Бесконтактный измеритель скорости протяженного оптически неоднородного объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике. Изобретение позволяет уменьшить динамическую погрешность измерения. Измеритель содержит осве-. титель 1, объектив 2, растровый фото62 .7 детектор (-РФД) 3, дифференциальный усилитель 4, частотомер 5. Непосредственно перед объективом 2 установлен фильтр в виде ыризменно-растровой пластинки 6, ребра элементарных призм которой ориентированы параллельно штрихам РФД 3, а углы отклонения составляют дискретное множество с дискретом , равным отношению пространственного периода РФД к фокусному расстоянию объектива. С помощью пластинки 6 в плоскости РФД 3 формируется множество идентичных изображений объекта 7, сдвинутых в направлении движения на величину пространственного периода РФД 3, благодаря чему информационная спектральная компонента усиливается, а остальные подавляются, т.е. осуществляется мгновенная пространственная фильтрация сигнала. 2 ил. О) jouff.f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 P 3 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 395 1799/24-10 (22) 11.09.85 (46) 15.02.87. Бюл. Ф 6 (72) А.В.Кислецов, М.В.Марьин и Ю.Д.Щеглов (53) 531. 776 (088. 8) (56) Биберман Л.М.Растры в электрооптических устройствах. N. Энергия, 1969, с. 121-132.

Сб. Семинар по измерительным приборам для автомобильной промышленности. — Искра индустрии КО, ЛТД, 1984, с. 31-43. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ПРОТЯЖЕННОГО ОПТИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНОГО ОБЬЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Изобретение позволяет уменьшить динамическую погрешность измерения. Измеритель содержит осветитель I, объектив 2, растровый фотоб . 2

„„SU„„1290171 А1 детектор (РФД) 3, дифференциальный усилитель 4, частотомер 5. Непосредственно перед объективом 2 установлен фильтр в виде нризменно-растровой пластинки 6, ребра элементарных призм которой ориентированы параллельно штрихам РФД 3, а углы отклонения составляют дискретное множество с дискретом, равным отношению пространственного периода РФД к фокусному расстоянию объектива. С помощью пластинки 6 в плоскости РФД 3 формируется множество идентичных изображений объекта 7, сдвинутых в направлении движения на величину пространственного периода РФД 3, благодаря чему информационная спектральная компонента усиливается, а остальные подавляются, т.е. осуществляется мгновенная пространственная фильтрация сигнала.

2 ил.

1290171 2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аэрофотографии, прокатном производстве и на транспорте.

Цель изобретения — уменьшение динамической погрешности измерения скорости.

На фиг.t изображена схема предлагаемого устройства на фиг.2 — его пространственно-частотная характеристика.

Бесконтактный измеритель скорости протяженного оптически неоднородного объекта содержит осветитель 1, объектив 2, в плоскости изображения кото— рого установлен растровый фотодетектор 3, своими выходами соединенный с входами дифференциального усилителя

4, частотомер 5, подключенный к выходу дифференциального усилителя 4, и фильтр, выполненный в виде призменно-растровой пластинки 6, установленной перед объективом 2. Растровый фотодетектор 3 оптически сопряжен с поверхностью объекта 7, а ребра элементарных призм призменнорастровой пластинки 6 ориентированы параллельно штрихам растрового фотодетектора 3.

Призменно-растровая пластинка 6 представляет собой стеклянную (или сделанную из другого прозрачного преломляющего вещества) плоскопараллельную пластинку, одна поверхность которой ограничена призматическими элементами. Отклоняющие углы всех призматических элементов различны и выбраны такими, чтобы главные лучи световых пучков, прошедших сквозь каждый из элементов, пересекались с плоскостью изображения объектива 2 в различных точках, равномерно распределенных в направлении движения с шагом, равным пространственному периоду растрового фотодетектора 3, т.е. углы отклонения призматических элементов составляют дискретное множествб с дискретом, равным отношению пространственного периода растрового фотодетектора 3 к фокусному расстоянию объектива 2.

Бесконтактный измеритель скорости протяженного оптически неоднородного объекта работает следующим образом.

Световой поток осветителя 1, отраженный от объекта 7, попадает на призменно-растровую пластинку 6.

Наличие призменно-растровой пластинки 6 приводит к тому, что в плосФормула и з о б р е т е н и я

Бесконтактный измеритель скорости протяженного оптически неоднородного объекта, содержащий осветитель, объектив, в плоскости изображения которого установлен растровый фотодетектор, подключенный выходом через дифференциальный усилитель к частотомеру, и фильтр, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности измерений, 50

55 кости растрового фотодетектора 3 формируется не одно, а множество равноотстоящих друг от друга в направлении, перпендикулярном штрихам растрового фотодетектора 3, изображений каждой точки А объекта 7, т.е. в плоскости растрового фотодетектора

3 формируется одновременно несколько. идентичных изображений, регулярно

f0 смещенных в направлении движения объекта 7 с постоянным шагом, равным пространственному периоду растрового фотодетектора 3.

Световой поток, прошедший сквозь

15 призменно-растровую пластинку 6 и объектив 2, с помощью растрового фотодетектора 3 преобразуется в элект, рический сигнал, который усиливается дифференциальным усилителем 4 и по70 дается на частотомер 5, проградуированный в единицах скорости.

В,спектре выходного сигнала диф— ференциального усилителя спектральная компонента с центральной часто25 той .,, пропорциональной скорости, благодаря применению призменно-растровой пластинки 6 имеет повышенную спектральную плотность.

Положительным свойством использо30 вания призменно-растровой пластинки в качестве фильтра является то, что фильтрация полезного сигнала осуществляется в области пространственных, а не временных частот, т.е. прак35 тически без задержки, а следова— тельно, не связана с появлением .. дополнительной динамической ошибки измерения скорости при ускорен.ном движении.

Другим достоинством использования призменно-растровой пластинки в качестве фильтра является то, что центральная частота и полоса пропускания ее частотной характеристики автоматически (без какой-либо следящей системы) привязаны к спектру сигнала усилителя.

12 т p ) Составитель Ю.Власов

Техред Л.Сердюкова корректор Л.Патай

Редактор А.Ревин

Заказ 7893/39

Тираж -798- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фильтр выполнен в виде установленной перед объективом призменно-растровой пластинки, ребра элементарных призм которой ориентированы параллельно штрихам растрового фотодетектора, а

90171 4 углы отклонения составляют дискретное множество с дискретом, равным отношению пространственного периода растрового фотодетектора к фокусному расстоянию объектива.