Въведение в принципа на измерване на разстоянието на електромагнитния вълнов далекомер
вариране на пулса
Част от светлинния импулс, излъчван от инструмента в единия край на измервателната линия, директно влиза в приемното оптоелектронно устройство от вътрешността на инструмента като референтен импулс; останалата част от излъчвания светлинен импулс също влиза в приемащото оптоелектронно устройство, след като се отрази от огледалото в другия край на измервателната линия. Чрез измерване на времето t между референтния импулс и отразения импулс, разстоянието D може да се получи по следната формула: , където c е скоростта на светлината. Всички лазерни далекомери, използвани в сателитната геодезия за измерване на луната и изкуствените спътници, използват импулсен метод за определяне на обхвата.
Светлинната вълна или микровълната, модулирана от високочестотен ток, се излъчва от единия край на измервателната линия, а след връщане от другия край, фазовата разлика между излъчваната вълна и ехото се измерва с фазов детектор. Ако честотата на модулация е f, времето за преминаване на електромагнитната вълна напред и назад е: където n е
Броят цели седмици във времето t. Замествайки t във формулата на изброения по-горе метод за обхват на импулса, разстоянието D е: , където λ е известната дължина на вълната на модулираната вълна, която е еквивалентна на дължината на линийката за измерване на разстоянието, а n е еквивалентно на брой пълни крака в обхвата на измерване. Мантиса с дължина по-малка от една линийка.
За да се определи броят n на цялото стъпало, обикновено се използват методът с променлива честота и многостепенният метод с фиксирана честота. Първото е да накара модулационната честота на далекомера да се променя непрекъснато в рамките на определен диапазон, което е еквивалентно на непрекъсната промяна на дължината на измервателната линийка, така че да може просто да използва енергията за измерване на разстоянието. При измерване на разстоянието честотата се модулира последователно, така че мантисата на по-малко от цял фут е равна на нула. Според броя на появяванията на нула и съответната стойност на честотата може да се определи числото n градуса на цялата измервателна линийка. Когато се използва многостепенният метод с фиксирана честота, това е еквивалентно на използването на няколко измервателни линийки с различна дължина за измерване на едно и също разстояние. Според фазовата разлика, измерена с различни честоти, цялото число n може да бъде решено, за да се получи разстоянието D.
В допълнение към измерването на фазовата разлика с фазов детектор може да се използва и методът с променлив оптичен път, т.е. оптичната система вътре в инструмента се използва за промяна на оптичния път на получения сигнал, за да забави сигнала за период от време. Когато електронният уред покаже, че фазата на предавания сигнал е същата като тази на получения сигнал, прочетете мантисата директно върху скалата. В допълнение, верига за забавяне може да се използва и за промяна на фазата на получения сигнал и веригата може да регулира разделянето на контролера и да чете мантисата.
