Введение в принцип измерения дальномера электромагнитных волн.
Импульсный метод измерения дальности
Часть светового импульса, излучаемого прибором на одном конце измерительной линии, непосредственно поступает в приемное оптоэлектронное устройство изнутри прибора в качестве опорного импульса; После того как оставшиеся излучаемые световые импульсы отражаются обратно отражателем на другом конце измерительной линии, они также попадают в приемное оптоэлектронное устройство. Измерив время t между опорным и отраженным импульсом, расстояние D можно рассчитать по следующему уравнению, где c — скорость света. В спутниковой геодезии лазерные дальномеры, используемые для измерения Луны и искусственных спутников, используют импульсный метод измерения дальности.
Метод фазового ранжирования
Световая волна или микроволна, модулированная высокочастотным током, излучается с одного конца измерительной линии и возвращается с другого конца. Разность фаз между передаваемой волной и эхом измеряется с помощью фазового детектора. Если частота модуляции равна f, время распространения электромагнитных волн туда и обратно равно: где n –
Все количество недель во времени t. Подставьте t в формулу импульсного метода измерения дальности в приведенном выше столбце, и расстояние D будет получено следующим образом. В формуле λ — длина линейки с известной длиной волны модуляции, эквивалентной измеренному расстоянию, N — всей длине на диапазоне измерения, являющейся хвостом менее одной измерительной длины.
Для определения общей длины n обычно используют метод переменной частоты и многоуровневый метод фиксированной частоты. Первый заключается в непрерывном изменении частоты модуляции дальномера в определенном диапазоне, что эквивалентно непрерывному изменению длины измерительной линейки, чтобы она могла точно достигать измеряемого расстояния. При измерении расстояния постепенно регулируйте частоту, чтобы количество хвостов меньше всей длины было равно нулю. На основе количества появлений нуля и соответствующего значения частоты можно определить общее количество измерительных шкал n степени. При использовании многоуровневого метода с фиксированной частотой это эквивалентно использованию нескольких измерительных шкал разной длины для измерения одного и того же расстояния. На основе разности фаз, измеренной на разных частотах, можно решить весь цикл n, чтобы получить расстояние D.
Помимо использования фазового детектора для измерения, разность фаз также можно измерить с помощью метода переменного оптического пути, который использует оптическую систему внутри прибора для изменения оптического пути принимаемого сигнала, вызывая задержку сигнала на определенный период. времени. Когда электронный прибор показывает, что фаза передаваемого сигнала такая же, как и у принятого сигнала, хвостовой номер считывается непосредственно на линейке. Кроме того, для изменения фазы принимаемого сигнала может использоваться схема задержки, которая регулирует деление на контроллере и считывает хвостовое число.
