SU765767A1 - Ultrasonic device for measuring distances - Google Patents

Ultrasonic device for measuring distances Download PDF

Info

Publication number
SU765767A1
SU765767A1 SU782650611A SU2650611A SU765767A1 SU 765767 A1 SU765767 A1 SU 765767A1 SU 782650611 A SU782650611 A SU 782650611A SU 2650611 A SU2650611 A SU 2650611A SU 765767 A1 SU765767 A1 SU 765767A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
outputs
converters
output
electroacoustic
Prior art date
Application number
SU782650611A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Соломонович Неймарк
Дмитрий Владимирович Ямпольский
Original Assignee
Особое Конструкторское Бюро Биологической И Медицинской Кибернетики При Ленинградском Электротехническом Институте Им.В.И.Ульянова(Ленина)
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 Особое Конструкторское Бюро Биологической И Медицинской Кибернетики При Ленинградском Электротехническом Институте Им.В.И.Ульянова(Ленина) filed Critical Особое Конструкторское Бюро Биологической И Медицинской Кибернетики При Ленинградском Электротехническом Институте Им.В.И.Ульянова(Ленина)
Priority to SU782650611A priority Critical patent/SU765767A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU765767A1 publication Critical patent/SU765767A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Description

Изобретение относитс  к радиолокации и может использоватьс  в ультразвуковых дальномерах . Известно ультразвуковое устройство дл  измерени - , рассто ний, содержащее генератор электрических импульсов, подключенный к излучающему электроакустическому преобразователю , последовательно соединенные приемный электроакустический преобразователь, злектрон ный приемный блок, вентиль, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами генератора электрических импульсов и генератора сигналов временной базы, счетчик и индикатор) N эталонных электроакустических преобразователей, расположенных на фиксированных рассто ни х от излучающего электроакустического преобразовател , (N - 1) блоков св зи, соединенных с эталонными электроакустическими преобразовател ми 1.v Однако такое устройство не-обеспечивает вЬюокойлочности измерени . Цель изобретени  - повыщение точности юмерени . Дл  этого в ультразвуковое устройство дл  измерени  рассто ний, содержащее генератор электрических. импульсов, подключенный к излучающему электроакустическому преобразователю , последовательно соед№1енные приемный электроакустический преобразователь, электронный приемный блок, вентиль, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами генератора электрических импульсов и генератора сигналов временной базы, счетчик и индикатор, N эталонных электроакустических преобразователей, расположенных на фиксированных рассто ни х от излучающего электроакустического преобразовател , (N-1) блоков св зи, соединенных с эталонными электроакустическими преобразовател ми, введены N последовательно соединенных преобразователей врем -код и компараторов, (N-1) сумматоров , N преобразователей цифра-аналог (N-1) интеграторов, выходной сумматор и задатчик, причем эталонные электроакустические преобразователи подключены к первым входам соответствующих преобразователей врем -код, вторые входы компараторов соединены с вы376The invention relates to radar and can be used in ultrasonic range finders. An ultrasonic distance measuring device is known that contains an electric pulse generator connected to a radiating electro-acoustic converter, a series-connected receiving electro-acoustic converter, an electronic receiving unit, a gate, the second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of an electric pulse generator and a temporary signal generator. bases, a counter and an indicator) N reference electroacoustic transducers located on fixed x hundred audio from the radiating electro-acoustic transducer, (N - 1) The communication units connected with the reference electroacoustic transducers 1.v However, this device does not provide vyuokoylochnosti-measurement. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurement. For this, an ultrasonic distance measuring device containing an electrical generator. pulses connected to a radiating electroacoustic converter, sequentially connected receiving electroacoustic converter, electronic receiving unit, valve, the second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the electric pulse generator and the time base signal generator, counter and indicator, N reference electroacoustic converters arranged at fixed distances from the radiating electroacoustic converter, (N-1) communication units connected to the standard These electroacoustic transducers, N serially connected time-code converters and comparators, (N-1) adders, N digit-analog converters (N-1) integrators, an output adder and a setpoint controller, and reference electroacoustic converters are connected to the first inputs of the corresponding converters time code, the second inputs of the comparators are connected to you

ходами задатчика, входы сумматоров попарно подключены к выходам соответствующих комгафаторов , вторые входы первого и последнего сумматоров соединены с выходами первого и последнего компараторов, первый вход первого преобразовател  цифра-аналог соединен с выходом первого компаратора, а первые входы остальных - с выходами соответствующих сумматоров, интеграторы включены между выходами соответствующих преобразователей цифра-аналог и соответствующими входами блоков св зи, выходы которых подключены к входам выходного сумматора, соответ-, ствуюидай вход которого соединен с выходом первого преобразовател  1щфра-аналог, а выход - с входом генератора сигналов временной базы, вторые входы преобразователей врем код , преобразователей цифра-аналог и интеграторов подключены к выходу генератора электрических импульсов.master moves, the inputs of the adders are pairwise connected to the outputs of the corresponding komgafator, the second inputs of the first and last adders are connected to the outputs of the first and last comparators, the first input of the first converter is a digit-analog connected to the output of the first comparator, and the first inputs of the rest are connected to the outputs of the corresponding adders, integrators included between the outputs of the corresponding digital-analog converters and the corresponding inputs of communication units, the outputs of which are connected to the inputs of the output adder, with tvet-, stvuyuiday input coupled to an output of the first transducer 1schfra analog, and the output - to the input of oscillator time base signal, the second inputs of the time code converters, digital-to-analog converters and integrators connected to the output of the generator of electric impulses.

На фиг. 1 дана структурна электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.FIG. 1 given the structural electrical circuit of the proposed device; in fig. 2 - time diagrams that show his work.

Устройство содержит генератор 1 электрических и и1ульсов, излучающий электроакустический преобразователь 2, приемный электроакустический преобразователь 3, электронный приемный блок 4, вентиль 5, генератор 6 сигналов временной базы, счетчик 7, индикатор 8, эталонные электроакустические преобразователи 9, блоки 10 св зи, преобразователи 1 i врем -код компараторы 12, сумматоры 13, преобразователи 14 цифра-аналог, интеграторы 15, выходной сумматор 16 и задатчик 17.The device contains an electric and pulse generator 1, an electroacoustic transducer 2, an electroacoustic receiving transducer 3, an electronic receiving unit 4, a valve 5, a time base signal generator 6, a counter 7, an indicator 8, reference electroacoustic transducers 9, communication units 10, converters 1 i time-code comparators 12, adders 13, converters 14 digital-analog, integrators 15, output adder 16 and unit 17.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Генератор 1 вырабатывает импульсы {см. фиг. 2, а), синхронизирующие работу всего устройства. Очередной из них nocTjTiaei на излучающий электроакустический преобразователь 2 и в виде ультразвуковой волны излучаетс  в пространство. Одновременно включаютс  в работу приемный электроакустический преобразователь 3 и преобразователи 11. В этот же момент времени выдаетс  команда на начало преобразовани  и интегрировани  входной информации преобразовател ми 14 и интеграторами 15, формируютс  Щ1фровые коды {см. фиг 2, б, в, г, д), пропорциональные временам распространеви  ультразвуковой волны от излучающего электроакустического преобразовател  2 до эталонных .электроакустических преобразователей 9. Врем  распространени  ультразвуковой волны от излучающего электроакустического преобразовател  2 до каждого из электроакустических преобразователей 9 различно-в зависимости от скорости распространени  ультразвука на данном участке, т.е. от температуры.The generator 1 produces pulses {see FIG. 2, a), synchronizing the operation of the entire device. The next of them is nocTjTiaei to the radiating electro-acoustic transducer 2 and is emitted in the form of an ultrasonic wave into space. At the same time, the receiving electroacoustic transducer 3 and the transducers 11 are switched on. At the same time, a command is issued to start converting and integrating the input information by the transducers 14 and the integrators 15, the digital codes {see 2, b, c, d, d) proportional to the propagation times of the ultrasonic wave from the radiating electroacoustic transducer 2 to the reference electroacoustic transducers 9. The propagation time of the ultrasonic wave from the radiating electroacoustic transducer 2 to each of the electroacoustic transducers 9 differs depending on the speed ultrasound propagation in this area, i.e. on temperature.

На компараторах 12 выходные коды сравниваютс  с посто нными кодами задатшка 17, т.е. с посто нными кодами времени распространени  ультразвуковой волны при неизменной, заранее заданной скорости ультразвука. Получаемые ни выходах компараторов 12 разности кодов задатчика 17 (см. фиг. 2, е, ж, з, и) алгебраи)ески суммируютс  на сумматорах 13, причем на первом из сумматоров 13 суммируютс  выходные коды первого и .второго из компараторов 12, на втором - второго и третьего и т.д.At the comparators 12, the output codes are compared with the permanent codes of the setter 17, i.e. with constant time codes for the propagation of an ultrasonic wave at a constant, predetermined velocity of ultrasound. The differences between setpoint adjuster codes 17 (see Fig. 2, e, g, i, and) algebra) obtained from the outputs of comparators 12 are summed on adders 13, and the output codes of the first and second comparators 12 are summed on the first of the adders 13, the second - the second and third, etc.

На выходе каждого из сумматоров 13 формируютс  цифровые коды (см. фиг. 2, л, м, н) каждый из которых пропорционален градиенту температуры на соответствующем участке пути, проходимом ультразвуком. Эти коды преобразуютс  в напр жени  (см. фиг. 2, о, п, р), которые интегрируютс  с помощью интеграторов 1 Получешые напр жени  (см. фиг. 2, т, у), коммутируемые блоками 10 св зи, суммируютс  на выходном сумматоре 16 с напр жением (см. фиг. 2, к), пропорциональный исходной скорости ультразвука, которое формируетс  из сигаала (см. фиг. 2,-ё).At the output of each of the adders 13, digital codes are formed (see Fig. 2, l, m, n) each of which is proportional to the temperature gradient in the corresponding section of the path, passed by ultrasound. These codes are converted into voltages (see Fig. 2, o, p, p), which are integrated with the help of integrators 1 The resulting voltages (see Fig. 2, t, y), switched by the communication units 10, are summed at the output an adder 16 with a voltage (see Fig. 2, k) is proportional to the initial ultrasound velocity, which is formed from a cigar (see Fig. 2, -e).

Блоки 10 св зи подключают к выходному сумматору 16 поочередно выходы.интеграторовThe communication blocks 10 are connected to the output adder 16 alternately outputs. Integrators

15в соответствии с достижением ультразвуковой волной каждого эталонного электроакустического преобразовател  9. Выходной сумматор15 in accordance with the achievement of the ultrasonic wave of each reference electroacoustic transducer 9. Output adder

16управл ет частотой генератора 6 временной базы. Вентиль 5, открытый импульсом (см. фиг. 2, а) с генератора 1 пропускает сигналы (см. фиг. 2, т) генератора 6 на счетчик 7. После достижени  ультразвуковой вотшой приемного электроакустического преобразовател  3 усиленный электронным приемным блоком 4 сигнал закрывает вентиль 5. На счётчике 7 формируетс  цифровой код, пропорциональный измер емому рассто нию. Индикатор 8 позвол ет зарегистрировать это рассто ние.16 controls the frequency of the time base generator 6. Valve 5, which is opened by a pulse (see Fig. 2, a) from generator 1, passes signals (see Fig. 2, t) of generator 6 to counter 7. After the ultrasonic head reaches the receiving electroacoustic transducer 3, the signal closes the valve 5. On the counter 7, a digital code is formed, which is proportional to the measured distance. Indicator 8 allows you to register this distance.

Предлагаемое устройство позвол ет получить на выходе выходного сумматора 16 сигнал (см. . 2, ф),  вл ющийс  кусочно-линейной аппроксимацией функции скорости . распространени  ультразвука на измер емом рассто нии.The proposed device allows to obtain at the output of the output adder 16 a signal (see. 2,,), which is a piecewise linear approximation of the velocity function. propagation of ultrasound at a measurable distance.

Изменение по этому закону частоты генератора 6 временной базы I есть не что иное, как изменение масштаба преобразовани  измер емого времени распространени  ультразвуковой волны от излучающего электроакустического преобразовател  2 к приемному электроакустическому преобразователю 3 в цифровой код в соответствии с законом изменени  скорости распространени  ультразвука на измер емом рассто нии .The change in the frequency of the generator 6 of the time base I according to this law is nothing other than a change in the scale of conversion of the measured propagation time of the ultrasonic wave from the radiating electroacoustic transducer 2 to the receiving electroacoustic transducer 3 into a digital code in accordance with the law of the change in the velocity of ultrasound propagation at the measured distance nii.

В предложенном устро1 ;тве повышаетс  точность измерени .In the proposed arrangement, the measurement accuracy is increased.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Ультразвуковое устройство дл  измерени  рассто ний, содержащее генератор электрических импульсов, подключенный к излучающему электроакустическому преобразователю, после: довательно соед1шенные приемный электроакустический преобразователь, электронный приемный блок, вентиль, второй и третий входы которого соединены соответствешю с выходами генератора электрических импульсов и. генератора сигналов временной базы, счетчик и индикатор , N эталонных электроакустических преоб разователей, расположенных на фиксированных рассто ни х от излучающего электроакустического преобразовател , (N-1) блоков- св зи, соединенных с эталонными электроакустическими преобразовател ми, отличающеес  тем, что, с целью повьпиени  точности измерени , введены N последовательно соединенных преобразователей врем -код и компараторов (N-1) сумматоров , N преобразователей цифра-аналог, (N-1) интеграторов, выход1Юй сумматор и задатчик , причем эталонные электроакустические преобразователи подключены к первым входамAn ultrasonic distance measuring device containing an electric pulse generator connected to an emitting electro-acoustic transducer, followed by: coherently connected receiving electro-acoustic transducer, electronic receiving unit, valve, the second and third inputs of which are connected to the outputs of the electric pulse generator and. a time base generator, a counter and an indicator, N reference electroacoustic converters located at fixed distances from the radiating electroacoustic converter, (N-1) communication units connected to the reference electroacoustic converters, characterized in that for measuring accuracy, N series-connected time-code converters and comparators (N-1) adders, N digit-analog converters, (N-1) integrators, output 1 adder and setting unit, and Alone electroacoustic transducers are connected to the first inputs. соответствующих греобразователей врем -код, вторые входы компараторов соединены с выходами эадатчика, входы сумматоров попарно подключены к выходам соответствующих компараторов , вторые входы первого и последнего сумматоров соединены с выходами первого и последнего компараторов, первый вход первого преобразовател  тдафра-аналог соединен, j с выходом первого компаратора, а первые входы остальных - с выходами соответствующих сумматоров , интеграторы включены между выходами со6тветств5 ощих преобразователей цифрааналог и соответствующими входами блоков св зи , выходы которых подключены к входам выходного сумматора, соответствующий вход которого соединен с выходом первого преобрайр-.. вател  цифра-аналог, а выход - с входом генератора сигналов временной базы, вторые входы преобразователей врем -код, преобразователей Щ1фра-аналог и интеграторов подключены к выходу генератора электрических импульсов.the corresponding time heaters are the code, the second inputs of the comparators are connected to the outputs of the sensor, the inputs of the adders are connected in pairs to the outputs of the corresponding comparators, the second inputs of the first and last adders are connected to the outputs of the first and last comparators, the first input of the first converter tdafra-analog is connected, j with the output of the first the comparator, and the first inputs of the rest - with the outputs of the corresponding adders, the integrators are connected between the outputs of the corresponding 6 common converters and the corresponding analog connecting inputs of communication units, the outputs of which are connected to the inputs of the output adder, the corresponding input of which is connected to the output of the first converter. The analog-to-analog converter and the output to the input of the time base signal generator, the second inputs of time-code converters, converters Sch1fra- analogue and integrators connected to the output of the electric pulse generator. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 1477534, кл. G 01 8, 1967 (прототип).Sources of information taken into account in the examination 1. French patent number 1477534, cl. G 01 8, 1967 (prototype). ПP ПP н о-n o- ПP -R-н-Rn Й/г.2U / g.2
SU782650611A 1978-07-24 1978-07-24 Ultrasonic device for measuring distances SU765767A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782650611A SU765767A1 (en) 1978-07-24 1978-07-24 Ultrasonic device for measuring distances

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782650611A SU765767A1 (en) 1978-07-24 1978-07-24 Ultrasonic device for measuring distances

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU765767A1 true SU765767A1 (en) 1980-09-23

Family

ID=20779634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782650611A SU765767A1 (en) 1978-07-24 1978-07-24 Ultrasonic device for measuring distances

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU765767A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558737C2 (en) * 2013-11-19 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Костромская Государственная Сельскохозяйственная Академия Method of controlling layer state in aerodynamic systems of machines for post-harvesting treatment of material and device for its implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558737C2 (en) * 2013-11-19 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Костромская Государственная Сельскохозяйственная Академия Method of controlling layer state in aerodynamic systems of machines for post-harvesting treatment of material and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU765767A1 (en) Ultrasonic device for measuring distances
SU1175435A1 (en) Apparatus for investigating the bone tissue
SU1483251A1 (en) Ultrasonic phase meter of vibration movements
RU96102639A (en) METHOD FOR DETERMINING THE DISTANCE TO THE DAMAGE PLACE AND THE LENGTH OF WIRES AND CABLES OF A ELECTRIC TRANSMISSION AND COMMUNICATION LINES AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
SU752170A1 (en) Digital meter of signal effective value
SU805369A1 (en) Graphic information readout device
SU813773A1 (en) Converter of electric signal of bridge sensors into frequency
SU647554A1 (en) Temperature measuring device
SU681382A1 (en) Apparatus for measuring parameters of individual low recurrence frequency short pulses
SU901846A1 (en) Device for measuring temperature
SU642737A1 (en) Graphic information readout device
SU901842A1 (en) Device for measuring temperature
SU982050A1 (en) Device for cyclic conversion of displacement to code
SU661774A1 (en) Auto-compensation stroboscopic converter of recurrent signals
SU789814A1 (en) A.c. voltage amplitude digital meter
SU842404A1 (en) Ultrasonic device for measuring object thickness
SU467382A1 (en) Device for determining loads of electric drives
SU762170A1 (en) Method and apparatus for a-d conversion
SU690625A1 (en) Device for measuring random errors of analogue-digital converters
SU1298643A1 (en) Meter of propagation velocity of ultrasonic vibrations in materials
SU1501930A3 (en) Converter of acting voltage or power value for wave shapes contained of wain trains
SU797065A1 (en) Frequency signal-to-digital code converter
SU545084A1 (en) The method of measuring the frequency characteristics of communication channels and device for its implementation
SU149927A1 (en) Calibration method of piezoelectric vibration receivers
SU756424A1 (en) Logaritmic analogue-digital converter