[发明专利]直线运动物体多区截激光光幕测速方法及系统

权利要求书

1、一种直线运动物体多区截激光光幕测速方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步，将齿形条沿物体运动方向垂直安装在运动物体上，构建切割激光束的齿形条多区截区域；

第二步，将激光器和光电转换器分别安装在激光器和光电转换器安装和调节装置上，调节激光器和光电转换器安装和调节装置的高度，使激光器发出的激光束能完全切割位于运动物体上的齿形条；

第三步，当安装有齿形条的运动物体运动至激光测速范围，齿形条切割激光束产生连续的光脉冲，光电转换器接收连续的光脉冲产生连续的电脉冲；

第四步，电脉冲经过放大、滤波、施密特比较后转化为标准TTL电平输入到数字计时和存储电路；

第五步，数字计时和存储电路记录每相邻两个电脉冲的时间，并将计时数据存入RAM中进行保存；

第六步，通过数据传输技术将存储在RAM中的所有数据按顺序传输至PC或嵌入式设备中，在PC或嵌入式设备中计算并绘制速度曲线，以及通过对速度曲线求导绘制加速度曲线。

2、根据权利要求1所述的直线运动物体多区截激光光幕测速方法，其特征是，在第一步中，齿形条上间隔出现的矩形齿和矩形孔的宽度必须均大于照射至齿形条平面的激光束的宽度。

3、根据权利要求1所述的直线运动物体多区截激光光幕测速方法，其特征是，在第二步中，激光器和光电转换器安装和调节装置横跨运动物体运动轨道安装，使激光器和光电转换器分别位于运动轨道的两侧，同时调整激光器和光电转换器安装和调节装置高度使激光器产生的激光束能切割齿形条。

4、根据权利要求1所述的直线运动物体多区截激光光幕测速方法，其特征是，在第三步中，安装有齿形条的运动物体运动至激光测速范围并开始切割激光束，齿形条上的矩形孔遮挡激光束，矩形孔通过激光束，光电转换器由此接收到连续变化的光脉冲并产生相应频率变化的电脉冲。

5、根据权利要求1所述的直线运动物体多区截激光光幕测速方法，其特征是，在第四步中，电脉冲的放大、滤波、施密特比较处理均采用脉冲整形电路实现。

6、根据权利要求1所述的直线运动物体多区截激光光幕测速方法，其特征是，在第五步中，数字计时和存储电路接收到第一个矩形齿遮光产生的脉冲后，打开计时器，之后每收到一个矩形齿遮光产生的脉冲后，将计时数据锁存，然后通过普通的单稳延迟芯片产生谬秒级的延迟后，先将锁存的每相邻两个脉冲之间的计时数据写入RAM中进行保存，再将计时器清零并开始对下一个齿形区间脉冲进行计时。

7、根据权利要求1所述的直线运动物体多区截激光光幕测速方法，其特征是，在第六步中，通过数据传输装置接收存储在RAM中的每个齿形周期对应的时间值至PC或嵌入式设备，并通过在PC或嵌入式设备中编写上位机程序，计算并描绘出运动物体运动齿形条长度过程中速度描点图、速度拟合曲线图，并从速度拟合曲线图求得加速度曲线图。

8、一种直线运动物体多区截激光光幕测速系统，其特征在于包括有齿形条、激光器和光电转换器安装调节装置、激光器、光电转换器、脉冲整形电路、数字计时和存储电路、数据传输装置、显示设备，其中：齿形条沿物体运动方向垂直安装在运动物体上，激光器和光电转换器设置在激光器和光电转换器安装调节装置上，激光器和光电转换器安装调节装置横跨运动物体运动轨道设置，激光器和光电转换器分别位于物体运动轨道的两侧，脉冲整形电路连接光电转换器，数字计时和存储电路连接脉冲整形电路，显示设备通过数据传输装置连接数字计时和存储电路；

齿形条随运动物体直线运动切割激光器发送的激光束，光电转换器接收激光光通量并转化为电脉冲，电脉冲经过脉冲整形电路后达到标准TTL电平，再输入到数字计时和存储电路，在数字计时和存储电路中通过计数芯片计数晶振脉冲个数获得时间值再将每个时间值存储到RAM中，显示设备通过数据传输装置得到存储在RAM中的时间值和物体每运动一个齿形区间长度的平均速度，由测得速度值得到加速度曲线。

9、根据权利要求8所述的直线运动物体多区截激光光幕测速系统，其特征是，所述激光器和光电转换器分别水平安装于激光器和光电转换器安装调节装置上并处于一条直线。

10、根据权利要求8所述的直线运动物体多区截激光光幕测速系统，其特征是，所述齿形条上间隔出现的矩形齿和矩形孔的宽度必须大于照射至齿形条平面的激光束的宽度。