Лазерный дальномер

(54) (57) 1 АЗЕР)1 ЫЙ ДА 3 НОМ 1. Ртносптся к иэмериИзооретениеюй технике иапазо н и может а в ии,повыш трол т фазочик 1 ние т и. Ла с дрор вой коррек элупуль ает в направлео светчьсат цып уль с длищ 21 ельностью им фор чяр оторыи п ровате полуп ные зеркала 2 и Э. г ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРКф 1364870, кл. С 01 С 8/00, 07.01Авторское свидетельство СССРУ 1478043, кп. С О 1 С 3/08, 25,08 оптическоГо ыть использов сии. Цель иэо очности эа сч зерный переда мирователя 21 и отражателя1645819 Небольшая часть световой энергии от полупрозрачного зеркала 2 попадает на опорную фотоприемную матрицу 5, а с полупрозрачного зеркала 3 - на рабочую Фотоприемную матрицу 6. Сигнал5 с каждой ячейки опорной фотоприемной матрицы поступает на фильтры 7, где вделяются апряже)гия спектральных составляющих сигнала, С выхода каждого Фильтра 7 напряжения запоминаются на амплитудном детекторе 8 и сравниваются на компараторе 9 с опорными напряжения)а), поступающими с блока 19, Напряжение с амплитудного детектора 8 поступает иа усилитель 14, а сигнал с компаратора 9 дает команду для заидм)гна)гич и блоке 11 выборки-яраг)еи)гя напряжен)гя генератора линейного иапряжеггия. Это апряжеиие соответствует Изобретение относится к измерительной технике оптического диапазона волн и гг,гет быть использовано в геодЕзии, метро: ) ггии.Цель;.зобрете)г.гя - повышение точ)гост)г путем Фазовой коррекцииНа фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства, иа 4 а)г. 2 - гра)1 гк Формы сигнала с ге)1 ератора линейного )гапряже)а)я и принципы коггпенсации болышгх задержек излученного сигнала мальми задержка ьаг отр аженно г осигнала,Лазерны)г дальномер (фиг. 1) содержит лазерный передатчик 1, установлен-г 0иый на 1 дггой оптической оси с первым2 и вторым 3 полупрозрачны)аг зеркалами и отражаелен 4, опорную 5 и рабочую 6 Фотоир)гемиые матрицы, иервысФильтры 7, амплитудные детекторы 8,первые ко)агараторы 9, генератор 10линейного напряжения, блоки 11 выборки-хранения, управляемые фаэовращатели 12, вторые фильтры 13, усилители14) сумматорь 15) общий суггьгаторобгц)г)г компаратор 17, осциллограф 18,блок 19 опорных напряжений, линию 20задержки, рормироаатель 2),Выход формирователя 2 г оеди )е)г свходом лазерного передатчги:а 1, с вхо 55дом линии 20 задержки, с вторыми входами амплитудных детекторов 8, входомгенератора 10 линейного напряжения,выход которого соединен с вторыми вховремени, на которое нужно задержатьданную спектралвную составляющую )гаюазовращателе 12, на вход которогопоступает сигнал с соответствующейячейки рабочей фотоприемной матрицы6, В результате сигналы через фильтр13, усилитель 14 одновременно поступают на сумматор 15, далее сигналы сумм)груются в сумматоре 16 и сравниваютсяс опорным напряжением в компараторе17, сигнал с которого поступает наосциллограф 18, который через линию20 задержки запускается импульсом сФормирователя 21. Этот же импульсзапускает генератор 10 линейного напряжения и сбрасывает амплитудные детекторы 8, Таким образом, происходитфазовая коррекция спектральных составляющих сигнала,дами блоков 11 выборки и хранения, сосдиненных выходами с вторы)ги входами управляемьгх фазовращателей 12 соответственно, а первыми входами - с выходами первых комиараторов 9 соответственно. Выходы каждой ячейки опорной Фотоприемной матрицы 5 соединены соответственно с входами первых фильтов 7, выходы которых соединены с ервым)г входами первых компараторов 9 оответственно и с первыми входами змпгпгтудиых детекторов 8 соответствен,но, выходы которых соединены с первыми входами усилителей 14 соответственно. Выходы каждой ячейки рабочей фотоприемной матрицы 6 соединены с цепочками управляемой задержки, состоящими из последовательно соединенных управляемых фазовращателей 12, вторых Фильтров 13, усилителей 14, выходы которых соединены с соответствующими иходагги сумматоров 15, выходы которых соедш)ены с соответствующими входами общего сумматора 16, выход которого соединен с вторым входом общего комиаратора 17, Выход компаратора 17 соедигген с первым входом осциллографа 18, второй вход которого соединен с выходом линии 20 задержки. Первый вход общего компаратора 17 соединен с первым выходом бг)ока 19 опорных напряжений, второй вход которого соединен с вторыми входами первых компарато" ров 9, 1 бчУстройство работает слсдук 1 рл образом,Формирователь 21 Формирует импульс.запуска, который поступаст ца лазерный передатчик 1, запускает разверткуосциллографа 18 с задержкой (, 1 лдлиши 20 задержки, запускает генератор 10 линейного напряжения и произгодит сорос амплитудных детекторов 8в исходное состояние, Лазерный передатчик 1 излучает в направлении отражателя 4 световой импульс с длительностью, равной ципульсу запуска Формирователя 21. Нд своем пути от лазерного передатчика 1 луч прохсдцтчерез полупрозрачные зеркала 2 и 3,При полопр полупрозрачного зеркд.а 2неоольшдя часть энергии световогоилпульса поступает на опорную Фотоприемную матрицу 5. Нд выходах ое образуется электрический аналог реалвцой спектр-картины, который изменяется и течение длительности импульса,Ецгндл с каждого элемента оорнойротоприелцой матрицы 5 поступает всвои канал согласовдцноц Фцльтпдцк 1,нд входе которого установлены 1;арвыФильтры 7, Нд цх выходах появяютснапряжения, соответствую.ге с 11 ектр 1 л,цым состдвляющии данного сигдлд. Эгцнапряжения запоминаются дли 1 туднылидетскторалц Й и с помощью вторхФильтров 13 и усилителей 14 строят такую ЛЧХ, которал соглдсовдлд с да гыисигндгол.Бремя появления кократ:1 ой спек -рдльно 11 составляющей цд выходе 11 ерого Фильтра 7 Фиксируется первым каипардторои 9, по сигналу с которогокаждый цз олоков 11 выборки-хрдеццяздполиндет мгновенное зцд ение дицлцтуды линейно изменяющегося и;и 1 ряжшьчгенератора 1 О линейного ндряжс 11 ч в конкретный момент врелеш. Это значение аипл 1 туды соотьетствует реиени, на которое нужно задержать данную спектральную састацяю 1 У 1 сд приемной части. Это время явлче" ся величиной, противоположной цдчдль 11 Фазе спектральной составляющей сцгцзла (Фиг. 2), т.е. чеи цд большес время задерживается спектральная составляющая нд выходе первого Фильтра 7тем не меньшее время онд должна задерживаться в управляемом Фазовращдтеле 12, В результате нд входдх сумматора 15 все спектральцье составляющие появляются одновреиеьчо и прц сло 581:;о".енин дают цаиоольшую ди;литуду.целее общий сумматор 16 производитс;.ожсце канальных сигналоц по всей С:лосксто рабочей фотоприемной мдтриць;, 1,опдратор 17 сравнвдет эту сум"иу с опорныи напряжением, задаваемымблоком 19 опорного напряжения. Еслигдп цдл прекышдет этот порог, то ком пдрдтор выдает импульс на осциллограф18, Задержка запуска развер"ки осциллогрд 111 д 18 з линии 20 задержки ца вел 111 ц/ЛО 1 с слуЪ 31 Т ДЛЛ ксл 1 пецсдцииидксцидцьцой задержки в управляемых 15д-оврдщдтелях 12, так кдк если спектра; ьдя состдвляющдя ца выходе первого Апятра 7 приходит с нулевой фа":ой (без задержки), то значение задержкиуправляемом Фдзоврдщателе 12будет лг 1 ксцл 1 дль;1 ыл.ориулд изобретенияЛазерный ддь номер, содержащий ларгзерный переддт:ик, установленный нао цо огггическо оси с первым и вторим 11 о 1 уцрозрдчныли эеркалаии и отрадтечсл опорную и рдоочую Фотоппиеиш 1 е и. рицы с яче";каин, блок опор 11 к цдпряжештй, общий сумматор, общийкоц дрдтор, .11 орляровдтеь, осцилло 1 1 Ф, кддлы согласованной д ильтраш 1 ц по числу ячеек Фотопрцемшях матриц, в каждый 1: которых включены цепочки урдвляеиой р 1 льтрацни с подю 10 чецьР 1 к В 1 х 07 у ячейк опорно11 ОГОПР 1 Сгэй ИатРИЦЫ ПЕРВЫМ фИЛЬтРОМ,шход которого через али.итудцы дегектор соец 1 ен с первым входом уси лигсля, второй вход которого соединен с вторыи Ф 11;ьтрол 1, а выход - свходои второго суиидторд, выход Форл:ировдтеля соедпнен с входом лазерного пере;,дтчикд и вторьлц входал 1 амли дого детектора, выходы вторыхсул 1 л 1 д горов соединены с соответствую 1 диц: ходами общего суи дтора, вы:.Одкоторого соед 11 ец с вторым входом об 1 цего коипдрдторд, соединенного выходом с 11 ервыи входои осщллографа, дцервыл вх.дои - с первым выходом олок; опорых 1 пряже ш, а т л и ч а ю;ц й с я тси, что, с целью повыше 1 шц точности зд счет Фдзовой коррек ци, оц с 1 лдбж и генератором линейного 1 шцряжсння, в кдждую цепочку управ.ясло 1 Ф 1 льтрдццц дополштельно введсць первый коипардтор, блок выборкихрдце 1 ц 1 я и управляемый Фдзоврдщдтель,оеял5 и ГКНТ С в .,аущск 11ои водствеиво-зда.скш к,мвввт 11 атеит, г.уж орд а, 101 выход первого фильтра соединен с первым нходл первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом олока опорных напряжений а ныход -1 5 с первым входом выборки-хранения, второй вход которого соединен с ныкодом генератора линейного напряжения,якход - с ервыл входом разонращателя, нторой вход которого соединечс соответствующей ячейкой рабочей1 отоприемной матрицы и выход - с входом второго Фильтра, выход формирователя соединен с входом генератора линейного напряжения, а через введеннуюлинию задержки связан с вторым входомосциллограра.