[发明专利]使用时钟脉冲计数器的速度测量方法及装置

权利要求书

1.使用时钟脉冲计数器的速度测量方法及装置，其特征在于，它主要包括：

——光线发射装置，用于发射脉冲光线，将电信号转为光信号；

——光线接收装置，用于接收光线，将光信号转为电信号；

——腔体，用于光线传播，使脉冲光线在腔体内由光线发射装置向光线接收装置传播；

——配套的电子设备，配合时钟脉冲发生器、时钟脉冲计数器、微处理器 、显示器、电源使用，由时钟脉冲信号发生器产生固定频率、宽度时钟脉冲信号，时钟脉冲计数器测量脉冲光线在腔体内从光线发射装置到光线接收装置的传播时间， 微处理器根据光线传播时间、腔体长度、光线传播速度按特定的公式进行逻辑运算，计算出测量物体的运动速度，根据物体运动时的光线传播时间和物体静止时的光线传播时间进行比较，可判断出物体的运动状态，是前进、后退还是静止，用显示器显示出物体的运动速度和运动状态，整套装置可自带电源使用。

2.根据权利要求1的一种装置，其特征在于，腔体是一个固定长度、可传播光线的中空的物体，腔体有2种形式：

第1种形式的腔体是密闭的，内部抽成高真空；

第2种形式是腔体是敞开的，腔体内部和腔体外部的介质可自由的流通、交换。

3.根据权利要求1的一种装置，其特征在于，在腔体内安装有光线发射装置、光线接收装置，光线发射装置发射脉冲光线，脉冲光线在腔体内从光线发射装置向光线接收装置传播。

4.根据权利要求1的一种装置，其特征在于，腔体内的光线传播方向和测量物体的运动方向要互相平行。

5.根据权利要求1的一种装置，其特征在于，本装置需要使用时钟脉冲信号发生器、时钟脉冲计数器、微处理器 、显示器、电源，微处理器定时发出采样信号，同时激发光线发射装置、时钟脉冲计数器启动，利用时钟脉冲计数器测量光线在腔体内的传播时间，微处理器根据特定的公式、参数进行编程逻辑运算，计算物体的运动速度及方向，通过显示器显示运算结果，计算公式为：

v为运动速度，c为光线传播速度，L为腔体长度，n为脉冲数量，t₀为脉冲宽度，+为物体运动方向和光线传播方向判断，当物体运动方向和光线传播方向相同时，为“+”；当物体运动方向和光线传播方向相反时，为“-”。

6.根据权利要求1的一种装置，其特征在于，测量光线在腔体内的传播时间可以判断物体的运动状态：

当测量的光线的传播时间大于腔体静止时的光线的传播时间，说明物体的运动方向和光线传播方向相同，可将物体的运动状态定义为前进；

当测量的光线的传播时间小于腔体静止时的光线的传播时间，说明物体的运动方向和光线传播方向相反，可将物体的运动状态定义为后退；

当测量的光线的传播时间等于腔体静止时的光线的传播时间，说明物体相对于腔体静止时对应的参照系静止，可将物体的运动状态定义为静止。

7.根据权利要求1的一种装置，其特征在于，光线发射装置、光线接收装置、腔体、时钟脉冲计数器、微处理器、时钟脉冲发生器、显示器、电源可以模块化为一个独立整体，和测量物体安装固定在一起。

8.根据权利要求7的一种装置，其特征在于，本装置集成化后是可移动的，可从一个物体上拆下，安装到另外的物体上。

9.根据权利要求1的一种装置，其特征在于，本装置安装在旋转物体的转盘上，使腔体的光线的传播方向和转盘运动方向互相平行，可以测量物体的旋转线速度及方向，也可以测量物体的旋转角速度及方向。

10.根据权利要求1的一种装置，其特征在于，当介质静止，装置运动时，本装置测量的是装置的运动速度，当介质运动，装置静止时，本装置测量的是介质的运动速度，用3个这样的装置组成xyz三维直角坐标系，可以测量物体在x轴、y轴、z轴方向的运动速度及方向。