Светодальномер с механическим модулятором и компенсационным способом отсчета Советский патент 1957 года по МПК G01C3/06 

Известны светодальБОмеры с механическим модулятором, предназначенные для измерения расстояния В комнлекте с зеркально-линзовым отрал :ателем я вынолненные с применением оптического компенсатора, двух враидаюшихся в разные стороны дисков со штрихаМИ и фотоэлектричеакого индИКатора частоты модуляции.

Однако эт;и оветадальномеры не обеслечйвают получения необходимых точных геодез.ичеоких измерений, так как диа.метрально-противоположное размещение в конструктивной схеме ИХ отправного и приемного трактов приводит к вааникновениюсистематических

ошибок, овяза;нных с э-ксценгоиситетом дисков по отношению друг к другу.

ОпиСЫВаемый светодальномер свободен от этого недостатка.

Особенностью его является испюльзование, с целью исключения эксцентриоитета дисков штрихсеого модулятора, одного и того же участка дисков в отправной и пр иемной частях оптичеокой схемы, а также введение оптического комленсатора для измерения дробной части фазового цикла.

На ф:ИГ. 1 представлена оптическая схема описываемого светодальномера; на фяг. 2-кинематическая и радиотехническая схема того же дальномера.

Луч света от лампы / с помощью конденсора 2 фокусируется н.а его диафрагме 5, отражается далее пр.измой 4 на призму 5, проХОД1ИТ сквозь разделенный радиадь«Ыми штрихами диск 6 (из прозрачного матерттала), затем плоскопараллельную пластинку оптического компенсатора 7, служащую для измерения дробной части волны модулированного света, проходит диак 8 (также из прозрачного материала с радиалгуньгми штрихаM:i) :и промежуточный объектив 9, а 10 луч направляется на объектив // отправного тракта и транспортируется на зеркально-линзовый отражатель 12.

Отраженный световой поток улавл;и1вается Oi6beKTHBo:v 13 пр иемного тракта, а затем с призмы 14 и пр-омех уточно.го объектива 15 1;аправляется на пр;изму 16, повсрачивается в сторону диска 8, снова проходит через него по тому же диаметру, что и луч в отправKoli олтачеокой системе, проходит

через диск 6 также по тому же диаметру « направляется в окуляр 17, где расоматр1И1вается глазом.

Оптический компенсатор 7 работает по принципу параллельного смещения изображения радиальнотх Ш трихов диска 6 по отношеиию к штрихам диска 8, причем пластинка компенсатора 7 поворачивается на угол 10-:- 2°, обеспеч.шающий смещение изображения штрихов д-чска 6 в отправном тракте прибора на величину интервала между штрихами. Компенсатор 7 может ставиться в отправном или приемном тракте светодальномера, что обусловлено исключительно конст1рукгивным И особенностями прибора.

Диски 6 1и 8 посажены на общую ось и вращаются в противоположных направлениях в горизонтальной плоскости с помощью электродвигателей 18 и 19; грубую рег лировку скорости вращения дисков 6 и 5 1производят изменением питающего напряжения.

Фотоэлектрический индикатор частоты модуляции выполнен в следующем виде: свет от лампы 20 с помощью объектива 21 параллельным пучком лучей проходит через диски 6 и 8; частота прерываний светового потока штрихами дяоков & и S фиксируется фотоэлементом 22; усиленное значение фототока подается на вход волномера, с помощью которого измеряется частота модуляции светового потока. Измерение какого-либо расстояния D с помощью описанного светодальномера производят следующим образом: устанавливают и взаимно ориентируют светодальномер « зеркально-линзовый отражатель 12; включают электродвигатели 18 и 19 для раскручиваиия дисков 5 и 5. Глядя в окуляр 17 приемного тракта, поворачивают наводящий винт компенсатора 7 до тех пор, пока не будет виден максимум отраженного светового сигнала; измерив частоту fi модуляции с помощью волномера и произведя отсчет угла «i по шкале компенсатора 7, составляют уравнение вида

2D::---(N,T-KtgaO, Т 1

где: с-скорость света в воздухе;

Л/1-число целых :и(нтервало В, ка которое повернется диск за определенный промежуток времени.

,. 1

i :--:, .где an-угол по шкале

комненсатора 7, на который нужно повернуть еуо компеисанионную пл астипку, чтобы сместить изображение «нтср1вала между штрихами диска на его величину.

Не йзмеч1яя затем положения компенсатора 7, плавно изменяют скорость вращения электродвигателя изменением напряжения питания до получения стабильной частоты /2 .модуляции; поворотом компенсатора 7 устанавливают максимум видимого в окуляре 17 светового потока; отсчитав по щкале компенсатора 7 полученный угол з-з, составляют уравнение вида

2D -j-(N,+Kig(.,}.

Количество максимумов светового потока, прощедших в интервале частот /1 до fa дает третье уравнение

Л/2-Ni n, где п-целое число.

Совместное решение этих трех уравнений (где неизвестные Di, Ni и №) дает два значения искомого расстояния D, которые долнсны сходиться между собой в пределах допусков измерений.

Предмет изобретения

Оветодальномер с механическим модулятором, предназначенный аля измерения расстояний в ком 1лекте с зеркально-линзовым отражателем, состоящий из оптического компенсатора, двух вращающихся в разные стороны дисков со щтрихами и фотоэлектрического индикатора частоты модуляции, отличающийся тем, что, с целью исключения ошибок за эксцентриситет, луч света в отправном и приемном трактах светодальномера проходит через одни и те же диаметры, а дробная часть фазового цикла измеряется с помощью оптического компенсатора.

N/5