit due to the installation of a constant delay unit and a reversible counter with inputs of summation and subtraction; accumulation of discrete signals by a reversible counter without zero drift and due to the formation of a controlled time delay using a controlled divider of the clock repetition rate without zero drift and ultimately to increase the accuracy of the meter.

На чертеже приведена схема корреляционного измерителя скорости.The drawing shows a diagram of a correlation speed meter.

Измеритель содержит генератор 1, подключенный к входу излучающего преобразователя 2, два приемных преобразователя первый 3 и второй 4, подключенные к входам двух приемных устройств 5 и 6 с усилителями и амплитудными детекторами (не показаны). Выход первого приемного устройства 5 подключен к входу усилителя-ограничителя 7 и входу первого преобразователя напряжение-частота 8. Выход усилителя-ограничителя 7 соединен с информационным входом первого разряда многоразрядного регистра сдвига 9. Выход многоразрядного регистра сдвига 9 подключен к информационному входу блока постоянного запаздывания 10 и первым входам первого 11 и второго 12 триггеров. Выход блока постоянного запаздывания 10 подключен ко вторым входам соответственно первого 11 и второго 12 триггеров, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первой 13 и второй 14 схем совпадения. Выход первого преобразователя напряжение-частота 8 подключен ко второму входу первой схемы совпадения 13, выход которой соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 16. Выход второго приемного устройства 6 подключен к входу второго преобразователя напряжение-частота 15, выход которого соединен со вторым входом второй схемы совпадения 14, выход которой подключен к входу суммирования реверсивного счетчика 16. Измеритель также содержит формирователь импульса 17 при включения питания измерителя, а выход формирователя импульса 17 электрически соединен с входом реверсивного счетчика 16, выходы разрядов которого подключены к входам установленного управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов 18, на счетный вход которого подаются сигналы с выхода необходимого генератора синхроимпульсов 19 с постоянной частотой повторения. Выход управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов 18 подключен к тактовым входам разрядов многоразрядного регистра сдвига 9, блоку постоянного запаздывания 10 и входу отсчетного устройства 20, предназначенного для индикации измеренной скорости движения объекта. При этом многоразрядный регистр сдвига 9 выполняет функцию блока регулируемой задержки, а блок постоянного запаздывания 10 представляет собой второй регистр сдвига.The meter contains a generator 1 connected to the input of the emitting transducer 2, two receiving transducers, the first 3 and second 4, connected to the inputs of two receiving devices 5 and 6 with amplifiers and amplitude detectors (not shown). The output of the first receiving device 5 is connected to the input of the amplifier-limiter 7 and the input of the first voltage-frequency converter 8. The output of the amplifier-limiter 7 is connected to the information input of the first bit of the multi-bit shift register 9. The output of the multi-bit shift register 9 is connected to the information input of the constant delay unit 10 and the first inputs of the first 11 and second 12 triggers. The output of the constant delay unit 10 is connected to the second inputs of the first 11 and second 12 triggers, respectively, the outputs of which are connected to the first inputs of the first 13 and second 14 matching schemes, respectively. The output of the first voltage-frequency converter 8 is connected to the second input of the first matching circuit 13, the output of which is connected to the subtraction input of the reverse counter 16. The output of the second receiving device 6 is connected to the input of the second voltage-frequency converter 15, the output of which is connected to the second input of the second matching circuit 14, the output of which is connected to the summing input of the reverse counter 16. The meter also contains a pulse shaper 17 when the meter is turned on, and the output of the pulse shaper 17 is electric ki is connected to the input of the reversible counter 16, the outputs of the discharges of which are connected to the inputs of the installed controlled divider of the repetition rate of clock pulses 18, to the counting input of which signals from the output of the required clock generator 19 with a constant repetition rate are supplied. The output of the controlled divider of the repetition frequency of the clock 18 is connected to the clock inputs of the bits of the multi-bit shift register 9, the constant delay unit 10 and the input of the reading device 20, designed to indicate the measured speed of the object. In this case, the multi-bit shift register 9 performs the function of an adjustable delay unit, and the constant delay unit 10 is a second shift register.

Корреляционный измеритель скорости используют следующим образом. Электрический гармонический сигнал с генератора 1 поступает на излучающий преобразователь 2, где он преобразуется в акустический сигнал, который излучается вертикально вниз и отражается от дна (грунта). Отраженные сигналы принимаются двумя разнесенными по горизонтали приемными преобразователями 3 и 4, которые преобразуют акустические сигналы в электрические. При этом на входы приемных устройств первого 5 и второго 6, поступает информация об огибающих амплитуд высокочастотных сигналов с выходов приемных преобразователей первого 3 и второго 4, в виде электрических высокочастотных сигналов, модулированных по амплитуде случайными сигналами, причем огибающая амплитуд высокочастотного сигнала с выхода второго приемного преобразователя 4, представляет собой задержанную по времени на величину транспортного запаздывания τ_TP огибающую амплитуд высокочастотного сигнала с выхода первого по ходу движения приемного преобразователя 3. Приемные устройства 5 и 6 усиливают и детектируют высокочастотные сигналы. С выхода первого приемного устройства 5 случайный низкочастотный сигнал, сохраняющий информацию об огибающей амплитуд высокочастотного сигнала, поступает на вход усилителя-ограничителя 7 и вход первого преобразователя напряжение-частота 8, на выходе которого частота повторения импульсов пропорциональна значению огибающей амплитуд высокочастотного сигнала. С выхода усилителя-ограничителя 7 случайная импульсная последовательность клиппированных (ограниченных) сигналов поступает на информационный вход первого разряда многоразрядного регистра сдвига 9. С выхода многоразрядного регистра сдвига 9 случайная импульсная последовательность сигналов, задержанная по времени на величину τ_P, поступает на информационный вход блока постоянного запаздывания 10, в виде второго регистра сдвига, количество разрядов которого много меньше количества разрядов многоразрядного регистра сдвига 9. Случайная импульсная последовательность сигналов с выхода многоразрядного регистра сдвига 9 подается на первые входы первого 11 и второго 12 триггеров (с упомянутыми раздельными входами). С выхода блока постоянного запаздывания 10 случайная импульсная последовательность сигналов, дополнительно задержанная на интервал времени Δτ, поступает на вторые входы первого 11 и второго 12 триггеров. В первый триггер 11 записывается код логической единицы фронтом каждого импульса (перепад напряжения от низкого уровня к высокому - не показано), случайной импульсной последовательности сигналов с выхода многоразрядного регистра сдвига 9, задержанной по времени на величину τ_P. Затем в первый триггер 11 записывается код логического нуля фронтом каждого импульса случайной импульсной последовательности сигналов с выхода блока постоянного запаздывания 10, дополнительно задержанной на интервал времени Δτ,. При этом выход первого триггера 11 подключен к первому входу первой схемы совпадения 1 3, на второй вход которой подаются импульсы с выхода первого преобразователя напряжение-частота 8, а выход первой схемы совпадения 13 соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 16, в который, при включении питания измерителя, импульсом с выхода формирователя 17, предварительно записан начальный код, близкий к максимально возможному (все логические единицы). Во второй триггер 12 записывается код логической единицы срезом (перепад напряжения от высокого уровня к низкому - не показано) каждого импульса случайной импульсной последовательности сигналов с выхода многоразрядного регистра сдвига 9, а затем в него записывается код логического нуля срезом каждого импульса с выхода блока постоянного запаздывания 10. Выход второго триггера 12 подключен к первому входу второй схемы совпадения 14, С выхода второго приемного устройства 6 случайный низкочастотный сигнал, сохраняющий информацию о значениях огибающей амплитуд высокочастотного сигнала, поступает на вход второго преобразователя напряжение-частота 15, частота повторения импульсов на выходе которого, сохраняет информацию об огибающей амплитуд высокочастотного сигнала. Выход второго преобразователя напряжение-частота 15 соединен со вторым входом второй схемы совпадения 14, выход которой соединен с входом суммирования реверсивного счетчика 16. Пачки импульсов длительностью Δτ, со случайной частотой повторения, поступающие на вход вычитания реверсивного счетчика 16, это произведение значения случайного сигнала с выхода первого приемного устройства 5 и задержанной в многоразрядном регистре сдвига 9 и блоке постоянного запаздывания 10 случайной импульсной последовательности сигналов с выхода усилителя-ограничителя 7, подключенного к выходу первого приемного устройства 5. Пачки импульсов длительностью Δτ, с другой случайной частотой повторения, поступающие на вход суммирования реверсивного счетчика 16, это произведение значения случайного сигнала с выхода второго приемного устройства 6 и задержанной в многоразрядном регистре сдвига 9 и блоке постоянного запаздывания 10 случайной импульсной последовательности сигналов с выхода усилителя-ограничителя 7, подключенного к выходу первого приемного устройства 5. Полученный сигнал рассогласования накапливается реверсивным счетчиком 16, изменяет код на выходах его разрядов и соответственно, изменяет частоту повторения тактовых импульсов сдвига на выходе управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов 18, при поданных на его счетный вход сигналов с выхода генератора синхроимпульсов 19 с постоянной частотой повторения, и соответственно, управляемо изменяет интервал времени задержки τ_P+Δτ/2 в многоразрядном регистре сдвига 9 и блоке постоянного запаздывания 10, таким образом, чтобы количество импульсов поступающих на вход вычитания реверсивного счетчика 16, стало равным количеству импульсов, поступающих на его вход суммирования. В результате значение коэффициента взаимной корреляции сигналов с выходов первого 5 и второго 6 приемных устройств, станет равным значению коэффициента автокорреляции сигнала с выхода первого приемного устройства 5. При этом значение интервала времени задержки τ_P+Δτ/2 в многоразрядном регистре сдвига 9 и блоке постоянного запаздывания 10 равно вышеприведенной величине транспортного запаздывания τ_TP сигнала с выхода второго приемного устройства 6 относительно сигнала с выхода первого приемного устройства 5. Частота повторения тактовых импульсов сдвига на выходе управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов 18, пропорциональна скорости движения объекта, и отсчетное устройство 20 показывает измеренную скорость. Если скорость движения объекта уменьшится, то величина транспортного запаздывания τ_TP сигнала с выхода второго приемного устройства 6 относительно сигнала с выхода первого приемного устройства 5 увеличится, увеличится количество импульсов поступающих на вход вычитания реверсивного счетчика 16, по сравнению с количеством импульсов поступающих на его вход суммирования. Уменьшится значение кода на выходах разрядов реверсивного счетчика 16, что приведет к увеличению коэффициента деления управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов 18 и соответственно, уменьшению частоты повторения тактовых импульсов сдвига на выходе данного управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов 18, и увеличению интервала времени задержки τ_P+Δτ/2 в многоразрядном регистре сдвига 9 и блоке постоянного запаздывания 10 до тех пор, когда количество импульсов поступающих на вход суммирования реверсивного счетчика 16, станет равным количеству импульсов, поступающих на его вход вычитания. Частота повторения тактовых импульсов сдвига, на выходе управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов 18, пропорциональна скорости движения объекта, и отсчетное устройство 20 показывает измеренную скорость. Если скорость движения объекта возрастет, то величина транспортного запаздывания τ_TP сигнала с выхода второго приемного устройства 6 относительно сигнала с выхода первого приемного устройства 5 уменьшится, увеличится количество импульсов поступающих на вход суммирования реверсивного счетчика 16, по сравнению с количеством импульсов, поступающих на его вход вычитания. Увеличится значение кода на выходах разрядов реверсивного счетчика 16, что приведет к уменьшению коэффициента деления управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов 18 и соответственно, к увеличению частоты повторения тактовых импульсов сдвига на выходе данного управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов 18, и уменьшению интервала времени задержки τ_P+Δτ/2 в многоразрядном регистре сдвига 9 и блоке постоянного запаздывания 10 до тех пор, когда количество импульсов, поступающих на вход вычитания реверсивного счетчика 16, станет равным количеству импульсов поступающих на его вход суммирования. Частота повторения тактовых импульсов сдвига, на выходе управляемого делителя частоты повторения синхроимпульсов 18, пропорциональна скорости движения объекта, и отсчетное устройство 20 показывает измеренную скорость.The correlation speed meter is used as follows. The electric harmonic signal from the generator 1 is fed to the emitting transducer 2, where it is converted into an acoustic signal that is emitted vertically downward and reflected from the bottom (soil). The reflected signals are received by two horizontally spaced receiving transducers 3 and 4, which convert the acoustic signals into electrical ones. In this case, the information on the envelopes of the amplitudes of the high-frequency signals from the outputs of the receiving converters of the first 3 and the second 4, in the form of electrical high-frequency signals modulated in amplitude by random signals, the envelope of the amplitudes of the high-frequency signal from the output of the second receiving Converter 4, is a time delayed by the value of the transport delay τ _TP envelope of the amplitudes of the high-frequency signal from the output of the first downstream receiving transducer 3. Receiving devices 5 and 6 amplify and detect high-frequency signals. From the output of the first receiving device 5, a random low-frequency signal that stores information about the amplitude envelope of the high-frequency signal is fed to the input of the limiter amplifier 7 and the input of the first voltage-frequency converter 8, at the output of which the pulse repetition rate is proportional to the value of the amplitude envelope of the high-frequency signal. From the output of the amplifier-limiter 7, a random pulse sequence of clipped (limited) signals is fed to the information input of the first bit of the multi-bit shift register 9. From the output of the multi-bit shift register 9, a random pulse sequence of signals delayed by time by the value of τ _P is fed to the information input of the constant block delays 10, in the form of a second shift register, the number of bits of which is much less than the number of bits of a multi-bit shift register 9. Random and pulse sequence signal output from the multi-bit shift register 9 is supplied to first inputs of first 11 and second 12 flip-flops (referred to separate inputs). From the output of the constant delay unit 10, a random pulse sequence of signals, additionally delayed by the time interval Δτ, is supplied to the second inputs of the first 11 and second 12 triggers. The first trigger 11 records the code of the logical unit by the front of each pulse (voltage drop from low to high is not shown), a random pulse sequence of signals from the output of the multi-bit shift register 9, delayed by time by the value of τ _P. Then, a logic zero code is written into the first trigger 11 by the front of each pulse of a random pulse sequence of signals from the output of the constant delay unit 10, which is additionally delayed by the time interval Δτ ,. The output of the first trigger 11 is connected to the first input of the first coincidence circuit 1 3, the second input of which is supplied with pulses from the output of the first voltage-frequency converter 8, and the output of the first coincidence circuit 13 is connected to the subtraction input of the reverse counter 16, into which, when turned on power meter, the pulse from the output of the shaper 17, pre-recorded initial code close to the maximum possible (all logical units). In the second trigger 12, the code of the logical unit is recorded by a slice (voltage drop from high to low - not shown) of each pulse of a random pulse sequence of signals from the output of the multi-bit shift register 9, and then a logical zero code is written into it by a cut of each pulse from the output of the constant delay unit 10. The output of the second trigger 12 is connected to the first input of the second matching circuit 14, C the output of the second receiving device 6 random low-frequency signal that stores information about the values of og the amplitude of the high-frequency signal, fed to the input of the second voltage-frequency converter 15, the pulse repetition rate at the output of which stores information about the envelope of the amplitudes of the high-frequency signal. The output of the second voltage-frequency converter 15 is connected to the second input of the second matching circuit 14, the output of which is connected to the summing input of the reverse counter 16. Pulse packets of duration Δτ, with a random repetition rate, fed to the subtraction input of the reverse counter 16, is the product of the value of the random signal with the output of the first receiving device 5 and the delayed in the multi-bit shift register 9 and the constant delay unit 10 of a random pulse sequence of signals from the output of the amplifier-ogre nickel 7 connected to the output of the first receiving device 5. Packs of pulses of duration Δτ, with a different random repetition rate, received at the summing input of the reversing counter 16, is the product of the value of the random signal from the output of the second receiving device 6 and delayed in the multi-bit shift register 9 and block constant delay 10 of a random pulse sequence of signals from the output of the amplifier-limiter 7 connected to the output of the first receiving device 5. The received error signal I accumulate a reversible counter 16, change the code at the outputs of its discharges, and accordingly, change the repetition rate of the shift clock pulses at the output of the controlled clock divider of the repetition rate of the clock pulses 18, when the signals from the output of the clock generator 19 are supplied to its counting input with a constant repetition rate, and accordingly, controllably alter the time delay interval τ _P + Δτ / 2 multi-bit shift register 9 and a constant delay block 10, so that the number of pulses arriving at the input ychitaniya down counter 16 becomes equal to the number of pulses received at its input summing. As a result, the value of the cross-correlation coefficient of the signals from the outputs of the first 5 and second 6 receiving devices will become equal to the value of the autocorrelation coefficient of the signal from the output of the first receiving device 5. The value of the delay time interval τ _P + Δτ / 2 in the multi-bit shift register 9 and the constant block delay 10 is equal to the above value of the transport delay τ _TP signal output from the second receiving device 6 with respect to the signal output from the first receiver 5. repetition frequency clock and shift pulses at the output of the frequency divider managed repetition clock 18, proportional to the velocity of the object and the reading device 20 shows the measured speed. If the object’s speed decreases, the value of the transport delay τ _{TP of the} signal from the output of the second receiving device 6 relative to the signal from the output of the first receiving device 5 will increase, the number of pulses arriving at the subtraction input of the reverse counter 16 will increase, compared with the number of pulses arriving at its summing input . The code value at the outputs of the bits of the reversible counter 16 will decrease, which will lead to an increase in the division ratio of the controlled clock divider of the clock repetition rate 18 and, accordingly, to a decrease in the repetition frequency of the shift clock pulses at the output of this controlled divider of the clock repetition frequency 18, and to an increase in the delay time interval τ _P + Δτ / 2 in the multi-bit shift register 9 and the constant delay unit 10 until the number of pulses arriving at the summing input of the reverse counter 16, will become equal to the number of pulses arriving at its subtraction input. The shift clock repetition rate, at the output of the controlled clock divider 18, is proportional to the speed of the object, and the reading device 20 shows the measured speed. If the object’s speed increases, the value of the transport delay τ _{TP of the} signal from the output of the second receiving device 6 relative to the signal from the output of the first receiving device 5 will decrease, the number of pulses arriving at the summing input of the reverse counter 16 will increase, compared with the number of pulses arriving at its input subtraction. The code value at the outputs of the discharges of the reverse counter 16 will increase, which will lead to a decrease in the division ratio of the controlled clock frequency divider of the clock repetition 18 and, accordingly, to an increase in the frequency of the repetition of the clock shift pulses at the output of this controlled divider of the clock repetition frequency 18, and to a decrease in the delay time interval τ _P + Δτ / 2 in the multi-bit shift register 9 and the constant delay unit 10 until the number of pulses arriving at the subtraction input of the reverse counter ka 16, will become equal to the number of pulses arriving at its input summation. The shift clock repetition rate, at the output of the controlled clock divider 18, is proportional to the speed of the object, and the reading device 20 shows the measured speed.

Причем, что существенно, в блоке постоянного запаздывания 10, первом 11 и втором 12 триггерах, первой 13 и второй 14 схемах совпадения, реверсивном счетчике 16, управляемом делителе частоты повторения синхроимпульсов 18 отсутствуют погрешности, вызванные дрейфом нуля, что характерно для аналогового устройства - интегратора. Этим в итоге достигается повышение точности заявляемого измерителя в широком диапазоне измеряемых скоростей.Moreover, what is significant, in the constant delay unit 10, the first 11 and second 12 triggers, the first 13 and second 14 coincidence circuits, the counter 16, controlled by the clock frequency divider 18 there are no errors caused by zero drift, which is typical for an analog device - integrator . This ultimately improves the accuracy of the inventive meter in a wide range of measured speeds.

Claims

A correlation speed meter comprising a radiating transducer connected to a generator, first and second receiving transducers, the outputs of which are connected respectively to the first and second receiving devices with amplifiers and detectors, a multi-bit shift register and a readout device, the output of the first receiving device having a message with an information input multi-bit shift register, characterized in that it further comprises an amplifier-limiter, the first and second voltage converters frequency, constant delay unit, the first and second triggers with separate inputs, the first and second matching circuits, a reversible counter, a pulse shaper, a controlled clock frequency divider and a clock generator with a constant repetition rate; wherein the output of the first receiving device is connected to the input of the amplifier-limiter and the input of the first voltage-frequency converter, and the output of the amplifier-limiter itself is connected to the information input of the first discharge of the multi-bit shift register; the output of the multi-bit shift register is connected to the information input of the constant delay unit and the first inputs of the first and second triggers, the output of the constant delay unit is connected to the second inputs of the first and second triggers; the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second matching circuits, respectively; the output of the first voltage-frequency converter is connected to the second input of the first coincidence circuit, the output of which is connected to the subtraction input of the reversible counter; the output of the second receiving device is connected to the input of the second voltage-frequency converter, the output of which is connected to the second input of the second matching circuit, the output of which is connected to the summing input of the reversible counter; the output of the pulse shaper is connected to the input of the reversible counter, the outputs of the discharges of which are connected to the inputs of a controlled clock frequency divider of the clock repetition, to the counting input of which signals from the output of the clock generator with a constant repetition frequency are supplied, and the output of the controlled clock divider of the clock repetition frequency is connected to the clock inputs of the bits of a multi-bit register shift, the constant delay unit and the input of the reading device, while the multi-bit shift register function of the variable delay unit, and a constant delay block is a second shift register.