SU1290172A1 - Velocity meter - Google Patents
Velocity meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1290172A1 SU1290172A1 SU853953461A SU3953461A SU1290172A1 SU 1290172 A1 SU1290172 A1 SU 1290172A1 SU 853953461 A SU853953461 A SU 853953461A SU 3953461 A SU3953461 A SU 3953461A SU 1290172 A1 SU1290172 A1 SU 1290172A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- photodetector
- output
- input
- differential amplifier
- channels
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к оптическим измерител м скорости перемещени прот женного оптически неоднородного объекта. Цель изобретени - уменьшение погрешности измерени скорости. Оптические оси фотоприемников (Ф) параллельны между собой, перпендикул рны поверхности объекта 12 и разнесены в направлении движени на рассто ни , кратные пространственному периоду растрового фотодетектора 2. Объективы 1 формируют в плоскости растровых фотодетекторов 2 изображени разных участков прот женного объекта 12. На выходах дифференциальных усилителей 3 по вл ютс сигналы с одинаковой дл S (Л с tffuefThis invention relates to an optical meter for the speed of movement of an extended optically inhomogeneous object. The purpose of the invention is to reduce the speed measurement error. The optical axes of the photodetectors (Φ) are parallel to each other, perpendicular to the surface of object 12 and spaced in the direction of motion over distances that are multiple to the spatial period of the raster photodetector 2. Objectives 1 form, in the plane of the raster photodetector 2, images of different sections of the extended object 12. At the outputs of the differential Amplifiers 3 appear signals with the same for S (L with tffuef
Description
129129
всех Ф частотой, пропорциональной скорости движени объекта 12, и фазой . Выходные сигналы Ф подаютс на входы многоканального блока 4 фазовой коррекции. Если частота след щего фильтра 5 равна частоте сигналов с Ф, на выходах фазовых детекторов 7 по в тс напр жени , пол рность которых зависит от фазового рассогласовани каждого Ф относительно сигнала след щего фильтра 5. Компараторы 8 в заИзобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано на транспорте, в аэрофотографии и в прокатном производстве дл бесконтактного измерени скорости перемещени прот женного оптически неоднородного объекта.all Φ with a frequency proportional to the speed of movement of the object 12 and the phase. The output signals Φ are fed to the inputs of the multichannel phase correction unit 4. If the frequency of the tracking filter 5 is equal to the frequency of the signals with Φ, the outputs of the phase detectors 7 are in terms of the voltage, the polarity of which depends on the phase mismatch of each Φ relative to the signal of the following filter 5. Comparators 8 in the invention relate to the measurement technique and can be used in transportation, in aerial photography and in rolling mills for contactless measurement of the speed of movement of an extended optically inhomogeneous object.
Цель изобретени - уменьшение погрешности измерени скорости.The purpose of the invention is to reduce the speed measurement error.
На фиг.1 изображена функциональна схема измерител скорости на фиг.2 - векторна диаграмма одной из возможных реализаций сигнала на выходе многоканального блока фазовой коррекции.Fig. 1 shows a functional diagram of the speed meter in Fig. 2, a vector diagram of one of the possible implementations of the signal at the output of the multichannel phase correction unit.
Измеритель скорости содержит по меньшей мере два фотоприемника с параллельными оптическими ос ми, каждый из которых состоит из объектива 1, дифференциального растрового фотодетектора 2 и дифференциального усилител 3, многоканальный блок 4 фазовой коррекции, след щий фильтр 5, представл ющий собой управл емый по частоте генератор с фазовой автоподстройкой частоты, и частотомер 6. Многоканальный блок 4 фазовой коррекции содержит идентичные каналы, каждый из которых включает фазовый детектор 7, компаратор 8, электронный переключатель 9 и два резистора 10 разв зки, а также дифференциальный усилитель 11, общий дл всех каналов Число каналов многоканального блока 4 фазовой коррекции равно числу фотоприемников .The speed meter contains at least two photodetectors with parallel optical axes, each of which consists of a lens 1, a differential raster photo detector 2 and a differential amplifier 3, a multichannel phase correction unit 4, a tracking filter 5, which is a frequency controlled oscillator with phase locked loop and frequency meter 6. The multichannel phase correction block 4 contains identical channels, each of which includes a phase detector 7, a comparator 8, an electronic switch 9 and two resistors 10 as well as a differential amplifier 11, common to all channels. The number of channels of the multichannel phase correction unit 4 is equal to the number of photodetectors.
Оптические оси фотоприемников параллельны между собой, перпендику- п рны поверхности объекта 12 и разнесены в направлении движени на рас72The optical axes of the photodetectors are parallel to each other, perpendicular to the surface of the object 12 and spaced apart in the direction of motion by
висимости от пол рности выходных сигналов фазового детектора 7 вырабатывают управл ющие сигналы, перевод щие электронный переключатель 9 в соответствующее положение. Выходной результирующий сигнал дифференциального усилител 11 поступает на вход след щего фильтра 5, который автоматически подстраиваетс к частоте сигнала . 2 ил.depending on the polarity of the output signals of the phase detector 7, control signals are generated that bring the electronic switch 9 to the appropriate position. The output of the resulting signal of the differential amplifier 11 is fed to the input of the tracking filter 5, which automatically adjusts to the frequency of the signal. 2 Il.
сто ни , кратные пространственному периоду растрового фотодетектора 2. Дифференциальный растровый фотодетектор 2, установленный в плоскости изображени объектива 1, своими выходами соединен с входами дифференциального усилител 3, выход которого соединен с сигнальным входом соответствующего электронного переключаоthe multiples of the spatial period of the raster photodetector 2. Differential raster photodetector 2 installed in the image plane of the lens 1, its outputs are connected to the inputs of the differential amplifier 3, the output of which is connected to the signal input of the corresponding electronic switch
тел У, управл ющий вход которого соединен с выходом того же дифференциального усилител 3 через последовательно включенные фазовый детектор 7 и компаратор 8, а нормально замкнутые и нормально разомкнутые направлени электронных переключателей 9 всех каналов через резисторы разв зки 10 объединены соответственно на И- и НЕ-входах дифференциального усилител 11, выход которого подключен к входу след щего фильтра 5, выход которого, в свою очередь, соединен с входом опорного напр жени фазового детектора 7 в каждом канале и входом частотомера 6.a body Y, the control input of which is connected to the output of the same differential amplifier 3 through a series-connected phase detector 7 and a comparator 8, and the normally closed and normally open directions of the electronic switches 9 of all channels are connected through AND-10 the inputs of the differential amplifier 11, the output of which is connected to the input of the tracking filter 5, the output of which, in turn, is connected to the input of the reference voltage of the phase detector 7 in each channel and the input frequency counter a 6.
Измеритель скорости работает следующим образом.The speed meter works as follows.
Объективы 1 формируют в плоскости растровых фотодетекторов 2 изображени разных участков прот женного объекта 12.The lenses 1 form in the plane of the raster photodetectors 2 images of different parts of the extended object 12.
При движении объекта 12 на выходах дифференциальных усилителей 3 по вл ютс синусоидальные сигналы с одинаковой дл всех фотоприемников частотой, пропорциональной скорости V движени объекта 12, и фазой if случайным образом измен ющейс от фотоприемника к фотоприемнику. БыAs the object 12 moves, the outputs of the differential amplifiers 3 produce sinusoidal signals with the same frequency for all photodetectors, which is proportional to the velocity V of the object 12, and the phase if varies randomly from the photodetector to the photodetector. Would
ходные сигналы всех фотоприемниковall photodetector signals
1212
подаютс на входы многоканального . блока 4 фазовой коррекции. Если частота след щего фильтра 5 равна частоте сигналов с фотоприемников, то на выходах фазовых детекторов 7 по- в тс напр жени U, пол рность которых зависит от фазового рассогласовани сигналов каждого фотоприемника относительно сигнала след щего фильтра 5, т.е.served at the multi-channel inputs. block 4 phase correction. If the frequency of the tracking filter 5 is equal to the frequency of the signals from the photodetectors, then the outputs of the phase detectors 7 have a voltage U, the polarity of which depends on the phase mismatch of the signals of each photodetector relative to the signal of the next filter 5, i.e.
и X со S 4.and X with S 4.
Компараторы 8 в зависимости от пол рности выходных сигналов фазовых детекторов 7 вырабатывают управл ющи сигналы, перевод щие электронные переключатели 9 в соответствующие положени . При этом указываетс , что на вход И дифференциального усилител 1 через резисторы 10 разв зки подаютс сигналы только с тех каналов, в которых фазовые рассогласовани лежат вComparators 8, depending on the polarity of the output signals of the phase detectors 7, produce control signals that convert the electronic switches 9 to the appropriate positions. In this case, it is indicated that the input And of the differential amplifier 1 through the resistors of 10 isolations are only signals from those channels in which phase mismatches lie in
интервале , 2 вход НЕ сигналы со всех остальных каналов. interval, 2 input NOT signals from all other channels.
Выходной результирующий сигнал дифференциального усилител 1 1 поступает на вход след щего фильтра 5, который автоматически подстраиваетс к частоте сигнала.The output of the resulting signal of the differential amplifier 1 1 is fed to the input of the tracking filter 5, which automatically adjusts to the frequency of the signal.
Выходной сигнал след щего фильтра 5 используетс в качестве опорного напр жени дл фазовых детекторов 7 и подаетс на вход частотомера 6, проградуированного в единицах ско- рости.The output signal of the tracking filter 5 is used as a reference voltage for the phase detectors 7 and is fed to the input of the frequency meter 6, scaled in units of speed.
На фиг.2 (дл сравнени ) показана векторна диаграмма сигналов, образованных пересечением плоскости оптического растра п случайно располо- женных оптических неоднородностей.Figure 2 (for comparison) shows a vector diagram of signals formed by the intersection of the plane of the optical raster and randomly located optical inhomogeneities.
Из векторной диаграммы (фиг.2) .видно, что при произвольном увеличении размера пол зрени оптической системы, т.е. при произвольном увеличении числа п фотоприемников, в предлагаемом измерителе скорости амплитуда А результирующего сигнала возрастает пропорционально п, т.е.From the vector diagram (Fig. 2). It is evident that with an arbitrary increase in the size of the field of view of the optical system, i.e. with an arbitrary increase in the number n of photodetectors, in the proposed speed meter, the amplitude A of the resulting signal increases in proportion to n, i.e.
л 2п . А,,l 2p. BUT,,
где А . - амплитуда сигнала на выходе фотоприемника.where a. - the amplitude of the signal at the photodetector output.
5 О5 o
15 0 15 0
5five
00
Q Q
5five
00
724724
В известных устройствах с увеличением пол зрени в направлении дви- жени , необходимым дл уменьшени погрешности измерений, т.е. с ростом числа оптических неоднородностей, одновременно попадающих в поле зрени , амплитуда результирующего сигнала стремитс к нулю (точка О стремитс в точку О).In known devices, with an increase in the field of view in the direction of motion, it is necessary to reduce the measurement error, i.e. with an increase in the number of optical inhomogeneities that simultaneously fall in the field of view, the amplitude of the resulting signal tends to zero (point O tends to point O).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853953461A SU1290172A1 (en) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | Velocity meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853953461A SU1290172A1 (en) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | Velocity meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1290172A1 true SU1290172A1 (en) | 1987-02-15 |
Family
ID=21197316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853953461A SU1290172A1 (en) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | Velocity meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1290172A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008033049A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Stanislav Fedorovich Rastopov | Method and device for contactlessly (optically) measuring the speed of an object |
RU2542603C2 (en) * | 2013-02-13 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Череповецкий государственный университет" | Fibre optic meter of speed and length |
-
1985
- 1985-09-18 SU SU853953461A patent/SU1290172A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент DE № 2450439, кл. G 01 Р 3/36, 1976. Семинар по измерительным приборам дл автомобильной промышленности.- Искра индустрии К.О., ЛТД, 1984, с. 31-43. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008033049A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Stanislav Fedorovich Rastopov | Method and device for contactlessly (optically) measuring the speed of an object |
RU2542603C2 (en) * | 2013-02-13 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Череповецкий государственный университет" | Fibre optic meter of speed and length |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2421012A (en) | Homing system | |
CA2093551A1 (en) | Method and apparatus for measuring the dimensions of an object | |
US2981842A (en) | Automatic grid scanning tracker | |
US3497705A (en) | Mask alignment system using radial patterns and flying spot scanning | |
SU1290172A1 (en) | Velocity meter | |
US3098934A (en) | Sun tracker | |
GB1193177A (en) | Improvements in or relating to Automatic Control Systems | |
US3088033A (en) | Automatic multiple grid scanning tracker | |
Deubner et al. | The vectormagnetograph of the Fraunhofer Institut | |
Kobayasi et al. | Apparatus for detecting rate and direction of rotation of tethered bacterial cells | |
US3744914A (en) | Automatic positioning device | |
CN1027557C (en) | Optic frequency shift separation method for three-dimensional laser Doppler signal and three-dimensional laser Doppler speed measuring device | |
JPS5824807A (en) | Optical axis aligning method | |
SU767510A1 (en) | Photoelectric device | |
US4818109A (en) | Fiber optical combiner particularly for a ring laser gyro | |
SU1303825A1 (en) | Device for measuring object slope and direction of inclination | |
RU2096927C1 (en) | Device which measures object movement characteristics | |
JP2005172704A (en) | Photodetection device and optical system | |
US3308710A (en) | Ground velocity indicator for vehicles utilizing two scanning rates | |
SU964585A2 (en) | Optical servo system of astronomic telescope | |
RU2167394C2 (en) | Optoelectronic displacement transducer | |
RU1805300C (en) | Differential photometer | |
SU892371A1 (en) | Device for measuring magnetic induction | |
SU1170289A1 (en) | Photometer | |
SU1350491A1 (en) | Active-check transducer for machine for alignment of connector lugs of fibre-optic light conductors |