Inleiding tot het bereikprincipe van de afstandsmeter voor elektromagnetische golven
Pulsbereikmethode
Een deel van de lichtpuls die door het instrument aan het ene uiteinde van de meetlijn wordt uitgezonden, komt rechtstreeks vanuit het binnenste van het instrument het ontvangende opto-elektronische apparaat binnen als referentiepuls; Nadat de resterende uitgezonden lichtpulsen door de reflector aan het andere uiteinde van de meetlijn worden teruggekaatst, komen ze ook in het ontvangende opto-elektronische apparaat terecht. Door de tijd t tussen de referentiepuls en de gereflecteerde puls te meten, kan de afstand D worden berekend uit de volgende vergelijking, waarbij c de lichtsnelheid is. Bij satellietgeodesie gebruiken laserafstandsmeters die worden gebruikt om de maan te meten en kunstmatige satellieten allemaal de pulsbereikmethode.
Fasebereikmethode
De door hoogfrequente stroom gemoduleerde lichtgolf of microgolf wordt uitgezonden vanaf het ene uiteinde van de meetlijn en teruggestuurd vanaf het andere uiteinde. Het faseverschil tussen de uitgezonden golf en de echo wordt gemeten met behulp van een fasedetector. Als de modulatiefrequentie f is, is de tijd waarin elektromagnetische golven heen en weer reizen: waarbij n is
Het gehele aantal weken in de tijd t. Vervang t door de formule van de pulsbereikmethode in de bovenstaande kolom en de afstand D wordt als volgt verkregen. In de formule is λ de lengte van de liniaal met de bekende modulatiegolflengte equivalent aan de gemeten afstand, N is equivalent aan de gehele lengte op het meetbereik, zijnde de staart van minder dan één meetlengte.
Om de totale lengte n te bepalen, worden gewoonlijk de variabele frequentiemethode en de meerniveaus vaste frequentiemethode gebruikt. De eerste is het continu veranderen van de modulatiefrequentie van de afstandsmeter binnen een bepaald bereik, wat overeenkomt met het continu veranderen van de lengte van de meetliniaal, zodat deze precies de te meten afstand kan bereiken. Pas bij het meten van de afstand de frequentie stap voor stap aan, zodat het aantal staarten kleiner dan de gehele lengte gelijk is aan nul. Op basis van het aantal keren dat nul voorkomt en de bijbehorende frequentiewaarde kan het totale aantal meetschalen n graad worden bepaald. Wanneer u de methode met vaste frequentie op meerdere niveaus gebruikt, komt dit overeen met het gebruik van meerdere meetschalen van verschillende lengtes om dezelfde afstand te meten. Op basis van het faseverschil gemeten bij verschillende frequenties kan de gehele cyclus n worden opgelost om de afstand D te verkrijgen.
Naast het gebruik van een fasedetector voor metingen, kan het faseverschil ook worden gemeten met behulp van een variabele optische padmethode, waarbij het optische systeem in het instrument wordt gebruikt om het optische pad van het ontvangen signaal te veranderen, waardoor het signaal enige tijd wordt vertraagd. van tijd. Wanneer het elektronische instrument aangeeft dat de fase van het verzonden signaal dezelfde is als die van het ontvangen signaal, wordt het staartnummer direct op de liniaal afgelezen. Bovendien kan een vertragingscircuit worden gebruikt om de fase van het ontvangen signaal te veranderen, waardoor de verdeling op de controller wordt aangepast en het staartnummer wordt gelezen.
