SU1216733A1 - Meter of object movement - Google Patents

Meter of object movement Download PDF

Info

Publication number
SU1216733A1
SU1216733A1 SU843778220A SU3778220A SU1216733A1 SU 1216733 A1 SU1216733 A1 SU 1216733A1 SU 843778220 A SU843778220 A SU 843778220A SU 3778220 A SU3778220 A SU 3778220A SU 1216733 A1 SU1216733 A1 SU 1216733A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
detector
meter
signal
Prior art date
Application number
SU843778220A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк Семенович Телятников
Александр Павлович Толстобров
Вячеслав Григорьевич Хромых
Владимир Алексеевич Чулюков
Original Assignee
Воронежский государственный университет им.Ленинского комсомола
Государственный Союзный научно-исследовательский тракторный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Воронежский государственный университет им.Ленинского комсомола, Государственный Союзный научно-исследовательский тракторный институт filed Critical Воронежский государственный университет им.Ленинского комсомола
Priority to SU843778220A priority Critical patent/SU1216733A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1216733A1 publication Critical patent/SU1216733A1/en

Links

Abstract

Устройствоотноситс  к измерительной техникеи может использоватьс  дл  бесконтактного измерени  скорости прот женных объектов. Цель изобретени  - повьшение точности измерени  скорости прот женного объекта. Прот женный объект 15 перемещаетс  с разной скоростью в направлении от первого фотоприемника к второму и через их пол  зрени  проход т участки поверхностей с различной  ркостью. Сигналы на выходе усилителей 3 и 4 мен ютс  пропорционально  ркости участков поверхности объекта, попадающих в поле зрени  фотопри мников. Преобразование измеренной с помощью измерител  9 временного интервала величины fct в значение скорости объекта осуществл етс  путем вычислени  величины, обратной bt, с помощью преобразовател  14. 2 ил. g (Л fuffThe device relates to measurement technology and can be used for non-contact measurement of the speed of extended objects. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the speed of an extended object. The extended object 15 moves at different speeds in the direction from the first photodetector to the second, and parts of surfaces with different brightness pass through their fields of view. The signals at the output of amplifiers 3 and 4 vary in proportion to the brightness of the surface areas of the object that fall within the field of vision of the photo-detectors. The conversion of the fct value measured by the meter 9 into the object velocity is performed by calculating the reciprocal of bt using the converter 14. 2 Il. g (l fuff

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быгь использовано дл  бесконтактного измерени  скорости прот женных объектов, например подстилающей поверхности, The invention relates to a measurement technique and can be used for contactless measurement of the speed of extended objects, for example, the underlying surface.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  скорости прот женного объекта.The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the speed of an extended object.

На представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2- эпюры сигналов на выходах отдельнЕхгх элементов устройства.On the block diagram of the proposed device; figure 2 is a plot of the signals at the outputs of individual elements of the device.

Устройство содержит два фотоприемника (ФП) i и 2, два усилител  3 и 4, блок 5 вычитани , детектор 6 абсолютной величины, пороговое устройство 7, детектор 8 переднего фронта импульса, измеритель 9 временного интервала, ключ 10, запоминающее устройство (ЗУ) 11, компара тор 12, детектор 13 фронтов импульса , функциональный преобразователь 1/Х 4.The device contains two photodetectors (AF) i and 2, two amplifiers 3 and 4, subtraction unit 5, absolute magnitude detector 6, threshold device 7, pulse front detector 8, time meter 9, key 10, storage device (memory) 11 , comparator 12, detector of 13 pulse fronts, functional converter 1 / X 4.

На движущемс  объекте 15 стрелк обозначено направление его движени Э1 и Э2 участки поверхности объект попадающие в пол  зрени  соответственно первого и второго по ходу двжени  фотоприемных каналов. Оптичекие оси фотоприемников 1 и 2 ориен тированы так, что их пол  зрени  Э и Э2 соприкасаютс  на поверхности объекта 5 движущегос  со скоростью Выходы обоих фотоприемников 1 и 2 подключены через усилители 3 и 4 к входам блока 5 вычитани . Выход услител  3 подключен также к входу кча 10, а выход усилител  4 к входу компаратора 12. На выходе блока 5 вычитани  включены последовательно соединенные детектор 6 абсолютной величины, пороговое устройство 7 и детектор 8 переднего фронта импулса , выход которого подключен к первому входу (входу пуска) измерите- л  9 временного интервала,, и к управл ющему входу ключа 10,, выход кча iO подключен к входу запоминающего устройства 11, выход которого подк,шочен к второму входу компаратора 12. Выход компаратора 12 чере детектор 13 фронтов подключен к втрому входу (Бходу останова) измери 5тел  9 временного интервала, который подключен к функциональному пробразователю 1/Х 14о . Блоки I и 2  вл ютс  точечными фотоприемными устройствами, -сигнал On the moving object 15, the arrow indicates the direction of its movement E1 and E2 surface areas of the object falling into the field of view, respectively, of the first and second along the photoreceiver channels. The optical axes of the photodetectors 1 and 2 are oriented so that their fields of view E and E2 are in contact with the surface of the object 5 moving with speed. The outputs of both photoreceivers 1 and 2 are connected through amplifiers 3 and 4 to the inputs of subtraction unit 5. The output of the amplifier 3 is also connected to the input of kcha 10, and the output of the amplifier 4 to the input of the comparator 12. At the output of the subtraction unit 5, the serially connected absolute detector 6 is connected, the threshold device 7 and the front edge detector 8 of the impulse, whose output is connected to the first input (input start) measure 9 time interval ,, and to the control input of the key 10, the output kcha iO is connected to the input of the storage device 11, the output of which is connected to the second input of the comparator 12. The output of the comparator 12 through the detector 13 fronts is connected to rum entry (Bhodu stop) measurable 5tel slot 9, which is connected to the functional probrazovatelyu 1 / X 14o. Blocks I and 2 are point photodetectors, the signal

емника 2 (Э2) Налы Еemnik 2 (E2) Nalya E

на выходе которых пропорционален IJH-- тегральной  ркости участков поверхности объекта (соответственно Э1 и 32) , попадаю1 4их в поле зрени  их оптических систем. Блоки 3 и 4  вл ютс  линейными усилител ми. Блок 5 вычитани  совместно с детектором 6 абсолютной величины служит дл  формировани  сигнала, пропорциснально- го абсолютной величине разности  ркостей участков 31.и Э2,i Пороговое устройство 7 вырабатывает сигнал логической единицы в случае, когда сигнал на его выходе превысит определенный порог. Детектор 8 переднего фронта служит дл  формировани  короткого импульса по переднему фронту импульса, поступающего на его пход. Запоминающее устройство 11 служит дл  запоминани  величины аналогового сигнала, поступающего на его вход через ключ 10 в момент поступлени  на управл ющий вход ключа импульса с выхода детектора 8 переднего фронта. Компаратор 12 вырабатывает сигнал логического нул , когда сигнал на его первом входе меньше сигнала на его втором входе и сигнал логической единицы, когда сигнал на первом входе больще сигнала на втором входе. Детектор 13 фронтов , служит дл  формировани  коротких импульсов по переднему и заднему фронту импульса, поступающего с схемы 12 сравнени . Измеритель 9 временного интервала 9 осуществл ет измерение промежутка времени между импульсом, поступающим на его первый вход с детектора 8 переднего фронта, и импульсом, поступающим на его второй вход с детектора 13 фронтов. Функциональный преобразователь предназначен дл  преобразовани  поступающей на его вход величины X (интервал времени в обратную величину /X.at the output of which is proportional to IJH– the integral brightness of the surface areas of the object (respectively Э1 and 32), I get into their field of vision of their optical systems. Blocks 3 and 4 are linear amplifiers. The subtraction unit 5 together with the absolute magnitude detector 6 serves to generate a signal proportional to the absolute value of the difference between the weights of the sections 31. and E2, i. Threshold device 7 generates a signal of a logical unit in the case when the signal at its output exceeds a certain threshold. The front edge detector 8 serves to form a short pulse along the leading edge of the pulse entering its passage. The storage device 11 serves to store the value of the analog signal arriving at its input through the key 10 at the moment the pulse key arrives at the control input from the output of the leading edge detector 8. The comparator 12 generates a logical zero signal when the signal at its first input is less than the signal at its second input and the signal of a logical unit when the signal at the first input is larger than the signal at the second input. The detector 13 of the fronts is used to form short pulses along the leading and trailing edge of the pulse coming from the comparison circuit 12. The meter 9 of the time interval 9 measures the time interval between the pulse arriving at its first input from the front-edge detector 8 and the pulse arriving at its second input from the detector of the 13 fronts. The functional converter is intended to convert the quantity X arriving at its input (the time interval to the reciprocal of the magnitude / X.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Прот женный объект 15, скорость которого измен етс , перемещаетс  в направлении от первого фотоприемника к второму. Участки поверхности с различной  ркостью поочередно проход т через пол  зрени  фотопри- (Э1) и фотоприемника В результате этого сиг- i Ei на выходе усилите3The extended object 15, whose speed varies, moves in the direction from the first photodetector to the second. Sections of the surface with different brightness alternately pass through the field of photo-photo- (E1) and photodetector. As a result, the signal i Ei at the output will increase3

лей 3 и 4 измен ютс  пропорционально  ркости участков поверхности объекта , попадающих в поле зрени  соответствующих фотоприемников. На фиг.2а,б в качестве примера представлены эпюры возможного характера зависимостей сигналов Е и Е от времени. Сигнал E4(t) полностью повтор ет ход изменени  сигнала Ej(t), но отстает от него на неизвестный интервал времени, определ емый известным рассто нием между фотоприемниками (базой) и измер емой скоростью V объекта. Блок 5 вычитани  вместе с детектором 6 абсолютной величины осуществл ет формирование сигнала ,, - Е4| , пропорционального абсолютной величине разности  ркости участков поверхности объекта. Сигнал на выходе детектора 6 абсолютной величины представлен на фиг.2в. Здесь показана величина порога &Е срабатывани  порогового устройства 7, сигнал на выходе которого показан на фиг.2г. Этот сигнал принимает значение ло- .гической единицы, когда разность сигналов фотоприемников Е„ и Е по абсолютной величине превышает величину порога ДЕ. Сто щий на выходе порогового устройства 7 детектор 8 переднего фронта импульса фиксирует моменты времени (t,t.j,t) когда абсолютное значение разности сигналов фотоприемников Е, и Е становитс  больше величины порога iE, вырабатыва  в этот момент короткий импульс Eg, показанный на фиг.2д Так как рассто ние между фотоприемниками д5 известно, это эквивалентно фиксации момента времени, когда величина /Е - Е /uS, котора  приближенно равна пространственной производной  ркости объекта в окрестности измер емого участка, становитс  равной заданному пороговому значению лЕ/iS. Импульс Ед(фиг.2д) с детектора 8 переднего фронта открывает ключ 10, в результате чего в запоминающем устройстве 11 запоминаетс  сигнал Е„ (фиг.2е - сплощна  лини ), равный значению сигнала  ркости ЕЗ в первом по ходу движени  приемном канале в момент времени t,, фиксируемый детектором 8 переднего фронта. На фиг.2е пунктиром показан также сигнал E(t), поступающий с усилител  4 на первый вход компаратора 12, на второй вход которогоLeagues 3 and 4 vary in proportion to the brightness of the surface areas of the object that fall within the field of view of the corresponding photodetectors. On figa, b, diagrams of the possible nature of the dependence of the signals E and E on time are presented as an example. The signal E4 (t) completely repeats the course of the signal Ej (t), but lags behind it by an unknown time interval determined by the known distance between the photoreceivers (base) and the measured velocity V of the object. Block 5 subtraction together with the detector 6 absolute magnitude produces the formation of a signal, -E4 | proportional to the absolute value of the difference in brightness of the surface areas of the object. The signal at the output of the detector 6 absolute values presented on figv. The threshold value & E of the threshold device 7 is shown here, the output signal of which is shown in FIG. This signal takes the value of a logical unit when the difference between the signals of photodetectors Е „and Е in absolute value exceeds the value of the threshold ЕД. The detector 8 of the leading edge of the pulse at the output of the threshold device 7 captures the time points (t, tj, t) when the absolute value of the difference between the signals of the photodetectors E and E becomes greater than the threshold value iE, producing at this moment a short pulse Eg shown in FIG. 2d Since the distance between the photodetectors d5 is known, this is equivalent to fixing the point in time when the quantity / E - E / uS, which is approximately equal to the spatial derivative of the object's brightness in the vicinity of the measured region, becomes equal to threshold value Le / iS. Impulse U (fig. 2d) from the front-edge detector 8 opens the key 10, as a result of which the memory device 11 stores the signal Е "(fig. 2e - flat line), equal to the value of the signal signal EZ in the first receiving channel during the movement time t ,, fixed detector 8 front of the front. On fig.2e the dotted line also shows the signal E (t), coming from amplifier 4 to the first input of the comparator 12, to the second input of which

1673316733

поступает сигнал Е.. с выход  запоминающего устройства 11. Как показано на фиг,2ж, сигнал на выходе компаратора 12 принимает значени  логичес- 5 кой единицы, когда сигнал Е на одном его входе больще сигнала на другом его входе. Вырабатыва  короткие импульсы по переднему, и заднему фронтам импульса, поступающего с выходаThe signal E comes from the output of the memory 11. As shown in FIG. 2g, the signal at the output of the comparator 12 takes the values of a logical unit 5, when the signal E at one of its inputs is larger than the signal at its other input. Generates short pulses on the front and rear edges of the pulse coming from the output

10 компаратора, детектор 13 фронтов импульса фиксирует моменты времени, когда наступает равенство сигналов Е и Е„ (на фиг. 2 моменты tj, Ц , t), т.е.когда в поле зрени  фотоприем15 ника 2 в результате движени  объекта попадает участок,  ркость которого измерена фотоприемником 1 в предшествующий момент времени, соответственно t,, t , tj .10 of the comparator, the detector of the 13 fronts of the pulse fixes the moments of time when the signals E and E are equal (in Fig. 2 the moments tj, C, t), i.e. when the photoreceiver 15 of nick 2 is in the field of view, as a result of the object moving, the brightness of which is measured by the photodetector 1 at the preceding point in time, respectively, t ,, t, tj.

2Q Измерение промежутка времени между моментами t, и t (t и t, tj и tg), осуществл емое с помощью измерител  9 временного интервала, позвол ет вычислить скорость движени 2Q The measurement of the time interval between the moments t, and t (t and t, tj and tg), carried out with the help of the time meter 9, allows to calculate the speed of movement

25 объекта, как отношение &S/ it,25 objects, like the & S / it ratio,

где ь S - известное рассто ние между фотоприемниками I и 2, а - t (.,, tf tf) Вследствие того, что величина д8 фиксирована, пре ,„ образование измеренной с помощью блока 9 величины временного интервала At в значение скорости объекта осуществл етс  путем вычислени  величины обратной At с помощью функционального преобразовател  10, выполн ющего операцию 1/X над входным сигналом X с соответствующим масштабным коэффициентом.where S is the known distance between the photoreceivers I and 2, a is t (. ,, tf tf) Due to the fact that the value of g8 is fixed, pre, the formation of the value of the time interval At measured by the block 9 of the object is by calculating the value of the inverse At using a function converter 10 that performs operation 1 / X on the input signal X with the appropriate scale factor.

Рассмотренный измеритель может быть выполнен на базе существующих стандартных аналоговых и цифровых элементов.The considered meter can be made on the basis of existing standard analog and digital elements.

3535

4040

Преобразователь /X может быть реализован с помощью устройства деЛенин - аналогового или цифрового, на основе нелинейного элемента, имеющего гиперболическую амплитудную характеристику. В случае, когда преобразуема  входна  величинаThe converter / X can be implemented using a deLenin device - analog or digital, based on a nonlinear element having a hyperbolic amplitude characteristic. In the case where the input variable is convertible

(интервал времени} представлена в цифровом коде, преобразователь 1/X может быть достаточно просто выполнен в виде перекодировщика, реализованного на элементах цифровой логики или специально запрограммированного запоминающего устройства.(time interval} is represented in a digital code, the 1 / X converter can be quite simply made in the form of a transcoder implemented on elements of digital logic or a specially programmed memory device.

В качестве измерител  временного нтервала может быть использован.As a time line meter, it can be used.

SS

например, таймер, реализованный на основе счетчика импульсов и генератора тактовых импульсов, запускаемого импульсом запуска и останавливаемого импульсом останова, или любое другое устройство, реализующее функцию измерени  интервала времени между импульсами, поступающими на два его входа. Блок вычитани  может быть реализован на базе дифференциального усилител , детектор абсолютной величины - по схеме двух- периодного выпр млени . Запоминающее устройство с ключом на входе может быть реализовано, например, по одной из схем устройства выборки- хранени .For example, a timer implemented on the basis of a pulse counter and a clock pulse generator triggered by a start pulse and stopped by a pulse stop, or any other device that implements the function of measuring the time interval between pulses to its two inputs. The subtraction unit can be implemented on the basis of a differential amplifier, and an absolute magnitude detector can be implemented using a two-period rectifier circuit. A storage device with a key at the input can be implemented, for example, according to one of the schemes of the sampling-storage device.

Claims (1)

Формула изобретениInvention Formula Измеритель скорости движени  объекта , содержащий два рассредоточенных вдоль траектории объекта фотоприемника с включенными на их выходах усилител ми, компаратор, последовательно соединенные ключ и запоминающее устройство, подключенные к одному входу компаратора, другойAn object speed meter containing two photoreceivers dispersed along the object trajectory with amplifiers connected at their outputs, a comparator, a key connected in series and a memory device connected to one input of the comparator, the other 336336 вход которого подключен к выходу усилител , соединенного с выходом второго по ходу движени  фотоприемника , пороговые устройства, детек- тор переднего фронта импульса, последовательно подключенные к измерителю временного интервала, и включенный на выходе измерител  временного интервала функциональный преобразователь отличающий - с   тем, что, с целью повышени  точности, в него дополнительно введены блок вычитани , детектор абсолютной величины и детектор фронтовthe input of which is connected to the output of the amplifier connected to the output of the second along the photodetector's movement, threshold devices, a detector of the leading edge of the pulse, connected in series to the time interval meter, and a functional converter at the output of the time meter, with In order to improve accuracy, a subtraction unit, an absolute magnitude detector and a front detector are added to it. импульсов, при этом входы блока вычитани  подключены к выходам усилителей фотоприемников, а выход - через детектор абсолютной величины к входу порогового устройства, выход компаратора через детектор фронтов подключен к первому входу измерител  временных интервалов, а выход детектора переднего фронта - к второму входу измерител  временных интервалов и к входу управлени  ключа, вход которого подключен к выходу усилител  первого по ходу движени  фотоприемника.pulses, while the inputs of the subtraction unit are connected to the outputs of the photodetector amplifiers, and the output is through an absolute magnitude detector to the input of the threshold device, the comparator output is connected to the first time interval meter through the edge detector, and the front edge detector output to the second time meter input and to the control input of the key, the input of which is connected to the output of the amplifier of the first along the photodetector movement.
SU843778220A 1984-08-06 1984-08-06 Meter of object movement SU1216733A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843778220A SU1216733A1 (en) 1984-08-06 1984-08-06 Meter of object movement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843778220A SU1216733A1 (en) 1984-08-06 1984-08-06 Meter of object movement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1216733A1 true SU1216733A1 (en) 1986-03-07

Family

ID=21133767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843778220A SU1216733A1 (en) 1984-08-06 1984-08-06 Meter of object movement

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1216733A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 634207, кл. G 01 Р 3/36, 1978. Авторское свидетельство СССР № 502325, кл. G О Р 3/36, 1976. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7212278B2 (en) Method and device for recording a three-dimensional distance-measuring image
US5359404A (en) Laser-based speed measuring device
US5521696A (en) Laser-based speed measuring device
CN207601308U (en) A kind of laser ranging system
JPS59100864A (en) Method of detecting motion of body through noncontacting manner
EP0097041A2 (en) Correlation of noise signals
SU1216733A1 (en) Meter of object movement
CN101702617B (en) High-precision +/-180 DEG digital phase distinguishing method and applying device thereof
US5867125A (en) Incremental phase and distance measurement through digital phase signature comparison
SU1677641A1 (en) Vehicle linear speed optoelectronic correlative meter
RU2127867C1 (en) Method of dynamic measurement of angular displacements
SU911136A1 (en) Method and device for measuring length of moving articles
JPS6023739Y2 (en) light wave distance meter
SU1377746A1 (en) Digital device for measuring acceleration
RU2138055C1 (en) Gear measuring speed of vehicle
SU779903A1 (en) Digital phase meter
SU1040418A1 (en) Correlation-type speed meter
SU1083119A1 (en) Correlation meter of slipping rate
SU737855A1 (en) Electric power measuring device
SU1509743A1 (en) Correlation meter of speed
SU842390A1 (en) Device for measuring length of articles moving in longitudinal stream
SU1254392A1 (en) Meter of velocity of motion of elongated object
SU402803A1 (en) VPTB
JPS63103904A (en) Length and speed measuring instrument
RU2010186C1 (en) Device for measuring parameters of vibrations