Bevezetés az elektromágneses hullám távolságmérő mérési elvébe
Impulzus mérési módszer
A műszer által a mérővezeték egyik végén kibocsátott fényimpulzus egy része referenciaimpulzusként közvetlenül belép a vevő optoelektronikai eszközbe a műszer belsejéből; Miután a fennmaradó kibocsátott fényimpulzusokat a mérővezeték másik végén lévő reflektor visszaveri, azok is a vevő optoelektronikai eszközbe kerülnek. A referenciaimpulzus és a visszavert impulzus közötti t idő mérésével a következő egyenletből számítható ki a D távolság, ahol c a fény sebessége. A műholdgeodéziában a Hold mérésére használt lézeres távolságmérők és a mesterséges műholdak mind impulzustávolság-mérő módszert alkalmaznak.
Fázisbesorolási módszer
A nagyfrekvenciás árammal modulált fényhullám vagy mikrohullámú a mérővezeték egyik végéből kibocsátódik és a másik végéről visszakerül. Az átvitt hullám és a visszhang közötti fáziskülönbséget fázisdetektorral mérik. Ha a modulációs frekvencia f, akkor az elektromágneses hullámok oda-vissza terjedésének ideje: ahol n
A hetek teljes száma időben t. Helyettesítsük be t-t a fenti oszlopban található impulzustartomány-módszer képletébe, és a D távolságot a következőképpen kapjuk meg. A képletben λ az ismert modulációs hullámhosszú vonalzó hossza, amely egyenértékű a mért távolsággal, N pedig egyenértékű a mérési tartomány teljes hosszával, amely egy mérési hossznál kisebb farok.
Az n teljes hossz meghatározásához általában változó frekvenciás módszert és többszintű rögzített frekvenciás módszert alkalmaznak. Előbbi a távolságmérő modulációs frekvenciájának egy bizonyos tartományon belüli folyamatos változtatása, ami egyenértékű a mérővonalzó hosszának folyamatos változtatásával, hogy az pontosan elérje a mérendő távolságot. Távolságméréskor lépésről lépésre állítsa be a frekvenciát, hogy a farok száma a teljes hossznál kisebb legyen nullával. A nulla előfordulások száma és a megfelelő frekvenciaérték alapján meghatározható az n fokos mérőskálák összesített száma. A többszintű fixfrekvenciás módszer alkalmazásakor ez egyenértékű több különböző hosszúságú mérőskála használatával ugyanazon távolság mérésére. A különböző frekvenciákon mért fáziskülönbség alapján a teljes n ciklus megoldható, hogy megkapjuk a D távolságot.
Amellett, hogy fázisdetektort használunk a méréshez, a fáziskülönbség mérhető egy változó optikai út módszerrel is, amely a műszer belsejében lévő optikai rendszert használja a vett jel optikai útjának megváltoztatására, ami a jel késleltetését okozza. idő. Amikor az elektronikus műszer azt jelzi, hogy az átvitt jel fázisa megegyezik a vett jel fázisával, a vonalzón közvetlenül leolvasható a farok száma. Ezenkívül egy késleltető áramkör használható a vett jel fázisának megváltoztatására, amely beállítja a vezérlőn az osztást és kiolvassa a farok számát.
