Ознайомлення з дальномірним принципом далекоміра електромагнітних хвиль
Метод ранжування пульсу
Частина світлового імпульсу, випромінюваного приладом на одному кінці вимірювальної лінії, безпосередньо потрапляє в приймальний оптико-електронний пристрій зсередини приладу як опорний імпульс; Після того, як решта випромінюваних світлових імпульсів відбиваються назад рефлектором на іншому кінці вимірювальної лінії, вони також потрапляють в приймальний оптоелектронний пристрій. Вимірюючи час t між еталонним імпульсом і відбитим імпульсом, відстань D можна обчислити за наступним рівнянням, де c — швидкість світла. У супутниковій геодезії лазерні далекоміри, які використовуються для вимірювання Місяця, і штучні супутники використовують імпульсний метод визначення дальності.
Метод визначення фази
Світлова або мікрохвильова хвиля, модульована високочастотним струмом, випромінюється з одного кінця вимірювальної лінії та повертається з іншого кінця. Різниця фаз між переданою хвилею та відлунням вимірюється за допомогою фазового детектора. Якщо частота модуляції дорівнює f, час руху електромагнітних хвиль туди й назад дорівнює: де n
Уся кількість тижнів у часі t. Підставте t у формулу методу вимірювання дальності імпульсу у стовпці вище, і відстань D отримаємо наступним чином. У формулі λ — довжина лінійки з відомою довжиною хвилі модуляції, еквівалентна виміряній відстані, N — еквівалент повної довжини в діапазоні вимірювання, що є хвостом менш ніж однієї вимірювальної довжини.
Для визначення загальної довжини n зазвичай використовують метод змінної частоти та багаторівневий метод фіксованої частоти. Перший полягає в безперервній зміні частоти модуляції далекоміра в межах певного діапазону, що еквівалентно безперервній зміні довжини вимірювальної лінійки, щоб вона могла точно досягати відстані, яку потрібно виміряти. Вимірюючи відстань, регулюйте частоту крок за кроком, щоб кількість хвостів, менша за всю довжину, дорівнювала нулю. На підставі кількості входжень нуля та відповідного значення частоти можна визначити загальну кількість вимірювальних шкал n ступеня. При використанні багаторівневого методу фіксованої частоти це еквівалентно використанню кількох вимірювальних шкал різної довжини для вимірювання однієї відстані. На основі різниці фаз, виміряної на різних частотах, можна вирішити весь цикл n, щоб отримати відстань D.
Окрім використання фазового детектора для вимірювання, різницю фаз також можна виміряти за допомогою методу змінного оптичного шляху, який використовує оптичну систему всередині приладу для зміни оптичного шляху отриманого сигналу, викликаючи затримку сигналу на період часу. Коли електронний прилад показує, що фаза переданого сигналу збігається з фазою прийнятого сигналу, хвостове число безпосередньо зчитується на лінійці. Крім того, для зміни фази прийнятого сигналу можна використовувати схему затримки, яка регулює ділення на контролері та зчитує хвостовий номер.
