Способ измерения расстояния Советский патент 1981 года по МПК G01C3/00 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ

Изобретение относится к эпектроопти ческим способам намерения расстояний. Известен способ измерения расстояний при помощи электрооптического светодальномера fl, согласно которому изм некие пути светового потока определяют по разности фаз дистанционного и опор-. ноге сигналов, формируемых на выходах фотоприемников. При этом перенос фазы дистанционного и опорного сигналов на низкую частоту осуществляют с помощью резонатора, в котором прмещены два фотоприемника. Однако этот способ недостаточно точе что объясняется изменением величины и места попадания сигнала на фотокатоде ФЭУ, изменением режима питания ФЭУ, а также непостоянством времени прохождения электронов через слой фотокатода. Известен также способ измерения pac стояний Г2, при котором луч света модулируют по поляризации электрроптичесКИМ модулятором, посылают на дистанцию, вернувшийся, с дистанции луч демодулируют с преобразованием частоты, опрецеляют расстояние по величине разности фаз опорного и дистанционного сигналов. Осуществление указанного способа связано с усложнением прибора, так как. требуются два кристаллических модулятора, два генератора, что приводит к увеличению габаритов прибора. На точность измерения в этом случае значительно влияют нестабильность частоты генераторов, а также ограниченность повышения частоты модуляторов, так как. с повышением частоты увеличивается ширина ПОЛОСЫ нестабильности частоты, что приводит к фазовь1М ошибкам. Целью изобретения является повышение точности и автоматизация процесса измерения. Цель достигается тем, что в электро- оптическом модуляторе одновременно модулируют два луча, один ка которых опорный, а другой - дистанционный, вернувшийся с дистанции и опорный лучи 6 демодулируюг на частоте модуляции и одновременно осуществляют преобразован частоты периодическим колебанием электрооптического модулятора вдоль луча света. На чертеже приведена функциональная схема устройства.для осуществления, предлагаемого способа. Оно содержит источник света 1, зеркала с внешним покрытием 2, призмы с внешним покрыти ем 3, электрооптический модулятор света 4, генератор 5 масштабных колебаний .СВЧ генератор, отражатель 6, зеркало с внешним покрытием 7, анализаторы 8, фотоприемники 9, направляющую ддя перемещения модулятора 10, усилител1Г низких частот 11 и фазометр 12. Плоскополяризованный свет из обоих выходов источника 1 света (газового . лазера) с помощью зеркал 2 и призмы 3 направляется в электрооптический модулятор света 4, в который подается энергия на частоте модуляции f от СВЧнгенератора 5. Модулированные по полярjisaumi лучи направляются: один (более интенсивный пучок) на дистанцию на отражатель 6, другой (менее интенсивный) на зеркало 7, установленное внутри прибора, После отражения оба луча снова проходят через модулятор света и, в зависимости от расстояний D,, иБп , эллиптичность опорного и дистанционного сигналов увеличивается или уменьшается, далее лучи проходят через анализаторы 8 и поступают на фотоприе НИКИ 9. При неизменных расстояниях р и D/ точки на выходах ФЭУ постоянны. При периодическом изменении отреаоюв D и БД в пределах длины полуволны модуля. цииХи/йс некоторой частотой Р (например, путем перемещения модулятора) амплитуды токов на выходах ФЭУ будут 4 меняться с той же частотой Р. При этом азность фаз сигналов, снимаемых с выходов ФЭ будет зависеть от измеряемого расстояния до отражателя. ДЧ.,.3),), гае - разность фаз опорного и /уис. танционного сигналов; Я - длина волны модуляции; 1)иБ - расстояния (см. чертеж). Формула изобретения Способ измерения расстояния, при котором луч света модулируют по поляризации электрооптическим модулятором, посылают на дистанцию, вернувшийся с дистанции луч демодулируют с преобразованием частоты, определяют расстояние по величине разности фаз опорного и дистанционного сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации процесса измерения, в электрооптическом .модуляторе одновременно модулируют два луча, один из которых: опорный, а другой - дистанционный, вернувшийся с/ дистанции и опор1сый лучи демодулируют на частоте модуляции и одновременно осуществляют преобразование частоты периодическим колебанием электрооптического модулятора вдоль луча света. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 6 279092, кл. С 01 Э 7/ОО, 197О. 2. Андрианова и др. Преобразование часто-: ТЫ при двойной модуп5щии света в светодальHOMepax. Оптико-механическая щюмьш.ленность, 1972, NJ 5 (прототш).

V

10

-У