Устройство для измерения расстояний

Союз Советскнк Сфцналнстнческнк РеспублнкОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 1853386(22) Заявлено 280679 (21) 2785809/18-10с присоединением заявки Йо(51)М. Кл З С 01 С 3/00 0 01 С 3/08 С 01 5 9/62 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ Изобретение относится к областивысокочастотных геодезических измерений, в частности к аппаратуре дляэлектрооптического измерения расстояний,По основному авт.св. 9586701 описано устройство для измерения расстояний, содержащее излучатель, генератор масштабных частот, коммутаторизмерительного и опорного каналов,гетеродин, фотоприемник и цифровойфаэометр, выполненный на генераторесчетных импульсов, генераторе управляющих импульсов, усилителе-формирователе, схемах совпадении и электронном ключе, управляемом триггером,подключенным к выходам схем совпадения 1. В другом известном электроопти ческом дальномере измерения для разрешения неоднозначности выполняются на двух различных масштабных частотах грубой и точной, различающихся между собой не менее, чем на два 25 порядка. Регистрация показаний при измерениях на обеих частотах осуществляется на единственном счетчике, а сопоставление показаний, а при необходимости и их коррекции выполня ются оператором после завершения измерений 21.Для обеспечения автоматизации коррекции показаний при разрешении неоднозначности в процессе измерения на двух масштабных частотах предлагаемое устройство для измерения расстояний дополнено вторым многоразрядным счетчиком, подключенным к выходу цифрового преобразователя разности фаз вместе с основным счетчиком через двухпоэиционный переключатель выбора масштабной частоты, при этом младшие разряды счетчика для грубой масштабной частоты соединены со старшим разрядом через схему вычитания, а одновременно они подключены вместе с выходами старших разрядов счетчика для точной масштабной частоты к преобразователю кодов, управлякщему блоком коррекции, пропускающим корректирунзцие импульсы к старшим разрядам счетчика для грубой масштабной частоты, подключенным вместе со счетчиком для точной частоты к общему индикатору через шифратор. На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства, на фиг. 2 - блок-схемапреобразователя кодов, введенного в блок-схему устройства.Описание работы устройства ведется применительно к случаю, когда измерение ведется соответственно на двух масштабных частотах: точной7,5 МГц и грубой Гм = 75 КГц. Напряжение соответствующей масштабной частоты подается от генератора 1 на полупроводниковый излучат ль 2. Модулированный световой поток подается через светоделитель 3 и после отражения на ретрорефлекторе 4 на конце измеряемой линии - к фотоприемнику 5 с помощью коммутатора б, работающего на низкой частоте, например Й = 50 Гц. Одновременно на фото- приемник 5 подается с гетеродина 7 на пряжение Г и Г для обеспечения преобразования масштабных частот и Г,в низкую частоту ЬГ = Г, - ГГ, = 750 Гц, на которой ве.дется измерение разности фаз, с помощью цифрового фазометра 8. На вход этого фазометра, условно представленного преобразователем 9 разности фаз в число импульсов, поступают пачки колебаний, чередующиеся с низкой частотой Й . Разность фаз Р колебаний, образующих пачки, представляется последовательностью счетных импульсов от генератора 10. При точном измерении на масштабной частоте 1 с помощью переключателя 11 эта выработанная последовательность импульсов направляется в счетчик 12, а пои голубом измеоении на низкой масштабной частоте Г - в счетчик 13, При точном измерении фиксируется только разность фаз в пределах одного цикла и регистрируется, например, только четыре последних знака иэмеряемого расстояния путем переноса показаний счетчика 12 через дешифратор 14 на индикатор 15. После перехода в режим грубого измерения счетные импульсы поступают на низшие разряды счетчика 13, Между низшими и высшими разрядами счетчика 13, в данном случае между второй и третьей декадами, включена схема, составленная из делителя 16, элемента И 17 и триггера 18, Импульсы с выхода второй декады счетчика 13 поступают одновременно на делитель 16 и элемент И 17, запертый триггером 18. Только когда на делитель 16 и элемент И 17 поступит третий импульс, триггер 18 опрокинется и пропустЮт этот третий импульс на третью декаду счетчика 13. Такой пересчет или вычитание каждых двух импульсов из трех происходит постоянно В режиме грубого измерения, выполняемого дпя разрешения неоднозначности, в данном случае в пределах 2000 м. Для соьмещения точного и грубого отсчетов необходима коррек-, ция, учитывающая скачкообразный переход на границе смены измерительных циклов при точном измерении исвязанный с ним скачок при переходек высшим разрядам счетчика 13, Выполненная операция вычитания двухимпульсов перехода к старшим разрядамсчетчика 13 необходима для принятогометода ввода корректирующих импульсов в первый из этих старших разрядов,соответствующий десяткам метров длявыбранных значений масштабных частот.10 Для добавления корректирующих импульсов предусмотрен блок коррекции,составленный из делителя 19 на четыре, элемента И 20 и триггера 21.Работой блока коррекции управляетпреобразователь "2 кодов, в котором сравниваются коды, записанные в старшем разряде счетчика 12 и младших счетчика 13: На входы а, Ь , Ь,и а, Ьт, ь, г преобразователя 22подаются двоичные коды с соответст 20вукщих декад счетчиков 12 и 13. Далее выходы 6, 3 и У, д старших раз.рядов декад соединены с элементами23, 23 типа "Не", с которых присчете О, 1, 2 и 3 выделяется логический нуль, а при счете 5, б, 7, 8и 9 - логическая единица. Выходыэлементов 23 и 23 включены паралтлельно к входам элементов 24 и 24совпадения противоположного типа.Элемент 24 подключен к элементут23 через диод 25. Если на входахэлементов 24 и 24 присутствует код"00" или "11", то с их выхода снимается код "01". Если же с элемента 35 23 подается "1", а с элемента 23"0", то с выхода элемента 24 попрежнему снимается "1" благодаря обратной связи выхода элемента 24 свходом элемента 24 через диод 26 40 так же, как и с выхода элемента 23.При подаче на элементы 24 и 24 "0"с элемента 23 и "1" - с элемента 23с выходов этих элементов снимаетсякод "10", Коды с выходов элементов24 и 24 подаются через ключи 27,27 на выходы Е, е 1 преобразователякодов для управления блоком коррекции. Для предотвращения ошибочнойкоррекции возможной при отсчетах. 4, 5 и б на сравниваемых разрядахсчетчиков 12 и 13 в преобразователе22 кодов, предусмотрены элементы 28,типа "И" и элементы 29 291 тиХга "Пе", обеспечивающие запираниеэлементов 24, 24 в случае выявления 55 отсчетов, не требующих коррекции,тогда с выходов е и е снимаетсякод "01".В зависимости от кодов, снимаемыхс выходов 9 и Ф , делитель 19 устанавливается в требуемое положение,соответствукщее пропусканию 1, 2или 3 корректирующих импульсов приФормировании кодов "10, 01 и 11"соответственно. С учетом этих импульсов, удаленных при операции вычиТочный отсчет,мм 0001 0001 9999 9999 ъ 5555 4220 ГРубый отсчет,дм 1412 1399 1399 5555 1410 1320 Показание безкоррекции 140001 130001 149999 139999 134222 555555 Код на выходах е е,ю 01 10 01 01 01 Коррекция (в пятом знаке) Исправленноепоказание 140001 140001 139999 139999 134222 555555 формула изобретения тания, показания старших разрядовсчетчика 13 уменьшаются на единицу,оставляются беэ изменений или увеличиваются на единицу. Автоматическая коррекция упрощает проведение измерений, уменьшает утомпяемость оператора и сокращает время работы на каждой точке. Устройство для измерения расстояний по авт.св. 586701, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматической коррекции при разрешении неоднозначности в процессе 40 измерения на двух различных, масштабных частотах, грубой и точной, оно дополнено вторым многоразрядным счетчиком, подключенным к выходу цифрового преобразователя разности фаз вместе с основным счетчиком через дВухпозиционный переключатель выбора масштабной частоты, при этом младВозможные варианты коррекции при различных показаниях счетчиков грубого н точного отсчета представлены в таблице. шие разряды счетчика для грубоймасштабной частоты соединены со старшими разрядами через схему вычитания, а одновременно они подключенывместе с выходами старших разрядовсчетчика для точной масштабной частоты к преобразователю кодов, управляющему блоком коррекции, пропускающим корректирукщие импульсы к старшим разрядам счетчика для грубой,масштабной частоты, подключеннымвместе со счетчиком для точной частоты к общему индикатору через шифратор. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР,9586701, кл. С 01 С 3/00, 1967.2. Патент США В 3888588,кл. 356-5, 1975.853386 ВНИИПИ Заказ 5617/1 Тираж 642 Подписное Филиал ППП фПатентф, г,Ужгород, ул.Проектн