Claims (2)
импульса частоты ff в регистре вновь происходит сдвиг на один разр д записанногр там числа, и в первом и втором разр дах регистра будут О, а в третьем и четвертом - 1. На выходе блока 3 ключей су|цествует сигнал, обусловленный интегральной засветкой фотоэлементов уже первой и второй групп. Это эквивалентно тому, как если бы 72 рдин разр д записанного там двоичного числа и во втором и третьем разр дах 5удут записаны 1, а в первом и четвертом - О. На выходе блока 3 ключей существует сигнал, обусловленный интегральной засветкой фотоэлементов уже второй и третьей групп. Это эквивалентно тому, как если бы растрова решетка, наложенна на изображение контролируемого объекта сдвинулась бы вдоль оси X на ширину одного фотоэлемента в направлении, противоположном направлению оси X. При подаче от задающего генератора 7 на вход кольцевого сдвигового регистра 8 следующего . растрова решетка, наложенна на изображение контролируемого объекта, сдвинулась бы вдоль оси X ещё на ширину одного фотоэлемента в направлении противоположном направлению оси X. Таким образом, при подаче от задающего генератора 7 импульсов частоты ff в регистре 8 осуществл етс последовательный сдвиг числа, и на выходе блока 3 ключей существует ступенчатый сигнал, обусловленный интегральной засветкой соответствующих фотоэлементов в каждый момент времени. Изменение уровн сигнала на выходе блока 3 ключей наблюдаетс при подаче на вход Регистра 8 импульса частоты f, привод щего к сдвигу числа в регистре и переключени м в блоке 3 ключей. Сигнал с выхода блока 3 ключей подаетс на вход усилител 9 снабженного сглаживающим фильтром. На выходе усилител 9 будет существовать усиленный и сглаженный сигнал такой, какой существовал бы на выходе фотоэлемента расположенного за растровой решеткой, наложенной на изображение контролируемого объекта в фокальной плоскости объектива , причем эта растрова решетка с прозрачными и непрозрачными полосами равной ширины двигалась бы вдоль оси X в направлении противоположном направлению оси X. При неподвижном контролируемом объекте сигнал на выходе усилител 9. подключенного к блоку ключей имеет частоту frt IP - шаг растровой решетки; VP - скорость движени растровой решетки. Величины 1р и VP могут быть определены из соотношений 1р N.d, где N - число групп фотоэлементов| d - ширина одного фотоэлемента , d f. - частота следовани импульсов от задающего генератора 7. При движении объекта вдоль оси X на выходе усилител 9 подключенному к блоку 3 ключей происходит отклонение частоты сигнала -от величины f на Af, причем если направлени движени растровой решетки и изображени контролируемого объекта совпадают, то про исходит уменьшение частоты fo на лГ, если же решетка и И: рбражение объекта движутс в противоположных направлени х , то происходит увеличение частоты на e -K-Vo, где УП - скорость движени изображени объекта вдоль оси X; К - коэффициент увеличени объек тива УО - скорость движени объектива вдоль оси X. Таким образом, по величине отклонени /Sf можно определить скбрость движени контролируемого объекта, а по знаку отклонени можно определить направление этого движени . Поскольку к управл ющим входам бло ка ключей подключены инверсные выходы разр дов кольцевого сдвигового .регистра 8- в той же послегдовательности , как подключены пр мые выходы разр дов регистра 8, к управл ющим входам блока 3 ключей, на выходе блока 3 ключей в каждый момент времени сущест вует сигнал от интегральной засветки определенных дзух групп фотоэлементов и на выходе блока ключей Л существует сигнал от интегральной засветки двух других групп фотоэлементов. Тогда на выходе усилител 9, подключенного к блоку ключей, существует сглаженный и усиленный сигнал, такой, какрй существовал бы, если бы в фокальной плоскости объектива 1 на изображение контролируемого объектива была бы наложена растрова .решетка с прозрачными и непрозрачными полосами равной ширины и-движуща с в том же направлении, как и дл блока 3 ключей, но сдвинута на половину периода. Таким образом , придвижении контролируемого объекта , обладающего оптическими неоднородност ми , на выходах усилителей 9 св занных с блоками 3 и 4 ключей, существуют сигналы низкой частоты обусловленные изменени ми общей освещен-, ности в фокальной плоскости объектива и сигналы высокой частоты сдвинутые друг относительно друга на половину периода. При подаче этих сигналов на входы дифференциального усилител 10 в нем происходит уничтожение низкочастотной составл ющей сигнала и на его выходе будут сигналы частоты fpiaf. Пр мые и инверсные выходы разр дов , кольцевого сдвигового регистра 8 подключены также к управл ющим входам блоков 5 и 6 ключей, но в последовательности обратной подключению к блокам 3 и ключей. Таким образом, на выходах усилителей 9, подключенных к блокам 5-и 6 .ключей будут существовать сглаженные и усиленные сигналы, такие, -какие существовали бы на выхоqe фотоэлемента при наложении на изображение контролируемого объекта сдвинутых на половину периода растровых решеток, движущихс по оси X в направлении противоположном тому, какое существует дл блоков 3 и ключей. Сигналы с выходов усилителей 9 под-ключенных к блокам 5 и 6 ключей подаютс на входы дифференциального усилител 11, на выходе которого существует сигнал частоты . Таким образом, вустройстве происходит возникновение таких сигналов, какие существовали бы на выходах фотоэле )ентов, если бы в фокальной плоскости объектива на изображение контролируемого объекта были бы наложены четыре растровые решетки, две из которых , сдвинутые на половину периода, двигались бы в направлении оси X, -а две других, тоже сдвинутые на половину периода , двигалисьбы в направлении , противоположном направлению осиХ, Выходы дифференциальных усилителей 10 и 11 подключены к схеме частотного сравнени , на выходе которой существует сигнал пропорциональный разности частот входных сигналов; (,) -(). Величина этого сигнала пропорциональна скорости движени контро лируемого объекта вдоль оси X,- а знак показывает направление этого движени Если схема частотного сравнени допол нительно снабжена интегратором, то на ее выходе также будет сигнал пропорциональный перемещению контролируемого объекта вдоль оси X. Если движение контролируемого объекта осуществл етс не строго влоль. . рси X, а под углом к ней, то на выхода устройства будут существовать сигналы , пропорциональные величинам, составл ющим скорость и перемещени объ екТа вдоль оси X. Положительный технический эффект устройства заключаетс в том, что оно не содержит регулируемого электропривода и механических движущихс элемен тов, обладает меньшим весом и габэ19итами , так как все оно может быть выполнено на одной пластине, на одной стороне которой нанесены фотоэлементы а на другой нанесена электрическа схема всего устройства, выполненна методом современной технологии изготовлени микросхем. Формула изобретени Устройство дл измерени скорости перемещени объекта, содержащее объектив , растровый элемент, расположенный в фокальной плоскости объектива, дифференциальный усилитель и схему частотного сравнени , к первому входу которой подключен выход ди ренциального усилител , отличающеес тем, что, с целью повышени точности , в него введены четыре блока электронных ключей, задающий генератор , кольцевой сдвиговый регистр с четным числом разр дов N и второй дифференциальный усилитель, при этом растровый элемент выполнен в виде полосовых фотоэлементов, расположенных вплотную друг к другу, число которых кратно N, фотоэлементы объединены в N групп путем электрического соединени 1-го, N-ro, (М+1)-го фотоэлементов первой группы, 2-го, ()-гб, (2N+2)го фотоэлементов второй группы, причем группы фотоэлементов подключены к информационным входам блоков электронных ключей, пр мые выходы разр дов кольцевого сдвигового регистра подключены в пр мой и обратной последовательности к управл ющим входам соответственно первого и третьего блоков электронных ключей, а инверсные выходы разр дов кольцевого сдвигового регистра также в пр мой и обратной последовательности подключены к управл ющим входам соответственно второго и четвертого блоков электронного ключей, вход кольцевого (Сдвигового регистра: св зан с выходом задакмцёго генератора, выходы блокое электронных ключей подключены ко входам первого и второго, дифференциального усилителей, а выход последнего - ко второму входу схемы час,тотного сравнени . . . Источники информации, . прин тые во в 1ииание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 251966, к . С 01 Р ЗМ 1970. the pulse frequency ff in the register again shifts by one digit the numbers written there, and in the first and second bits of the register will be O, and in the third and fourth - 1. At the output of the 3 key block, the signal due to the integrated illumination of the photoelectric cells first and second groups. This is equivalent to as if the 72 bits of the binary number recorded there are in the second and third bits 5 are recorded 1, and in the first and fourth - O. At the output of block 3 of keys there is a signal due to the integrated illumination of the photocells of the second and third groups. This is equivalent to the fact that the raster grid superimposed on the image of the object being monitored would shift along the X axis by the width of one photocell in the direction opposite to the X axis direction. When fed from the master oscillator 7 to the input of the annular shift register 8 next. The raster grating superimposed on the image of the object under test would have shifted along the X axis by another width of the photocell in the direction opposite to the X axis direction. Thus, when the frequency pulses ff in register 8 are fed from the oscillator 7, the number is shifted block 3 keys, there is a stepped signal due to the integrated illumination of the respective photocells at each time point. The change in the signal level at the output of key block 3 is observed when a pulse f of frequency f is applied to the input of Register 8, leading to a shift in the number in the register and switching in block 3 of keys. A signal from the output of the 3-key block is fed to the input of the amplifier 9 provided with a smoothing filter. At the output of amplifier 9, there will be an amplified and smoothed signal such as would exist at the output of a photocell located behind the raster grating superimposed on the image of the object being monitored in the focal plane of the lens, and this raster grating with transparent and opaque strips of equal width would move along the X axis direction opposite to the direction of the X axis. When the object is stationary, the signal at the output of the amplifier 9. connected to the key block has a frequency frt IP - raster grid pitch ki; VP is the speed of movement of the raster grid. The values of 1p and VP can be determined from the ratios 1p N.d, where N is the number of photocell groups | d - width of one photocell, d f. - the pulse frequency from the master oscillator 7. When the object moves along the X axis at the output of the amplifier 9 connected to the key block 3, the signal frequency deviates from the value of f on Af, and if the directions of movement of the raster grid and the image of the object being monitored coincide, then decreasing the frequency fo on LG, but if the lattice and I: the object is moving in opposite directions, then the frequency increases by e -K-Vo, where UE is the speed of the image of the object along the X axis; K is the magnification factor of the objective lens, the speed of movement of the lens along the X axis. Thus, by the deflection magnitude / Sf, you can determine the scrobrous motion of the object being monitored, and the direction of this motion can be determined from the sign of the deflection. Since the inverted outputs of the bits of the circular shift register 8 are connected to the control inputs of the key block in the same sequence as the direct outputs of the bits of the register 8 are connected to the control inputs of the 3 keys block at the output of the 3 keys block at each moment There is a signal from the integrated illumination of certain DZh groups of photocells, and at the output of the key block L there is a signal from the integrated illumination of the other two groups of photocells. Then, at the output of the amplifier 9 connected to the key block, there is a smoothed and amplified signal, such as would exist if in the focal plane of lens 1 a raster with transparent and opaque strips of equal width and motive would be superimposed on the image of the lens being monitored c in the same direction as for block 3 keys, but shifted by half a period. Thus, when a controlled object with optical inhomogeneities moves, at the outputs of amplifiers 9 associated with blocks 3 and 4 of keys, there are low-frequency signals due to changes in the overall illumination in the focal plane of the lens and high-frequency signals shifted relative to each other by half period. When these signals are fed to the inputs of the differential amplifier 10, the low-frequency component of the signal is destroyed in it and the output signals will be fpiaf. The direct and inverse outputs of the bits of the ring shift register 8 are also connected to the control inputs of the blocks 5 and 6 of the keys, but in the sequence of the reverse connection to the blocks 3 and the keys. Thus, at the outputs of amplifiers 9 connected to blocks 5 and 6 of the keys there will be smoothed and amplified signals, such as would exist at the output of the photocell when superimposed on the image of the monitored object are raster gratings shifted along the X axis in the opposite direction to what exists for blocks 3 and keys. The signals from the outputs of amplifiers 9 connected to blocks 5 and 6 of the keys are fed to the inputs of differential amplifier 11, at the output of which there is a frequency signal. Thus, in the device, such signals appear, which would exist at the outputs of photoelectric cells, if in the focal plane of the lens four raster grids were superimposed on the image of the object being monitored, two of which, shifted by half the period, would move in the direction of the X axis The two others, also shifted by half the period, moved in the direction opposite to the X axis direction. The outputs of the differential amplifiers 10 and 11 are connected to a frequency comparison circuit, at the output of which The signal is proportional to the frequency difference between the input signals; (,) - (). The magnitude of this signal is proportional to the speed of movement of the object being monitored along the X axis, and the sign indicates the direction of this movement. If the frequency comparison circuit is additionally equipped with an integrator, then its output will also have a signal proportional to the movement of the object being monitored along the X axis. not strictly will. . pci X, and at an angle to it, the output of the device will be signals proportional to the magnitudes constituting the speed and movement of the object along the x axis. The positive technical effect of the device is that it does not contain an adjustable electric drive and mechanical moving elements. , has less weight and dimensions, since all of it can be performed on one plate, on one side of which photo cells are applied and on the other there is an electrical circuit of the entire device, made using the modern method This technology of manufacturing chips. An apparatus for measuring the speed of movement of an object, comprising a lens, a raster element located in the focal plane of the lens, a differential amplifier and a frequency comparison circuit, to the first input of which a differential amplifier output is connected, in order to improve the accuracy Four sets of electronic keys, a master oscillator, an annular shift register with an even number of bits N, and a second differential amplifier were introduced, the raster element being made in bar-shaped photocells located close to each other, the number of which is a multiple of N; photocells are combined into N groups by electrically connecting the 1st, N-ro, (M + 1) -th photocells of the first group, the 2nd, () -gb , (2N + 2) second photocells of the second group, with the photocell groups connected to the information inputs of electronic key blocks, the direct outputs of the bits of the ring shift register are connected in forward and reverse order to the control inputs of the first and third electronic key blocks, respectively inverse the outputs of the bits of the ring shift register are also connected in direct and reverse order to the control inputs of the second and fourth blocks of the electronic switch, respectively; the input of the ring switch (shift register: connected to the output of the back-up generator; the outputs of the block of electronic keys are connected to the inputs of the first and second, the differential amplifiers, and the output of the latter to the second input of the circuit is an hour of that comparison. . . Information sources, . accepted during examination at examination 1. USSR author's certificate No. 251966, c. From 01 RZM 1970.
2.Патент Великобритании № кл. G 1 А, « О, 975 (прототип).2.UK patent number cl. G 1 A, “Oh, 975 (prototype).