Светодальномер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетснии

Социалистичеснии

Республик

< >834396 (22) Заявлено 1 6.07.79 (2) ) 2797682/18- Й) (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву

3 (5I)M. Кд.

G0l С 3/08 с присоединением заявки М

Гавударстваииый комитет ссер ио делан изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30;05.8 l. Бюллетень М 20 (53) УД (, 528. .517(088.8) Дата опубликования описания 03.06.8l

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знаме исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (71) Заявитель

I (54) СВ ЕТОЙАЛЬНОМ ЕР

Изобретение относится к геодезическому и маркшейдерскому приборостроению, в частности к,приборам для измерения расстояний.

Известен электрооптический дальномер, содержаший генератор масштабных частот, усилитель, излучатель, отражатель, фотоприемник, фазоизмерительное устройство и источники питания Щ .

Такой электрооптический дальномер то характеризуется низкой точностью измерения из-аа наличия систематической

/ погрешности циклического характера, вызываемой попаданием сигнала помехи из передаюшего в приемный канал.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности и достигаемому результату является устройство для измерения расстояний, содержашее генератор масштабных частот, излучатель, коммутатор, фотоприемник, гетеродин, усилитель, цифровой фазометр, электронный ключ, триггер, две схемы совпадения и генератор управляюших импульсов (2) .

Недостаток устройства состоит в циклической погрешности, вызываемой попаданием сигнала с выходного усилите ля в приемный канал.

Бель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в светодальномер введены фазосдвигаюшая цепь и регулятор амплитуды сигнала, причем фазосдвигаюшая цепь подключена к выходу генератора, масштабных частот и через регулятор амплитуды сигнала — к первому входу смесителя.

На чертеже представлена блок хема предлагаемого устройства.

Светодальномер содержит генератор l масштабных частот, усилитель 2, источник 3 света,фотоприемник 4, контрольную оптическую линию 5, отражатель 6, перекидные зеркала 7 и 8, другой усили- тель 9, смеситель 10, гетеродин 1.1, фазометр Х2, индикатор 13 уровня сиг» нала, фазосдвигаюшую цепь l4 и регулятор 15 амплитуды сигнала.

)довательно соединенные фазосдвигающая цепь l4 и регулятор 15 амплитуды сигнала. Фазосдвигающая цепь своим входом соединена с выходом генератора l масштабной частоты, а регулятор амплитуды выходом подключен ко входу смесителя 10.

Сигнал с выхода генератора поступает через фазосдвигающую цепь и регулятор амплитуды на вход смесителя 10, Таким образом, на входе последнего при отсутствии светового сигнала находятся два сигнала одной и той же частоты — сигнал помехи и прямой компенсирующий сигнал с генератора

Результирующее напряжение зависит от соотношения фаз и амплитуд этих сигналов и подбором параметров компенсирующего сигнала может быть уменьшено практически до нуля. Используя для этой цели индикатор 13 уровня, регулируют сигнал на выходе фазосдвигающей цепи

14 так, что его фаза противоположна фазе помехи, а регулятором 15 амплитуды обеспечивают равенство компенсирующего сигнала и сигнала помехи. В егоM случае при поступлении на фотоприемник световых сигналов измеряемая фазометром разность фаз свободна от периодической погрешности.

Формула изобретения

Светодальномер, содержащий генератор масштабных частот, усилитель, ис-. точник света, фотоприемник, контрольную оптическую линию, отражатель,перекидные зеркала, другой усилитель, смеситель, гетеродин, фазометр и индикатор уровня сигнала, причем генератор масштабной 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 и фотоприемником, о т л и ч а юшийся reM, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены фазосдвигающая цепь и регулятор амплитуды сигнала, причем фазосдвигающая цепь подключена к выходу генератора масштабных частот и через

3 834396 4

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает колебание масштабной частоты g, которое поМ стуцает на вход усилителя .2. Усиленное напряжение масштабного колебания модулирует излучение источника 3 света.

Модулированный световой поток перед попаданием на фотоприемник 4 попе- " ременно проходит два пути: сначала 10 .контрольную оптическую линию 5, затем измеряемое расстояние до отражателя 6 туда и обратно.

Перекидные зеркала 7 и 8 служат для коммутации сигнала. Продетектированный фотоприемником сигнал усиливается входным усилителем 9 и поступает еа смеситель 10, на второй вход которого от гетеродина l 3. попадает напряжение гетеродинной частоты f Ha

20 выходе смесителя выделяется сигнал разностной частоты F= f —, который поступает в фазометр 12 и на индикатор

l3 уровня сигнала. В фазометре произво25 дится измерение разности фаз между контрольным и измерительным сигналами.

Как бы тщательно не было выполнено экранирование передающего и приемного каналов, между ними существует связь„

Зо н 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

40 отражателя, фаза измерительного сигнала также сдвигается под действием помехи, но этот паразитный сдвиг зависит от величины дистанции.

При этом появляется циклическая

45 погрешность в измерении расстояний с периодом изменения, . равным половине длины волны масштабного колебания..

М аксимальная величина циклической погрешности зависит от . соотноше50 ния амплитуд полезного сигнала помехи. Если поступающий на фотоприемник световой сигнал перекрыть, то на выходе усилителя 9 выделяется напряжение сигнала помехи с масштабной частотой . Индикатор l3 уровня за.фпкопрул напряжение помехи с частотой Р. B светодальномер для компенсации этого сигнала помехи введены после4 !

l. Авторское свидетельство СССР

400224, кл. 401С 3/08, 3l.Ol.72

2. Авторское свидетельство СССР о 58670l, кл. GOl С 3/00, Ol 03.76.

5 834396 регулятор амплитуды сигнала — к первому входу смесителя. №

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе М

Составитель B. Чехут

Редактор Т. М ермелштайн Техред И. Асталош Корректор О. Билак

Заказ 4044/60 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l l3O35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4