Светодальномер с активным отражателем Советский патент 1988 года по МПК G01C3/00 

со

о

4

СО

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам для измерения расстояний при помощи электромагнитных волн

Цель изобретения - повьшение точности и производительности измерений

На чертеже изображена дальномерная станция.

Устройство содержит источник 1 света, модулятор 2, управляемый напряжением генератор 3 масштабной частоты, регулируемый фазовращатель 4, синхронный детектор 5, индикатор 6. фазы, оптическую калибровочную линию 7-7 , интегратор 8, переключатель 9

режимов работы Светодальномер - Активный, отражатель, уходящий на дистанцию сигнал 10, приходящий с ди- . станции сигнал 1I, усилитель 12, сумматор 13, второй синхронный детектор 14, второй фазовращатель ,15, обеспечивающий фиксированный сдвиг фазы на 90 , второй индикатор 16 - индикатор захвата.

Устройство работает в двух режимах.

В режиме Светодальномер переключатель 9 разомкнут. Свет от источника

Iмодулируется в модуляторе 2 масштабной частотой генератора 3. Модулированный световой поток 10 уходит на дистанцию. На другом конце измеряемой линии расположен отражатель - пассивный или активный. Отразившись от пассивного отражателя или переизлучившись активным, световой поток

I1поступает на фотоприемник (не показан) и далее в виде электрического сигнала - на синхронный детектор 5.

Опорный сигнал поступает на.синхронный детектор от генератора 3 через фазовращатель 4. При помощи фазовращателя 4 устанавливают равенство нулю выходного сигнала детектора 5, наблюдая показания индикатора 6 фазы, т.е. устройство работает как обычный свет тодальномер. Для определения нулевого отсчета используется оптическая калибровочная линия 7-7 , а для разрешения многозначйости - измерения на других фиксированных масштабных частотах.

В режиме Активный отражатель переключатель 9 замыкается. Генератор 3 переводится в режим управления внешним напряжением. Сигнал с выхода фазового детектора 5 через усилитель 12 и сумматор 13 поступает на управляющий вход генератора 3. Если частота модуляции и фаза приходящего с дистанции сигнала не совпадают с ана- с логичными параметрами сигнала генератора 3, на выходе детектора 5 появляется сигнал ошибки, перестраивающий частоту генератора 3 до точного совпадения с принимаемой. Таким обра0 зом, осуществляется первоначальный захват частоты. Полоса захвата, определяется усилением в петле фазовой автоподстройки, т.е. усилением и полосой пропускания усилителя 12. По-

F этому она может быть сделана достаточно широкой, чтобы скомпенсировать неточность установки масштабных частот р,вух станций.

Остаточная фазовая ошибка приво0 дит к появлению постоянного напряжения на выходе фазового детектора 5. Это напряжение накапливается интегратором 8 и через сумматор 13 также поступает на управляющий вход генера5 тора 3. Идеальный интегратор сводит остаточную фазовую ошибку к нулю. Реальньш интегратор, выполненный, например, на операционном усилителе с коэффициентом усиления К, уменьшает

0 остаточную фазовую ошибку в К раз, т.е. сводит ее к пренебрежимо малой величине. После отработки остаточной фазовой ошибки приходящий с дистанции и опорный сигналы на входах, фазо5 вого детектора 5 имеют постоянный фазовый сдвиг 90 , что требуется для нормальной работы активного отражателя .

Индикация захвата осуществляется

0 следующим образом.

После установления режима захвата опорное колебание на входе второго фазового детектора 14 оказьшается, благодаря наличию фазовращателя 15,

5 синфазным с принимаемым сигналом. На выходе детектора 14 в этих условиях выделяется постоянное напряжение максимального значения. Оно воздействует на индикатор 16, которым может,

0 служить, например, стрелочный прибор или светодиод, и индикатор указывает на наличие захвата. При отсутствии или срыве захвата на выходе детектора 14 будет лишь переменное напряже5 ние биений, на которое индикатор не реагирует. Индикатор 16 служит и для оценки уровня сигнала, приходящего с дистанции, что важно при работе на больших расстояниях.

313740494

Формула изобретениясумматором, вторым синхронным детекСветодальномер с активным отража-тором, вторым фазовращателем и вторым

телем, содержащий источник света, мо-индикатором, усилитель и сумматор содулятор, генератор масштабной часто- единены последовательно и включены

ты, регулируемый фазовращатель, синх-между синхронным детектором и управронный детектор, подключенные к синх-лякицим входом генератора, второй вход

рониому детектору индикатор и инте-сумматора подключен к выходу интеграгратор, оптическую калибровочную ли-тора, сигнальные входа синхронных дению и переключатель режимов работы, JQтекторов соединены между собой, опоротличающийся тем, что,ные связаны через второй фазовращас целью повышения точности и произ-тель, а второй индикатор соединен с

водительности,. он снабжен усилителем,выходом второго фазовращателя.

Изобретение относится к геодезическому приборостроению. Цель изобретения - повышение точности и производительности измерений. Сигнал с выхода детектора 5 через усилитель 12 и сумматор 13 поступает на вход генератора 3. Если частота модуляции и фаза приходящего с дистанции сигнала не совпадают с аналогичными параметрами генератора 3, на выходе детектора 5 появляется сигнал ошибки, перестраивающий частоту генератора 3 до точного совпадения с принимаемой. Так осуществляется первоначальный захват частоты. После установления режима захвата опорное колебание на входе де-- тектора 14 оказывается, благодаря наличию фазовращателя 15, синфазным с принимаемым сигналом. На выходе детектора 14 выделяется постоянное напряжение максимального значения. Оно воздействует на индикатор 16, который служит для оценки уровня сигнала, приходящего с дистанции. При отсутствии или срыве захвата на выходе будет лишь переменное напряжение биений, на которое индикатор 16 не реагирует. I ил. tc (Л