SU1661644A1

SU1661644A1 - Устройство дл измерени скорости линейного перемещени объекта

Info

Publication number: SU1661644A1
Application number: SU874342366A
Authority: SU
Inventors: Евгений Владимирович Кириевский; Анатолий Александрович Михайлов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2015
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл измерени скорости объектов, движущихс вдоль линейной заданной траектории. Цель изобретени - повышение точности измерени за счет локализации отсчетов на базовом отрезке и расширение функциональных возможностей за счет определени направлени движени объекта. Излучение источников 1, 2 неоднократно пересекает под пр мым углом траекторию объекта с помощью системы отражателей 5, образующих многопроходовый зеркальный резонатор. По другую сторону оси резонатора расположены приемники 3, 4 излучени . При пересечении объектом пары лучей на измерительном интервале X₁ - X₂ попеременное изменение засветки приемников приводит к включению, счету временного интервала и выключению измерител временных интервалов. По измеренному временному интервалу и базовому рассто нию A = X₁ - X₂ вычислитель 12 определ ет скорость объекта. По очередности пересечени первой пары лучей логические элементы 6, 7, 8 и триггеры 16, 17 формируют выходной сигнал, несущий информацию о направлении движени объекта. 1 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости объектов, движущихся по линейной заданной траектории.

Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей за счет определения направления движения объекта.

Структурная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит первый и второй источники 1 и 2, первый и второй приемники 3 и 4 излучения, две системы отражателей 5, образующие многопроходовый резонатор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, два элемента И 7,8, генератор 9 импульсов, счетчик 10, одновибратор 11, вычислитель 12, делитель 13 частоты, первый и второй элементы 14 и 15 задержки, первый и второй триггеры 16 и 17. Отражатели 5 в каждой из двух систем расположены так, что лучи от источников 1,2 к приемникам 3. 4, отражаясь под соответствующим углом, многократно пересекают траекторию движения объекта в точках измерения скорости движения, оставаясь параллельными друг другу и создавая базовое расстояние а, равное рассТоянию между лучами, для измерения времени его прохождения объектов.

Приемники 3, 4 расположены на другом конце траектории движения объекта и по другую сторону от нее. Выходы приемников 3, 4 подключены к входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и к первым входам элементов И 7, 8, вторые входы которых объедйнены и подкл'ючены к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, к входу управления генератора 9 импульсов, а через одновибратор 11 к входу первого элемента 14 задержки и счетному входу делителя 13 частоты. Выходы элементов И 7, 8 подключены к S-входу соответствующего триггера 16,17, инверсные выходы которых соединены с третьим входом противоположного элемента И 8, 7. Первый R-вход триггеров J6.17 подключен к выходу делителя 13 частоты. Выход генератора 9 импульсов соединен с С-входом счетчика 10, первый управляющий R-вход которого соединен через второй элемент 15 задержки с входом стробирования вычислителя 12 и выходом первого элемента 14 задержки. Информационные выходы счетчика 10 соединены с информационным входом вычислителя 12, в который вводится также информация о базовом расстоянии устройства. Вторые установочные R-входы триггеров 16, 17 и счетчика 10 подключены к входу установки устройства в исходное состояние.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в память вычислителя 12 занесена информация о базовом расстоянии а между лучами, счетчик 10 обнулен, а триггеры 16, 17 установлены в нулевое состояние, обеспечивающее прохождение сигнала с выхода приемников 3, 4 на соответствующий триггер 16, 17 при срабатывании одновременно элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6. В делитель 13 частоты занесен коэффициент деления, равный количеству точек измерения (количеству пересечений траектории одним лучом). При появлении объекта на траектории движения (вдоль оси резонатора), например, в точке х он перекрывает луч от источника 1 к приемнику 3, и на выходе последнего формируется сигнал. При этом на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 формируется сигнал, а на S-вход второго триггера 17 поступает импульс, взводя его. В результате на третьем входе первого элемента И 7 исчезает разрешающий сигнал, й при появлении импульса на выходе второго приемника 4 триггер 16 не взводится. Второй триггер 17 регистрирует направление движения объекта благодаря возбуждению соответствующего выхода устройства (выход 2). Регистрация направления движения, таким образом, обеспечивается идентификацией очередности пересечения лучей от источника излучения первого и второго датчиков. Изменение этой очередности при пересечении первой пары лучей свидетельствует об изменении направления движения объекта на противоположное.

При отсутствии сигнала на выходе второго приемника 4 запускается генератор 9 импульсов, поскольку срабатывает элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6. При срабатывании второго приемника 4 на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 исчезает сигнал высокого уровня и генератор 9 прекращает генерировать импульсы. Таким образом, в счетчике 10 накапливаются импульсы эталонной частоты в течение времени прохождения объектом базового расстояния а. После завершения измерения базового расстояния а задний фронт сигнала с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, выделенный одновибратором 11 и задержанный первым элементом 14 задержки, стробирует запись в вычислитель 12 состояния счетчика 10, после чего начинается вычисление скоа рости по формуле V = . гдеДц интервал времени прохождения базового расстояния а. После Занесения состояния счетчика 10 в вычислитель 12 он сбрасывается в исходное состояние импульсом с выхода второго элемента 15 задержки. Сброс в исходное состояние устройства осуществляется после того, как происходит измерение, скорости во всех точках пересечения лучом траектории и делитель 13 частоты срабатывает, устанавливая триггеры 16, 17 в исходное состояние.

При движении объекта в другом направлении первым пересекается другой луч и при срабатывании элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 сигнал проходит на вход первого триггера 16 через первый элемент И 7. В . результате возбуждается соответствующий выход устройства (выход 1). При этом измерение скорости осуществляется так же, как и в первом случае.

Повышение точности измерения в каждой точке происходит за счет уменьшения базового расстояния, что эквивалентно повышению локализации отсчетов скорости.

Claims

ср ор мула изобретения

Устройство для измерения скорости линейного перемещения объекта, содержащее первый источник и первый приемник излучения, оптический резонатор, состоящий из отражателей, установленных по обеим сторонам продольной оси резонатора, так, что сумма углов падения (2 п-1)-го и 2 η-го отражателей равна 90°, где η = 1, 2.....

Ν, содержащее вычислитель, измеритель временных интервалов, содержащий генератор импульсов, одновибратор, два элемента задержки, первый RS-триггер, счетчик, делитель частоты, причем выход одновибратора подключен к входу первого эле мента задержки, выход которого подключен к стробирующему входу вычислителя и через второй элемент задержки к первому управлярщему входу счетчика, выход генератора импульсов подключен к счетному входу счетчика, выход которого подключен к информационному входу вычислителя, второй установочный вход счетчика соединен с вторым установочным R-входом первого триггера, первый установочный R-вход которого подключен к выходу делителя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей за счет определения направления движения объекта, в измеритель временных интервалов введены логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента И, второй RS-триггер, второй источник и второй приемник излучения, при этом каждый источник и каждый приемник излучения попарно расположены по разным сторонам оси резонатора, выходы первого и второго приемников подключены к входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и к первым входам соответственно первого и второго элементов И, выходы которых подключены к S-bxoдам соответственно первого и второго RS-триггеров, инверсные выходы которых подключены к третьим входам соответственно второго и первого элементов И, причем выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к вторым входам элементов И, входу одновибратора и управляющему входу генератора импульсов, а выход одновибр-атора соединен с входом делителя частоты.