[发明专利]双脉冲矢量测速系统和矢量速度计算方法

摘要

本发明涉及速度的矢量测量领域，具体提供了一种双脉冲矢量测速系统和矢量速度计算方法。所述双脉冲矢量测速系统至少由一个双路信号检测单元、电压双比较双脉冲生成器和微处理器构成。所述双路信号检测单元是在运动轨道非重合位置上放置两个相同的信号检测单元，经所述电压双比较双脉冲生成器处理，在物体运动过程中产生两个时序不同但拥有相同电平持续期特征属性的双脉冲信号。所述矢量速度计算方法就是利用具有所述特征属性的双脉冲两个下降沿（或上升沿）出现的先后顺序进行运动状态赋值、记录中断时间值和计算矢量速度值。合并上升沿和下降沿测量数据，可计算出运动物体的矢量加速度，利用多个数据可实时高效地绘制出t‑v、t‑a变化规律图形。

主权项

一种双脉冲矢量测速系统和矢量速度计算方法，其特征在于测量运动物体的矢量速度，计算并绘制矢量速度的测量图形；所述双脉冲矢量测速系统由光波发射装置、双脉冲检测生成单元和微处理器构成；所述双脉冲检测生成单元由双脉冲信号检测单元和电压双比较双脉冲生成器组成；至少一个所述双脉冲检测生成单元放置于物体运动路径上，所述双路信号检测的两个输出与所述电压双比较双脉冲生成器两个同相输入端电连接，两个电压取样输出端与所述电压双比较双脉冲生成器两个反相输入端电连接，所述电压双比较双脉冲生成器的两个输出与所述微处理器的两个外部中断电连接；所述双路信号检测单元是在运动轨道非重合位置上放置的两个相同的光敏（或磁、热、电容、电感等）检测元件，通过对位置间距和光源（或遮挡物）大小的控制，使其能出现同时无光和同时有光的检测状态；所述电压双比较双脉冲生成器由集成元件LM393和外围元件构成，是将所述双路信号检测单元的模拟检测信号与取样电压相比较，输出时序不同且拥有相同电平持续期特征属性的双脉冲数字信号；所述微处理器是通过双脉冲数字信号对外部中断的触发，实时记录触发时的定时值，并通过双脉冲触发的先后顺序对运动状态进行赋值，通过两个定时值的时间差、运动状态值和所述双路信号检测单元的检测元件之间距离，计算矢量速度；进一步，通过多个已计算好的矢量速度值和测量时间值，计算矢量加速度；结合运动物体的质量属性计算合外力；通过助力装置改变物体运动的测量速度，实现多目标矢量测速。