SU1040418A1 - Коррел ционный измеритель скорости - Google Patents

Abstract

КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ, содержащий усилитель-ограничитель первого канала, выходом, подключенный к входам первой и третьей схем И, усилитель-ограничитель второго канала, выход которого соединен с входами второй и чет- вертой схем И, выходы первой и четвертой схем И подключены к первому входу, а второй и третьей схем И к второму вкоду двухканального пол рного коррел тора, выход которото соединен с первыми входами вух схем совпадени , выходы которых подключены к реверсивному счетчику пути, второй вход первой схемы совпадени  соединен со вторыми входами первой и второй схем И, а второй вход второй схеки совпадени  --со вторыми входами третьей и четвертой схем И, о т л и ч- а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности определени  знака при движении объекта на малых скорост х , он снабжен двум  регистрами сдвига, двум  .синхронными детекторами , двум  интеграторами, компаратором и схемой НЕ, при этом вход первого регистра сдвига подключен к выходу усилител -ограничител  второго канала, а вход второго регистра - к выходу усилител -ограничител  первого канала, счетные входы двух регистров соединены .с выходом двухканального пол рного коррел тора, а выходы с первыми входами соответствующих (Л . синхронных детекторов, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго интеграторов , выходы которых соединены i с входами компаратора, выход i рого подключен ко второму входу первой схемы совпадени  и входу схемы НЕ, выход которой соединен со вторьом входом второй схемы совпадео: ни , причем второй вход первого синхронного л тектора подключенк вхо4 ду первого усилител -ограничител , .а второй вход второго синхронного детектора - ко входу второго усГилител -ограничител ..

Description

Изобретение относитс  к приборо строению и может быть использовано .предпри ти ми, выпускающими и эксплуатирующими измерители скорос Известен коррел ционный измеритель скорости, содержащий два усилител -ограничител , два раздельных регистра сдвига, схемы совпадени - и вычитани , схему ИЛИ, инте ратор, генератор тактовых импульсо счетчик импульсов и соответствующие св зи ij . Недоста-тком данного устройства   л етс  то, что оно не определ ет знака при движении объекта в пр мом и обратном направлени х. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  измерени  пути и линейной скорости объекта, содержащее св занные- с выходами двух .фотоэлектрических датчиков усилители-ограничители , подключенные к входам двухканального пол рного коррел тора, четыре схемы И, две схемы совпадени  разности, два триггера,один из которых использова в качестве триггера знака, причем входы .первой и третьей схем И подключены к первому, а второй и четвертой - ко второму усилител м-ограничител м , выходы которых соответственно подключены также к первой схеме совпа дени  разности, пер вому входу триггера, второй схеме совпадени  разности и второму входу триггера, выход последнего чере схемы совпадени  разности св зан с входами триггера знака, причем выход триггера знака св зан с первой у второй, а второй - с третьей и четвертой схемами И, выходы первой и четвертой схем И соединены с первым, а выходы второй и тре тьей - со вторым входом коррел тор Недостатком известного устройст  вл етс  низка  точность определен знака при движении объекта на малы скорост х и, следовательно, невысо ка  точность измерени  пути и линейной скорости объекта при движен . его в пр мом и обратном направлени х . Низка  точность определени  знака движени  объекта на малых скорост х возникает в результате того , что врем  задержки между йигнум-сигналами (с выходов усилителей-ограничителей ) при движении на малых скорост х больше, чем минимальна  длительность импульсов этих сигналов. Это приводит к нару шению последовательности прихода сигнум-сигналов на входы триггера и схем совпадени  разности и,следовательно , к неправильному состо  нию триггера знака, что может при ,вести к нарушению работоспособности всего устройства в целом. Цель изобретени  - повышение точности oпiJeдeлeни  знака при двиении объекта на малых скорост х. Указанна  цель достигаетс  тем, то коррел ционный измеритель скорости , содержащий усилительгограничитель первого канала, выходом подключенный к входам первой и третьей схем И, усилитель-ограничитель второго канала, выход которого соединен с входами второй и четвертой схем И, выходы первой и четвертой, схем И подключены к первому входу, а второй и третьей схем И - ко эторому входу двухканального пол рного коррел тора, выход которого соединен с первыми входами двух схем совпадени , св занных с реверсивным счетчиком пути, второй вход первой схемы совпадени  соединен со вторыми входами первой и второй схем И, а второй вход второй . схемы совпадени  - со вторыми входами третьей и четвертой схемы .И, снабжен двум  регистрами сдвига, i двум  синхронными детекторами, двум  интеграторами, компаратором и схемой НЕ, при этом вход первого регистра сдвига подключен к выходу усилител -ограничител  второго канала , а вход второго регистра сдвига - к выходу усилител -ограничител  пёр- . вого канала, счетные входы двух регистров сдвига соединены с выxoJboM двухкаыальйого пол рного коррел тора , а выходы - с первыми входами соответствующих синхронных детекторов, выходы которых подключе ны соответственно к входам первого и второго интеграторов, выходы которых соединены с входами компаратора , выход которого подключен ко второму входу первой схемы совпадени  и входу схемы НЕ,выход которой соединен со вторьом входом второй схемы совпадени , причем второй вход первого синхронного детектора .подключен к входу первого усилител ограничител , а второй вход второго синхронного детектора - к входу второго усилител  ограничител . В предлагаемом коррел торе исключаетс  блок формировани  знака движени  на принципе сравнени  времени задержки между сигнум-сигналами и включаетс  блок, который определ ет знак с помощью двух точек на функции взаимной коррел ции, отсто щих от нулевого временного сдвига на врем  задержки, определ емое в регистрах сдвига. На фиг. 1 приведена принципиальна  схема коррел ционного измерител  скорости; на фиг. 2 - кривые функций взаимной коррел ции при движении объекта в пр мом и обратном направлени х. Устройство содержит генератор 1, выход которого подключен к вибратору-излучателю 2, два вибратораприемника 3 и 4, выходы которых подключены к усилител м 5 и 6 с амплитудным детектированием, соединенным с усилител ми-ограничител й- . ми 7 и 8, четыре схемы И 9 .- 12, 5 на входы которых поступают сигналы с усилителей-ограничителей 7- и 8, двухканальный пол рный коррел тор 13, включающий схему 14 совпадени , подключенную к схемам И 9 - 12, Ю генератору 15 тактовых импульсов и . регистру 16 сдвига, выход которого подключен к схемам 17 и 18 совпадени , а их выходы - к усредн ющей : сх.еме 19, две схемы 20 и 21 совпа- j дени , входы которых подключены к . схемам И 9 - 12 и двухканальному пол рному коррел тору 13, а выходы :к реверсивному счетчику 12 пути, два регистра 23 и 24 сдвига, входы которых.подключены к усилител м- 20 ограничител м 7 и 8 и генератору 15 тактовых импульсов, а выходы - К; синхронным детекторам 25 и 26, вторые: входы которых подключены к усилител м 5 и 6 с амплитудным детек- .25 тированием, а выходы- - к интеграто.рам 27 и 28, компарато р 29, входы которого подключены к интеграторам 27 и 28, а выход - к схеме НЕ .30 схемам И 11 и 12 и.схеме 20 совпа- 30 дени , выход схемы НЕ 30 подключен к схемам И 9 и 10 и схеме 21 совпадени  .

. ..

Коррел ционный, измеритель скорое- 35 ти работает следующим образом.

Электрический гармонический сигнал с.генератора 1 подаетс  на вибратор-излучатель 2, где он преоб разуетс  в акустический сигнал, ... который излучаетс  вертикально вниз и отражаетс  от дна/ Отраженный сигнал принимаетс  двум  вибраторами-приемниками 3 и 4, где акустический сигнал преобразуетс  в электрический и усиливаетс  затем . 45 усилител ми 5 и 6 с амплитудным детектированием. Свыходов этих усилителей сигналы поступают на усилители-ограничители 7 и 8 и синхронные детекторы 25 и 26. С выхода уси- 50 лител -ограничител  7 сигнум-сигнал у S signx подаетс  на входы схем И 10 и 12 и регистр 24 сдвига, число разр дов которого меньше чис- ла разр дов регистра 16 сдвига и ее равно числу разр дов регистра 23 сдвига. С выхода усилител -ограничител  8 сигнум-сигнал у signx подаетс  на входы схем И 9 и 11 и регистр 23 сдвига. При движении , вперед, т.е. положительной скороети , у через схему И 12, а у через схему И 11 поступают на вход двухканального пол рного коррел тора 13. Схема 14 совпадений осуществл .ет дискретизацию поступающего на него сигнум-сигнала у , -после чего он преобразуетс  в пачку импульсов котора  продвигаетс  через регистр 16 сдвига тактовыми импульсами, вырабатываемыми- управл емым генератором 15. При этом врем  задержки равно произведению периода следова ни  тактовых импульсов на число  чеек регистра 16 сдвига. На схему 17 совпадений поступает задержанный регистром сдвига 16 сигнум-сигнал у и сигнум-сигнал у . Дифференциальна  схема выхода корр.ел тора .13, выполненна  на схемах 17 и 18 совпадени , подает сигнал на усредн ющую схему 19, котора  управл ет работой генератора тактовых импульсов 15, т.е. его частотой на выходе. Так как величина транспортного запаздывани , сигналов однозначно св зана со скоростью движени , то аналогом cкopocт I  вл етс  частота следовали  тактовых импульсов с выхода генератора 15. Дл  нахождени  знака при движении объек .та в пр мом или обратном направлении вначале определ ютс  Две точки 2 и 1 или 1 и 2 (фиг, 2) функции взаимной коррел ции, отсто щие от нулевого временного сдвига на врем  задержки, определенное в регистрах 23 и 24 cдвигa.f ср и (рг4) Затем в компа:раторе 29 сравниваютс  величины ам1плитуд функции взаимной коррел ции в этих точках. Амплитуды вырабатываютс  соответственно элементами 25, 27 и 26, 28. При движении вперед с выхода компаратора 29 при любой скорости формируетс  знак плюс, так как амплитуда точки функции взаимной коррел ции в положительной четверти (точ .ка 2) больше, чем амплитуда точки функции взаимной коррел ции в отрицательной четверти (точка 1), и, наоборот, при движении назад с выхода схемы НЕ 30 при любой скорости формируетс  знак плюс, так как амплитуда точки функции взаимной коррел ции в отрицательной четверти (точка 1) больше, чем амплитуда точки функции взаимной коррел ции в положительной четверти (точка 2).

Применение предлагаемого коррел ционного измерител  скорости позвол ет повысить точность определени  знака при движении объекта на малых скорост х и, следовательно, повысить точность измерени  пути и- линейной скорости объекта при движении,его в пр мом и обратном направлении.

fc/

Claims (1)

1. КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ, содержащий усилитель-ограничитель первого канала, выходом, подключенный к входам первой и третьей схем И, усилитель-ограничитель второго канала, выход которого соединен с входами второй и четвертой схем И, выходы первой и четвертой схем И подключены к первому входу, а второй и третьей схем И - к второму входу двухканального полярного коррелятора, выход которого соединен с первыми'входами цвух · схем совпадения, выходы которых подключены к реверсивному счетчику пути, второй вход первой схемы совпадения соединен со вторыми входами первой и второй схем И, а второй вход второй схеил совпадения -со вторыми входами третьей и четвертой схем И, о т л и ч- а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения точности определения знака при движении объекта на малых скоростях, он 'снабжен двумя регистрами сдвига, двумя .синхронными детекторами, двумя интеграторами, компаратором и схемой НЕ, при этом вход первого регистра сдвига подключен к выходу усилителя-ограничителя второго канала, а вход второго регистра — к выходу усилителя-ограничителя первого канала, ^счетные входы двух регистров соединены .с выходом двухканального полярного коррелятора, а выходы с первыми входами соответствующих синхронных детекторов, выходы κόίόрых подключены соответственно к входам первого и второго интеграторов , выходы которых соединены ν с входами компаратора, выход кото-V рого подключен ко второму входу первой схемы совпадения и входу схемы НЕ, выход которой соединен со вторым входом второй схемы совпадения, причем второй вход первого синхронного детектора подключен'к входу первого усилителя-ограничителя, а второй вход второго синхронного детектора - ко входу второго усилителя-ограничителя..

   a® .S.U «I)__1040418