154673

ПОС ФОРМИРОВАНИЯ ОПОРНОГО СВЕТОВОГОСИГНАЛА В СВЕТОДАЛЬНОМЕРАХР 1 звестные способы формирования опорного светового сигнала в светодальномерах фотоэлектрического приема с несимметричным передающим и приемным трактами не всегда обеспечивают достаточно высокую точность измерения расстояний,Согласно предлагаемому способу исключение ошибок в расстоянии, связанных с изменением скорости и пути движения электронов на участке катод - анод фотоэлемента, который принимает измерительный модулированный световой сигнал, достигнуто подачей ца катод светового потока с частотой модуляции, близкой к измерительной частоте, ц осуществлением фазового сравнения на низкой разностцой частоте,Предлагаемый способ поясняется чертежом.На фиг. 1 изображена блок-схема светодальцомера; на фиг, 2 - упрощенный вариант этой схемы.Световой поток от лампы 1 передающего узла с помощью ячейки Керра 2 модулируется по амплитуде с частотой Р, являющейся измерите.ц пой частотой. Модулированный световой поток собирается объективом 3 в узкий луч, излучается в пространство, доходит до возвратно отражающего зеркала (на чертеже не изображен), отражается от него, Отраженный световой поток попадает в объектив 4 и поступает затем иа катод фотоумножителя 5, Одновременно на катод фотоумножителя поступает световой поток от местного. источника в прием. ном узле лампы б, промодулированного но амплитуде ячейкой Керра 7 с частотой Р+ЬР или Р - ЬР, где ЬР - низкая частота, причем ЛРР. Образующиеся на выходе фотоумножителя два электрических сцнуридальных сигнала с частотой Р и Р+ЬР подводятся к детектору 8, на выходе которого выделяются колебания разностной частоты ЬР, которые усиливаются усилителем низкоц частоты 9.Ячейка Керра 2 питается от кварцевого генератора 10, вырабатывающего сцнусоцддль. ные колебания высокостдбильцой частоты Р, Ячейка Керрд 7 питаешься от кварцевого генератора 11, вырабатывающего сицусоцдальцые колебания частоты Р,+АР. Колебания с обоих генераторов используются также для получения опорного синусоидального напряжения. Для этой цели колебания с обоих генераторов подводятся на детектор 12 индикаторного уз. ла, на выходе которого образуется синусоидальное напряжение разностей фаз дстоты ЬР. После усиления усилителем низкой частоты 13 это напряжение исцользуетсн в качестве опорного,Разность фаз синусоцддльных колебаний. частоты ЛР опорного сигнала ц полученного на вь 1 ходе приемного узла оказывается пропорциональной измеряемому расстоянию, Разность фаз измеряется фазовым инднкато. ром 14 (например, с помощью электронно-лу. ,чевой трубки) дважды: при частоте колеба.ццй, модулирующцх световой поток от мест.ного источника Р+ЛР, ц при частоте Р - ЛР, Прц цэмснсшги частоты колебаний с Р+ЛР наР - ЛР меняется фаза низкочастотного сигнала ца выходе приемного узла на обратную, а погрешность фазы, возникающая вследствие различных эалеркек в цепях схемы, сохраняет свой знак, 11 оэтому полураэность обоих изме. рсццй дает значение фазы без погрешности, что обеспечивает высокую точность измерения расстоянияМасштаб шкалы зависит от выбранной частоты модулирующих колебаний Р. При Р=10 Мгц вся шка.па индикатора будет соот ветствовать = 15 и, Для определения полного числа оборотов фазы используются три дополнительных высокостабцльных колебания с частотами 9,99, 9,90 и 9,0 Мгд, которыми поочередно молулцруют излучаемый световой сцгца,ч. Переход от одной модулирующей частоты Р к другой осуществляют с помощью переключателя 24, коммутирующего кварцы 15 - 18. Частоты модулируюшцх колебаний местного светового сигнала меняют с помощью переключателя 25, коммутирующего кварцы 19 - 23. Разность фаз для основной частоты 1 О чггц и остальных трех частот опредепяет значения фаз ца разностных частотах модуляции, т. е, О, 100 и 1000 кгц. При выбранных частотах произволцтся определение расстояния до 15 км, а при расстояния больше 15. а также кратных 15 ко их отсчитывают с нуля шкалы. Точное определение фазы вышеуказанным методом двухкратного измерения требуется только лля основной частоты 10 иггц, а лля оста,чьцых частот достаточно олцократного измерения.Возможен также вариант схемы, когда вместо местного светового сигнала на вход фотоумножите.пя (например, через 1-й эмиттер) подаюсь местный электрический синусоцдальный сигнал частоты Р+ЛР,В этом случае схема прибора упрощается, но точность измерения снижается, так как задержка отраженного сигнала частоты Р и местного частоты Р+ЛР в фотоумножителе будет различная. Упрощенная схема (фцг. 2) отличается тем, что в ней отсутствует местный световой сигнал, а отражецныц световой сигнал в приемном узле сначала пропускается через ячейку Керра 7, где он вторично модулируется местным электрическим сицусоидальцым сигналом с частотой К+ЛГ, а затем подводится ца катод фотоумцожцтеля. Прц этом световой сигнал на выходе ячейки Керра 7 оказывается промодулированным сложным сигналом, содержащим низкочастотную синусоидальную составляющую частоты ЛР. Электрический сигнал с выхода фотоумножителя подводится на усилитель низкой частоты 9, который усиливает колебание низкой частоты и отфиль. тровывает остальные составляющие сигнала высокой частоты. При изменении частоты колебания на ячейке Керра 7 с Р+ЛР на Р - ЛР меняется фаза низкочастотной составляющей модулирующего сигнала на выходе ячейки Керра на обратную, а погрешность фазы сохраняет свой знак. Прц этом точность из,ереция остается прежней, но чувствительность схемы значительно ниже предыдущей, так как отраженный световой сигнал проходит через ячейку Керра 7, где оц существенно ослабляется.Описанный способ формирования опорного светового сигнала в светодальномерах может, быть использован в геодезических исслелованиях для измерения расстояний,Пред мет изобретения,Ь,.Способ формирования опорного светового сигнала в светодальномерах фотоэлектрического приема с несимметричным передающим и приемным трактами, отличающи йся тем, что, с целью исключения ошибок в измеряемом расстоянии, связанных с изменением скорости и пути движения электронов на участке катод - анод фотоэлемента, на катод фотоэлемента, принимающего измерительный модулированный световой сигнал, подается световой поток с частотой модуляции, близкой к измерительной частоте, и фазовое сравнение производится на низкой разностной частоте,форматТираж мнтета по Центр, пр ум, 60 К 90575делам нзобрСерова, д, 4 ипография, пр, Сапунова, Я одп. к печ. 10(Х - 63 г.аказ 3064/3ЦНИИПИ Государственного коМосква Ча Объем 0.35 нэд. л.Цена 4 коп. етеннй и открытий СССР1 915467,