JPS6044629B2 - 変位測定装置 - Google Patents
変位測定装置Info
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- JPS6044629B2 JPS6044629B2 JP15212877A JP15212877A JPS6044629B2 JP S6044629 B2 JPS6044629 B2 JP S6044629B2 JP 15212877 A JP15212877 A JP 15212877A JP 15212877 A JP15212877 A JP 15212877A JP S6044629 B2 JPS6044629 B2 JP S6044629B2
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- signal
- time
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は連続的に周波数変調されたマイクロ波一 一
一 瞥 ι−ー、、tld −■ 1^ U−日ψ°N
311 する装置に関する。
一 瞥 ι−ー、、tld −■ 1^ U−日ψ°N
311 する装置に関する。
(従来技術とその問題点)
マイクロ波干渉計を用いた変位測定装置はたとえは、本
出願人が先に出願した特願昭48−90843「変位測
定装置」にも開示されているが、マイクロ波の波長より
十分長い距離を測定しようとすると、マイクロ波回路に
おいて900位相のずれた2つの干渉波を作るために2
つのミキサあるいはハイブリッド結合器を必要としさら
に、干渉波形は被測定物からの反射率が変わり反射パワ
ーが減少するとその振幅が減少して変位置測定誤差が生
じるので、マイクロ波回路に自動ゲイン調整回路(AG
C回路)を設けなければならず、マイクロ波回路が複雑
になるなどの問題点があつた。
出願人が先に出願した特願昭48−90843「変位測
定装置」にも開示されているが、マイクロ波の波長より
十分長い距離を測定しようとすると、マイクロ波回路に
おいて900位相のずれた2つの干渉波を作るために2
つのミキサあるいはハイブリッド結合器を必要としさら
に、干渉波形は被測定物からの反射率が変わり反射パワ
ーが減少するとその振幅が減少して変位置測定誤差が生
じるので、マイクロ波回路に自動ゲイン調整回路(AG
C回路)を設けなければならず、マイクロ波回路が複雑
になるなどの問題点があつた。
(問題点を解決するための手段)
このため、本発明は、連続周波数変調したマイクロ波を
使い、ある時点でのヒート波電圧の位相を、その時点で
のヒート波電圧と、前記ある時点に最も近いヒート波電
圧の極大値および極小値とを用いて演算し、このヒート
波電圧の位相の変化から変位置を測定するようにしたも
のである。
使い、ある時点でのヒート波電圧の位相を、その時点で
のヒート波電圧と、前記ある時点に最も近いヒート波電
圧の極大値および極小値とを用いて演算し、このヒート
波電圧の位相の変化から変位置を測定するようにしたも
のである。
(作 用)FM−CWレーダのマイクロ波回路から被測
定面への送信波と反射波により得られるヒート波の、あ
る任意の検出時点tAにおける電圧VAと、この時点に
最も近い前記ヒート波の極大電圧■。
定面への送信波と反射波により得られるヒート波の、あ
る任意の検出時点tAにおける電圧VAと、この時点に
最も近い前記ヒート波の極大電圧■。
および極小電圧Vしから、時点TAの位相φA1および
位相に応じた位置状態が検出され、この状態信号によつ
てφA1またはπ−φA1を選択し、選択された位相量
φA2が、極性および状態信号によつてつぎの周期に移
つているかどうかを判断し、移行している楊合は検出時
点の位相量に2πを加減算することにより大きな変位置
を測定できるようにしてある。(実施例) 第1図は、本発明の実施例を示すブロックダイアグラム
である。
位相に応じた位置状態が検出され、この状態信号によつ
てφA1またはπ−φA1を選択し、選択された位相量
φA2が、極性および状態信号によつてつぎの周期に移
つているかどうかを判断し、移行している楊合は検出時
点の位相量に2πを加減算することにより大きな変位置
を測定できるようにしてある。(実施例) 第1図は、本発明の実施例を示すブロックダイアグラム
である。
501はFM−CW(FrequencyMOdula
tlOnCOntinuOusWave)レーダのマイ
クロ波回路て、1はマイクロ波発振器、2は送信アンテ
ナ、3は被測定面、4は受信アンテナ、5はミキサ、6
はヒート信号、7は変調器、8は立下り期間信号、10
はマイクロ波である。
tlOnCOntinuOusWave)レーダのマイ
クロ波回路て、1はマイクロ波発振器、2は送信アンテ
ナ、3は被測定面、4は受信アンテナ、5はミキサ、6
はヒート信号、7は変調器、8は立下り期間信号、10
はマイクロ波である。
502は増幅器、503はトップ検出器でヒート波のピ
ーク電圧を測定する微分回路または比較回路て構成され
、極性が正から負に変化するところでその電圧値■。
ーク電圧を測定する微分回路または比較回路て構成され
、極性が正から負に変化するところでその電圧値■。
をホールドし信号61を出力する。504はボトム検出
器で、ヒート波の極小電圧Vしをホールドし信号62を
出力する。
器で、ヒート波の極小電圧Vしをホールドし信号62を
出力する。
505はTA時電圧測定器で、時点TAの電圧■9を検
出しタイミングパルス63を出力する。
出しタイミングパルス63を出力する。
506は位相演算器で後述する(1吠)の演算を行う。
507は状態検出器で、TA点で位相が■・1象限にあ
るか■,■象限にあるかを判断するもので、TA点の前
がトップかボトムかを検出する。なお、I象限は位相範
囲がOから?RI2まで、■象限はπ12からπまで、
■象限はπから312πまで、■象限は一π12からO
までをいう。第5図は状態検出器の例を示すブロック図
である。
るか■,■象限にあるかを判断するもので、TA点の前
がトップかボトムかを検出する。なお、I象限は位相範
囲がOから?RI2まで、■象限はπ12からπまで、
■象限はπから312πまで、■象限は一π12からO
までをいう。第5図は状態検出器の例を示すブロック図
である。
第5図において、64,67はRSフリップ・フロップ
、65は立下り期間信号8の変化時点で信号を出しRS
フリップ●フロップをリセットするエッジ検出回路、6
6はAND(論理積)ゲート、68はエクスクルーシブ
・オア・ゲート(ExclusiveOR?Te)、状
態信号69は状態検出器507の出力つまり加減算制御
信号発生器511の切換に用いられる信号である。
、65は立下り期間信号8の変化時点で信号を出しRS
フリップ●フロップをリセットするエッジ検出回路、6
6はAND(論理積)ゲート、68はエクスクルーシブ
・オア・ゲート(ExclusiveOR?Te)、状
態信号69は状態検出器507の出力つまり加減算制御
信号発生器511の切換に用いられる信号である。
第6図は、第5図の状態検出器507の各部の動作信号
波形を示すタイムチャートである。
波形を示すタイムチャートである。
時点TAを図のように選ぶと、ボトム信号62が送出さ
れた時点の状態信号69の状態ぱ“1゛となるが、逆に
TLが先に入力すると、RSフリップ・フロップ64は
リセットされ、その出力は6“0゛となつているので時
点TAで信号63が出たとしてもRSフリップ・フロッ
プ67はセットされずにその出力は“0゛のままである
。したがつて、時点TAの後に信号61が入力しても状
態信号69は″0″となる。508は切換演算器で状態
検出器507の状態信号69に応じて後述の(11式)
か(1試)の演算を行い、その出力を加減算器510に
入力する。
れた時点の状態信号69の状態ぱ“1゛となるが、逆に
TLが先に入力すると、RSフリップ・フロップ64は
リセットされ、その出力は6“0゛となつているので時
点TAで信号63が出たとしてもRSフリップ・フロッ
プ67はセットされずにその出力は“0゛のままである
。したがつて、時点TAの後に信号61が入力しても状
態信号69は″0″となる。508は切換演算器で状態
検出器507の状態信号69に応じて後述の(11式)
か(1試)の演算を行い、その出力を加減算器510に
入力する。
509は位相φA1の正負を判断する極性判別器、51
0は加減算器。
0は加減算器。
511は加減算制御信号発生器で、状態検出器507の
状態信号69を記憶し、極性判別器509の信号がある
とき、つぎの測定時の状態検出器の状態と比較し、それ
ぞれ加算信号74、減算信号75、零加算信号76を出
力し、加減算器510の加減算を制御する。
状態信号69を記憶し、極性判別器509の信号がある
とき、つぎの測定時の状態検出器の状態と比較し、それ
ぞれ加算信号74、減算信号75、零加算信号76を出
力し、加減算器510の加減算を制御する。
第7図は加減算制御信号発生器511の例を示すブロッ
ク図で、71,72はフリップ・フロップ、73は比較
回路、74は加算信号、75は減算信号、76は零加算
信号、77,78はアンド回路、79はインバータであ
る。
ク図で、71,72はフリップ・フロップ、73は比較
回路、74は加算信号、75は減算信号、76は零加算
信号、77,78はアンド回路、79はインバータであ
る。
512はスケール変換器で加減算器510から出力され
るφ9に係数λA/4πを掛けて変位出力Dを得る。
るφ9に係数λA/4πを掛けて変位出力Dを得る。
三角波の下り勾配のときは、マイクロ波回路501から
の立下り期間信号8が゜“1゛になり、状態検出器50
7と加減算制御信号発生器511の論理状態を反転させ
る。
の立下り期間信号8が゜“1゛になり、状態検出器50
7と加減算制御信号発生器511の論理状態を反転させ
る。
(動作)
マイクロ波回路501は、第2図aの実線21で示すよ
うな角周波数で変調されたマイクロ波10を送信アンテ
ナ2から発信し、被測定面3からの反射波を受信アンテ
ナ4で受ける。
うな角周波数で変調されたマイクロ波10を送信アンテ
ナ2から発信し、被測定面3からの反射波を受信アンテ
ナ4で受ける。
その送信下限角周波数をω。
とすると、0〜T/2区間の変調角周波数ωiはωi=
ω。
ω。
+2αt ′。o(1式)ここで、αは
比例定数(=Δω/T)Δωは最大角周波数偏移 Tは変調周期 tはO−T/2区間での時間 をそれぞれ表わす。
比例定数(=Δω/T)Δωは最大角周波数偏移 Tは変調周期 tはO−T/2区間での時間 をそれぞれ表わす。
この位相φ1は、初期位相をφ。
とすると、この波を放射し、距離Rはなれた被測定面で
反射してきた波22を受信した場合、この間の時間遅れ
τはである。
反射してきた波22を受信した場合、この間の時間遅れ
τはである。
ただし、Cは光速を示す。受信波の位相φ、は
となる。
ただし、Oは被測定面からの反射による位相変化分であ
る。送受信両波をミキサ5でミキシングして得られる低
周波域のヒート信号6のヒート波位相差φbは、ところ
で、(5式)の左辺と右辺の第2項を対比してみると、
α=Δω/Tであるから、 ここに、試作例の数値を当てはめると、周波数10GH
zで最大偏移Δω=0.5GHz、変調周期T=16m
sで測定面の変位置0rT1程度測定が可能であるから
、時間の遅れτ=67nsであり、ζ?=0.0\+=
4.2刈0−6となり、(6式)の左辺は1より十分小
さい10−7のオーダであり、ω,τに比してατ2は
小さいので省略できる。
る。送受信両波をミキサ5でミキシングして得られる低
周波域のヒート信号6のヒート波位相差φbは、ところ
で、(5式)の左辺と右辺の第2項を対比してみると、
α=Δω/Tであるから、 ここに、試作例の数値を当てはめると、周波数10GH
zで最大偏移Δω=0.5GHz、変調周期T=16m
sで測定面の変位置0rT1程度測定が可能であるから
、時間の遅れτ=67nsであり、ζ?=0.0\+=
4.2刈0−6となり、(6式)の左辺は1より十分小
さい10−7のオーダであり、ω,τに比してατ2は
小さいので省略できる。
したがつて、(5式)は
とすることができる。
(3式)と(7式)から
(ただし、λ,は変調角周波数ω,における波長)であ
るので、 となり、Oは距離Rには無関係な定数であるので、ヒー
ト波は距離Rに対しλ,/2を周期とする変位に対して
サイクリツクな波となる。
るので、 となり、Oは距離Rには無関係な定数であるので、ヒー
ト波は距離Rに対しλ,/2を周期とする変位に対して
サイクリツクな波となる。
そのヒート波形を第2図bに示しており、実線23は測
定面までの距離Rのときの電圧波形、点線24は距離R
から測定面が変位したときの波形である。
定面までの距離Rのときの電圧波形、点線24は距離R
から測定面が変位したときの波形である。
第3図は、ある任意の一点t=TAにおける距離Rから
変位dに対するミキシング出力ヒート信号6の電圧変化
をあられす波形図である。
変位dに対するミキシング出力ヒート信号6の電圧変化
をあられす波形図である。
つまり、第3図は、第2図bの時点TAにおける波形2
3と24との電圧値の変化を、横軸をヒート電圧位相変
化に対応する変位dとしてあられしている。
3と24との電圧値の変化を、横軸をヒート電圧位相変
化に対応する変位dとしてあられしている。
すなわち、ある点のヒート波の位相を測定すれば、被測
定面3の距離Rからの変位がわかる。
定面3の距離Rからの変位がわかる。
したがつて、ある点におけるヒート波の位相を測定する
方法を説明する。第4図は第2図bにおける波形23と
同じヒート波形を拡大して示している。いま、時点TA
でのヒート波の位相の測定をするものとする。
方法を説明する。第4図は第2図bにおける波形23と
同じヒート波形を拡大して示している。いま、時点TA
でのヒート波の位相の測定をするものとする。
時点TAの一番近くにあるヒート波230のトップとボ
トムのそれぞれの電圧V8・VLがトップ検出器503
、ボトム検出器504で測定される。時点TAでの電圧
を■9とすると、その位相φA1は、と考えられるから
、 で示される。
トムのそれぞれの電圧V8・VLがトップ検出器503
、ボトム検出器504で測定される。時点TAでの電圧
を■9とすると、その位相φA1は、と考えられるから
、 で示される。
電圧■9に対応する変位dは第3図からもわかるように
特定しない。
特定しない。
そこでλA/8の変位置に対応する位相範囲を一つの象
限と考え、状態検出器507により電圧■9がどの象限
にあるかを判別する。この象限の判別は、電圧VH,■
Lが存在する時間領域で行う。
限と考え、状態検出器507により電圧■9がどの象限
にあるかを判別する。この象限の判別は、電圧VH,■
Lが存在する時間領域で行う。
電圧VH,■しになる時間をそれぞれTH,tしとする
と、象限を考慮した位相φA2は、さらに、位相範囲を
拡大するため、1周期27r(全rに相当する。
と、象限を考慮した位相φA2は、さらに、位相範囲を
拡大するため、1周期27r(全rに相当する。
)を越す変位に対応する位相″φ9は、位相φA1に相
当する電圧を■φA1に相当する電圧をv(t)A1と
すると、(Iii)■φAKOで、TL,tHの状態が
上記(Ii)から(1)に変つたとき(Iv)■φA1
〈0で、TL,tHの状態が(1)から(Ii)に変つ
たときである。
当する電圧を■φA1に相当する電圧をv(t)A1と
すると、(Iii)■φAKOで、TL,tHの状態が
上記(Ii)から(1)に変つたとき(Iv)■φA1
〈0で、TL,tHの状態が(1)から(Ii)に変つ
たときである。
いま、状態信号69の状態が゜“1゛であり、■φA1
が負のときを考えると、切換演算器508から(1試)
に相当する位相φA2が送出されているものとすれば、
変位置が変化して状態信号69の状態が“゜1゛5から
4′0゛にかわつたとき、フリップ・フロップ71の出
力は“゜1゛から“0゛に変化し、フリップ・フロップ
72の出力は“1゛のままである。
が負のときを考えると、切換演算器508から(1試)
に相当する位相φA2が送出されているものとすれば、
変位置が変化して状態信号69の状態が“゜1゛5から
4′0゛にかわつたとき、フリップ・フロップ71の出
力は“゜1゛から“0゛に変化し、フリップ・フロップ
72の出力は“1゛のままである。
極性判別器509はVφA1が負のときに出力“゜1゛
を送出し、正のとき出力゜゜0゛を送出するのて、アン
ド回路77,78の出力はそれぞれ“゜0゛,4“1゛
となる。比較器73は以前のデータから現在のデータを
減算するようになつているが、この場合、現在のデータ
0゛が入力端子Aに入力し、変化のない以前のデータ“
゜1゛が入力端子Bに入力しているから以前のデータ“
゜1゛から現在のデータ゜゜0゛を減算すれば正となつ
て加算信号74が送出され、加減算器510でφA2に
2πが加算されるようになつている。
を送出し、正のとき出力゜゜0゛を送出するのて、アン
ド回路77,78の出力はそれぞれ“゜0゛,4“1゛
となる。比較器73は以前のデータから現在のデータを
減算するようになつているが、この場合、現在のデータ
0゛が入力端子Aに入力し、変化のない以前のデータ“
゜1゛が入力端子Bに入力しているから以前のデータ“
゜1゛から現在のデータ゜゜0゛を減算すれば正となつ
て加算信号74が送出され、加減算器510でφA2に
2πが加算されるようになつている。
このようにして(1試)の位相φ9が得られる。つぎに
、状態信号69の状態が゜゜0゛であり、V4)A1が
負のときを考えると、切換演算器508から(11式)
に相当する位相φA2が送出されているものとすれば、
変位置が変化して状態信号69の状態が″0゛2から′
6r゛にかわつたとき、フリップ・フロップ71の出力
は“゜0゛から゛゜1゛に変化し、フリップ・フロップ
72の出力は“0゛のままである。
、状態信号69の状態が゜゜0゛であり、V4)A1が
負のときを考えると、切換演算器508から(11式)
に相当する位相φA2が送出されているものとすれば、
変位置が変化して状態信号69の状態が″0゛2から′
6r゛にかわつたとき、フリップ・フロップ71の出力
は“゜0゛から゛゜1゛に変化し、フリップ・フロップ
72の出力は“0゛のままである。
極性判別器509の出力は“1゛であるからアンド回路
77,78の出力はそれぞれ゛゜1゛,゛0゛となる。
77,78の出力はそれぞれ゛゜1゛,゛0゛となる。
比較器73にはこの場合、以前のデータ゜“0゛が入力
端子Bに入力し、変化したのちの現在のデータ“1゛が
入力端子Aに入力しているから、減算の結果は負となり
、減算信号75が送出されることになる。したがつて、
加減算器510ではφA2から2πが減算され、(14
式)の位相φ6が得られる。つぎに、vφA1が負で、
変位置が変化しても状態信号69の状態が゜゜1゛のま
まであるとすれば、フリップ・フロップ71,72の出
力はいずれも゜“1゛であるのでアンド回路77,78
の出力はともに“1゛となり、比較器の演算結果は゜゜
0゛となるから零加算信号76が送出され、加減算器5
10からはφA2がそのまま送出されることになる。
端子Bに入力し、変化したのちの現在のデータ“1゛が
入力端子Aに入力しているから、減算の結果は負となり
、減算信号75が送出されることになる。したがつて、
加減算器510ではφA2から2πが減算され、(14
式)の位相φ6が得られる。つぎに、vφA1が負で、
変位置が変化しても状態信号69の状態が゜゜1゛のま
まであるとすれば、フリップ・フロップ71,72の出
力はいずれも゜“1゛であるのでアンド回路77,78
の出力はともに“1゛となり、比較器の演算結果は゜゜
0゛となるから零加算信号76が送出され、加減算器5
10からはφA2がそのまま送出されることになる。
−5
たとえば、いまφ9−ーImlこ対応する変位dがある
ときには、実際に指示される電圧VAはφA1=ー晋に
対応するが、TL,tHの状態が(1)から(Ii)に
変わるから、加減算制御信号発生器511からの減算信
号75により、加減算器510で2?rの減算が行われ
、φ6=(π−φA1)−27r すなわち となつて正しい変位出力が示される。
ときには、実際に指示される電圧VAはφA1=ー晋に
対応するが、TL,tHの状態が(1)から(Ii)に
変わるから、加減算制御信号発生器511からの減算信
号75により、加減算器510で2?rの減算が行われ
、φ6=(π−φA1)−27r すなわち となつて正しい変位出力が示される。
このようにして1周期を越える位相の測定もできる。
そこで拡大された変位出力Dは、時点TAにおけるマイ
クロ波の波長をλ9とすると、全rが2?7−に相当す
るので、から求めることができる。
クロ波の波長をλ9とすると、全rが2?7−に相当す
るので、から求めることができる。
なお、V(りA1〉0のときは(1)の場合でも(Ii
)の場合でも零加算信号76が送出される。
)の場合でも零加算信号76が送出される。
以上のようにして、加減算器510から送出される位相
φぇに応じて(15式)で演算される拡大された変位信
号Dがスケール変換器512から送出されるがこの変位
をさらに拡大したいときには、加減算器510において
加減算する位相量を±2?rでなく士Nx27rとすれ
ばよい。
φぇに応じて(15式)で演算される拡大された変位信
号Dがスケール変換器512から送出されるがこの変位
をさらに拡大したいときには、加減算器510において
加減算する位相量を±2?rでなく士Nx27rとすれ
ばよい。
そのためには、加算あるいは減算信号の出た回数nに応
じて加減算器510内に設けられたカウンタ内容を+n
あるいは−nとし、このカウンタの増減量士nに27r
を乗算する乗算器を加減算器510に設ければよい。以
上の説明は三角波の変調曲線で、立上り勾配の変調期間
について述べたが、立下り勾配の場合も、(11式)
(1試)の条件をかえれは同様に測定できる。
じて加減算器510内に設けられたカウンタ内容を+n
あるいは−nとし、このカウンタの増減量士nに27r
を乗算する乗算器を加減算器510に設ければよい。以
上の説明は三角波の変調曲線で、立上り勾配の変調期間
について述べたが、立下り勾配の場合も、(11式)
(1試)の条件をかえれは同様に測定できる。
すなわち
(1)゛O<TH≦TA,tA≦TL≦T/2のとき(
Ii)゛0くtし〈TA,tA<TH≦T/2のときと
して1周期をこえる位相量も測定できる。
Ii)゛0くtし〈TA,tA<TH≦T/2のときと
して1周期をこえる位相量も測定できる。
三角波でなく鋸歯状波変調の場合は、1周期が全部一定
勾配て上がるので、前記(1式)の比例定数αがかわり
となるが、位相の測定は(11式)ないし(14式)の
場合と同様にできる。
勾配て上がるので、前記(1式)の比例定数αがかわり
となるが、位相の測定は(11式)ないし(14式)の
場合と同様にできる。
なお、第1図の構成から明らかなように、各信号はホー
ルドしたり、遅れと比較したり、記憶しておいて使用す
る場合が多い。
ルドしたり、遅れと比較したり、記憶しておいて使用す
る場合が多い。
このような場合ディジタル処理をすることが有利である
。ディジタル処理をするときの付加機能としては、増幅
器502のあとにA/D変換器を入れて、そのあとでト
ップ検出器503、ボトム検出器504、TA時電圧測
定器505へ送る。さらに、S/Nを向上するため、増
幅器502のあどに帯域フィルタを入れて、ヒート周波
数以外の周波数成分をカットすることが有効である。
。ディジタル処理をするときの付加機能としては、増幅
器502のあとにA/D変換器を入れて、そのあとでト
ップ検出器503、ボトム検出器504、TA時電圧測
定器505へ送る。さらに、S/Nを向上するため、増
幅器502のあどに帯域フィルタを入れて、ヒート周波
数以外の周波数成分をカットすることが有効である。
(発明の効果)このように本発明は、FM−CW方式の
ある1周波数の干渉を測定し、その前後にある波形のト
ップとボトムを使つて、これらの電圧比から位相計算を
して変位を測定するようにしたので、ミキシング回路が
1つで済み、受信パワーの減衰による信号の減衰が自動
的に補償されているので、経済的な効果が大きく精度も
向上される。
ある1周波数の干渉を測定し、その前後にある波形のト
ップとボトムを使つて、これらの電圧比から位相計算を
して変位を測定するようにしたので、ミキシング回路が
1つで済み、受信パワーの減衰による信号の減衰が自動
的に補償されているので、経済的な効果が大きく精度も
向上される。
第1図は本発明の実施例を示すブロックダイアグラム、
第2図はぞのマイクロ波回路における変調角周波数とヒ
ート波電圧の時間変化説明図、第3図はある任意の時点
TAにおける変位dに対するミキシング出力ヒート信号
の電圧波形図、第4図は第2図の詳細説明図、第5図は
状態検出器507のブロック図、第6図は状態検出器5
07の各部の動作波形を示すタイムチャート、第7図は
加減算制御信号発生器511のブロック図である。 1・・・・・マイクロ波発振器、2,4,20・・・・
・・アンテナ、3・・・・・・被測定面、5・・・・・
ミキサ、6・・・゛ヒート信号、7・・・・・・変調器
、8・・・・・・立下り期間信号、10・・・・マイク
ロ波、21,22・・・・・・周波数変調波、23,2
4,230・・・・・・ヒート電圧波形、501・・・
・・・FM−CWレーダのマイクロ波回路、502・・
・・・・増幅器、503・・・・・トップ検出.器、5
04・・・・ボトム検出器、505・・・・・TA時電
圧測定器、506・・・・・・位相演算器、507・・
・状態検出器、508・・・・・・切換演算器、509
・・極性判別器、510・・・・・・加減算器、511
・・・・・・加減算制御信号発生器、512・・・・・
スケール変換ノ器、d・・・・・・被測定面3の変位、
D・・・・・・変位出力、61・・・・トップ信号、6
2・・・・・ボトム信号、63・・・TAタイミングパ
ルス、64,67・・・・・・RSフリップ・フロップ
、65・・・・エッジ検出回路、66・・・・・・アン
ド・ゲート、68・・・・エクスクルーシ)ブ・オア・
ゲート、69・・・・・・状態信号、71,72・・・
・・・メモリ、73・・・・・・比較回路、74・・・
・・加算信号、75・・・・・減算信号、76・・・・
・・零加算信号。
第2図はぞのマイクロ波回路における変調角周波数とヒ
ート波電圧の時間変化説明図、第3図はある任意の時点
TAにおける変位dに対するミキシング出力ヒート信号
の電圧波形図、第4図は第2図の詳細説明図、第5図は
状態検出器507のブロック図、第6図は状態検出器5
07の各部の動作波形を示すタイムチャート、第7図は
加減算制御信号発生器511のブロック図である。 1・・・・・マイクロ波発振器、2,4,20・・・・
・・アンテナ、3・・・・・・被測定面、5・・・・・
ミキサ、6・・・゛ヒート信号、7・・・・・・変調器
、8・・・・・・立下り期間信号、10・・・・マイク
ロ波、21,22・・・・・・周波数変調波、23,2
4,230・・・・・・ヒート電圧波形、501・・・
・・・FM−CWレーダのマイクロ波回路、502・・
・・・・増幅器、503・・・・・トップ検出.器、5
04・・・・ボトム検出器、505・・・・・TA時電
圧測定器、506・・・・・・位相演算器、507・・
・状態検出器、508・・・・・・切換演算器、509
・・極性判別器、510・・・・・・加減算器、511
・・・・・・加減算制御信号発生器、512・・・・・
スケール変換ノ器、d・・・・・・被測定面3の変位、
D・・・・・・変位出力、61・・・・トップ信号、6
2・・・・・ボトム信号、63・・・TAタイミングパ
ルス、64,67・・・・・・RSフリップ・フロップ
、65・・・・エッジ検出回路、66・・・・・・アン
ド・ゲート、68・・・・エクスクルーシ)ブ・オア・
ゲート、69・・・・・・状態信号、71,72・・・
・・・メモリ、73・・・・・・比較回路、74・・・
・・加算信号、75・・・・・減算信号、76・・・・
・・零加算信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 マイクロ波を連続的に周波数変調して送信し、被測
定面からの反射波と送信波から得られたビート波の、あ
る時点における位相量から被測定面の変位を測定するも
のにおいて、前記ある時点における前記ビート波の電圧
V_A、前記ある時点に最も近い前記ビート波の極大電
圧V_Hおよび極小電圧V_Lから次式▲数式、化学式
、表等があります▼ にしたがつて位相量φ_A_1を演算する位相演算器と
、前記ある時点と前記極大電圧V_Hおよび極小電圧V
_L発生時点との位相差に応じて前記時点の状態信号を
送出する状態検出器と、前記位相演算器の出力極性およ
び前記状態信号に応じて前記切換演算器の出力位相量φ
_A_2に(±n)×2π(nは整数)を加算する加減
算器とを備え、この加減算器の出力にもとづいて前記被
測定面の変位量を検出するようにしたことを特徴とする
変位測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15212877A JPS6044629B2 (ja) | 1977-12-16 | 1977-12-16 | 変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15212877A JPS6044629B2 (ja) | 1977-12-16 | 1977-12-16 | 変位測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5483795A JPS5483795A (en) | 1979-07-04 |
JPS6044629B2 true JPS6044629B2 (ja) | 1985-10-04 |
Family
ID=15533663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15212877A Expired JPS6044629B2 (ja) | 1977-12-16 | 1977-12-16 | 変位測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6044629B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014104273A1 (de) * | 2014-03-26 | 2015-10-01 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | Verfahren in einem Radarsystem, Radarsystem bzw. Vorrichtung eines Radarsystems |
WO2023037613A1 (ja) * | 2021-09-09 | 2023-03-16 | 株式会社村田製作所 | 変位検知装置及び方法 |
-
1977
- 1977-12-16 JP JP15212877A patent/JPS6044629B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5483795A (en) | 1979-07-04 |
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