Устройство для измерения расстояний

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Заявлено 01.03.76 (21) 2329819/18-1 с присоединением заявкиГосударственный комите Совета Министров СССР по делам изобретений(45) Дата опубликования описания 01,09.78 53) УДК 528.517(71) Заявител Всесоюз ОЙСТВ Я ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИ 54) ом Гбных ое коательк пода на от частот вырлебание,2. Модулется на раражатель ратор 1 масшт высокочастот дулирует излу световой пото 4 и через него кото- иро- сще От тываетрое мованныпитель 1Устройство относится к области геодезического приборостроения, а именно к измерителям расстояний по линии визирования, и может быть использовано в геодезии, маркшейдерском деле и при строительстве 5 крупных инженерных сооружений.Известны устройства, содержащие генератор масштабных частот, излучатель, фотоприемник, гетеродин и фазометр, причем коммутация измерительного и опорного ка налов осуществляется с помощью органов управления 111.Такие устройства характеризуются малой точностью измерений из-за нестабильности частот генератора и гетеродина, а 15 также малым быстродействием из-за трудности манипуляции органами управления.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее ге нератор масштабных частот, излучатель, коммутатор измерительного и опорного каналов, фотоприемник, гетеродин, усилитель и фазометр 121.Однако эти устройства неоптимальны по 25 точности измерений и их длительности.Цель изобретения - повышение точности измерений и увеличение быстродействия.Это достигается тем, что в предлагаемое устройство для измерения расстояний вве- ЗО дены электронный ключ, триггер, две схемы совпадения и генератор управляющих импульсов, причем выход триггера соединен с электронным ключом, а входы подключены к выходам схем совпадения, входы которых соединены с усилителем-формирователем и генератором управляющих импульсов.На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений в характерных точках, поясняющие работу схемы.Устройство содержит генератор 1 масштабных частот, полупроводниковый излучатель 2, отражатель 3, расщепитель 4, фотоприемник 5, коммутатор 6 измерительного и опорного каналов, гетеродин 7, измеритель 8 разности фаз, усилитель-формирователь 9, схемы 10 и 11 совпадения, генератор 12 управляющих импульсов, триггер 13, ключ 14, генератор 15 счетных импульсов, счетчик 16 числа импульсов и цифровой индикатор 17,Устройство работает следующим обраотражателя измерительный сигнал направляется на фотоприемник 5 через коммутатор 6. Через тот же коммутатор на фото- приемник подается сигнал от расщепителя 4.Уходяший на дистанцию и пришедший сигналы, соответственно У, и У сдвинуты по фазе по ближайшим моментам перехода сравниваемых колебаний через нуль величинойкоторая для неближайших моментов составляет =,+2 лт, где т - целое число фазовых циклов.Выделившееся на выходе фотоприемника 5 колебание имеет вид пачек синусоид, следующих с частотой Р, Этот сигнал поступает на вход измерителя 8 разности фаз. Напряжение синусоидальной формы преобразуется в прямоугольные импульсы У 4 усилителем-формирователем 9. Продифференцированные импульсы У поступают на две схемы 10 и 11 совпадения, Схемы срабатывают поочередно от генератора 12 управляющих импульсов, который переключает также коммутатор 6 с помощью им- пульсоВ,У 6.На второй вход схемы совпадения 10 поступает управляющий импульс У 7. Длительность импульса выбирается несколько меньше полупериода коммутации, чтобы не захватывать моменты смены фазы при коммутации сигналов. За время действия этого импульса через схему 10 проходит сигнал У 9. На второй вход схемы 11 совпадения поступает импульс У 8, который пропускает пачку сигналов Ую.Первый импульс из пачки сигналов У 9 переключает триггер 13 и дает начало им 5 10 15 20 25 30 35 пульсу Уь который отпирает ключ 14 и позволяет пройти от генератора 15 счетных импульсов определенному числу импульсов, которые считаются счетчиком 16 и выдаются на цифровой индикатор 17.Разрешающая способность устройства при частоте модуляции 150 МГц и числе импульсов 1000 составляет 1 мм. Устройство позволяет измерять расстояние от 1 до 500 м с высокой точностью. Ф ор м, ла изобретенияУстройство для измерения расстояний, содержащее генератор масштабных частот, излучатель, коммутатор измерительного и опорного каналов, фотоприемник, гетеродин, усилитель-формирователь и цифровой фазометр с генератором счетных импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и увеличения быстродействия, в устройство введены электронный ключ, триггер, две схемы совпадения и генератор управляющих импульсов, причем выход триггера соединен с электронным ключом, а входы подключены к выходам схем совпадения, входы которых соединены с усилителем-формирователем и генератором управляющих импульсов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Прилепин М. Т. и Голубев А. Н. Оптические квантовые генераторы в геодезических измерениях. М., Недра, 1972, с. 54 - 65.2. Авторское свидетельство СССР Мо 489938, кл. б 01 С 3/00, 1974.586701 7 Изд.636 Тираж 850осударственного комитета Совета Министр по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 аказ 1648/1НП едактор Т. Колодцева оставитель Ю. ГалкиТехред Н. Рыбкина пография, пр, Сапунова, 2 Корректор Л. Котов Подписно в СССР