TWI465756B - Laser Tachometer Calibration System and Its Method - Google Patents

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Dong Ming Yeh
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Nat Inst Chung Shan Science & Technology
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Description

雷射測速儀校正系統及其方法
本發明係有關於一種雷射測速儀校正系統及其方法，特別是指一種直接使用待測之雷射測速儀進行測試，利用模擬方式進行測速儀校正之系統及其方法。
雷射測速依原理不同大致可分為都普勒測速裝置，雷射干涉圖樣或雷射雷達來測試物體速度，其中，都普勒測速裝置工作方法為發射雷射至移動物體上，由於其散射回來的光源與原有光束有一頻率差異，透過該種頻率差異，來推斷該物體之移動速度。雷射干涉圖樣則先以雷射產生干涉條紋，在利用物體穿過該條紋區時，產生雷射條紋震盪訊號，來推斷該物體移動之速度。
當雷射測速儀使用一段時間後，亦會因為雷射頻率發生差異，致使雷射測速儀產生誤差，因此衍生出許多校正的方法，請參閱第1圖，係為本國專利申請號091137989之雷射測速儀校正裝置與方法，如圖所示，該裝置係具有一或多個反射面之旋轉元件11，及一控制該旋轉元件11轉速之旋轉控制器12來模擬一移動物體之長度及速度，該模擬之物體速度可由該旋轉元件11之參數與轉速決定，而用以與該雷射測速儀10所測得之速度數值比對，以達到校正雷射測速儀10所測之速度。其中，該旋轉元件11係為一圓盤， 且於該圓盤形成有複數扇形遮罩面，透過該遮罩面反射該雷射光束，並藉由旋轉方式達到速度變換之目的。
然而，上述之雷射測速儀校正方式，係利用旋轉位移轉換為平行位移之方式，來進行物體速度之換算方式，但該種方式易因為角速度之誤差，造成物體平行位移速度之錯誤，故無法精確計算出該雷射測速儀速度值。
鑒於上述習知技術之缺點，本發明之主要目的在於提供一種雷射測速儀校正系統及其方法，以具有複數孔洞之旋轉單元及時間控制單元之速度產生裝置，產生兩脈衝訊號時間差，藉以達到模擬物件速度之目的，進一步達到校正雷射測速儀之功效。
為達上述之目的，本發明提供一種雷射測速儀校正系統，係一速度產生裝置，其包括一具有旋轉單元、轉速控制單元，以及設置於該雷射測速儀一端之時間控制單元，其中，該旋轉單元係為一具有複數孔洞之板件，用以遮蔽該雷射測速儀產生之脈衝測試訊號，當該雷射測速儀產生一第一脈衝測試訊號時，該旋轉單元遮蔽該第一脈衝測試訊號時，產生一第一反彈訊號至該雷射測速儀，得到一第一脈衝訊號之時間，當雷射測速儀產生一第二脈衝測試訊號時，則穿透該旋轉單元上之孔洞，被設置於該旋轉單元相對該雷射測速儀一側的時間控制單元反射後，產生一第二反彈訊號至該雷射測速儀，得到一第 二脈衝訊號之時間，藉由比對第一及第二脈衝訊號時間差，達到模擬物件速度之目的，進一步達到校正雷射測速儀之功效。
以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本發明達到預定目的所採取的方式、手段及功效。而有關本發明的其他目的及優點，將在後續的說明及圖示中加以闡述。
以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。
請參閱第2圖所示，為本發明雷射測速儀校正系統示意圖，如圖所示，該系統的速度產生裝置21係包括：一旋轉單元211、一轉速控制單元212以及設置於該雷射測速儀10一端之時間控制單元213，其中，該旋轉單元211係為一具有複數孔洞之板件，當該雷射測速儀10產生一第一脈衝測試訊號，其中，該雷射測速儀10所產生之雷射訊號為一脈衝訊號波，該雷射測速儀10之第一脈衝測試訊號穿過旋轉單元211上的孔洞，被設置於該旋轉單元211後的時間控制單元213反射，再次穿過該旋轉單元211至該雷射測速儀10產生第一反彈訊號L1，如第3圖所示，該雷射測速儀10經過雷射脈波重複率t PRR 後，再次產生一第二脈衝測試訊號，該旋轉單元211改變旋轉位置，該第二脈衝測試訊號被該旋轉單元211 遮蔽，直接反射至該雷射測速儀10產生第二測試訊號L2，如第4圖所示，利用第一測試訊號L1及第二測試訊號L2時間差，得到一距離差D，如公式(1)所示。
利用距離差D與該雷射測速儀10之脈波時間t PRR 作運算，得到一模擬物件速度u，如公式(2)所示，藉以達到校正雷射測速儀之功效。
D=L1-L2=c×△t/2 (1)
u=D/t PRR (2)
請參閱第5圖所示，為本發明雷射測速儀校正方法步驟流程示意圖，其中，該雷射測速儀校正方法之特點在於，直接使用待測之雷射測速儀進行測試，利用模擬方式進行測速儀校正，其步驟係包括：步驟1提供一具有旋轉單元，轉速控制單元、及時間控制裝置S2之速度產生裝置S1；步驟2依測試不同物件速度要求，調變時間控制裝置與旋轉單元之間的距離，該調變距離等於產生一時間差S2；
步驟3透過該旋轉單元旋轉產生不同之遮蔽效果，並產生反彈之訊號S3；以及步驟4當該雷射測速儀接受到反彈訊號後，藉由比對兩訊號接收時間差，達到模擬物件速度之目的，進一步達到校正雷 射測速儀之功效S4。
上述之實施例僅為例示性說明本發明之特點及其功效，而非用於限制本發明之實質技術內容的範圍。任何熟習此技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
10‧‧‧雷射測速儀
11‧‧‧旋轉元件
12‧‧‧旋轉控制器
21‧‧‧速度產生裝置
213‧‧‧時間控制單元
211‧‧‧旋轉單元
212‧‧‧轉速控制單元
S1~S4‧‧‧雷射測速儀校正方法步驟流程
D‧‧‧距離差
L1‧‧‧第一距離
L2‧‧‧第二距離
u‧‧‧模擬物件速度
tPRP‧‧‧脈波重複率
c‧‧‧光速
△t‧‧‧時間差
第1圖係為習知技術雷射測速儀校正裝置與方法示意圖；第2圖係為本發明雷射測速儀校正系統示意圖；第3、4圖係為本發明雷射測速儀校正方法測試示意圖；以及第5圖係為本發明雷射測速儀校正方法步驟流程示意圖。
21‧‧‧速度產生裝置
213‧‧‧時間控制單元
211‧‧‧旋轉單元
212‧‧‧轉速控制單元

Claims (10)

  1. 一種雷射測速儀校正系統，其特點在於直接使用待測之雷射測速儀進行測試，利用模擬方式進行測速儀校正，其系統係包括：速度產生裝置，係設置於該雷射測速儀一端，具有一旋轉單元、一轉速控制單元及一時間控制單元，其中，該時間控制單元係設置於該旋轉單元相對該雷射測速儀一端，用以反射該雷射測速儀產生之測試訊號，利用該旋轉單元高速旋轉產生不同之遮蔽效果，該測試訊號受該旋轉單元遮蔽後產生一第一反彈訊號，而穿透該旋轉單元之測試訊號，受到該時間控制單元反射後，產生一第二反彈訊號，藉由比對該兩訊號接收時間差，達到模擬物件速度之目的，進一步達到校正雷射測速儀之功效。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的雷射測速儀校正系統，其中該旋轉單元係為一具有複數孔洞之板件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的雷射測速儀校正系統，其中該轉速控制單元係一馬達。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的雷射測速儀校正系統，其中該時間控制單元係為一反射鏡。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的雷射測速儀校正系統，其中該時間控制裝置係可依模擬物件速度調整不同之位置。
  6. 一種雷射測速儀校正方法，其特點在於直接使用待測之雷射測速儀進行測試，利用模擬方式進行測速儀校正，其步驟係包括：提供一具有旋轉單元、一轉速控制單元及一時間控制單元之速 度產生裝置利用該轉速控制單元操控旋轉單元的轉速，轉速設定與雷射脈衝重複時間週期和旋轉單元上的孔洞數目n有關，俾使該旋轉單元產生不同之遮蔽效果，其中，該測試訊號受該旋轉單元遮蔽後產生一第一反彈訊號，而穿透該旋轉單元之測試訊號，受到該時間控制單元反射後，產生一第二反彈訊號，藉由比對該兩訊號接收時間差，達到模擬物件速度之目的，進一步達到校正雷射測速儀之功效。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的雷射測速儀校正方法，其中該旋轉單元係為一具有複數孔洞之板件。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的雷射測速儀校正方法，其中該轉速控制單元係一馬達。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的雷射測速儀校正方法，其中該時間控制單元係為一反射鏡。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的雷射測速儀校正方法，其中該時間控制裝置係可依模擬物件速度調整不同之位置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5011278A (en) * 1989-04-25 1991-04-30 Wisconsin Alumni Research Foundation Optical correlator method and apparatus for particle image velocimetry processing
TW466346B (en) * 2001-03-05 2001-12-01 Nat Science Council A low-cost continuous-wave-laser (CW laser) digital particle image velocimetry
TW581870B (en) * 2002-12-31 2004-04-01 Ind Tech Res Inst Laser velocimeter calibration apparatus and method thereof
US7812950B2 (en) * 2007-06-29 2010-10-12 California Polytechnic State University Corporation System method and apparatus for optical directional determination
US7911593B2 (en) * 2005-05-06 2011-03-22 Yamatake Corporation Range finder/velocimeter and range-finding/velocimetry method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5011278A (en) * 1989-04-25 1991-04-30 Wisconsin Alumni Research Foundation Optical correlator method and apparatus for particle image velocimetry processing
TW466346B (en) * 2001-03-05 2001-12-01 Nat Science Council A low-cost continuous-wave-laser (CW laser) digital particle image velocimetry
TW581870B (en) * 2002-12-31 2004-04-01 Ind Tech Res Inst Laser velocimeter calibration apparatus and method thereof
US7911593B2 (en) * 2005-05-06 2011-03-22 Yamatake Corporation Range finder/velocimeter and range-finding/velocimetry method
US7812950B2 (en) * 2007-06-29 2010-10-12 California Polytechnic State University Corporation System method and apparatus for optical directional determination

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