Теодолит Советский патент 1978 года по МПК G01C1/02 

(54) ТЕОДОЛИТ 3 Это достигается тем, что в предлагаемом теодолите, содержащем апц.аадную часть со зрительной трубой, датчик углов и счетно-регистрирующую cjiCTet.fj, укрепленные на основаиш, указанный датчик углов выполнен-Б виде диска, укрепленно-го на атшадной части, с вырезанным в нем пазом, имеющим форму спирали, например, Архимеда, а на основании установ лен активный лазерньШ интерферометр, внешнш подвижный отражатель которого сочленен с агащадной частью при помощ. водильца, вставленного в сгшральный паз диска, укрепленного на агащаде таким образом, что начало спирали находится на оси вращения. Использовашхе интерференционного метода измерения шп1е11ной вегагчины, являющейся мерой угла поворота алидады, поз воляет повысить точность измерений, а П1Тймененне в качестве датчика угла спирали Архимеда, (приращение радиуса вектора которой пропорционально углу поворота) позволяет преобразовать гапгейную величину в угловую. Использование указанной спирали вмес те с активным шггерферомотром позволяет измерять теодолитом углыв пределах от О до 360°. На чертеже приведена пркнципнальпая схема описываемого теодолз1та, содержа™. щего непоцвютное основание (лимб) 1, активный лазерный интер(®рометр 2 (интерферометр с обратной связью), внешнее подвин-гное зеркало 3, направляющую 4, водильце 5, паз 6, диск 7, ал1щацную часть 8 со зрительной трубой 9, Ю, 11 ({ютоприешпге 12 и устройство 13 для счета ингер(|)еренцнонных полос. На неподвижном ocHOBBHira теодолита 1 укреплен активный лазерный интерс1)ерометр 2, внешнее подВ1ш ное зеркало (или триппепь-призма) 3 которого может перемещаться вдоль направляющей 4, параллельной оси пучка. лазера. Лазер установлен таким . образом, что ось пучка направлена гopизov тaлJЫIo и пересекает ось вращення алидады. 13пеш нее зеркало интерс{)ерометра имеет водиль це 5, конец которого вставлен в паз 6, вырезанный в диске 7. Указанный дпск ук{,)еплен на алидадной части теодолита так, что начало спирали находится на оси вращения. Если паз имеет форму, например, спирали Архимеда, то радиус-вектор р текущей точки связан с углом сС , от 84 чптывае ыК{ относительно (икснроваипой си, известной 4 ормулой р а оС(1) Где CS - некоторая постоянная. Таким образом, если повернуть алиаадкую часть 8 на некоторый yrond -ci, ра.диус вектор получит приращение, т.е. .Л 0 10 а Приращетгие радиуса-вектора измеряЪтся в длинах волн излучения лазера при помощи активного интерферометра, па выходе которого установлен фотоприемник 12 и устройство 13 для счета игтерфере нию1П1ых полос. При приемлемых для полевого прибора размерах активного интерферометра чувствительность теодолита составит доли угловой секунды. Ошибка измерения частоты в устройстве легко может исключена чисто методически, путехт использования извесчиого геодезистам приема замыкания Горизонта, поскольку измеренный угол прямо пропорционален длине волны излучения. Дополнительная О1иибка в измерении угла будет возникать из-за погрешности изготовления фигурного паза в виде спирали Архимеда. Применение коордннатнорасточных crafiKOB с программным управлением и использование мощных лазеров для обработки материалов позволяют снизить погрешность обработки до , соответствзющих чувствительности датчиков перемещений. Чувствительность совремеипых датчиков превышает десятую долю иитврферонщюнной полосы, соответствует десятой доле секунды при приемлемых размерах спирали Архимеда. Следует отметить, что ошибки norpeiuHocTeii из1Х)товления паза аналогичны оншбкам делений лимба и могут быть исключены методическим путем, испощ,зуя Kajni6pOBio - в процессе из -1ере1пгй, поскольку чувствительность предлагаемого теодолита составляет доли секунды. Эксцентриситет может быть исключен обычными методическими приемами путем измерения угла изменением начального 01х;чета на величину, близкую к 180. Устройство работает следуюпшм образом. Оператор наводит зрительную noBopoioM алзщады на точку измеряемого угла и устанав,гщвает на устройстве 13 {щгевой отсчет. Далее, вклю-из