ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАЛЬНОМЕР Советский патент 1956 года по МПК G01C3/00 

Известные электронно-оптические дальномеры базируются на принципе, заключаюидемся в том, что свет, промодулированный ио интенсивности, направляется на отражатель, помещенный на противоположном конце линии, возвращается им обратно и попадает в приемник. Измеряемое расстояние определяют ио времени прохождения света туда и обратно.

Предметом настоящего изобретения является электронно-оитический дальномер, в котором передатчик и приемник находятся на разных концах измеряемой линии и свет проходит измеряемое расстояние только один раз, что дает выигрыш в световом потоке и четкости передаваемого изображения (уменьшение флюктуации).

Измерение посредством пред.тагаемого дальномера основано на следующих теоретических предпосылках.

Положим, что иодача напряжений высоких частот fi и /2 на модулятор осуществлена. Тогда разность фаз световых колебаний, выходящих из модулятора, является функцией времени и выразится так:

ф2 - ср1 Фг - 1 -г 2л: (Ь - f i) ,

где ф2 и ф1 - фазы колебаний света соответственно с частотами /о и fi; .2 и i(:i - начальные фазы колебаний света; t - время.

приемника до передатчика через 5, а истинную скорость света через v, получают npii условии х} v|i2:

5 Ф2 - Ф1 2л (fi 1) - .

С иомощью метода индикации нулевого тока при измерении разности фаз найдено, что гальванометр на выходе измерительного устройства показывает нуль всякий раз, когда

civ расстояние изменится на величину ,

2 /2/1

т. е. расстояние может быть измерено точно, если оно известно предварител ьно, до величи5ны, определяемой по последней формуле, и

при /- - ft 10 гц и у 3- IQs - составсек

ляет 15 ,11. Если воспользоваться измерением с другим значением разности частот (/2 - /i), то расстояние должно быть известно

0 значительно грубее, например, при /. - fi 0,01 (/2 -fi) (когда (fa -fi)10 гц с точностью ± 1,5 км, что в геодезических условиях не представляет труда.

На ертеже представлена блок-схема пред5лагаемого дальномера. Он содержит источник света /, модулятор 2, генератор 3, удвоитель 4, передающее зеркало 5, принимающее зеркало 6, фотоумножитель 7, фильтр 8 на частоту fi, фильтр 9 на частоту /о, усилитель 10,

удвоитель 11, фазовращатель 12, фазовый детектор 13, измерительное устройство 14.

На модулятор подаются в одной фазе два напряжения с частотами /i и /2. Выбор-частот производится на основании практической целесообразности.

Рассмотрим случай, когда fz 2fi. Промодулированный световой поток попадает на приемную оптическую систему, помещенную на противополол ном конце линпи. Из фототока, возникающего в фотоумножителе, выделяются частоты /1 и /2 2/1, которые идут далее по различным каналам на фазовый детектор. Фазовращатель, по показаниям которого определяют расстояние, позволяет менять фазу фототока частоты 2/i по отношению к фазе фототока частоты /i, идущему через удвоитель.

Предмет изобретения

Электронно-оптический дальномер, состоящий из передатчика, излучающего модулированный световой поток, и приемника с фотоумнол-сителем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь проходящего в приемник светового потока и уменьшения флюктуации, достигаемых путем расположения передатчика и приемника по разным концам измеряемой линии, световой поток в передатчике модулируется напряжениями двух разных частот, а в приемнике имеются два соответствующих частотных канала, включенных

на общий фазовый детектор и содерл ащих один - преобразователь частоты, а другой - фазовращатель.

ср )