Светодальномер Советский патент 1989 года по МПК G01C3/08 

4

00 СО

к

СД

1

Изобретение относится к устройствам геодезического приборостроения и может быть использовано для определения дальности до объекта.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения путем увеличения коэффициента усиления сигнала.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого светодальномера; фиг. 2 - один из вариантов структурной схемы светодальномера; фиг. 3 - диаграммы, поясняющие работу светодальномера.

Светодальномер состоит из полупроводникового излучателя 1 (инфракрасный свето- диод или лазер), формирующего узкий световой луч, координатно-чувствительного фотоприемника - сканистора 2, воспринимающего спроецированное от объекта 3 диффузное отраженное излучение, источника 4 напряжения смещения, дифференцирующей цепи (дифцепи) 5, синхронного усилителя 6, детектора 7, прерывателя 8 обратной связи (интегральный ключ напряжения), схемы 9 регистрации (вольтметр) и задающего генератора 10 (генератор, цепочка делителей частоты и схем совпадения, выполненных на логических элементах).

Светодальномер работает следующим образом

Задающий генератор 10 вырабатывает импульсы на запуск излучателя 1 (и соответствующие стробы на управление блоками 6-8) Источник 4 напряжения смещения формирует на делительной шине сканистора 2 линейно нарастающее с координатой напряжение Потенциал коллектора задается выходом прерывателя 8 обратной связи. Излучатель 1 формирует серию коротких по длительности световых импульсов. Световое пятно на объекте, сформированное излучателем 1, проецируется на фоточувствительную площадку сканистора 2, совмещенную с делительной шиной. Если спроецированное пятно попадает на участки делительной шины, имеющие потенциал, больший, чем потенциал коллектора, то фототок, поступающий в дифцепь 5 и синхронный усилитель 6, будет иметь положительную полярность (фиг. За) Синхронный усилитель 6 и детектор 7 производят соответственно усиление и детектирование сигнала и формируют в этом случае положительное напряжение на своем выходе (фиг. 36). Прерыватель 8 обратной связи сдвигает это напряжение на время, равное длительности светового импульса (фиг. Зв), и интегрирует его. Таким образом, потенциал коллектора будет повышаться до тех пор, пока не сравняется с потенциалом освещен5

ных зондирующим лучом участков фоточувствительной области (фиг. Зг), поскольку в этом случае суммарный фототок стремится к нулю. Одновременно дифференцирую- - щая цепь 5 осуществляет предварительную фильтрацию входного сигнала и дифференцирует напряжение Ux, поступающее с прерывателя обратной связи. Поскольку переходный процесс в этом напряжении сдвинут

д и находится позади (запаздывает), то высокочастотные гармоники напряжения не попадают в тракт синхронного усилителя во время его активной работы ( на фиг. За и фиг. Зв). Таким образом, тракт усиления не будет самовозбуждаться при

любом коэффициенте усиления, поскольку обратная связь разорвана во время активной работы усилителя.

На фиг. 2 приведен один из вариантов принципиальной схемы светодальномера,

0 работающего следующим образом. Сигнал формируется на сопротивлении R, дифцепь V(V, и 4 ) выполнена на элементах 1HR,. Синхронный усилитель выполнен на OY А, и At с соответствующим обрамлением и цепочки С11КЧ. Ключ К, размыкается только на время свечения излучателя. Детектор выполнен на OY А3 и А4, запоминающей емкости Сг и ключе Кг, замыкающемся только на время свечения излучателя. Прерыватель обратной связи выполнен на OY А и поминающей емкости С3 и интегрирующей цепочки ключа К3 размыкающемся на время свечения излучателя.

Формула изобретения

5 Светодальномер, содержащий однопере- ходный координатно-чувствительный фотоприемник, масштабный синхронный усилитель, детектор, полупроводниковый излучатель, схему регистрации, отличающийся тем,

Q что, с целью увеличения чувствительности и точности путем увеличения коэффициента усиления сигнала, в него введены прерыватель обратной связи, дифференцирующая цепь, задающий генератор, координатно-чувствительный фотоприемник выполнен в виде

5 двухпереходного координатно-чувствительного фотоприемника, коллекторный выход которого соединен с входом дифференцирующей цепи, входом схемы регистрации и выходом прерывателя обратной связи, выход дифференцирующей цепи соединен с входом син хронного усилителя, выход детектора соединен с входом прерывателя обратной связи, задающий генератор связан с полупроводниковым излучателем, синхронным усилителем, детектором и прерывателем обратной связи.

Изобретение относится к устройствам геодезического приборостроения и может быть использовано для измерения дальности до объекта. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерения. Устройство состоит из излучателя 1,двухпереходного координатно-чувствительного фотоприемника 3, дифференцирующей цепи 5, синхронного усилителя 6, детектора 7, прерывателя 8, обратной связи задающего генератора 10, схемы 9 регистрации. 3 ил.