Въведение в принципа на измерване на разстоянието на електромагнитния вълнов далекомер
Метод за измерване на импулса
Част от светлинния импулс, излъчван от инструмента в единия край на измервателната линия, директно влиза в приемащото оптоелектронно устройство от вътрешността на инструмента като референтен импулс; След като останалите излъчени светлинни импулси се отразят обратно от рефлектора в другия край на измервателната линия, те също влизат в приемното оптоелектронно устройство. Чрез измерване на времето t между референтния импулс и отразения импулс, разстоянието D може да се изчисли от следното уравнение, където c е скоростта на светлината. В сателитната геодезия лазерните далекомери, използвани за измерване на луната и изкуствените спътници, използват импулсен метод за определяне на разстоянието.
Метод за фазово обхват
Светлинната вълна или микровълната, модулирана от високочестотен ток, се излъчва от единия край на измервателната линия и се връща от другия край. Фазовата разлика между предаваната вълна и ехото се измерва с помощта на фазов детектор. Ако честотата на модулация е f, времето за преминаване на електромагнитните вълни напред и назад е: където n е
Целият брой седмици във времето t. Заместете t във формулата на метода за определяне на диапазона на импулса в горната колона и разстоянието D се получава, както следва. Във формулата λ е дължината на линийката с известна модулационна дължина на вълната, еквивалентна на измереното разстояние, N е еквивалентна на цялата дължина в диапазона на измерване, което е опашката на по-малко от една измервателна дължина.
За определяне на общата дължина n обикновено се използват методът с променлива честота и многостепенният метод с фиксирана честота. Първото е да променя непрекъснато модулационната честота на далекомера в рамките на определен диапазон, което е еквивалентно на непрекъсната промяна на дължината на измервателната линийка, така че да може да достигне точно разстоянието, което трябва да се измери. Когато измервате разстоянието, регулирайте честотата стъпка по стъпка, за да направите броя на опашките по-малък от цялата дължина равен на нула. Въз основа на броя на появяванията на нула и съответната стойност на честотата може да се определи общият брой на измервателните скали n степен. Когато използвате многостепенния метод с фиксирана честота, това е еквивалентно на използването на няколко измервателни скали с различни дължини за измерване на едно и също разстояние. Въз основа на фазовата разлика, измерена при различни честоти, целият цикъл n може да бъде решен, за да се получи разстоянието D.
В допълнение към използването на фазов детектор за измерване, фазовата разлика може да бъде измерена и с помощта на метод с променлив оптичен път, който използва оптичната система вътре в инструмента, за да промени оптичния път на получения сигнал, което води до забавяне на сигнала за период от време. Когато електронният инструмент показва, че фазата на предавания сигнал е същата като тази на получения сигнал, номерът на опашката се чете директно върху линийката. Освен това може да се използва верига за забавяне за промяна на фазата на получения сигнал, която настройва разделението на контролера и чете номера на опашката.
