Светодальномер Советский патент 1981 года по МПК G01C3/08 

(54) СВЕТОДАЛЬНОМЕР

Устройство работает следующим образом.

Генератор I вырабатывает колебание масштабной частоты f „ , которое по ступает на вход усилителя -2, Усиленное напряжение масштабного колебания модулирует излучение источника 3 света.

Модулированный световой поток перед попаданием на фотоприемник 4 попеременно проходит два пути: сначала .контрольную оптическую линию 5, затем измеряемое расстояние до отражателя 6 туда и обратно.

Перекидные зеркала 7 и 8 служат для коммутаций сигнала. Продетектированный фогоприемником сигнал усиливается входным усилителем 9 и поступает та смеситель Ю, на второй вход которого от гетеродина 11 попадает напряжение гетеродинной частоты f , На выходе смесителя выделяется сигнал раностной частоты F р - f , который поступает в фазометр 12 и на индикатор 13 уровня сигнала, В фазометре производится измерение разности фаз между контрольным и измерительным сигналами

Как бы -пцательно не было выполнено экранирование передающего и приемного каналов, между ними существует связ в результате которой в приемный канал из передающего просачивается сигнал помехи с частотой (на чертеже наводка помехи на приемный канал изображена пунктирной линией).

Когда светодальномер работает от контрольной линии, фаза контрольного сигнала несколько сдвигается под действием помехи на постоянную величину.

Когда светодальномер работает от отражателя, фаза измерительного сигнала также сдвигается под действием помехи, но этот паразитный сдвиг зависит от величины дистанпии.

При этом появляется циклическая погрешность в измерении расстояний с периодом изменения, . равным половине длины волны масштабного колебания.. Максимальная величина циклической погрешности зависит от . соотношения амплитуд полезного сигнала помехи. Если поступающий на фото- npHQ -iHUK световой сигнал перекрыть, то на выходе усилителя 6 выделяется напряжение сигнала помехи с масштабной частотх)й | , Индикатор 13 уровня за.фпкокруог напряжение помехи с частотой Р . В светодальномер для компенцаЦШ1 этого сигнала помехи введены после1довательно соединенные фазосдвигающая цепь 14 и регулятор 15 амплитуды сигнала. Фазосдвигакнцая цепь своим входом соединена с выходом генератора I масштабной частоты, а регулятор амплитуды выходом подключен ко входу смесителя Ю.

Сигнал с выхода генератора поступает через фазосдвигакяцую цепь и регулятор амплитуды на вход смесителя Ю. Таким образом, на входе последнего при отсутствии светового сигнала на дятся два сигнала одной и той же частоты - сигнал помехи и прямой компенсирукщий сигнал с генератора I, Результирующее напряжение зависит от соотношения фаз и амплитуд этих сигналов и подбором параметров компенсирую1цего сигнала может быть уменьшено практически до нуля. Используя для этой цели ивдикатор 13 уровня, регулируют сигнеш на выходе фазосдвигающей цепи 14 так, что его фаза противоположна фазе помехи, а регулятором 15 амплитуды обеспечивают равенство компенс1фующего сигнала и сигнала помехи, В случае при поступлении на фотоприем- ник световых сигналов измеряемая фазометром разность фаз свободна от периодической погрешности.

Формула изобретения .

Светодальномер, содержащий генератор масштабных частот, усилитель, ис-гточник света, фотоприемник, контрольную оптическую линию, отражатель,перекидные зеркала, другой усилитель, смеситель, гетеродин, фазометр и индикатор уровня сигнала, причем генератор мастабной частоты подключен через усилитель к источнику света, фотоприемник подключен через другой усилитель к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к гетеродину, а выход - к фазометру и индикатору уровня сигнала, источник света через перекидное зеркало, контрольную оптическую линию и другое перекидное зеркало оптически связан с фотоприемником, а отражатель оптически связан с источником света к фотоприемником, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены фазосдвигаюшая цепь и регулятор амплитуды сигнала, причем фазосдвигаюшая цепь подключена к выходу генератора масштабных частот и через

58343966

регулятор амплитуды сигнала - к первомуI. Авторское свидетельство СССР

входу смесителя.№ 4О0224, кл. (SoiC 3/О8, 31.01,72

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизе fo 5867О1, кл, О1 С З/ОО, Ol.O3.76.