RU2096927C1

RU2096927C1 - Device which measures object movement characteristics

Info

Publication number: RU2096927C1
Application number: RU94038100A
Authority: RU
Inventors: О.Г. Корганова; Н.И. Назаров; В.В. Сбродов; М.Н. Назаров
Original assignee: Самарский государственный технический университет
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1994-10-05
Publication date: 1997-11-20
Also published as: RU94038100A

Abstract

FIELD: TV systems, in particular, for contactless measurement of vibration of objects and media and for compensation of vibration blurring of picture. SUBSTANCE: device has two adders, clock oscillator, two saw-tooth voltage generators, frequency divider, second, third and fourth reference voltage sources, two comparators, pulse counter, three decoders, two NOT gates, three AND gates, fourth delay line, OR gate, decoders, rectifier, multivibrator, eighth, ninth, tenth, eleventh and twelfth gates, selective filter, fourth voltage meter, three light-emitting diodes. First input of second adder is connected to output of unit which generates signal and drift along Y coordinate. Second input of first adder is connected to output of first saw-tooth voltage generator. Output of first adder is connected to third control input of transmitting TV camera. First input of second adder is connected to output of unit which generates drift along Z coordinate. Second input of adder is connected to output of second saw-tooth voltage generator. Output of second adder is connected to fourth control input of transmitting TV camera. Output of clock oscillator is connected to output of second decoder. Output of clock oscillator is connected to frequency divider, which output is connected to input of saw-tooth voltage generator. Input of saw-tooth voltage generator is connected to output of clock oscillator. Output of clock oscillator is also connected to second input of first gate. Output of second reference voltage source is connected to input of fourth delay line, which output is connected to input of first NOT gate, which output is connected to first input of pulse counter. In addition output of first NOT gate is connected to second input of storing integrator. First, second and third outputs of pulse counter are connected to first, second and third inputs of first, second and third decoders respectively. Output of first decoder is connected to first input of first AND gate which output is connected to first input of OR gate. Output of second decoder is connected to first input of AND gate, which output is connected to second input of OR gate, which output is connected to serial circuit of differential circuit, rectifier and multivibrator. Output of multivibrator is connected to second input of pulse counter. Output of third decoder is connected to first inputs of eighth, ninth and tenth gates, which second inputs are connected respectively to outputs of units which generate drift along X and Y coordinates and output of first amplifier. Outputs of eighth, ninth and tenth gates are connected to tenth, eleventh and twelfth outputs of device. Output of third reference voltage source is connected to first input of first comparator, which second input is connected to output of frequency meter of channel which detects movement characteristics along Y coordinate. Output of first comparator is connected to first input of third AND gate. Output of fourth reference voltage source is connected to first input of second comparator, which second input is connected to output of frequency meter of channel which detects movement characteristics. Output of second comparator is connected to second input of third NOT gate. Output of third AND gate is connected to first input of eleventh gate which second input is connected to output of first decoder. Output of eleventh gate is connected to second input of first AND gate. Output of second NOT gate is connected to first input of twelfth gate which second input is connected to output of third decoder. Output of twelfth gate is connected to input of first light-emitting diode. Output of third decoder is also connected to input of second light-emitting diode. Input of third light-emitting diode is connected to output of second decoder. Second input of second AND gate is connected to output of zero indicator. Input of selective filter is connected to output of unit which generates drift along Y coordinate. Output of selective filter is connected to input of fourth voltage meter which output is connected to input of third delay line. Output of fourth voltage meter is connected to second input of fourth subtracter. Signal output and synchronization terminals of transmitting camera serve as outputs of device. EFFECT: increased precision of measurements, simplified design, increased reliability, increased speed of tuning. 1 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к телевизионным системам, предназначенным для измерения параметров движения, и может быть использовано для бесконтактного измерения вибраций различных объектов и сред и для компенсации вибрационного смаза изображения. The proposed device relates to television systems designed to measure motion parameters, and can be used for non-contact measurement of vibrations of various objects and environments and to compensate for the vibration of the image.

Бесконтактное измерение вибраций объектов и сред осуществляют с помощью различных телевизионных систем, определяющих параметры движения изображения (см. например, а. с. СССР N 149267, 336836, 373630, 378896, патенты США N 3254156, 388240, патент Франции N 1504530), которые содержат оптоэлектронный преобразователь и электрическую схему. Non-contact measurement of vibrations of objects and media is carried out using various television systems that determine the parameters of image movement (see, for example, A.S. USSR N 149267, 336836, 373630, 378896, US Patent N 3254156, 388240, French Patent N 1504530), which contain an optoelectronic converter and an electrical circuit.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, описанное в а.с. СССР N 1098509. Of the known devices, the closest in technical essence to the invention is the device described in A.S. USSR N 1098509.

Устройство содержит передающую телевизионную камеру, сигнальный выход которой подключен к входу блока селекции видеосигнала от объекта, первый выход которого подключен к первым входам блока формирования сигнала смещения по координате X, блока формирования сигнала смещения по координате Y и блока формирования сигнала смещения по координате Z, а второй выход к второму входу блока формирования сигнала смещения по координате Z, при этом второй вход блока формирования сигнала смещения по координате X соединен с первым синхровыходом передающей телевизионной камеры, а выход с первым управляющим входом передающей телевизионной камеры и первым входом блока определения параметров движения объекта, второй вход блока формирования сигнала смещения по координате Y соединен с вторым синхровыходом передающей телевизионной камеры, а выход -с вторым управляющим входом передающей телевизионной камеры и вторым входом блока определения параметров движения объекта, а выход блока формирования сигнала смещения по координате Z подключен к третьему управляющему входу передающей телевизионной камеры, а также блок извлечения квадратного корня и усилитель постоянного тока, включенные последовательно между выходом блока формирования сигнал смещения по координате Z и четвертым управляющим входом передающей телевизионной камеры, линию задержки, блок вычитания, ключ и интегратор, включенные последовательно между выходом блока определения параметров движения объекта и управляющим входом усилителя постоянного тока, блок управления и синхрогенератор, включенные последовательно между первым выходом синхрогенератора и входом сброса интегратора, а также нуль-индикатор, включенный между выходом блока вычитания и вторым входом синхрогенератора, второй выход которого подключен к пятому управляющему входу передающей телевизионной камеры, первый вход к управляющему входу ключа, а выход блока извлечения квадратного корня соединен с третьим входом блока определения параметров движения объекта, выход которого подключен к второму входу блока вычитания, причем блок определения параметров движения объекта содержит канал определения параметров движения объекта по координате X, канал определения параметров движения объекта по координате Y и канал определения параметров движения объекта по координате Z, каждый из которых состоит из амплитудного вольтметра, частотомера, блока совпадения, двух ключей и фазометра, при этом в канале определения параметров движения объекта по координате X входы амплитудного вольтметра и частотомера объединены и являются первым входом блока определения параметров движения объекта, выход частотомера подключен к первому входу блока совпадения, выход которого соединен с первыми входами первого и второго ключей, выходы которых соединены с входами фазометра, а второй вход первого ключа объединен с входом амплитудного вольтметра, в канале определения параметров движения объекта по координате Y входы амплитудного вольтметра и частотомера объединены и являются вторым входом блока определения параметров движения объекта, выход амплитудного вольтметра является выходом блока определения параметров движения объекта, выход частотомера подключен к первому входу совпадения своего канала и второму входу блока совпадения канала определения параметров движения объекта по координате X, выход блока совпадения соединен с первыми входами первого и второго ключей, выходы которых подключены к входам фазометра, а второй вход первого ключа объединен с входом амплитудного вольтметра и с вторым входом второго ключа канала определения параметров движения объекта по координате X, а в канале определения параметров движения объекта по координате Z входы амплитудного вольтметра и частотомера объединены и являются третьим входом блока определения параметров движения объекта, выход частотомера соединен с первым входом блока совпадения своего канала и вторым входом блока совпадения канала определения параметров движения объекта по координате Y, выход блока совпадения подключен к первым входам первого и второго ключей, выходы которых соединены с входами фазометра, второй вход первого ключа объединен с входом амплитудного вольтметра и с вторым входом второго ключа определения параметров движения объекта по координате Y, второй вход второго ключа объединен с входом амплитудного вольтметра канала определения параметров движения объекта по координате X, а второй вход блока совпадения подключен к выходу частотомера канала определения параметров движения объекта по координате X. The device contains a transmitting television camera, the signal output of which is connected to the input of the video signal selection block from the object, the first output of which is connected to the first inputs of the displacement signal generation unit in the X coordinate, the displacement signal generation unit in the Y coordinate, and the displacement signal generation unit in the Z coordinate, and the second output to the second input of the bias signal generating unit along the Z coordinate, while the second input of the bias signal generating unit along the X coordinate is connected to the first sync output th television camera, and the output with the first control input of the transmitting television camera and the first input of the unit for determining the object’s motion parameters, the second input of the Y-axis signal generating unit is connected to the second sync output of the transmitting television camera, and the output is connected to the second control input of the transmitting television camera and the second input of the unit for determining the parameters of the movement of the object, and the output of the unit for generating a bias signal along the Z coordinate is connected to the third control input of the transmitting television camera, as well as a square root extraction unit and a DC amplifier connected in series between the output of the formation unit of the offset signal in the Z coordinate and the fourth control input of the transmitting television camera, a delay line, a subtraction unit, a key and an integrator, connected in series between the output of the parameter determination unit the movement of the object and the control input of the DC amplifier, the control unit and the clock generator connected in series between the first output of the clock generator and the input integrator throw, as well as a null indicator connected between the output of the subtraction unit and the second input of the clock generator, the second output of which is connected to the fifth control input of the transmitting television camera, the first input is to the control input of the key, and the output of the square root extraction unit is connected to the third input of the determination unit motion parameters of the object, the output of which is connected to the second input of the subtraction unit, and the block for determining the motion parameters of the object contains a channel for determining the motion parameters of the object by ordinate X, a channel for determining the parameters of the movement of the object in the Y coordinate and a channel for determining the parameters of the movement of the object in the Z coordinate, each of which consists of an amplitude voltmeter, a frequency meter, a coincidence unit, two keys and a phase meter, while in the channel for determining the parameters of the movement of the object in the X coordinate the inputs of the amplitude voltmeter and frequency meter are combined and are the first input of the unit for determining the parameters of the object’s movement, the output of the frequency meter is connected to the first input of the coincidence unit, the output of which is connected to the input inputs of the first and second keys, the outputs of which are connected to the inputs of the phase meter, and the second input of the first key is combined with the input of the amplitude voltmeter, in the channel for determining the parameters of the object’s motion along the Y coordinate, the inputs of the amplitude voltmeter and frequency meter are combined and are the second input of the unit for determining the parameters of the object’s movement, the output of the amplitude voltmeter is the output of the unit for determining the parameters of the object’s movement, the output of the frequency meter is connected to the first input of the coincidence of its channel and the second input of the unit coincides the channel of determining the parameters of the object’s motion along the X coordinate, the output of the coincidence unit is connected to the first inputs of the first and second keys, the outputs of which are connected to the inputs of the phase meter, and the second input of the first key is combined with the input of the amplitude voltmeter and with the second input of the second key of the channel for determining the parameters of the object’s motion along the X coordinate, and in the channel for determining the parameters of the object’s motion along the Z coordinate, the inputs of the amplitude voltmeter and frequency meter are combined and are the third input of the motion parameter determination unit of the object, the output of the frequency meter is connected to the first input of the matching block of its channel and the second input of the matching block of the channel for determining the parameters of the movement of the object in Y coordinate, the output of the matching block is connected to the first inputs of the first and second keys, the outputs of which are connected to the inputs of the phase meter, the second input of the first key combined with the input of the amplitude voltmeter and with the second input of the second key for determining the parameters of the movement of the object along the Y coordinate, the second input of the second key is combined with the input of the amplitude voltmeter of the channel determine the parameters of the object’s motion along the X coordinate, and the second input of the coincidence unit is connected to the output of the channel’s frequency meter to determine the parameters of the object’s motion along the X coordinate.

В этом устройстве во время предварительной автоматической настройки проводится калиброванная вибрация телевизионной камеры, установленной на двухстепенном вибростенде. При этом снижается точность дальнейших измерений из-за необратимых механических воздействий на элементы измерительной передающей телевизионной трубки диссектора с фокусирующей, центрирующей, отклоняющей системами и фотоэлектронным умножителем. Кроме того, наличие механического вибростенда усложняет устройство в целом, снижает его надежность и увеличивает время настройки из-за низкой граничной высокой частоты вибрации вибростенда. In this device, during a preliminary automatic adjustment, a calibrated vibration of a television camera mounted on a two-stage vibration stand is carried out. This reduces the accuracy of further measurements due to irreversible mechanical effects on the elements of the measuring transmitting television tube of the dissector with focusing, centering, deflecting systems and a photoelectronic multiplier. In addition, the presence of a mechanical vibration bench complicates the device as a whole, reduces its reliability and increases the setup time due to the low boundary high frequency vibration of the vibration bench.

Целью изобретения является повышение точности измерений, упрощение устройства, повышение надежности и ускорение настройки устройства. The aim of the invention is to increase the accuracy of measurements, simplifying the device, increasing reliability and speeding up the device settings.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее передающую телевизионную камеру, сигнальный выход которой подключен к входу блока селекции видеосигнала от объекта, первый выход которого подключен к первым входам блока формирования смещения по координате X, блока формирования сигнала смещения по координате Y и блока формирования сигнала смещения по координате Z, а второй выход к второму входу блока формирования сигнала смещения по координате Z, при этом второй вход блока формирования сигнала смещения по координате X соединен с первым синхровыходом передающей телевизионной камеры, а выход с первым управляющим входом передающей телевизионной камеры, второй вход блока формирования сигнала смещения по координате Y соединен с вторым синхровыходом передающей телевизионной камеры, а выход блока формирования сигнала смещения по координате Z подключен к последовательно включенным инвертору, блоку извлечения квадратного корня и первому усилителю постоянного тока, выход которого подключен к второму управляющему входу передающей телевизионной камеры, линию задержки, выход которой подключен к первому входу четвертого вычитателя, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход первого ключа подключен к первому входу интегратора с запоминанием, выход которого соединен с управляющим входом усилителя постоянного тока, выход четвертого вычитателя соединен с входом нуль-индикатора, выход блока формирования смещения по координате X подключен к каналу определения параметров движения объекта по координате X, первый, второй и третий выходы которого являются первым, вторым и третьим выходами устройства в целом, выход блока формирования смещения по координате Y подключен к каналу определения параметров движения объекта по координате Y, первый, второй и третий выходы которого являются четвертым, пятым и шестым выходами всего устройства, выход блока извлечения квадратного корня подключен к каналу определения параметров движения объекта по координате Z, первый, второй и третий выходы которого являются седьмым, восьмым и девятым выходами устройства в целом, причем блок селекции видеосигнала от объекта включает две линии задержки, первый источник опорного напряжения, три вычитателя и первый блок сравнения, соединенные так, что входы первой и второй линий задержки подключены к сигнальному выходу передающей телевизионной камеры, выходы первой и второй линий задержки соединены с первыми входами первого и второго вычитателей соответственно, вторые входы первого и второго вычитателей подключены к сигнальному выходу передающей телевизионной камеры, выходы первого и второго вычитателей являются соответственно первым и вторым входами первого блока сравнения, выход которого является первым выходом блока селекции видеосигнала от объекта, выход первого источника опорного напряжения подключен к первому входу третьего вычитателя, второй вход которого соединен с сигнальным выходом передающей телевизионной камеры, выход третьего вычитателя является вторым выходом блока селекции видеосигнала от объекта, причем блоки формирования смещения по координатам X, Y, Z идентичны и каждый из них включает последовательно соединенные синхронный детектор, фильтр низких частот и усилитель постоянного тока, первые входы первого, второго и третьего синхронных детекторов подключены к первому выходу блока селекции видеосигнала от объекта, второй вход первого синхронного детектора соединен с первым синхровыходом передающей телевизионной камеры, второй вход второго синхронного детектора соединен с вторым синхровыходом передающей телевизионной камеры, второй вход третьего синхронного детектора подключен к второму выходу блока селекции видеосигнала от объекта, причем каналы определения параметров движения по координатам X, Y, Z идентичны и объединены в блок определения параметров, каждый из каналов состоит из амплитудного вольтметра, частотомера, блока совпадения, двух ключей и фазометра, при этом в канале определения параметров движения по координате X входы первого амплитудного вольтметра и первого частотомера объединены и являются первым входом блока определения параметров движения объекта, выход первого частотомера подключен к первому входу первого блока совпадения, выход которого соединен с первыми входами первого и третьего ключей, выходы которых соединены с входами первого фазометра, а второй вход второго ключа объединен с входом первого амплитудного вольтметра, в канале определения параметров движения объекта по координате Y входы второго амплитудного вольтметра и второго частотомера объединены и являются вторым входом блока определения параметров движения объекта, выход второго амплитудного вольтметра является выходом блока определения параметров движения объекта, выход второго частотомера подключен к первому входу второго блока совпадения своего канала и второму входу первого блока совпадения канала определения параметров движения по координате X, выход второго блока совпадения соединен с первыми входами четвертого и пятого ключей, выходы которых подключены к входам второго фазометра, а второй вход четвертого ключа объединен с входом второго амплитудного вольтметра и с вторым входом третьего ключа канала определения параметров движения объекта по координате X, а в канале определения параметров движения объекта по координате Z входы амплитудного вольтметра и третьего частотомера объединены и являются третьим входом блока определения параметров движения объекта, выход третьего частотомера соединен с первым входом третьего блока совпадения своего канала и вторым входом второго блока совпадения канала определения параметров движения объекта по координате Y, выход третьего блока совпадения подключен к первым входам шестого и седьмого ключей, выходы которых соединены с входами третьего фазометра, второй вход шестого ключа объединен с входом третьего амплитудного вольтметра и с вторым входом пятого ключа канала определения параметров движения объекта по координате Y, второй вход седьмого ключа объединен с входом первого амплитудного вольтметра канала определения параметров движения объекта по координате X, а второй вход третьего блока совпадения подключен к выходу первого частотомера канала определения параметров движения объекта по координате X, каждый канал определения параметров движения объекта имеет первый, второй и третий выходы, которыми будут соответственно выходы соответствующих каналам вольтметра, частотомера и фазометра, введены два сумматора, генератор тактовых импульсов, два генератора пилообразного напряжения, делитель частоты, второй, третий и четвертый источники опорного напряжения, два компаратора, счетчик импульсов, три дешифратора, две логические схемы НЕ, три логические схемы И, четвертая линия задержки, логическая схема ИЛИ, дифференциатор, выпрямитель, мультивибратор, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый ключи, избирательный фильтр, четвертый вольтметр, три светодиода, причем сигнальный выход телевизионной камеры является выходом всего устройства, первый вход первого сумматора соединен с выходом блока формирования сигнала смещения по координате Y, а второй вход первого сумматора подключен к выходу первого генератора пилообразного напряжения, выход первого сумматора соединен с третьим управляющим входом передающей ТВ-камеры, первый вход второго сумматора подключен к выходу блока формирования сигнала смещения по координате Z, второй вход сумматора подключен к выходу второго генератора пилообразного напряжения, выход второго сумматора соединен с четвертым управляющим входом передающей ТВ-камеры, вход генератора тактовых импульсов соединен с выходом второго дешифратора, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен с входом генератора пилообразного напряжения, вход генератора пилообразного напряжения подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход генератора тактовых импульсов соединен также с вторым входом первого ключа, выход второго источника опорного напряжения подключен к входу четвертой линии задержки, выход которой соединен с входом первой логической схемы НЕ, выход которой соединен с первым входом счетчика импульсов, а также выход первой логической схемы НЕ подключен к второму входу интегратора с запоминанием, счетчик импульсов своими первым, вторым и третьим выходами подключен соответственно к первому, второму и третьему входам первого, второго и третьего дешифраторов, выход первого дешифратора соединен с первым входом первой схемы И, выход которой подключен к первому входу логической схемы ИЛИ, выход второго дешифратора подключен к первому входу второй логической схемы И, выход которой соединен с вторым входом логической схеме ИЛИ, выход которой подключен к последовательно соединенным дифференциатору, выпрямителю и мультивибратору, выход мультивибратора соединен с вторым входом счетчика импульсов, выход третьего дешифратора подключен к первым входам восьмого, девятого и десятого ключей, вторые входы которых подключены соответственно к выходам блоков формирования смещения по координатам X, Y и выходу первого усилителя, выходы восьмого, девятого и десятого ключей являются десятым, одиннадцатым и двенадцатым выходами всего устройства, выход третьего источника опорного напряжения подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого подключен к выходу частотомера канала определения параметров движения по координате Y, выход первого компаратора подключен к первому входу третьей логической схемы И, выход четвертого источника опорного напряжения подключен к первому входу второго компаратора, второй вход которого соединен с выходом частотомера канала определения параметров движения по координате Z, выход второго компаратора соединен с вторым входом третьей логической схемы И, выход которой подключен к входу второй логической схемы НЕ, выход третьей схемы И подключен также к первому входу одиннадцатого ключа, второй вход которого подключен к выходу первого дешифратора, выход одиннадцатого ключа соединен с вторым входом первой логической схемы И, выход второй логической схемы НЕ соединен с первым входом двенадцатого ключа, второй вход которого соединен с выходом третьего дешифратора, выход двенадцатого ключа соединен с входом первого светодиода, выход третьего дешифратора соединен также с входом второго светодиода, вход третьего светодиода подключен к выходу второго дешифратора, второй вход второй логической схемы И подключен к выходу нуль-индикатора, вход избирательного фильтра подключен к выходу блока формирования сигнала смещения по координате Y, а выход избирательного фильтра соединен с входом четвертого вольтметра, выход которого подключен к выходу третьей линии задержки, выход четвертого вольтметра подключен также к второму входу четвертого вычитателя, первый и второй синхровыходы передающей телевизионной камеры являются синхровыходами всего устройства. This goal is achieved by the fact that in the device containing the transmitting television camera, the signal output of which is connected to the input of the selection block of the video signal from the object, the first output of which is connected to the first inputs of the displacement generation unit in the X coordinate, the displacement signal generation unit in the Y coordinate and the formation unit a bias signal along the Z coordinate, and a second output to the second input of the bias signal generation block along the Z coordinate, while the second input of the bias signal generation block along the X coordinate is connected to the first sync output of the transmitting television camera, and the output with the first control input of the transmitting television camera, the second input of the Y-axis shift signal generating unit is connected to the second sync output of the transmitting television camera, and the output of the Z-coordinate shift signal generating unit is connected to the inverter connected in series, the square root extraction unit and the first DC amplifier, the output of which is connected to the second control input of the transmitting television camera, the line The rzhka, whose output is connected to the first input of the fourth subtractor, the output of which is connected to the first input of the first key, the output of the first key is connected to the first input of the integrator with memory, the output of which is connected to the control input of the DC amplifier, the output of the fourth subtractor is connected to the input of the zero indicator , the output of the block of formation of displacement along the coordinate X is connected to the channel for determining the parameters of the movement of the object along the coordinate X, the first, second and third outputs of which are the first, second and third outputs the device as a whole, the output of the Y-coordinate displacement forming unit is connected to the channel for determining the object's motion parameters in the Y coordinate, the first, second, and third outputs of which are the fourth, fifth, and sixth outputs of the entire device, the square root extraction unit output is connected to the motion parameter determination channel object along the Z coordinate, the first, second and third outputs of which are the seventh, eighth and ninth outputs of the device as a whole, and the video signal selection unit from the object includes two delay lines , the first reference voltage source, three subtractors and the first comparison unit, connected so that the inputs of the first and second delay lines are connected to the signal output of the transmitting television camera, the outputs of the first and second delay lines are connected to the first inputs of the first and second subtracters, respectively, the second inputs of the first and the second subtractors are connected to the signal output of the transmitting television camera, the outputs of the first and second subtractors are respectively the first and second inputs of the first comparison unit, the output is the first output of the video signal selection unit from the object, the output of the first reference voltage source is connected to the first input of the third subtractor, the second input of which is connected to the signal output of the transmitting television camera, the output of the third subtractor is the second output of the video signal selection unit from the object, X, Y, Z coordinates are identical and each of them includes a synchronous detector, a low-pass filter and a DC amplifier connected in series, the first inputs The odes of the first, second and third synchronous detectors are connected to the first output of the video signal selection block from the object, the second input of the first synchronous detector is connected to the first clock output of the transmitting television camera, the second input of the second synchronous detector is connected to the second clock output of the transmitting television camera, the second input of the third synchronous detector is connected to the second output of the selection block of the video signal from the object, and the channels for determining the motion parameters at the coordinates X, Y, Z are identical and combined a parameter determination unit, each channel consists of an amplitude voltmeter, a frequency meter, a coincidence unit, two keys and a phase meter, while the inputs of the first amplitude voltmeter and the first frequency meter are combined in the channel for determining motion parameters in the X coordinate and are the first input of the object motion parameters determination unit, the output of the first frequency meter is connected to the first input of the first coincidence unit, the output of which is connected to the first inputs of the first and third keys, the outputs of which are connected to the inputs of the first of the azometer, and the second input of the second key is combined with the input of the first amplitude voltmeter, in the channel for determining the parameters of the object’s motion along the Y coordinate, the inputs of the second amplitude voltmeter and the second frequency meter are combined and are the second input of the block for determining the parameters of the object’s motion, the output of the second amplitude voltmeter is the output of the parameter determination block the movement of the object, the output of the second frequency meter is connected to the first input of the second block matching its channel and the second input of the first block matching channel To determine the motion parameters by the X coordinate, the output of the second coincidence unit is connected to the first inputs of the fourth and fifth keys, the outputs of which are connected to the inputs of the second phase meter, and the second input of the fourth key is combined with the input of the second amplitude voltmeter and with the second input of the third key of the channel for determining the motion parameters of the object in the X coordinate, and in the channel for determining the parameters of the object’s movement in the Z coordinate, the inputs of the amplitude voltmeter and the third frequency meter are combined and are the third input of the block of determination In order to determine the object’s motion parameters, the output of the third frequency meter is connected to the first input of the third matching block of its channel and the second input of the second matching block of the channel for determining the motion parameters of the object in Y coordinate, the output of the third matching block is connected to the first inputs of the sixth and seventh keys, the outputs of which are connected to the inputs of the third phase meter, the second input of the sixth key is combined with the input of the third amplitude voltmeter and with the second input of the fifth key of the channel for determining the parameters of the object’s motion according to the coordinate at Y, the second input of the seventh key is combined with the input of the first amplitude voltmeter of the channel for determining the parameters of the object’s motion along the X coordinate, and the second input of the third coincidence unit is connected to the output of the first frequency meter of the channel for determining the parameters of the object’s motion along the X coordinate, each channel for determining the parameters of the object’s motion , the second and third outputs, which will respectively be the outputs corresponding to the channels of the voltmeter, frequency meter and phase meter, two adders, a clock generator, two g sawtooth nerator, frequency divider, second, third and fourth sources of reference voltage, two comparators, pulse counter, three decoders, two NOT logic circuits, three AND logic circuits, fourth delay line, OR logic circuit, differentiator, rectifier, multivibrator, eighth , ninth, tenth, eleventh, twelfth keys, selective filter, fourth voltmeter, three LEDs, and the signal output of the television camera is the output of the entire device, the first input of the first adder is connected yen with the output of the Y-axis bias signal generating unit, and the second input of the first adder is connected to the output of the first sawtooth voltage generator, the first adder's output is connected to the third control input of the transmitting TV camera, the first input of the second adder is connected to the output of the bias signal-generating unit Z, the second input of the adder is connected to the output of the second sawtooth voltage generator, the output of the second adder is connected to the fourth control input of the transmitting TV camera, the generator input is the clock pulse generator is connected to the output of the second decoder, the output of the clock generator is connected to the input of the frequency divider, the output of which is connected to the input of the sawtooth generator, the input of the sawtooth voltage generator is connected to the output of the clock generator, the output of the clock generator is also connected to the second input of the first key, the output of the second reference voltage source is connected to the input of the fourth delay line, the output of which is connected to the input of the first logic circuit NOT, the output of which is connected inen with the first input of the pulse counter, as well as the output of the first logic circuit is NOT connected to the second input of the integrator with memory, the pulse counter with its first, second and third outputs is connected respectively to the first, second and third inputs of the first, second and third decoders, the output of the first decoder connected to the first input of the first AND circuit, the output of which is connected to the first input of the OR logic circuit, the output of the second decoder is connected to the first input of the second logical circuit AND, the output of which is connected to the second input OR logic circuit, the output of which is connected to a differentiator, rectifier and multivibrator connected in series, the multivibrator output is connected to the second input of the pulse counter, the output of the third decoder is connected to the first inputs of the eighth, ninth and tenth keys, the second inputs of which are connected respectively to the outputs of the bias shaping units according to the coordinates X, Y and the output of the first amplifier, the outputs of the eighth, ninth and tenth keys are the tenth, eleventh and twelfth outputs of the entire device, the output q the third reference voltage source is connected to the first input of the first comparator, the second input of which is connected to the output of the frequency meter of the channel for determining the motion parameters in the Y coordinate, the output of the first comparator is connected to the first input of the third logic circuit And, the output of the fourth reference voltage source is connected to the first input of the second comparator , the second input of which is connected to the output of the frequency meter of the channel for determining motion parameters in the Z coordinate, the output of the second comparator is connected to the second input of the third logic circuit And, whose output is connected to the input of the second logic circuit NOT, the output of the third circuit And is also connected to the first input of the eleventh key, the second input of which is connected to the output of the first decoder, the output of the eleventh key is connected to the second input of the first logic circuit And, the output of the second logical the circuit is NOT connected to the first input of the twelfth key, the second input of which is connected to the output of the third decoder, the output of the twelfth key is connected to the input of the first LED, the output of the third decoder is also connected to by the second LED, the input of the third LED is connected to the output of the second decoder, the second input of the second logic circuit And is connected to the output of the zero indicator, the input of the selective filter is connected to the output of the block generating the bias signal along the Y coordinate, and the output of the selective filter is connected to the input of the fourth voltmeter, the output of which is connected to the output of the third delay line, the output of the fourth voltmeter is also connected to the second input of the fourth subtractor, the first and second clock outputs of the transmitting television camera are the sync outputs of the entire device.

В предлагаемое устройство введены новые блоки, такие как два сумматора, генератор тактовых импульсов, два генератора пилообразного напряжения, делители частоты, второй, третий и четвертый источники опорного напряжения, два компаратора, счетчик импульсов, три дешифратора, две логические схемы НЕ, три логические схемы И, четвертая линия задержки, логическая схема ИЛИ, дифференциатор, выпрямитель, мультивибратор, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый ключи, избирательный фильтр, четвертый вольтметр, три светодиода, которые являются стандартными и известны из литературы (см. например, А.Г.Алексеенко, Е.А.Коломбет, Г.И.Стародуб. Применение прецизионных аналоговых ИИС. М. Радио и связь, 1981, с. 77-82, 92-101, 105-110, 148-152, 167-177, 190-194; Ю.С.Забродин. Промышленная электроника. М. Высшая школа, 1982, с. 159, 160, 174, 175, 184-199, 254-256; В.Г.Гусев, Ю.М.Гусев. Электроника. М. Высшая школа, 1982, с. 335; Справочник по интегральным микросхемам. Тарабрин Б. В. Якубовский С.В. Барканов И.А. и др. Под ред. Б.В. Тарабрина. М.Энергия, 1981, с. 568-770; К.С.Полулях. Электронные измерительные приборы. Харьков: Изд-во Харьковского ордена Труд. Кр. Знамени гос. ун-та им. А.М.Горького, 1963, с. 312, 257-270, 272-278). New units have been introduced into the proposed device, such as two adders, a clock pulse generator, two sawtooth generators, frequency dividers, a second, third and fourth voltage reference sources, two comparators, a pulse counter, three decoders, two NOT logic circuits, three logic circuits And, the fourth delay line, OR logic, differentiator, rectifier, multivibrator, eighth, ninth, tenth, eleventh, twelfth keys, selective filter, fourth voltmeter, three LEDs, which are are standard and known from the literature (see, for example, A.G. Alekseenko, E.A. Kolombet, G.I. Starodub. The use of precision analog IMS. M. Radio and communications, 1981, pp. 77-82, 92- 101, 105-110, 148-152, 167-177, 190-194; Yu.S. Zabrodin. Industrial Electronics. M. Higher School, 1982, p. 159, 160, 174, 175, 184-199, 254- 256; V.G. Gusev, Yu.M. Gusev, Electronics. M. Higher School, 1982, p. 335; Reference on integrated circuits. Tarabrin B. V. Yakubovsky S. V. Barkanov I.A. et al. Ed. B.V. Gibberish M. Energy, 1981, p. 568-770; K.S. Polulyakh. Electronic measuring instruments. Kharkov: Publishing House of the Kharkov Order of Labor. Cr. State banner University of them. A.M. Gorky, 1963, p. 312, 257-270, 272-278).

За счет введения этих новых блоков и установления новых связей между ними и блоками устройства-прототипа предлагаемое устройство приобретает свойство автоматического перестраивания структуры и электронной настройки, благодаря чему достигается повышение точки измерений, упрощение устройства, повышение надежности и ускорение настройки устройства. Обеспечение проявления свойства автоматического перестраивания структуры в объекте по заявленной формуле изобретения не следует из известной заявителю информации по нормативно установленному перечню источников. Ввиду этого заявленное предложение обладает существенными отличиями. By introducing these new blocks and establishing new relationships between them and the blocks of the prototype device, the proposed device acquires the property of automatically rebuilding the structure and electronic settings, thereby increasing the measurement point, simplifying the device, increasing reliability and speeding up the device settings. Ensuring the manifestation of the property of automatic reconstruction of the structure in the object according to the claimed claims does not follow from the information known to the applicant according to the normatively established list of sources. In view of this, the claimed proposal has significant differences.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства измерения параметров движения объектов. The drawing shows a structural electrical diagram of a device for measuring the parameters of the movement of objects.

Устройство содержит передающую телевизионную камеру 1 на основе диссектора с фокусирующей и двухканальными отклоняющей и центрирующей системами с блоками строчной и кадровой разверток, с ней связана прямоугольная система координат OXYZ, ось X совпадает с направлением кадровой развертки, ось Y с направлением строчной развертки, а ось Z -с оптической осью объектива, блок 2 селекции видеосигнала от объекта, состоящий из линии 3 задержки на кадр, линии 4 задержки на строку, блоков 5, 6, 7 вычитания, блока 8 опорного напряжения, блока 9 совпадения, блока 10 формирования сигнала смещения по координате X, состоящего из синхронного детектора 11, фильтра нижних частот 12 и усилителя постоянного тока 13, блок 14 формирования сигнала смещения по координате Y, состоящий из синхронного детектора 15, фильтра нижних частот 16 и усилителя постоянного тока 17, блок 18 формирования сигнала смещения по координате Z, состоящей из синхронного детектора 19, фильтра нижних частот 20 и усилителя постоянного тока 21, инвертора 22, блок 23 извлечения квадратного корня, усилитель постоянного тока 24, линию 25 задержки, блок 26 вычитания, ключ 27, интегратор 28, нуль-индикатор 29, два генератора пилообразных напряжений 30, 31, генератор тактовых импульсов 32, делитель частоты 33, два сумматора 34, 35, счетчик импульсов 36, три дешифратора 37, 38, 39, две логические схемы НЕ 40, 41, три логические схемы И 42, 43, 44, четвертую линию задержки 45, логическую схему ИЛИ 46, дифференциатор 47, выпрямитель 48, второй, третий и четвертый источники опорного напряжения 49, 50, 51, мультивибратор 52, два компаратора 53, 54, блок 55 определения параметров движения объекта, включающий канал определения параметров движения объекта по координате X, состоящий из амплитудного вольтметра 56, частотомера 57, блока 58 совпадения, первого ключа 59, второго ключа 60 и фазометра 61; канал определения параметров движения объекта по координате Y, состоящий из амплитудного вольтметра 62, частотомера 63, блока 64 совпадения, первого ключа 65, второго ключа 66 и фазометра 67, а также канал определения параметров движения объекта по координате Z, состоящий из амплитудного вольтметра 68, частотомера 69, блока 70 совпадения, первого ключа 71, второго ключа 72 и фазометра 73, избирательный фильтр 74, три светодиода 75, 76, 77, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый ключи 78, 79, 80, 81, 82, четвертый вольтметр 83. The device contains a transmitting television camera 1 based on a dissector with a focusing and two-channel deflecting and centering systems with horizontal and vertical scanning units, a rectangular coordinate system OXYZ is connected with it, the X axis coincides with the vertical direction, the Y axis with the horizontal direction, and the Z axis -with the optical axis of the lens, block 2 for selecting a video signal from an object, consisting of a delay line 3 per frame, delay line 4 per line, subtraction blocks 5, 6, 7, voltage reference block 8, coincidence block 9, block 10 generating a bias signal along the X coordinate, consisting of a synchronous detector 11, a low-pass filter 12 and a DC amplifier 13, block 14 generating a bias signal along the Y coordinate, consisting of a synchronous detector 15, a low-pass filter 16 and a DC amplifier 17, block 18 generating a bias signal along the Z coordinate, consisting of a synchronous detector 19, a low-pass filter 20 and a direct current amplifier 21, an inverter 22, a square root extracting unit 23, a direct current amplifier 24, a delay line 25, a calculating unit 26 Italy, key 27, integrator 28, zero indicator 29, two sawtooth generators 30, 31, clock generator 32, frequency divider 33, two adders 34, 35, pulse counter 36, three decoders 37, 38, 39, two logical circuits NOT 40, 41, three logic circuits AND 42, 43, 44, fourth delay line 45, logic circuit OR 46, differentiator 47, rectifier 48, second, third and fourth voltage reference sources 49, 50, 51, multivibrator 52, two comparator 53, 54, unit 55 for determining the parameters of the movement of the object, including a channel for determining the parameters of the motion Ia object coordinate X, consisting of a peak voltmeter 56, the frequency counter 57, coincidence unit 58, the first switch 59, second switch 60 and phase meter 61; a channel for determining the parameters of the object’s movement in the Y coordinate, consisting of an amplitude voltmeter 62, a frequency meter 63, a coincidence block 64, a first key 65, a second key 66, and a phase meter 67, as well as a channel for determining the parameters of the object’s movement in the Z coordinate, consisting of an amplitude voltmeter 68 frequency counter 69, coincidence block 70, first key 71, second key 72 and phase meter 73, selective filter 74, three LEDs 75, 76, 77, eighth, ninth, tenth, eleventh, twelfth keys 78, 79, 80, 81, 82, fourth voltmeter 83.

Передающая телевизионная (ТВ) камера 1 выполнена на основе диссектора с фокусирующей и двухканальными центрирующей и отклоняющей системами. С ней связана прямоугольная система координат OXYZ, у которой ось X совпадает с направлением кадровой развертки, ось Y совпадает с направлением строчной развертки, а ось Z совпадает с оптической осью объектива. Сигнальный выход ТВ-камеры выход диссектора, который также является выходом всего устройства, подключен к входу блока 2 селекции видеосигнала от объекта, первый выход которого подключен к первым входам блока 10 формирования сигнала смещения по координате X, блока 14 формирования сигнала смещения по координате Y и блока 18 формирования сигнала смещения по координате Z, а второй выход к второму входу блока 18 формирования сигнала смещения по координате Z, при этом второй вход блока 10 формирования сигнала смещения по координате X соединен с первым синхровыходом передающей ТВ-камеры, второй вход блока 14 формирования сигнала смещения по координате Y соединен с вторым синхровыходом передающей ТВ-камеры, а выход блока 18 формирования сигнала смещения по координате Z подключен к последовательно включенным инвертору 22, блоку извлечения квадратного корня 23 и усилителю постоянного тока 24, выход которого подключен к второму управляющему входу передающей ТВ-камеры. The transmitting television (TV) camera 1 is made on the basis of a dissector with a focusing and two-channel centering and deflecting systems. A rectangular coordinate system OXYZ is connected with it, in which the X axis coincides with the direction of vertical scanning, the Y axis coincides with the direction of horizontal scanning, and the Z axis coincides with the optical axis of the lens. The signal output of the TV camera, the output of the dissector, which is also the output of the entire device, is connected to the input of block 2 for selecting a video signal from an object, the first output of which is connected to the first inputs of block 10 generating an offset signal in X coordinate, block 14 for generating an offset signal in Y coordinate and block 18 generating a bias signal along the Z coordinate, and the second output to the second input of block 18 generating a bias signal along the Z coordinate, while the second input of block 10 generating a bias signal along the X coordinate is connected to the first the sync output of the transmitting TV camera, the second input of the Y-axis shift signal generating unit 14 is connected to the second synchro output of the transmitting TV camera, and the output of the Z-coordinate shift generating unit 18 is connected to the inverter 22 connected in series, the square root extraction unit 23 and the constant amplifier current 24, the output of which is connected to the second control input of the transmitting TV camera.

Выход линии задержки 25 подключен к первому входу вычитателя 26, выход которого соединен с первым входом ключа 27, выход ключа 27 подключен к первому входу интегратора с запоминанием 28, выход которого соединен с входом усилителя 24, выход вычитателя 26 соединен с входом нуль-индикатора 29, выход блока 10 формирования смещения по координате X подключен к каналу определения параметров движения объекта по координате X, первый, второй и третий выходы которого являются первым, вторым и третьим выходами устройства в целом, выход блока 14 формирования смещения по координате Y подключен к каналу определения параметров движения объекта по координате Y, первый, второй и третий выходы которого являются четвертым, пятым и шестым выходами всего устройства, выход усилителя 24 подключен к каналу определения параметров движения объекта по координате Z, первый, второй и третий выходы которого являются седьмым, восьмым и девятым выходами устройства в целом, причем блок селекции видеосигнала от объекта 2 включает две линии задержки 3 и 4, источник опорного напряжения 8, три вычитателя 5, 6, 7 и блок сравнения 9, соединенные так, что входы линий задержки 3 и 4 подключены к сигнальному выходу передающей ТВ-камеры, а выходы соединены с первыми входами вычитателей 5 и 6 соответственно, вторые входы вычитателей 5 и 6 подключены к сигнальному выходу передающей ТВ-камеры, выходы вычитателей 5 и 6 являются соответственно первым и вторым входами блока сравнения 9, выход которого является первым выходом блока 2 селекции видеосигнала от объекта, выход источника опорного напряжения 8 подключен к первому входу вычитателя 7, второй вход которого соединен с сигнальным выходом передающей ТВ-камеры, выход вычитателя 7 является вторым выходом блока 2 селекции видеосигнала от объекта, причем блоки формирования смещения по координатам X, Y, Z 10, 14, 18 идентичны и каждый из них включает последовательно соединенные синхронный детектор, фильтр низких частот и усилитель постоянного тока, первые входы синхронных детекторов 11, 15, 19 подключен к первому выходу блока 2 селекции видеосигнала от объекта, второй вход синхронного детектора 11 соединен с первым синхровыходом передающей ТВ-камеры, являющимся первым синхровыходом устройства в целом, второй вход синхронного детектора 15 соединен с вторым синхровыходом ТВ-камеры, являющимся вторым синхровыходом устройства в целом, второй вход синхронного детектора 19 подключен к второму выходу блока 2 селекции видеосигнала от объекта, причем каналы определения параметров движения по координатам X, Y, Z идентичны и объединены в блок 55 определения параметров, каждый из каналов состоит из амплитудного вольтметра, частотомера, блока совпадения, двух ключей и фазометра, при этом в канале определения параметров движения объекта по координате X входы амплитудного вольтметра 56 и частотомера 57 объединены и являются первым входом блока 55 определения параметров движения объекта, выход частотомера 57 подключен к первому входу блока совпадения 58, выход которого соединен с первыми входами ключей 59 и 60, выходы которых соединены с входами фазометра 61, а второй вход ключа 59 объединен с входом амплитудного вольтметра 56, в канале определения параметров движения объекта по координате Y входы амплитудного вольтметра 62 и частотомера 63 объединены и являются вторым входом блока 55 определения параметров движения объекта, выход вольтметра 62 является выходом блока 55 определения параметров движения объекта, выход частотомера 63 подключен к первому входу блока совпадения своего канала 64 и второму входу блока совпадения 58 канала определения параметров движения по координате X, выход блока совпадения 64 соединен с первыми входами ключей 65 и 66, выходы которых подключены к входам фазометра 67, а второй вход ключа 65 объединен с входом амплитудного вольтметра 62 и с вторым входом ключа 65 канала определения параметров движения объекта по координате X, а в канале определения параметров движения объекта по координате Z входы амплитудного вольтметра 68 и частотомера 69 объединены и являются третьим входом блока 55 определения параметров движения объекта, выход частотомера 69 соединен с первым входом блока совпадения 70 своего канала и вторым входом блока совпадения 64 канала определения параметров движения объекта по координате Y, выход блока совпадения 70 подключен к первым входам ключей 71 и 72, выходы которых соединены с входами фазометра 73, второй вход ключа 71 объединен с входом амплитудного вольтметра 68 и с вторым входом ключа 66 канала определения параметров движения объекта по координате Y, второй вход ключа 72 объединен с входом амплитудного вольтметра 68 канала определения параметров движения объекта по координате X, а второй вход блока совпадения 70 подключен к выходу частотомера 57 канала определения параметров движения объекта по координате X, каждый канал определения параметров движения имеет первый, второй и третий выходы, которыми будут соответственно выходы соответствующих каналам вольтметра, частотомера и фазометра, причем первый вход сумматора 34 соединен с выходом блока 14 формирования сигнала смещения по координате Y, а второй вход первого сумматора подключен к выходу генератора пилообразного напряжения 30, выход первого сумматора соединен с третьим управляющим входом передающей телевизионной камеры, первый вход сумматора 35 подключен к выходу блока 18 формирования сигнала смещения по координате Z, второй вход сумматора 35 подключен к выходу генератора пилообразного напряжения 31, выход сумматора 35 соединен с четвертым управляющим входом передающей ТВ-камеры, вход генератора тактовых импульсов 32 соединен с выходом дешифратора 38, выход генератора тактовых импульсов 32 подключен к входу делителя частоты 33, выход которого соединен с входом генератора 31 пилообразного напряжения, вход генератора 30 пилообразного напряжения подключен к выходу генератора 32 тактовых импульсов, выход генератора тактовых импульсов 32 соединен также с вторым входом ключа 27, выход источника опорного напряжения 49 подключен к входу линии задержки 45, выход которой соединен с входом логической схемы НЕ 40, выход которой соединен с первым входом счетчика импульсов 36, а также выход логической схемы НЕ 40 подключен к второму входу интегратора 28 с запоминанием, счетчик импульсов 36 своими первым, вторым и третьим выходами подключен соответственно к первому, второму и третьему входам дешифраторов 37, 38, 39, выход дешифратора 37 соединен с первым входом схемы И 42, выход которой подключен к первому входу логической схемы ИЛИ 46, выход дешифратора 39 подключен к первому входу логической схемы И 43, выход которой соединен с вторым входом логической схемы ИЛИ, выход которой подключен к последовательно соединенным дифференциатору 47, выпрямителю 48 и мультивибратору 52, выход мультивибратора 52 соединен с вторым входом счетчика импульсов 36, выход дешифратора 39 подключен к первым входам ключей 78, 79 и 80, вторые входы которых подключены соответственно к выходам блоков 10 и 14 формирования смещения по координатам X и Y и выходу усилителя 24, выходы ключей 78, 79 и 80 являются десятым, одиннадцатым и двенадцатым выходами всего устройства в целом, выход источника опорного напряжения 50 подключен к первому входу компаратора 53, второй вход которого подключен к выходу частотомера 63, выход компаратора 53 подключен к первому входу логической схемы И 44, выход источника опорного напряжения 51 подключен к первому входу компаратора 54, второй вход которого соединен с выходом частотомера 69, выход компаратора 54 соединен с вторым входом логической схемы И 44, выход которой подключен к входу логической схемы НЕ 41, выход схемы И 44 подключен также к первому входу ключа 81, второй вход которого подключен к выходу дешифратора 57, выход ключа 81 соединен с вторым входом логической схемы И 42, выход логической схемы НЕ 41 соединен с первым входом ключа 82, второй вход которого соединен с выходом дешифратора 39, выход ключа 82 соединен с входом светодиода 76, выход дешифратора 39 соединен также с входом светодиода 75, вход светодиода 77 подключен к выходу дешифратора 38, второй вход логической схеме И 43 подключен к выходу нуль-индикатора 29, вход избирательного фильтра 74 подключен к выходу блока 14 формирования сигнала смещения по координате Y, выход избирательного фильтра 74 соединен с входом вольтметра 83, выход которого подключен к входу линии задержки 25, выход вольтметра 83 подключен также к второму входу вычитателя 26. The output of the delay line 25 is connected to the first input of the subtractor 26, the output of which is connected to the first input of the key 27, the output of the key 27 is connected to the first input of the integrator with memory 28, the output of which is connected to the input of the amplifier 24, the output of the subtractor 26 is connected to the input of the null indicator 29 , the output of the X-coordinate bias generation unit 10 is connected to the channel for determining the parameters of the object’s motion along the X coordinate, the first, second, and third outputs of which are the first, second, and third outputs of the device as a whole, the output of the bias-generation block 14 coordinate in the Y coordinate is connected to the channel for determining the object’s motion parameters in the Y coordinate, the first, second, and third outputs of which are the fourth, fifth, and sixth outputs of the entire device, the output of the amplifier 24 is connected to the channel for determining the object’s motion parameters in the Z coordinate, the first, second, and the third outputs of which are the seventh, eighth and ninth outputs of the device as a whole, and the video signal selection unit from object 2 includes two delay lines 3 and 4, a reference voltage source 8, three subtractors 5, 6, 7 and a comparison unit 9 connected so that the inputs of the delay lines 3 and 4 are connected to the signal output of the transmitting TV camera, and the outputs are connected to the first inputs of the subtractors 5 and 6, respectively, the second inputs of the subtractors 5 and 6 are connected to the signal output of the transmitting TV camera, the outputs of the subtractors 5 and 6 are respectively the first and second inputs of the comparison unit 9, the output of which is the first output of the video signal selection unit 2 from the object, the output of the reference voltage source 8 is connected to the first input of the subtractor 7, the second input of which is connected to the signal the output of the transmitting TV camera, the output of the subtractor 7 is the second output of the block 2 for selecting the video signal from the object, and the blocks for the formation of displacements along the coordinates X, Y, Z 10, 14, 18 are identical and each of them includes a synchronous detector connected in series, a low-pass filter and a DC amplifier, the first inputs of the synchronous detectors 11, 15, 19 are connected to the first output of the unit 2 for selecting a video signal from the object, the second input of the synchronous detector 11 is connected to the first clock output of the transmitting TV camera, which is the first clock By the device as a whole, the second input of the synchronous detector 15 is connected to the second sync output of the TV camera, which is the second sync output of the device as a whole, the second input of the synchronous detector 19 is connected to the second output of the video signal selection unit 2 from the object, and the channels for determining motion parameters from the X coordinates, Y, Z are identical and combined in block 55 for determining the parameters, each of the channels consists of an amplitude voltmeter, a frequency meter, a coincidence block, two keys and a phase meter, while in the channel for determining motion parameters I of the object along the X coordinate, the inputs of the amplitude voltmeter 56 and the frequency counter 57 are combined and are the first input of the unit 55 for determining the object’s motion parameters, the output of the frequency meter 57 is connected to the first input of the coincidence unit 58, the output of which is connected to the first inputs of the keys 59 and 60, the outputs of which are connected to the inputs of the phase meter 61, and the second input of the key 59 is combined with the input of the amplitude voltmeter 56, in the channel for determining the parameters of the movement of the object along the Y coordinate, the inputs of the amplitude voltmeter 62 and the frequency meter 63 are combined and are the second input m of the unit 55 for determining the parameters of the movement of the object, the output of the voltmeter 62 is the output of the block 55 for determining the parameters of the movement of the object, the output of the frequency meter 63 is connected to the first input of the matching unit of its channel 64 and the second input of the matching unit 58 of the channel for determining the movement parameters in X coordinate, the output of the matching unit 64 connected to the first inputs of the keys 65 and 66, the outputs of which are connected to the inputs of the phasemeter 67, and the second input of the key 65 is combined with the input of the amplitude voltmeter 62 and with the second input of the key 65 of the channel for determining the parameters move the object in the X coordinate, and in the channel for determining the object’s motion parameters in the Z coordinate, the inputs of the amplitude voltmeter 68 and the frequency meter 69 are combined and are the third input of the object motion parameter determination unit 55, the output of the frequency meter 69 is connected to the first input of the coincidence block 70 of its channel and the second input coincidence block 64 of the channel for determining the parameters of the object’s motion along the Y coordinate, the output of the coincidence block 70 is connected to the first inputs of the keys 71 and 72, the outputs of which are connected to the inputs of the phase meter 73, the second input of the key 71 about connected to the input of the amplitude voltmeter 68 and to the second input of the key 66 of the channel for determining the parameters of the object’s motion in the Y coordinate, the second input of the key 72 is combined with the input of the amplitude voltmeter 68 of the channel for determining the parameters of the object’s motion in the X coordinate, and the second input of the coincidence block 70 is connected to the output of the frequency meter 57 channels for determining the parameters of the movement of the object along the X coordinate, each channel for determining the parameters of the movement has first, second and third outputs, which will be respectively the outputs of the corresponding channels a meter, a frequency meter and a phase meter, the first input of the adder 34 connected to the output of the displacement signal generating unit 14 in the Y coordinate, and the second input of the first adder connected to the output of the sawtooth voltage generator 30, the output of the first adder connected to the third control input of the transmitting television camera, the first input the adder 35 is connected to the output of the block 18 the formation of the bias signal along the coordinate Z, the second input of the adder 35 is connected to the output of the sawtooth voltage generator 31, the output of the adder 35 is connected to the fourth the control input of the transmitting TV camera, the input of the clock generator 32 is connected to the output of the decoder 38, the output of the clock generator 32 is connected to the input of the frequency divider 33, the output of which is connected to the input of the sawtooth generator 31, the input of the sawtooth generator 30 is connected to the output of the generator 32 clock pulses, the output of the clock generator 32 is also connected to the second input of the key 27, the output of the reference voltage source 49 is connected to the input of the delay line 45, the output of which is connected to the input HE 40, the output of which is connected to the first input of the pulse counter 36, and the output of the logic 40 is connected to the second input of the integrator 28 with memory, the pulse counter 36 is connected to the first, second and third inputs, respectively, by its first, second and third outputs of decoders 37, 38, 39, the output of the decoder 37 is connected to the first input of the AND 42 circuit, the output of which is connected to the first input of the OR logic 46, the output of the decoder 39 is connected to the first input of the And 43 circuit, the output of which is connected to the second input OR circuit, the output of which is connected to a series-connected differentiator 47, a rectifier 48 and a multivibrator 52, the output of the multivibrator 52 is connected to the second input of the pulse counter 36, the output of the decoder 39 is connected to the first inputs of the keys 78, 79 and 80, the second inputs of which are connected respectively to the outputs of blocks 10 and 14 of the formation of displacement along the coordinates X and Y and the output of the amplifier 24, the outputs of the keys 78, 79 and 80 are the tenth, eleventh and twelfth outputs of the entire device as a whole, the output of the reference voltage source 50 is connected to the first input of the comparator 53, the second input of which is connected to the output of the frequency meter 63, the output of the comparator 53 is connected to the first input of the logic circuit AND 44, the output of the reference voltage source 51 is connected to the first input of the comparator 54, the second input of which is connected to the output of the frequency meter 69, the output of the comparator 54 is connected to the second input of the AND 44 logic circuit, the output of which is connected to the input of the NOT 41 logic circuit, the And 44 circuit output is also connected to the first input of the key 81, the second input of which is connected to the output of the decoder 57, the output of the key 81 is connected to the input of the logic circuit AND 42, the output of the logic circuit NOT 41 is connected to the first input of the key 82, the second input of which is connected to the output of the decoder 39, the output of the key 82 is connected to the input of the LED 76, the output of the decoder 39 is also connected to the input of the LED 75, the input of the LED 77 connected to the output of the decoder 38, the second input of the logic circuit And 43 is connected to the output of the zero indicator 29, the input of the selective filter 74 is connected to the output of the block 14 of the formation of the bias signal along the Y coordinate, the output of the selective filter 74 is connected to the input of the voltmeter 83, in turn is connected to the input of the delay line 25, a voltmeter 83 connected as output to the second input of subtractor 26.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В момент включения всего устройства напряжение на входе схемы НЕ 40 нулевое, т. к. единичное напряжение с выхода источника опорного напряжения (ИОН) 49 задерживается линией задержки 45. На выходе схемы НЕ 40 присутствует поэтому логическая единица, которая устанавливает в исходное нулевое состояние интегратор с запоминанием 28 и устанавливает в исходное нулевое состояние счетчик 36. По прошествии времени, равного времени задержки блока задержки 45, на его выходе появится единичное напряжение с ИОН 49, в результате чего на выходе схемы НЕ 40 присутствует логический нуль все остальное время работы устройства. Тем самым устройство приводится в исходное состояние. Выходные сигналы разрядов счетчика 36 поступают на входы дешифратора нуля 37. На выходе дешифратора нуля 37 возникает логическая единица, которая включает нормально разомкнутый ключ 81. Одновременно начинается процесс измерения вибрации объекта. At the moment of switching on the entire device, the voltage at the input of the circuit NOT 40 is zero, because the unit voltage from the output of the reference voltage source (ION) 49 is delayed by the delay line 45. Therefore, the logic unit that sets the integrator to the initial zero state is present at the output of the circuit NOT 40 with a memory of 28 and sets the counter 36 to its initial zero state. After a lapse of time equal to the delay time of the delay unit 45, a unit voltage with ION 49 will appear at its output, as a result of which the output of the circuit NOT 40 contains exists a logical zero while the rest of the device. Thus, the device is restored to its original state. The output signals of the discharges of the counter 36 are fed to the inputs of the zero decoder 37. At the output of the zero decoder 37 a logical unit appears that includes a normally open key 81. At the same time, the process of measuring the vibration of the object begins.

Для осуществления процесса измерения на вибрирующий объект устанавливают точечный источник излучения. Объектив ТВ-камеры проецирует изображение этого источника на фотокатод диссектора. Вследствие запыленности воздуха и высокочастотной фильтрации объектива в изображении получается колокольное распределение освещенности. To carry out the measurement process, a point radiation source is mounted on a vibrating object. The lens of the TV camera projects the image of this source onto the photocathode of the dissector. Due to the dustiness of the air and high-frequency filtering of the lens in the image, a bell distribution of illumination is obtained.

Изображение на фотокатоде диссектора перемещается в линейной зависимости от перемещения объекта в строчном и кадровом направлениях при условии неизменности его удаления от устройства. При наличии вибрации объекта вдоль оптической оси максимальное значение освещенности изображения, приходящееся на вершину колокола, изменяется обратно пропорционально квадрату удаления объекта от устройства, а амплитуды вибрации изображения в строчном и кадровом направлениях вследствие изменения масштаба изображения будут также меняться, хотя амплитуды вибрации самого объекта в этих направлениях могут при этом быть неизменными. The image on the photocathode of the dissector moves linearly depending on the movement of the object in the horizontal and frame directions, provided that it is unchanged from the device. In the presence of vibration of the object along the optical axis, the maximum value of the image illumination falling at the top of the bell changes inversely with the square of the distance the object is from the device, and the amplitude of the image vibration in the horizontal and vertical directions will also change due to the change in the image scale, although the vibration amplitudes of the object itself in these directions may be unchanged.

Процесс измерения протекает следующим образом. The measurement process proceeds as follows.

В телевизионной камере с целью повышения разрешающей способности преобразования изображение считывается по методу строчно-кадровой развертки с частичным перекрытием строк друг другом. Видеосигнал поступает непосредственно и через строчную линию задержки 4 на входы строчного блока вычитания 6. При считывании строки значение строчного сигнала возрастает и выходное напряжение блока 6 положительное, а потом, после прохождения максимума, уменьшается, и выходное напряжение блока 6 отрицательное. Момент появления максимума значения строчного сигнала индицируется сменой знака выходного напряжения блока 6. Аналогично работает кадровый канал, выполненный на кадровом блоке вычитания 5 и кадровой линии задержки 3 с временем, равным строчному периоду. Смена знака на выходе блока 5 показывает, что была просканирована строка, проходящая через вершину колокола освещенности. В момент одновременного появления на входах селективного блока совпадения 9 нулевых напряжений, поступающих с выходов блоков вычитания 5 и 6, блок 9 выдает единичный импульс, означающий наличие максимума сигнала считывания строчно-кадрового растра вибрирующего изображения. Тем самым находится момент совпадения апертуры диссектора с вершиной колокола освещенности. Импульс совпадения управляет по управляющему входу кадровым и строчным синхронными детекторами, на которые поступают разнополярные пилообразные напряжения кадровой и строчной разверток, синхронизируемых импульсами с первого и второго синхровыводов ТВ-камеры, которые создаются блоками кадровой и строчной разверток. Время появления максимума видеосигнала относительно середин кадрового и строчного периодов соответствует смещению изображения в строчном Y и кадровом X направлениях относительно центра растра. На выходах синхронных детекторов получаются импульсы длительностью, пропорциональной значению, а знаком направлению смещения изображения в направлениях X и Y. Эти импульсы, усредненные фильтрами низких частот 12 и 16 и усиление усилителями постоянного тока 13 и 17, поступают на первый и второй управляющие входы ТВ-камеры на кадровую и строчную катушки центрирующей системы. Эти взаимоперпендикулярные катушки управляют значением и направлением магнитного поля в секции переноса изображения диссектора. In a television camera, in order to increase the resolution of the conversion, the image is read by the horizontal scanning method with partial overlapping of the lines with each other. The video signal arrives directly and through the delay line 4 to the inputs of the line subtraction block 6. When reading the line, the value of the line signal increases and the output voltage of block 6 is positive, and then, after passing through the maximum, it decreases and the output voltage of block 6 is negative. The moment of appearance of the maximum value of the horizontal signal is indicated by a change in the sign of the output voltage of block 6. The frame channel executed on the frame block of subtraction 5 and the frame delay line 3 with a time equal to the horizontal period works in a similar way. A change of sign at the output of block 5 indicates that a string has been scanned through the top of the light bell. At the moment of simultaneous appearance at the inputs of the selective coincidence block of 9 zero voltages coming from the outputs of the subtraction blocks 5 and 6, block 9 gives a single pulse, which means that there is a maximum of the read signal of the horizontal frame raster of the vibrating image. Thus, the moment of coincidence of the dissector aperture with the peak of the illumination bell is found. The coincidence pulse controls the control input of frame and line synchronous detectors, which receive bipolar sawtooth voltages of vertical and horizontal scans, synchronized by pulses from the first and second clock outputs of the TV camera, which are created by blocks of horizontal and horizontal scans. The time of appearance of the maximum of the video signal relative to the midpoints of the frame and line periods corresponds to the displacement of the image in line Y and frame X directions relative to the center of the raster. At the outputs of synchronous detectors, pulses of duration proportional to the value are obtained, and they are familiar with the direction of the image displacement in the X and Y directions. These pulses, averaged by low-pass filters 12 and 16 and amplified by DC amplifiers 13 and 17, are fed to the first and second control inputs of the TV cameras on the personnel and line coils of the centering system. These mutually perpendicular coils control the value and direction of the magnetic field in the image transfer section of the dissector.

Если вершина колокола освещенности совпадает с центром фотокатода, выходные сигналы усилителей равны нулю и центр растра также совпадает с центром фотокатода. При наличии смещения изображения от центра фотокатода соответствующие выходные напряжения усилителей 13 и 17 передвинут растр до совпадения его центра с вершиной колокола яркости. Выходные компенсирующие напряжения этих усилителей пропорционально определяют сдвиг изображения в кадровом и строчном направлениях. If the peak of the illumination bell coincides with the center of the photocathode, the output signals of the amplifiers are equal to zero and the center of the raster also coincides with the center of the photocathode. If there is an image offset from the center of the photocathode, the corresponding output voltages of the amplifiers 13 and 17 move the raster until its center coincides with the peak of the brightness bell. The output compensating voltages of these amplifiers proportionally determine the image shift in the frame and line directions.

Напряжение с выхода ТВ-камеры выхода диссектора сравнивается в амплитудном блоке вычитания 7 с опорным напряжением блока 8. Полученный разностный сигнал детектируется осевым синхронным детектором 19, селектируемым с селективного блока совпадения импульсом момента "накрытия" апертурой диссектора вершины колокола освещенности. Выходные импульсы блока 19 равной длительностью и амплитудой, пропорциональной разностному напряжению, после усреднения фильтром 20 и усиления усилителем 21 поступают на третий управляющий вход ТВ-камеры фотокатод диссектора. Выходное напряжение диссектора пропорционально произведению входного светового потока и напряжения на фотокатоде. Блоки 1, 8, 7, 19, 20, 21 представляют собой систему статической стабилизации максимального значения выходного видеосигнала, стабилизированное значение которого задается опорным напряжением блока 8. Стабилизирование максимума выходного сигнала ТВ-камеры существенно облегчает работу блоков 3, 4, 5, 6, 9 и повышает тем самым точность определения момента "накрытия" апертурой вершины колокола освещенности. При достаточно большом значении коэффициента усиления усилителя 21 его выходное напряжение обратно пропорционально входному световому потоку, который, в свою очередь, как уже говорилось, обратно пропорционален квадрату удаления объекта. Выходной сигнал блока 21 инвертируется блоком 22 и из него извлекается квадратный корень в блоке 23. Таким образом, на выходе блока 24 получается напряжение, пропорциональное текущему удалению объекта. Выходные напряжения блоков 13, 17, 24, пропорциональные текущим координатам вибрирующего объекта, поступают на выход всего устройства в целом. Кроме того, они поступают соответственно на амплитудные вольтметры переменного тока 56, 62, 68. Выходные сигналы вольтметров, пропорциональные амплитудам вибрации объекта в кадровом, строчном и осевом направлениях, поступают на выход всего устройства. Сигналы с блоков 13, 17, 24 поступают также на входы частотомеров 57, 63, 69. Выходные сигналы частотомеров, показывающие частоту вибрации объекта в кадровом, строчном и осевом направлениях, поступают на выход всего устройства в целом и попарно на входы блоков совпадения 58, 64, 70. При совпадении частот вибрации по каким-либо двум составляющим соответствующие блоки совпадения выдадут импульсы, которые откроют соответственно пары ключей 59 и 60, 65 и 66, 71 и 72. Через открытые ключи выходные сигналы блоков 13, 17, 24 поступят на входы фазометров 61, 67, 73, выходы которых являются выходами всего устройства в целом. Таким образом, если частоты колебаний по каким-либо из двух составляющих совпадают, то будет измерена фаза между этими колебаниями. The voltage from the output of the TV camera of the dissector output is compared in the subtraction amplitude block 7 with the reference voltage of block 8. The resulting difference signal is detected by an axial synchronous detector 19, selected from the selective coincidence block by the momentum of “covering” the aperture of the dissector with the aperture of the dissector bell peak. The output pulses of block 19 of equal duration and amplitude proportional to the difference voltage, after averaging by filter 20 and amplification by amplifier 21, are fed to the third control input of the TV camera's photocathode of the dissector. The output voltage of the dissector is proportional to the product of the input light flux and the voltage at the photocathode. Blocks 1, 8, 7, 19, 20, 21 are a system of static stabilization of the maximum value of the output video signal, the stabilized value of which is set by the reference voltage of block 8. Stabilization of the maximum output signal of the TV camera greatly facilitates the operation of blocks 3, 4, 5, 6, 9 and thereby increases the accuracy of determining the moment of "covering" the aperture of the top of the bell illumination. With a sufficiently large value of the gain of the amplifier 21, its output voltage is inversely proportional to the input light flux, which, in turn, as already mentioned, is inversely proportional to the square of the removal of the object. The output signal of block 21 is inverted by block 22 and the square root in block 23 is extracted from it. Thus, the output of block 24 produces a voltage proportional to the current distance of the object. The output voltages of blocks 13, 17, 24, proportional to the current coordinates of the vibrating object, are fed to the output of the entire device as a whole. In addition, they are supplied respectively to amplitude AC voltmeters 56, 62, 68. The output signals of the voltmeters, proportional to the vibration amplitudes of the object in the frame, line and axial directions, are output to the entire device. The signals from blocks 13, 17, 24 are also fed to the inputs of the frequency meters 57, 63, 69. The output signals of the frequency meters, showing the vibration frequency of the object in the frame, line and axial directions, are output to the entire device as a whole and in pairs to the inputs of the coincidence units 58, 64, 70. If the vibration frequencies coincide for any two components, the corresponding coincidence blocks will give out pulses that open the key pairs 59 and 60, 65 and 66, 71 and 72, respectively. Through the open keys, the output signals of blocks 13, 17, 24 will go to phase meter inputs 61, 67, 73, cat outputs These are the outputs of the device as a whole. Thus, if the oscillation frequencies coincide for either of the two components, then the phase between these oscillations will be measured.

При вибрации объекта одновременно во всех трех направлениях X, Y, Z с неизменными амплитудами амплитуды колебаний изображения в кадровом и строчном направлениях будут изменяться пропорционально изменению удаления объекта по оси Z. Это вызвано изменением масштаба изображения в соответствии с изменением расстояния по оси Z от объекта до центра оптической системы. Для компенсации влияния изменения масштаба на процесс выполнения измерения вибрации в кадровом и строчном направлениях непосредственно перед измерением производится автоматическая настройка устройства. Для этого измеренные ненастроенным устройством частоты вибрации по осям Z и Y сравниваются с эталонными. Измеренная частотомером 63 частота в виде выходного сигнала напряжения постоянного тока поступает на вход компаратора 53, на второй вход которого поступает эталонное напряжение с источника опорного напряжения 50. На выходе компаратора появляется "единица", если частота вибрации объекта по оси Y много меньше частоты настройки по Y, информация о которой находится в источнике опорного напряжения. Аналогично работает цепь по Z. Если хотя бы одно из вышеназванных условий не выполняется, на выходе схемы И 44 будет "ноль", после схемы НЕ 41 будет "единица", которая пройдет через нормально замкнутый ключ 82 и зажжет светодиод 76 "выключить объект". Оператор выключает объект. Выполняется вышеназванное условие, поскольку объект становится неподвижным и устройство может переходить к электронной настройке. Если же вышеназванное условие выполнялось сразу, то на выходе схемы И 44 будет "единица", которая проходит через замкнутый ключ 81 и является ответом выполнения нулевой команды. Единичный сигнал с выхода ключа 81 поступает на второй вход схемы И 42, на первом входе которой уже присутствует логическая единица с выхода ДШ 37. На выходе схемы И 42 появляется в результате этого логическая единица и поступает на вход дифференцирующего блока 47 через схему ИЛИ 46. Названая единица дифференцируется блоком 47. На выходе блока 47 получаются два разнополярных импульса, соответствующих по времени переднему и заднему фронтам входного импульса. Однополупериодный выпрямитель 48 выделяет первый из названных импульсов, которым и запускается ждущий мультивибратор 52. Блоки 47, 48 и 52 формируют таким образом из передних фронтов входных импульсов короткие единичные импульсы, которые считываются (по заднему фронту) счетчиком 36. Следовательно, единичный сигнал с выхода схемы И 42, пройдя формирующую цепочку блоков 47, 48 и 52, сосчитается счетчиком 36, в котором запишется единица. В результате этого единичный сигнал на выходе дешифратора нуля 37 прекращает свое действие, а логическая единица появляется на входе дешифратора единицы 38. Устройство начинает выполнять вторую команду электронной настройки. Командная единица дешифратора 38 включает генератор тактовых импульсов (ГТИ) 32 и одновременно включает светодиод 77 "настройка". Выходные импульсы ГТИ 32 управляют работой высокочастотного генератора пилообразного напряжения (ГПН) 30. Выходное пилообразное напряжение ГПН 30 проходит через сумматор 34 на третий вход ТВ-камеры, в результате происходят высокочастотные колебания электронного изображения в строчном направлении Y. Выходные импульсы ГТИ делятся делителем частоты (ДЧ) ЗЗ и управляют работой ГПН 31. Выходное пилообразное напряжение ГПН 31 поступает через сумматор 35 на четвертый вход ТВ-камеры, тем самым осуществляется изменение масштаба изображения, эквивалентное колебанию объекта в осевом направлении Z. When the object vibrates simultaneously in all three X, Y, Z directions with constant amplitudes, the image oscillation amplitudes in the frame and line directions will change in proportion to the change in the distance of the object along the Z axis. This is caused by a change in the image scale in accordance with the change in the distance along the Z axis from the object to center of the optical system. To compensate for the effect of zooming on the process of measuring vibration in the frame and line directions, the device is automatically set up immediately before the measurement. To do this, the vibration frequencies measured by the unconfigured device along the Z and Y axes are compared with the reference ones. The frequency measured by the frequency meter 63 in the form of an output signal of a DC voltage is supplied to the input of the comparator 53, the second input of which receives the reference voltage from the reference voltage source 50. A "unit" appears at the output of the comparator if the frequency of vibration of the object along the Y axis is much less than the tuning frequency in Y, information about which is located in the voltage reference source. The circuit works in the same way according to Z. If at least one of the above conditions is not satisfied, the output of circuit AND 44 will be “zero”, after circuit NOT 41 there will be a “unit” that passes through the normally closed key 82 and the LED 76 lights up “turn off the object” . The operator turns off the object. The above condition is fulfilled, since the object becomes stationary and the device can proceed to electronic settings. If the above condition was met immediately, then the output of the AND 44 circuit will be a “unit” that passes through the private key 81 and is the response to the execution of the zero command. A single signal from the output of the key 81 goes to the second input of the AND 42 circuit, at the first input of which there is already a logical unit from the output of the DS 37. As a result, the logical unit appears at the output of the And 42 circuit and goes to the input of the differentiating unit 47 through the OR 46 circuit. The named unit is differentiated by block 47. At the output of block 47, two bipolar pulses are obtained, corresponding in time to the leading and trailing edges of the input pulse. A half-wave rectifier 48 selects the first of these pulses, which initiates the standby multivibrator 52. Blocks 47, 48, and 52 thus form short unit pulses from the leading edges of the input pulses, which are read (along the trailing edge) by the counter 36. Therefore, a single output signal And 42, having passed the forming chain of blocks 47, 48 and 52, is counted by the counter 36, in which the unit is written. As a result, a single signal at the output of the zero decoder 37 ceases to be effective, and a logical unit appears at the input of the decoder unit 38. The device starts to execute the second electronic tuning command. The command unit of the decoder 38 includes a clock generator (GTI) 32 and at the same time turns on the LED 77 "setup". The output pulses of the GTI 32 control the operation of the high-frequency sawtooth voltage generator (GPN) 30. The output sawtooth voltage of the GPN 30 passes through the adder 34 to the third input of the TV camera, resulting in high-frequency oscillations of the electronic image in the horizontal direction Y. The output pulses of the GTI are divided by a frequency divider ( DF) ЗЗ and control the operation of the ГПН 31. The output sawtooth voltage of the ГПН 31 enters through the adder 35 to the fourth input of the TV camera, thereby changing the image scale is equivalent to Noe vibration of the object in the axial direction Z.

Сигнал с выхода блока 23, пропорциональный текущему удалению объекта по оси Z, через масштабирующий усилитель 14 поступает на четвертый управляющий вход ТВ-камеры на фокусирующую катушку диссектора. Напряжение на фокусирующей катушке диссектора при прочих равных условиях линейно определяет масштаб изображения посредством изменения значения магнитного фокусирующего поля в секции переноса изображения диссектора. Поэтому при некотором определенном значении коэффициента усиления в масштабном канале обратной связи напряжение с выхода блока 23 будет через усилитель 24 воздействовать на фокусирующую катушку диссектора таким образом, что при изменении удаления объекта по оси Z масштаб изображения будет оставаться неизменным. Подбор названного коэффициента усиления в масштабном канале обратной связи осуществляется следующим образом. The signal from the output of block 23, which is proportional to the current distance of the object along the Z axis, is fed through scaling amplifier 14 to the fourth control input of the TV camera to the focusing coil of the dissector. All other things being equal, the voltage on the focusing coil of the dissector linearly determines the image scale by changing the value of the magnetic focusing field in the image transfer section of the dissector. Therefore, at a certain value of the gain in the large-scale feedback channel, the voltage from the output of block 23 will act through the amplifier 24 on the focusing coil of the dissector in such a way that when the distance of the object along the Z axis changes, the image scale remains unchanged. The selection of the named gain in the large-scale feedback channel is as follows.

Электронное изображение объекта, если он выключен, вибрирует с постоянной амплитудой, определяемой электронной настройкой, относительно неподвижного объекта. Если объект не выключен, то с названной вибрацией высокочастотной электронной настройки складывается медленная вибрация объекта. Амплитуда вибрации изображения объекта, вызванная высокочастотной электронной настройкой, измеряется устройством следующим образом. Выходной сигнал строчного усилителя 17 фильтруется избирательным фильтром 74, настроенным на частоту строчной электронной настройки. На выходе фильтра имеет место электрический сигнал, обусловленный одной лишь электронной настройкой и не зависящий от вибрации объекта в том случае, если объект не выключался. Амплитуда строчной вибрации электронной настройки измеряется вольтметром 83 и ее значение с выхода вольтметра 83 поступает через масштабную линию задержки 25 с временем задержки, равным периоду принудительной электронной вибрации с ГТИ 32 в строчном направлении, и непосредственно на входы масштабного блока вычитания 26. На выходе блока 26 будет иметь место напряжение, пропорциональное разности между текущим значением амплитуды вибрации в строчном направлении и предыдущим значением. Это разностное напряжение после прохождения через нормально замкнутый ключ 27 интегрируется интегратором 28, выходное напряжение которого поступает на управляющий вход масштабного усилителя постоянного тока 24, изменяя его коэффициент усиления. В какой-то момент времени будет достигнуто такое значение коэффициента усиления усилителя 24, что изменение удаления объекта по оси Z не будет вызывать изменения масштаба изображения. При этом выходное напряжение амплитудного вольтметра 62 стабилизируется, разностное напряжение с выхода блока 26 вычитания станет нулевым, выходное напряжение интегратора 28 станет постоянным и коэффициент усиления усилителя постоянного тока 24 примет постоянное вышеназванное определенное значение, при котором в устройстве происходит компенсация влияния изменения масштаба изображения. В этот момент нуль-индикатор 29, на вход которого поступает разностное напряжение с выхода блока 26 вычитания, ставшее равным нулю, выдает импульс, который является ответом на выполнение второй команды. Запись следующей единицы в счетчик 36 осуществляется вышеназванным образом через цепочку блоков 43, 46, 47, 48, 52. В счетчик записывается таким образом двойка. На выходе дешифратора 38 появляется вместо единицы ноль. Отключается электронная настройка, гаснет светодиод 77 "настройка", на выходе дешифратора 39 появляется "единица", идет выполнение третьей команды - "измерение настроенным устройством". "Единица" с дешифратора 39 включает светодиод 75 "измерение", размыкает ключ 82, что позволяет избежать остаточного включения светодиода 76. Одновременно эта "единица" с дешифратора 39 открывает ключи 78, 79, 80, которые пропускают на выход сигналы текущего удаления объекта по осям X, Y, Z, измеренные настроенным устройством. Если объект для осуществления электронной настройки выключался, то его необходимо включить. Если же объект не выключался, то сразу в дальнейшем в процессе измерения кадровой, осевой и строчной составляющих вектора вибрации объекта протекают вышеназванным образом с уже устраненным влиянием изменения масштаба изображения на точность измерения. The electronic image of the object, if it is turned off, vibrates with a constant amplitude, determined by the electronic setting, relative to the stationary object. If the object is not turned off, then with the named vibration of the high-frequency electronic tuning, the slow vibration of the object is added. The vibration amplitude of the image of the object caused by high-frequency electronic tuning is measured by the device as follows. The output of the line amplifier 17 is filtered by a selective filter 74 tuned to the frequency of the line electronic setting. An electrical signal occurs at the output of the filter, due to electronic tuning alone and independent of the vibration of the object if the object did not turn off. The amplitude of the line vibration of the electronic setting is measured with a voltmeter 83 and its value from the output of the voltmeter 83 is supplied through a delay line 25 with a delay time equal to the period of the forced electronic vibration from the GTI 32 in the line direction and directly to the inputs of the scale subtraction block 26. At the output of block 26 There will be a voltage proportional to the difference between the current value of the amplitude of vibration in the horizontal direction and the previous value. This difference voltage after passing through a normally closed switch 27 is integrated by an integrator 28, the output voltage of which is supplied to the control input of a large-scale DC amplifier 24, changing its gain. At some point in time, the gain of the amplifier 24 will be reached such that a change in the distance of the object along the Z axis will not cause a change in the image scale. In this case, the output voltage of the amplitude voltmeter 62 stabilizes, the differential voltage from the output of the subtraction unit 26 becomes zero, the output voltage of the integrator 28 becomes constant, and the gain of the DC amplifier 24 takes on the above-mentioned specific value, at which the effect of image zoom is compensated for in the device. At this moment, a null indicator 29, to the input of which a differential voltage from the output of the subtraction unit 26, which has become equal to zero, is supplied, gives a pulse, which is a response to the execution of the second command. The next unit is written to the counter 36 in the aforementioned manner through a chain of blocks 43, 46, 47, 48, 52. A deuce is recorded in this way. The output of the decoder 38 appears instead of unity zero. The electronic tuning is turned off, the “tuning” LED 77 goes out, a “one” appears at the output of the decoder 39, the third command is being executed - “measurement with a configured device”. The “unit” from the decoder 39 turns on the “measurement” LED 75, opens the key 82, which avoids the residual inclusion of the LED 76. At the same time, this “unit” from the decoder 39 opens the keys 78, 79, 80, which pass the output signals of the current object removal via X, Y, Z axes measured by the configured device. If the object was turned off for the electronic adjustment, it must be turned on. If the object did not turn off, then immediately later in the process of measuring the personnel, axial and horizontal components of the vector, the object’s vibrations proceed in the aforementioned manner with the already eliminated effect of image zoom on the measurement accuracy.

Предлагаемое устройство выполнено из стандартных блоков: телевизионной передающей камеры 1, линий задержки 3, 4, 25, 45, вычитателей 5, 6, 7, 26, сумматоров 34, 35, источников опорного напряжения 8, 49, 50, 51, синхронных детекторов 11, 15, 19, фильтров низких частот 12, 16, 20, усилителей 13, 17, 21, 24, генераторов пилообразных напряжений 30 и 31, генератора тактовых импульсов 32, делителя частоты 33, счетчика 36, дешифраторов 37, 38, 39, логических схем НЕ 40, 41, логических схем И 42, 43, 44, логической схемы ИЛИ 46, дифференциатора 47, выпрямителя 48, мультивибратора 52, компараторов 53, 54, вольтметров 56, 62, 68, 83, частотометров 57, 63, 69, блоков сравнения 58, 64, 70, фазометров 61, 67, 73, ключей 27, 59, 60, 65, 66, 71, 72, 78, 79, 80, 81, 82, инвертора 22, блока извлечения квадратного корня 23, интегратора 28, нуль-индикатора 29, избирательного фильтра 74, светодиодов 75, 76, 77 (см. например, Г.А.Алексеенко, Е.А.Коломбет, Г.И.Стародуб. Применение прецизионных аналоговых ИС. М. Радио и связь, 1981, с. 77-82, 92-101, 105-110, 148-152, 167-177, 190-194; Ю.С.Забродин. Промышленная электроника. М. Высшая школа, 1982, с. 159, 160, 174, 175, 184-199, 254-256; В.Г.Гусев, Ю.М. Гусев. Электроника. М. Высшая школа, 1982, с. 335; Справочник по интегральным микросхемам. Б.В.Тарабрин, С.В.Якубовский, И.А.Барканов и др. Под ред. Тарабрина. М. Энергия, 1981, с. 568-770; К.С.Полулях. Электронные измерительные приборы. Харьков: Издательство Харьковского ордена Трудового Красного Знамени государственного университета им. А.М.Горького, 1963, с. 257-270, 272-278; Журнал "Электроника", пер с англ. том 45, N 19(388), 11 сент. 1972 г. с. 72, 80). The proposed device is made of standard units: television transmitting camera 1, delay lines 3, 4, 25, 45, subtractors 5, 6, 7, 26, adders 34, 35, voltage reference sources 8, 49, 50, 51, synchronous detectors 11 , 15, 19, low-pass filters 12, 16, 20, amplifiers 13, 17, 21, 24, sawtooth generators 30 and 31, clock 32, frequency divider 33, counter 36, decoders 37, 38, 39, logical circuits NOT 40, 41, logic circuits AND 42, 43, 44, logic circuit OR 46, differentiator 47, rectifier 48, multivibrator 52, comparators 53, 54, vol meters 56, 62, 68, 83, frequency meters 57, 63, 69, comparison units 58, 64, 70, phase meters 61, 67, 73, keys 27, 59, 60, 65, 66, 71, 72, 78, 79, 80, 81, 82, inverter 22, square root extraction unit 23, integrator 28, null indicator 29, selective filter 74, LEDs 75, 76, 77 (see, for example, G.A. Alekseenko, E.A. Kolombet, GI Starodub, Application of precision analogue ICs. M. Radio and Communications, 1981, p. 77-82, 92-101, 105-110, 148-152, 167-177, 190-194; Yu.S. Zabrodin. Industrial electronics. M. Higher School, 1982, p. 159, 160, 174, 175, 184-199, 254-256; V.G. Gusev, Yu.M. Gusev. Electronics. M. Higher School, 1982, p. 335; Reference on integrated circuits. B.V. Tarabrin, S.V. Yakubovsky, I.A. Barkanov and others. Ed. Gibberish M. Energy, 1981, p. 568-770; K.S. Polulyakh. Electronic measuring instruments. Kharkov: Publishing House of the Kharkov Order of the Red Banner of Labor of the State University. A.M. Gorky, 1963, p. 257-270, 272-278; Journal "Electronics", trans. From English. Volume 45, N 19 (388), 11 Sept. 1972 with. 72, 80).

В устройстве используется строчно-кадровая развертка с частичным перекрытием строк одна другой, что значительно повышает разрешающую способность преобразования. Экстремальная обработка видеосигнала повышает точность и помехозащищенность измерения. Кроме того, устройство обладает повышенной точностью измерения за счет компенсации влияния изменения масштаба изображения на процесс измерения. The device uses line-frame scanning with partial overlapping of lines, one another, which significantly increases the resolution of the conversion. Extreme video processing enhances measurement accuracy and noise immunity. In addition, the device has improved measurement accuracy by compensating for the effect of zooming on the measurement process.

В устройстве реализован метод уравновешенного преобразования, обладающий высокими метрологическими характеристиками. The device implements a balanced conversion method with high metrological characteristics.

Предлагаемое устройство может применяться при бесконтактном определении параметров движения объектов. The proposed device can be used for non-contact determination of the parameters of the movement of objects.

На кафедре "Робототехнические системы" Самарского государственного технического университета собран и испытан лабораторный макет устройства на основе диссектора ЛИ605-1 с прифотокатодной сеткой и анализирующей апертурой 3 мкм, измеряющий вибрации объектов в диапазоне 0,01.7 Гц. At the Department of Robotic Systems, Samara State Technical University, a laboratory mock-up of a device based on the dissector LI605-1 with a photocathode grid and an analyzing aperture of 3 μm was measured and tested, which measures object vibrations in the range of 0.01.7 Hz.

Для доведения устройства до промышленного использования требуются выполнение НИР сроком 2 г. и последующее проведение ОКР сроком 2 г. To bring the device to industrial use, it is required to carry out research for a period of 2 g and subsequent conduct of an R&D for a period of 2 g.

Claims

A device for measuring the parameters of the movement of objects, containing a transmitting television camera, the signal output of which is connected to the input of the video signal selection block from the object, the first output of which is connected to the first inputs of the X-coordinate bias generation unit, the X coordinate of the bias signal generation unit, and the bias signal generation unit coordinate Y, and the second output to the second input of the block generating the bias signal along the coordinate Z, while the second input of the block forming the bias signal along the X coordinate n with the first sync output of the transmitting television camera, and the output with the first control input of the transmitting television camera, the second input of the Y-axis shift signal generating unit is connected to the second sync output of the transmitting television camera, and the output of the Z-coordinate shift signal generating unit is connected to the inverter connected in series, the square root extraction unit and the first DC amplifier, the output of which is connected to the second control input of the transmitting television camera, the line the output of which is connected to the first input of the fourth subtractor, the output of which is connected to the first input of the first key, the output of the first key is connected to the first input of the integrator with memory, the output of which is connected to the control input of the DC amplifier, the output of the fourth subtractor is connected to the input of the zero indicator , the output of the block of formation of displacement along the coordinate X is connected to the channel for determining the parameters of the movement of the object along the coordinate X, the first, second and third outputs of which are the first, second and third outputs the device as a whole, the output of the X-coordinate bias generation unit is connected to the channel for determining the parameters of the object’s motion along the X coordinate, the first, second and third outputs of which are the fourth, fifth and sixth outputs of the entire device, the square root extraction unit output is connected through the first amplifier to the input a channel for determining the object’s motion parameters in the Z coordinate, the first, second, and third outputs of which are the seventh, eighth, and ninth outputs of the device as a whole, and the video signal selection unit from the object and includes a delay line, a first reference voltage source, three subtractors and a first comparison unit, connected so that the inputs of the first and second delay lines are connected to the signal output of the transmitting television camera, the outputs of the first and second delay lines are connected to the first inputs of the first and second subtracters, respectively , the second inputs of the first and second subtractors are connected to the signal output of the transmitting television camera, the outputs of the first and second subtractors are the first and second inputs of the first o the comparison unit, the output of which is the first output of the video signal selection unit from the object, the output of the first reference voltage source is connected to the first input of the third subtractor, the second input of which is connected to the signal output of the transmitting television camera, the output of the third subtractor is the second output of the video signal selection unit from the object, moreover, the blocks of the formation of the displacement along the coordinates X, Y, Z are identical and each of them includes a series-connected synchronous detector, a low-pass filter and an amplifier direct current, the first inputs of the first, second and third synchronous detectors are connected to the first output of the video signal selection block from the object, the second input of the first synchronous detector is connected to the first sync output of the transmitting television camera, the second input of the second synchronous detector is connected to the second sync output of the transmitting television camera, the second input the third synchronous detector is connected to the second output of the selection block of the video signal from the object, and the channels for determining the motion parameters by the coordinates X, Y, Z are identical and combined into a parameter determination unit, each channel consists of an amplitude voltmeter, a frequency meter, a coincidence unit, two keys and a phase meter, while in the channel for determining the object’s motion parameters along the X coordinate, the inputs of the first amplitude voltmeter and the first frequency meter are combined and are the first input unit for determining the parameters of the object’s movement, the output of the first frequency meter is connected to the first input of the first coincidence unit, the output of which is connected to the first inputs of the second and third keys, the outputs of the cat ryh are connected to the inputs of the first phase meter, and the second input of the second key is combined with the input of the first amplitude voltmeter, in the channel for determining the parameters of the object’s motion by coordinate, the inputs of the second amplitude voltmeter and the second frequency meter are combined and are the second input of the block for determining the parameters of the object’s motion, the output of the second amplitude voltmeter is the output of the unit for determining the parameters of the movement of the object, the output of the second frequency meter is connected to the first input of the coincidence unit of its channel and the second input of the first of the first block of the channel for determining motion parameters along the X coordinate, the output of the second block of coincidence is connected to the first inputs of the fourth and fifth keys, the outputs of which are connected to the inputs of the second phase meter, and the second input of the fourth key is combined with the input of the second amplitude voltmeter and with the second input of the third channel key determining the parameters of the object’s motion along the X coordinate, and in the channel determining the parameters of the object’s motion along the Y coordinate, the inputs of the third amplitude voltmeter and the third frequency meter are combined and explicit are the third input of the unit for determining the parameters of the movement of the object, the output of the third frequency meter is connected to the first input of the third block of coincidence of its channel and the second input of the second block of coincidence of the channel for determining the parameters of the movement of the object in the Z coordinate, the output of the third coincidence unit is connected to the first inputs of the sixth and seventh keys which are connected to the inputs of the third phase meter, the second input of the sixth key is combined with the input of the third amplitude voltmeter and with the second input of the fifth key of the channel for determining steam meters of the object’s movement in the Y coordinate, the second input of the seventh key is combined with the input of the first amplitude voltmeter of the channel for determining the object’s motion parameters in the X coordinate, and the second input of the third coincidence unit is connected to the output of the first frequency meter of the channel for determining the object’s motion parameters in the X coordinate, each channel for determining the parameters movement has the first, second and third outputs, which will be respectively the outputs corresponding to the channels of the voltmeter, frequency meter and phase meter, characterized in that two adder, clock, two sawtooth generators, frequency divider, second, third and fourth sources of reference voltage, two comparators, pulse counter, three decoders, two logic circuits NOT, three logic circuits AND, fourth delay line, logic circuit OR, differentiator, rectifier, multivibrator, eighth, ninth, tenth, eleventh, twelfth keys, selective filter, fourth voltmeter, three LEDs, and the signal output of the television camera is the output of all three, the first input of the first adder is connected to the output of the Y-axis bias signal generating unit, and the second input of the first adder is connected to the output of the first sawtooth voltage generator, the output of the first adder is connected to the third control input of the transmitting television camera, the first input of the second adder is connected to the output of the unit generating a bias signal along the coordinate, the second input of the second adder is connected to the output of the second sawtooth voltage generator, the output of the second adder is connected to the first control input of the transmitting television camera, the input of the clock generator is connected to the output of the second decoder, the output of the clock generator is connected to the output of the frequency divider, the output of which is connected to the input of the second sawtooth voltage generator, the input of the first sawtooth voltage generator is connected to the output of the clock generator, output the clock generator is also connected to the second input of the first key, the output of the second reference voltage source is connected to the output of the fourth oh delay line, the output of which is connected to the input of the first logic circuit NOT, the output of which is connected to the first input of the pulse counter, as well as the output of the first logic circuit is NOT connected to the second input of the integrator with memory, the pulse counter with its first, second and third outputs is connected respectively to the first, second and third inputs of the first, second and third decoder, the output of the first decoder is connected to the first input of the first AND circuit, the output of which is connected to the first input of the OR logic circuit, the output of the second decoder the radiator is connected to the first input of the second AND logic circuit, the output of which is connected to the second input of the OR logic circuit, the output of which is connected to the differentiator, rectifier, and multivibrator connected in series, the multivibrator output is connected to the second input of the pulse counter, the output of the third decoder is connected to the first inputs of the eighth, the ninth and tenth keys, the second inputs of which are connected respectively to the outputs of the blocks of the formation of the offset coordinates X, Y and the output of the first amplifier, the output of the eighth, ninth and the tenth keys are the tenth, eleventh and twelfth outputs of the entire device, the output of the third reference voltage source is connected to the first input of the first comparator, the second input of which is connected to the frequency meter of the channel for determining the motion parameters by coordinate, the output of the first comparator is connected to the first input of the third logic circuit And, the output of the fourth reference voltage source is connected to the first input of the second comparator, the second input of which is connected to the output of the frequency meter of the channel for determining the parameter in movement along the Y coordinate, the output of the second comparator is connected to the second input of the third logic circuit AND, the output of which is connected to the input of the second logic circuit NOT, the output of the third circuit And is also connected to the first input of the eleventh key, the second input of which is connected to the output of the first decoder, output of the eleventh key is connected to the second input of the first logic circuit AND, the output of the second logic circuit is NOT connected to the first input of the twelfth key, the second input of which is connected to the output of the third decoder, the output of the twelfth cha is connected to the input of the first LED, the output of the third decoder is also connected to the input of the second LED, the input of the third LED is connected to the output of the second decoder, the second input of the second logic circuit is connected to the output of the zero indicator, the input of the selective filter is connected to the output of the bias signal generating unit coordinate Y, the output of the selective filter is connected to the input of the fourth voltmeter, the output of which is connected to the input of the third delay line, the output of the fourth voltmeter is also connected to the second input Fourth subtractor, the first and second clock outputs of the transmitting television camera are the clock outputs of the entire device.