专利名称：运动目标速度模拟器的制作方法
技术领域：
一种用来检定多普勒雷达测速仪的准确度的运动目标速度模拟器，属一种计量标准仪器。
目前，检定多普勒雷达测速仪的准确度有二种方法一种是采用有固定频率的音叉，作为运动目标的模拟频率来校准测速仪的准确度，在测速仪的发射频率为10525MHZ时，这种检定方法的准确度是±1Km／h。这种办法的缺点是音叉本身要定期检定，而检定音叉振荡的标准设备较复杂；音叉的频率难以做到很高，例发射频率的波长为8mm的多普勒雷达测速仪在测199Km／h时要求音叉的模拟频率为12898HZ，一般音叉是很难达到这么高的频率；音叉振荡是阻尼振荡，每次激励后，维持时间短暂，使用不便。另一种是采用力学原理的机械旋转式速度模拟器，用步进电机加上变速箱调节其叶片的旋转速度，依靠叶片的转速来模拟运动速度，这种办法的缺点是模拟器设备结构复杂、体积庞大、造价昂贵；旋转叶片产生的是脉冲调制式的波，不是连续波，因此影响了检定准确度，在测速仪的发射频率为10525MHZ时，其检定的准确度约为±0.25km／h；这种模拟器的标准溯源较困难，至今计量部门还难以进行量值检定。
本实用新型的目的是设计一种模拟频率在很宽的范围内线性可调并且是连续波，可检定测速仪的速度范围很宽、精度高，结构简单、体积小、成本低、标准溯源方便，功耗低，交直流两用的检定多普勒雷达测速仪的准确度的运动目标速度模拟器。
本实用新型由电振动部件、机械振动部件及频率计数器组成。电振动部件由电源、振荡器、功放器及换能器中的电磁部件组成，机械振动部件由换能器中的传动圈及蜂窝皱纹金属膜平板组成。根据电磁伸缩的原理，采用扬声器式的结构上置一个蜂窝皱纹金属膜平板作为换能器，将电振荡讯号转换成机械振动的信号，用此讯号作为运动目标的多普勒频效的模拟频率，即相当于模拟运动目标的速度，该模拟频率就作为标准频率，来检定测速仪的准确度。使用时将多普勒雷达测速仪对准本模拟器中换能器的正视面(相距0.1～2米)，测速仪根据多普勒效应，就能测出该换能器上的机械振动频率是否与其所测到的速度相对应，如有偏差就可校正测速仪，直至与作为标准的机械振动频率相对应。本实用新型中的振荡频率由振荡器后接的频率计数器即数字显示频率计(5×10－5)直接显示，由于该振荡频率直接影响了检定的精度，因此该数字显示频率计要定期进行溯源，其溯源方法用5×10－7的频率计进行计量检定即可。
以下结合附图对本实用新型的结构详述如下
图1运动目标速度模拟器外型正视图；图2运动目标速度模拟器外型后视图；图3运动目标速度模拟器电原理方框图；图4运动目标速度模拟器电原理线路图；图5运动目标速度模拟器中换能器结构图；图6换能器正视图(1)外壳 (2)换能器罩 (3)数字显示器 (4)频率波段开关K1(5)频率调节电位器R1(6)电源输入端 (7)振幅调节电位器W2(8)蜂窝皱纹金属膜平板 (9)上连接圈 (10)传动圈 (11)下连接圈 (12)线圈 (13)磁钢 (14)支架 (15)换能器 (16)电源开关本速度模拟器由电振荡讯号转换成机械振荡讯号的原理是由电振动部件中的电源提供振荡器工作后产生的电振荡讯号一路到频率计数器，本模拟器用数字显示频率计，由它的数字显示器(3)直接显示该频率，另一路经功放器后传输到扬声器式结构的换能器(15)上的电磁部件，电磁部件由线圈(12)及磁钢(13)组成，它与普通扬声器中的线圈及磁钢结构相同，该电磁部件通过支架(14)与换能器上的机械振动部件相连。根据电磁伸缩原理，电磁部件上的电振荡讯号使换能器(15)上的机械振动部件产生机械振荡，机械振动部件电传动圈(10)及蜂窝皱纹金属膜平板(8)组成，该机械振荡频率与电振荡的频率是一致的，频率的高低可由振荡器中的频率波段开关K1(4)的粗调及频率调节电位器R1(5)的细调连续调节，调节的范围在100－15000HZ，相当模拟15－250km／h的运动速度范围，调节频率的分辨能力为1HZ，当测速仪的发射频率在10525MHZ时，检定测速仪的准确度达±0.05km／h。电振荡的振幅可由功放器中的振幅调节电位器W2(7)调节。
换能器(15)由蜂窝皱纹金属膜平板(8)、上连接圈(9)、传动圈(10)、下连接圈(11)、线圈(12)、磁钢(13)、支架(14)组成，上连接圈(9)是连接支架(14)及蜂窝皱纹金属膜平板(8)用，下连接圈(10)是连接传动圈(10)及线圈(12)用。
本实用新型中的电流可直接用直流电源提供，也可用交流220V经整流稳压后提供。电源从电源输入端(6)输入。电源开关(16)通断电源用。
本实用新型中的上述各部件都安装在一个外壳(1)之内，外壳的正视面下方对准换能器的蜂窝皱纹金属膜平板装一块换能器罩(2)，使用时多普勒雷达测速仪对准其换能器罩(2)的方向(相距0.1－2米)即可。外壳(1)的正视面上方有数字显示器(3)。外壳后视面的下方有振幅调节电位器W2(7)的旋钮、电源开关(16)及电源输入端(6)。外壳的右视面上有频率波段开关K1(4)及频率调节电位器R1(5)的旋钮。
本实用新型制作方便、成本低、体积很小，仅在0.26×0.17×0.18m左右，重量＜2kg，便于携带、功耗低、使用方便、准确度高、模拟速度范围宽，它既可作为检定多普勒雷达测速仪的准确度的运动目标速度模拟器，也可用于模拟运动着的目标来检测雷达对静止目标与运动目标的分辨能力，是一种新颖的计量标准仪器。
本实用新型的电原理框图举一个电路的实施例(图4所示)电源用±6V。振荡器由频率调节电位器R1，频率波段开关K1，电阻R2－R7，电容C1－C5，电位器W1及集成块M1组成，M1用SG8038。频率计数器用5×10－5的数字显示频率计。功放器由振幅调节电位器W2，电阻R8－R10，电容C6－C8、C10－C12，二极管D1及集成块M2组成，M2用SG31。换能器是在扬声器式的结构上置一个蜂窝皱纹金属膜平板。
权利要求1.一种运动目标速度模拟器，由电振动部件、机械振动部件及频率计数器组成，其特征在于电振动部件中电源提供振荡器工作后的电振荡讯号一路到频率计数器，另一路经功放器后到扬声器式结构的换能器中的电磁部件，该电磁部件通过支架(14)与换能器上的振动部件相连，振动部件由传动圈(10)及蜂窝皱纹金属膜平板(8)组成。
2.如权利要求1所述的运动目标速度模拟器，其特征在于振荡器中有一个频率波段开关K1(4)及一个频率调节电位器R1(5)。
3.如权利要求1所述的运动目标速度模拟器，其特征在于功放器中有一个振幅调节电位器W2(7)。
4.如权利要求1所述的运动目标速度模拟器，其特征在于换能器中的电磁部件由线圈(12)及磁钢(13)组成。
5.如权利要求1、4所述的运动目标速度模拟器，其特征在于换能器中的蜂窝皱纹金属膜平板(8)通过上连接圈(9)与支架(14)相连，传动圈(10)通过下连接圈(11)与线圈(12)相连。
6.如权利要求1所述的运动目标速度模拟器，其特征在于频率计数器用数字显示频率计。
专利摘要一种用来检定多普勒雷达测速仪的准确度的运动目标速度模拟器，属计量标准仪器。本模拟器检定测速仪的速度范围很宽，精度高，结构小，成本低，标准溯源方便。本模拟器采用扬声器式结构的换能器将经过功放器后的电振荡讯号转换成机械振动的讯号，作为运动目标的多普勒频效的模拟频率，将此作为标准频率来检定测速仪的准确度。电振荡的频率由数字显示频率计显示。本模拟器还适用于检测雷达对静止目标与运动目标的分辨能力。
文档编号G01S13/58GK2058254SQ89208729
公开日1990年6月13日 申请日期1989年6月19日 优先权日1989年6月19日
发明者李俊杰 申请人:上海市测试技术研究所