Inleiding tot het principe van afstandsmeting van een afstandsmeter voor elektromagnetische golven
Er zijn twee methoden voor het bereik van elektromagnetische golven: pulsbereik en fasebereik.
pols variërend
Een deel van de lichtpuls die door het instrument aan het ene uiteinde van de meetlijn wordt uitgezonden, komt rechtstreeks vanuit de binnenkant van het instrument het ontvangende opto-elektronische apparaat binnen als referentiepuls; de rest van de uitgezonden lichtpuls komt ook het ontvangende opto-elektronische apparaat binnen nadat het is gereflecteerd door de spiegel aan het andere uiteinde van de meetlijn. Door de tijd t tussen de referentiepuls en de gereflecteerde puls te meten, kan de afstand D worden verkregen uit de volgende formule: waarbij c de lichtsnelheid is. De laserafstandsmeters die bij satellietgeodesie worden gebruikt om de maan en kunstmatige satellieten te meten, maken allemaal gebruik van de pulsbereikmethode.
fase variërend
De door hoogfrequente stroom gemoduleerde lichtgolf of microgolf wordt uitgezonden vanaf het ene uiteinde van de meetlijn en na terugkeer vanaf het andere uiteinde wordt het faseverschil tussen de uitgezonden golf en de echo gemeten met een fasedetector. Als de modulatiefrequentie f is, is de tijd waarin de elektromagnetische golf heen en weer gaat: waarbij n is
Het aantal hele weken in de tijd t. Door t te vervangen door de formule van de hierboven genoemde pulsbereikmethode, is de afstand D: , waarbij λ de bekende golflengte is van de gemoduleerde golf, wat equivalent is aan de lengte van de liniaal voor het meten van de afstand, en n equivalent is aan de aantal volle voeten op het meetbereik. Een mantisse die minder dan één liniaal lang is.
Om het aantal n van de hele voet te bepalen, worden meestal de variabele frequentiemethode en de meerniveaus vaste frequentiemethode gebruikt. De eerste is om de modulatiefrequentie van de afstandsmeter continu binnen een bepaald bereik te laten veranderen, wat overeenkomt met het continu veranderen van de lengte van de meetliniaal, zodat deze de energie net kan gebruiken om de afstand te meten. Bij het meten van de afstand wordt de frequentie achtereenvolgens gemoduleerd zodat de mantisse van minder dan een volledige voet gelijk is aan nul. Afhankelijk van het aantal keren dat nul voorkomt en de bijbehorende frequentiewaarde, kan het aantal n graden van de hele meetliniaal worden bepaald. Wanneer de methode met vaste frequentie op meerdere niveaus wordt gebruikt, komt dit overeen met het gebruik van meerdere meetlinialen van verschillende lengtes om dezelfde afstand te meten. Afhankelijk van het faseverschil gemeten met verschillende frequenties, kan het gehele getal n worden opgelost om de afstand D te verkrijgen.
Naast het meten van het faseverschil met een fasedetector kan ook de variabele optische padmethode worden gebruikt, dat wil zeggen dat het optische systeem in het instrument wordt gebruikt om het optische pad van het ontvangen signaal te veranderen om het signaal gedurende een periode van tijd. Wanneer het elektronische instrument aangeeft dat de fase van het verzonden signaal dezelfde is als die van het ontvangen signaal, leest u de mantisse rechtstreeks op de schaal af. Daarnaast kan ook een vertragingscircuit worden gebruikt om de fase van het ontvangen signaal te veranderen, en kan het circuit de verdeling op de controller aanpassen en de mantisse lezen.
