Устройство для измерения скорости рассеивающих свет объектов

 

И зоб ретен ие относится к йзмёрител ьной технике и может быть использовано для измерения скоростей светорассеивающих объектов. Целью изобретения является упрощение и повышение надежности устрой -; :::,/ :/: ::: ,:&..- .-. , . ства. С помощью матрицы лазерных диодов, ра 6поло ё1йных с з а а н111|Ц: 11|Гагдм7и ф6кусирующего элемента, формируется в области распределение интенсивности излучения. Фокусирующие линзы направляют рассеянный вперед и назад свет из измерительной области соответственно на фотодетекторы. Частота фототока фотоприем ико в несет информацию о скорости объекта . Матрица лазерных фотодиодов может быть выполнена двухмерной в виде чередующихся полос светодйодбв. Это позволяет измерять две компоненты скорости в направлениях X и Z. Если в одной из полос матрицы пропустить один из лазерных диодов , то появляется возможность по выходному сигналу фотодетекторов определить знак скорости. Управление направлением излучения светодибдов позволяет осуществить сканирование области измерений по объекту, что Позволяет определять поЛе ростей. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. ч-f fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. 5U 1789050 АЗ (51)5 G 01 Р 3/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ г

° иЪ м,, °

О

Изобретение относится к измеритель- пределением интенсйвности светового по- О нойтехникеиможетбытьиспользованодля ля.. ц измерения скоростей светорассеивающих . Устройство содержит матрицу 1 лазеробъектов. - . -;, . Ных диодов, фокусирующий элемент 2, Целью изобретенннигя является упроще- формирующий в точке 3 измерения распрвниеи повышение надежности. деления 4 интенсивности света (фиг. 1).

На фнг. 1 представлена оптическая оке- Имеется также линза б, собирающая рас- клз ма устройства; на фиг.2 — изображение рас- сеянный свет в точке 3 измерения. При и редел ения ин-енсивн ости в точке этом прямые лучи света задерживаются лоизмерения; на фиг. 3 —. конструктивная схе- вушкой 6, Линза 5 направляет рассеянный ма матрицы лазерных дйодов с распределе- свет на фотодетектор 7. нием излучения в ближнем поле; на фиг.4- Для приема рассеянного назад света схематическое изображение двухмерной имеется кольцевое зеркало 8 и линза 9, фоматрицы лазерныхдиодов; на фиг. 5-схема кусирующая рассеянный назад свет на фоварианта устройства с управляемым рас- тодетектор 10.

1 (21) 4355710/10 (22) 13.05г88 (46) 15.01.93. Бюл. М 2 (31) Р 3716249.7; P 3736805.2 (32) 15.05.87! 30.10.87 (33) 0Е (71) Бундесреспублик дойчланд, Фертретен дурх ден Буьндесмйнгистер фюр ВиртшафтДизер

Фертретен Дурх ден Президентен дер Физикадиштехнишон Бундесаншггальт (0Е) (72) Дитрих Дофайде, Михаэль Фабер, Герхард Райм и Гюнтер Таукс (ОЕ) (56) Заявка ФРГ М 3125685, кл. G 01 P 3/36, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ "РАССЕИВАЮЩИХ СВЕТ ОБЬЕКТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для

ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСтвй СВЕтОРаССЕИВьа1ОЩИХ объектов. Целью изобретения является "упрощение и повышение надежности устройства. С помощью матрйцы лазерных диодов, расположе нных с за дланйым шато м, и фокусирующего элемента, формируется в области распределение интенсивности излучения. Фокусирующие линзы направляют рассеянный вперед и назад свет иэ измерительной области соответственно на фотодетекторы. Частота фототока фотоприемников несет информацию о скорости обьекта. Матрица лазерных фотодиодов может быть выполнена двухмгерной в виде чередующихся полос светодиодов. Это позволяет измерять две компоненты скорости- в на- правлениях Х и Z. Если в одной из полос матрицы пропустить одйн из лазерных диодов, то появляется возможность по выход- . ному сигналу фотодетекторов ойределить знак скорости. Управление направлением излучения светодиодов позволяет осущест вить сканирование области измерений по объекту, что позволаяет опредгелятмь плие скоростей. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1789050

--Матрица 1 лазерных диодов содержит, ние интенсивности по месту во время изменапример, семь лазерных диодов 11(фиг.3), рения, что позволяет измерять поле скорорасположенных на общей подложке 12 на стей, одной линии с постоянным расстоянием S Устройство работает следующим обрамежду ними. Это обеспечивает связь по фа- 5 зом, зе излучения фотодиодов в диапазоне от 0 . Включают матрицулазерных диодов и с до 180 . Один лазерный диод 11 из диодов. помощью фокусирующего элемента 1 на ис11 не излучает (например, перекрытий). В следуемом объекте формируют точку 3 измерезультате распределение ближнего поля рения в виде двухмерной картины интенсивности имеет в этом месте провал 10 распределения интенсивности света. Рас(фиг. 3). : сеянйое на небднородйостях излучение

Матрица 13 лазерных диодов (фиг. 4) принимаетсячерез фокусирующиелинзы5, может иметь двухмерное расположение ла- 9 фотодетекторами 7, 10. Частота фототока зерных диодев, например, содержать шесть дает информацию о скорости и направлении полосок 14, в каждой из которых расположе- 15 перемещения объекта. но по семь лазерных диодов 11. Полоски 14 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я разнесены на расстояние Д друг относи- ., 1. Устройство для измерения скорости тельйо друга..:; " .: : рассеивающих свет объектов, содержащее

Матрица 13 лазерных диодов приводит лазерный источник света, фокусирующий к распределению ближйего поля в виде 6 х 20 элемент, формирователь периодического

7 максимумов интенсивности, которые по распределенияинтенсивностивточкеизмеоси Х имеют разнос S, а по оси Z — разнрс Д рения и фотодетектор; о т л и ч а ю щ e e с я друг относительно друта. При масштабе тем, что, с целью"упрощения и повышения изображения М это распределейиеближне- надежности, лазерный источник света выго поля отобразится e точке 3 измерения в 25 (,олнен в виде матрицы лазерных диодов, виде двухмерного распределения интен- расположенной в фокальной плоскости фосивности, что позволяет проводить измере- " кусирующего элемента. ния двух компонент скорости по осям Х и Z. 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е еОтсутствйе в матрице одного диода позво-. с я тем; что матрица лазерных диодов Bblляет измерять направление движения объ- 30 полнена в виде двумерйой многополосной екта., -....... матрицы.

В варианте устройства диоды 11 матри- . 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а юцы1 посредством цепи 15(фиг,5)такуправ- щ е е с я тем, что; с целью определения ляютсяпотокуотустройства16управления, направления движенйя объекта, по меньчто отдельно связанные по фазе лазерные 35 шей мере один из лазерныхдиодов матрицы, диоды 11 матрицй 1 излучают в заранее выполнен неизлучающим; . заданном направлении, так что полученное 4, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е еот матрицы лазерных диодов 1 распределе- с я тем, что в матрице лазерных диодов ние интенсивности в тачке измерения 3 мо-, используются диоды, направление излучежет устанавливаться в диапазоне углом от 40 ния которых может управляться электриче— a до+ а. Путем изменения токов управ- скими сигналами в угловом диапазоне от ления возможно перемещать распределе- — а до+ а.

1789050

Редактор. ффЪ СР

Составитель Ю.Власов

Техред М.Моргентал Корректор З.Салко

Заказ 87 Тираж Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэесдстееннс-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уе.Гагарина, 101