Электронно-оптический дальномер Советский патент 1956 года по МПК G01C3/06 

В известных электронно-оптических дальномерах с высокочастотной амплитудой модуляции света, выполненных в виде передатчика, посылающего модулированный свет на отражатель, и приемника с фотоумножителем, фаза тока последнего сравнивается с фазой тока опорного сигнала в последнем каскаде фотоумножителя.

В предлагаемом электронно-оптическом дальномере в отличие от известных, фазовое сравнение опорного и пришедшего с дистанции сигнала выполняется не в последнем, а в первом каскаде фотоумножителя, что повышает точность измерения за счет уменьшения влияния колебаний напряжения и других факторов на фотоумножитель, так как из измеряемого времени исключается время пролета электронами остальных каскадов фотоумножителя.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого дальномера; на фиг. 2 - схема модуляции светового потока; на фиг. 3 - схема соотношения фаз электрических колебаний (где а - электрические колебания, обусловленные световым потоком, б- опорные электрические колебания).

Световой поток от точечного источника 1 модулируется по амплитуде с частотой 10 мгц ячейкой Керра 2 и посылается на отражатель 3, находяш,ийся на другом конце измеряемой линии.

Отразившись от него обратно, свет направляется на катод фотоумножителя 4, где преобразуется в соответствующие высокочастотные колебания. Эти колебания сравниваются по фазе с опорными электрическими колебаниями той же частоты, полученными от того же генератора 5, от которого подаются электрические колебания на ячейку Керра для модуляции света. Так как помимо высокой частоты на ячейку Керра с генератора П-образных импульсов 6 подается постоянное смещение, которое меняет свою полярность с частотой 50 гц, то в результате посылаемый на отражатель световой поток помимо амплитудной модуляции с частотой 10 мгц модулируется по фазе с частотой 50 гц, т. е. све№ 104410- 2 -

ТОБОЙ ПОТОК изменяется по интенсивности с частотой Ю мгц циклами, отличающимися один относительно другого по фазе на 180° (фиг. 2).

Таким образом, два смежных цикла представляют собой парафазу.

В результате сравнения двух электрических колебаний высокой частоты может представиться два частных случая:

1)Когда опорное электрическое колебание частотой 10 мгц совпадает по фазе с электрическими колебаниями высокой частоты одного из циклов парафазы.

В этом случае в результате сравнения и последующего детектирования на выходе фотоумножителя практически получается электрическое колебание частотой 50 гц (фиг. 3 виг).

2)Когда опорное электрическое колебание высокой частоты с тем и другим циклом парафазы имеет фазовой сдвиг 90°.

В этом случае в результате сравнения и детектирования на выходе фотоумножителя практически получается электрическое колебание частотой 100 гц (фиг. 3 д).

Всякое промежуточное соотношение фаз двух электрических колебаний высокой частоты, т. е. опорного и парафазы, обусловливает соответственное соотношение электрических колебаний частот 50 и 100 зг на выходе фотоумножителя (фиг. 3 е.

После необходимого усиления через усилитель низкой частоты 7 электрические колебания низкой частоты подаются на балансный детектор 8 со стрелочным прибором-индикатором 9 на выходе- Так как на ба«тансный детектор в качестве опорного электрического колебания подается частота 50 гц, то стрелочный прибор-индикатор реагирует на частоту 50 гц и на ее нечетные гармоники.

Опорное высокочастотное электрическое колебание, до его сравнения с электрическим колебанием высокой частоты, обусловленное приходяшим световым потоком, проходит через фазовращающее устройство 10. С помощью этого устройства можно добиться того, что стрелочный прибор-индикатор будет показывать нуль. Это соответствует сдвигу фазы на 90° опорного электрического колебания и электрического колебания, полученного от приходящего с расстояния светового потока.

По показаниям фазовращателя, полученным при измерениях на двух различных частотах 10 мгц и 10,1 мгц, судят об измеряемом расстоянии.

Электрические колебания высокой частоты, опорное и от приходящего светового потока, сравниваются по фазе в первом каскаде фотоумножителя- (катод - первый эмиттер).

Предмет изобретения

Электронно-оптический дальномер, снабженный фотоумножителем, в котором производится фазовое сравнение опорного сигнала, осуществляющего амплитудную модуляцию излучаемого светового потока, и сигнала, возбуждаемого приходящим отраженным световым потоком, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения за счет исключения влияния искажающих факторов, обусловленных непостоянством времени пролета электронов через фотоумножитель, указанное сравнение производится в первом каскаде последнего.