CH661794A5

CH661794A5 - Vorrichtung zur abstandsbestimmung und verfahren zu deren betrieb.

Info

Publication number: CH661794A5
Application number: CH7914/80A
Authority: CH
Inventors: Hobbe Dirk Hoelscher
Original assignee: South African Inventions
Priority date: 1979-10-23
Filing date: 1980-10-23
Publication date: 1987-08-14
Also published as: GB2066015B; GB2066015A; US4403857A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Abstandes zwischen einer ersten Position, an der sich die Vorrichtung befindet, und einer zweiten Position sowie ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung.

Bei der Messung von Abständen mit Hilfe von Vorrichtungen zur elektromagnetischen Abstandsmessung (EDM) stellt die Änderung des Phasenwinkels einer elektromagnetischen Welle oder einer Modulation der Welle, nachdem diese den Abstand auf einem gegebenen Pfad überquert hat, ein Mass für die Länge dieses Pfades dar. Weil bei den EDM-Vor-richtungen grosse Genauigkeiten erreichbar sind, wünscht man sich, dass jene Änderungen im Phasenwinkel eliminiert werden, die durch die elektronische Anordnung selbst bewirkt werden. Gelingt dies, stellt die Änderung des Phasenwinkels ein Mass lediglich für die unbekannte zu messende Pfadlänge dar, welche als der äussere Pfad bezeichnet wird. Um dies zu erreichen, verwenden die elektro-optischen EDM-Systeme eine mechanische Umschaltvorrichtung, welche eine Trägerwelle von einem äusseren Pfad auf einen fixen internen Pfad umschaltet, um einen Referenzmesswert für die Phase bei der jeweiligen Messfrequenz zu erreichen, welche von den durch die Schaltungsanordnung verursachten Phasenfehler frei ist. Die Geschwindigkeit allerdings, mit welcher die mechanische Vorrichtung umgeschaltet werden kann, ist beschränkt. Falls die Vorrichtung effektiv arbeiten soll, muss ein Referenzsignal vorgesehen sein, welches für die Phasenmessungen, die nacheinander über die äusseren und inneren Pfade zurückgeführt werden, stabil ist. Zusätzlich ist die Vorrichtung von der Phasenstabilität des übertragenen Messignales und des Referenzsignales während der gesamten Messperiode abhängig. Abgesehen davon sind die mechanischen Umschaltvorrichtungen zur Änderung des Verhältnisses der Zeitperioden nicht geeignet, während welcher die internen und die externen Pfade gemessen werden. Beispielsweise für die Messung von langen äusseren Pfaden sind lange Messperioden erforderlich, um das resultierende Signal-Rauschverhältnis des Signals durch Mittelung zu vergrössern, welches die relative Phasenänderung erfährt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Messung von Abständen vorzusehen, in welcher die Fehler des Phasenwinkels, die durch die Vorrichtung selbst bewirkt werden, im wesentlichen eliminiert sind. Dies wird durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht.

Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung gezeigt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 8.

Bei einer bevorzugten Ausführungsart des Verfahrens wird das Messignal zugleich von der ersten Position zur zweiten Position und zurück zur ersten Position und entlang dem ersten Pfad übertragen und das Messignal gleichzeitig entlang dem zweiten und dem dritten Pfad übertragen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Länge des dritten Pfades der Summe aus den Längen des ersten und des zweiten Pfades gleich sein. Infolgedessen können die den dritten Pfad definierenden Mittel einen dritten Pfad definieren, dessen Länge der Summe aus den Längen des ersten und des zweiten Pfades gleich ist.

In den meisten Fällen wird das Messignal nicht allein übertragen. Es wird ein Trägersignal übertragen, dem das Messsignal auf moduliert ist. Dabei kann jede geeignete Form der

Modulation verwendet werden, wie z.B. AM, FM, Pulsmodulation oder andere Modulationsarten. Infolgedessen weisen bei einer bevorzugten Ausführungsart die ersten und die zweiten Übertragungsmittel einen Trägersignalgenerator sowie Mittel zur Modulierung des oder jeden Trägersignals mit dem Messignal auf, wobei der erste und der zweite Detektor einen Demodulator enthält, der das empfangene Signal demoduliert, um daraus die Messignale zu gewinnen.

Die übertragenen Signale werden vorteilhaft von elektromagnetischen Wellen gebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung haben die Signale, welche durch die ersten und die zweiten Übertragungsmittel übertragen werden, eine Wellenlänge zwischen 1 Millimeter und 1 Nanometer.

Falls die Vorrichtung im optischen Bereich betrieben wird, kann sie reflektierende Mittel, wie z.B. einen Reflektor, verwenden, um Signale von der zweiten Position zurück zur ersten Position zu reflektieren. In entsprechender Weise können die Mittel zur Festlegung der Messpfade lichtleitende Fasern oder andere geeignete optische Elemente sein. In Abhängigkeit von der Frequenz der verwendeten Signale können die die Pfade definierenden Mittel auch Kabel, Wellenleiter oder ähnliches sein.

Die Ausbildung der Übertragungsmittel, der Detektoren, der Modulatoren und der Demodulatoren hängt von den Frequenzen der Signale ab. Bei einer optischen Vorrichtung können die Übertragungsmittel von einer geeigneten Lichtquelle gebildet werden, die moduliert werden kann. Das emi-tierte Licht kann extern moduliert werden oder in modulierter Form ausgesendet werden. Ebenfalls können die detektierenden Mittel eine lichtempfindliche Einrichtung enthalten, welche entsprechend dem Lichteinfall ein elektrisches Signal erzeugt. Solche Einrichtungen sind an sich bereits Demodulatoren, und enthalten dementsprechend auch die demodulierenden Mittel.

Bei einer bevorzugten Ausführungsart werden die empfangenen Signale mit einem Referenzsignal gemischt, um Vergleichssignale von geeigneten tieferen Frequenzen zu bilden. Demgemäss kann die Vorrichtung einen Generator für das Referenzsignal aufweisen. Der erste Detektor kann einen ersten Mischer zum Mischen des durch den ersten Detektor empfangenen Signals mit dem Referenzsignal enthalten um ein erstes Vergleichssignal zu bilden und um dieses erste Vergleichssignal den den Phasenunterschied bestimmenden Mitteln zuzuführen. Der zweite Detektor kann einen zweiten Mischer zum Mischen des durch den zweiten Detektor empfangenen Signals mit dem Referenzsignal enthalten, um ein zweites Vergleichssignal zu bilden und um das zweite Vergleichssignal den den Phasenunterschied bestimmenden Mitteln zuzuführen. Durch «mischen» von zwei Eingangssignalen soll die Erzeugung von Signalen verstanden werden, die Frequenzen aufweisen, welche die Summe und den Unterschied der Frequenzen der zwei Eingangssignale darstellen, wobei geeignete gewünschte Signale ausgefiltert werden. Anstelle von «mischen» kann auch von «überlagern» gesprochen werden.

Nachstehend wird ein Beispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Blockdiagramm einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Messung von Abständen.

In der Vorrichtung wird eine gewünschte Folge von Messsignalen mit gewünschten Frequenzen erzeugt, und zwar mittels eines Oscillators 10 zur Erzeugung eines Messignals, wobei dieser Oscillator durch eine Steuereinheit 12 gesteuert wird. Der Ausgang des Oszillators 10 wird einem elektronischen Schalter 16 zugeführt, um entweder eine Hauptlichtquelle 18 oder eine sekundäre Lichtquelle 20 zu speisen. Der Betrieb des Schalters wird durch die Steuereinheit 12

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gesteuert. Wenn die Quelle 18 in Betrieb ist, wird ihr Ausgang durch ein optisches System 22 gebündelt und gegen einen sich im zu messenden Abstand befindlichen Reflektor 24 hin übertragen. Dieser Reflektor 24 reflektiert die einfallenden Signale zu einem optischen Empfangssystem 26. Die Vorrichtung befindet sich an einer ersten Stelle und der Reflektor 24 an einer zweiten Stelle bzw. Position. Die Lichtquellen 18 und 20 liefern Lichtstrahlen mit geeigneten Frequenzen, welche durch das Messignal moduliert werden.

Die Strahlen, die durch das System 26 aufgefangen werden, werden auf eine Hauptempfangsdiode 28 fokussiert, wo diese demoduliert werden. Das Ausgangssignal der Diode 28 ist das demodulierte, empfangene Messignal, welches einen Phasenwinkel aufweist, der durch den Abstand D zwischen der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung und dem Reflektor 24 bestimmt ist. Dieses Signal wird in einem Verstärker 30 verstärkt und dann mit einem Signal überlagert, das durch einen lokalen Referenzoszillator 32 erzeugt wird, und zwar in einem Mischer 34, um ein Vergleichssignal Fl zu erhalten. Zugleich wird ein Teil des Ausgangssignals der Hauptlichtquelle 18 über einen ersten, internen Pfad 36 von fester Länge zu einer zweiten Empfangsdiode 38 geführt, wo dieses demoduliert wird, wobei dieses danach durch einen Verstärker 40 und einen Mischer 42 hindurchgeht. Der Pfad 36 ist durch eine Lichtleitfaser gebildet. Im Mischer 42 wird das Signal mit dem Ausgang des lokalen Referenzoszillators 32 überlagert, um ein zweites Vergleichssignal F2 zu erzeugen.

Wenn andererseits die sekundäre Quelle 20 in Betrieb ist, werden Signale über einen zweiten und einen dritten internen Pfad 44 und 46 mit gegebener Länge zu den Empfangsdioden 28 und 38 übertragen. Diese Pfade 44 und 46 sind ebenfalls durch Lichtleitfasern gebildet.

Ein Phasenmesser 43 wird verwendet, um den Phasenunterschied zu bestimmen, der zwischen den zwei Vergleichssignalen Fl und F2 besteht. Wenn die Hauptlichtquelle 18 Signale aussendet, enthält der Phasenunterschied ein Mass entsprechend der Distanz D zwischen dem Apparat und dem Reflektor, aber dieser Phasenunterschied ist durch die Änderungen des Phasenwinkels beeinflusst, welche durch die zwei Empfangskanäle bewirkt sind. Diese zwei Empfangskanäle bestehen aus der Diode 28, dem Verstärker 30 und dem Mischer 34 in einem Fall, und aus der Diode 38, dem Verstärker 40 und dem Mischer 42 im anderen Fall. Wenn die sekundäre Quelle 20 sendet, erfolgt dieselbe Démodulation, Verstärkung und Mischung, und die zwei Vergleichssignale, die erzeugt werden, unterscheiden sich voneinander in der Phase um einen Winkel, welcher die Funktion der Phasenverschiebungen ist, die durch die zwei Empfangskanäle bewirkt werden. Jene Signale, welche über jeden der Pfade 36,44 oder 46 gegebener Länge wandern haben Phasenverschiebungen, die durch die Pfade bewirkt sind. Weil aber diese Pfade eine gegebene Länge aufweisen, sind diese Phasenverschiebungen konstant und sie können als ein Bestandteil der Eigenschaften des Instrumentes betrachtet werden. Dieser zweite Phasenunterschied wird durch den Phasenmesser 43 und durch Programmierung des Phasenmessers derart gemessen, dass man die Differenz zwischen den ersten und den zweiten Gruppen von Phasenmessungen berücksichtigt. In dieser Weise kann der Abstand D erhalten werden, frei von allen internen Phasenunterschieden. Falls gewünscht, kann die Länge des Pfades 46 der Summe der Längen der Pfade 36 und 44 gleich gemacht werden, so dass der Phasenunterschied zwischen den ersten und den zweiten Gruppen der Phasenmessungen nur die Funktion des Abstandes D ist. Dieser Abstand ist dann an einer geeigneten Anzeigevorrichtung 50 angezeigt.

Nachdem jede Gruppe der Messungen bei einer bestimmten Frequenz durchgeführt worden ist, wird der Steuergenerator 12 dazu verwendet, um den Oszillator 10 für das Messignal und den lokalen Referenzoszillator 32 durch eine vorbestimmte Reihe von Messfrequenzen zu schalten, die erforderlich sind, um einen eindeutigen Messwert für den Abstand D zu erhalten.

Die sekundäre Lichtquelle 20 braucht nur eine kleine Leistung abzugeben, und deswegen kann sie billiger als die Hauptlichtquelle 18 sein, weil die sekundäre Lichtquelle die Hauptdiode 28 und die sekundäre Diode 38 über verhältnismässig kurze Pfade beleuchtet. Auch der Empfangskanal, der aus der sekundären Diode 38, dem Verstärker 40 und dem Mischer 42 besteht, kann eine niedrigere Empfindlichkeit haben, weil diese bei einem konstanten und verhältnismässig hohen Signalniveau arbeitet. Da die Signale Fl und F2 während der jeweiligen Gruppe von Messungen gleichzeitig erzeugt werden, ist dadurch das Problem der Erzeugung eines phasenkohärenten Referenzsignales gelöst, welches bei den bekannten Instrumenten bestand.

Es ist zu bemerken, dass es nicht notwendig ist, dass die Hauptlichtquelle 18 und die sekundäre Lichtquelle 20 im selben Wellenbereich senden. Beispielsweise kann die Hauptlichtquelle 18 im Bereich der mit dem Auge wahrnehmbaren Strahlen senden, während die sekundäre Quelle im Infrarotbereich arbeitet. Es ist lediglich sicherzustellen, dass die Dioden 28 und 38 auf Strahlenlängen ansprechen und empfindlich sind, die durch die Quellen 18 und 20 emitiert werden.

Um analytisch zeigen zu können, wie die internen Phasenfehler für das System im Instrument aufgehoben werden, wird folgendes definiert:

1. Willkürliche Anfangsphasen der Signalquellen haben die Form e = E sin (2% f t + 0), wobei 0 der Phasenwinkel im Zeitpunkt t = 0 in Radian ist.

a) Die Modulation der Hauptquelle 18 : fm ; 0a b) Die Modulation der sekundären Quelle 20 : fm ; 02

c) Das Signal des lokalen Oszillators 32: fo; 00

2. Phasenverschiebungen, die sich aus den Verzögerungen in den Pfaden ergeben:

2.1 Die Phasenverschiebung der Modulation über den Abstand, der gemessen werden soll (D) : 0d

2 7tDfm .. _ .

0d= — (mRadtan)

wobei D der Abstand in Meter fm die Modulationsfrequenz in Hz

V die Geschwindigkeit der Fortpflanzung des Trägers (moduliert) in m/sek. ist.

2.2 Modulationsphasenverschiebung, welche durch die festen internen Pfade bewirkt wird:

erster Pfad (36) - 0b dritter Pfad (46) - 0=

zweiter Pfad (44) - 0e

3. Phasenverschiebungen in den Schaltungskreisen vor dem Phasenmesser.

3.1 Der Hauptdetektor, Verstärker und Mischer, die zusammen geschaltet sind

[(38), (40) and (42)]; 0p

3.2 Der sekundäre Detektor, Verstärker und Mischer die zusammen geschaltet sind

[(38), (40) and (42)]; 0q

4. Der Phasenunterschied des Vergleichssignals :

4.1 Der erste Phasenunterschied der Vergleichssignale Fl und F2; <Pi (die Hauptquelle ist eingeschaltet)

4.2 Der zweite Phasenunterschied der Vergleichssignale Fl und F2;<&2 (die sekundäre Quelle ist eingeschaltet)

s

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4.3 Die resultierende Phasenablesung:

<P = <5I-<D2

Bezugnehmend auf die Zeichnung und aus den vorstehenden Definitionen dürfte es klar sein, dass die Modulationssignale, die den Mischern zugeführt werden, wenn die Hauptquelle 18 in Betrieb ist, wie folgt zum Ausdruck gebracht werden können :

Beim Mischer 34:

ei = Ei sin (2n fm t + 0a + m 0P)

Beim Mischer 42:

es = Ea sin (27t fm t + 0a + 0b + 0q)

Die Mischer erzeugen Vergleichssignale Fl und F2 mit einer Unterschiedsfrequenz, wobei diese wie folgt zum Ausdruck gebracht werden können.

eFi = E' i sin [27t (fm-fo) t + 0a + 0P - 0O]

eF2 = E'2 sin [2n (fm-fo) t + 0a + 0b + 0q - 00]

Der erste phasenmässige Vergleich zwischen Fl und F2 ergibt daher eine Ablesung eines Phasenunterschiedes, der gespeichert wird und der wie folgt geschrieben werden kann :

Ol = (0a + 0D + 0p - 0o) - (0a + 0b + 0q - 0o)

= 0D + 0p - 0b - 0q

Wenn die zweite Quelle 20 in Betrieb ist, können die modulierenden Frequenzsignale, die den Mischern zugeführt werden wie folgt ausgedrückt werden:

Beim Mischer 34:

e' 1 = Ei sin (2n fm t + 0z + 0e + 0p)

Beim Mischer 42:

e'2= E2 sin (2ti fm t + 0z+ 0c + 0q)

Die Mischer erzeugen Vergleichssignale Fl und F2 mit einer Differenzfrequenz, die wie folgt beschrieben werden kann:

eF' 1 = E' 1 sin [27t (fm-fo) t + 0z + 0e + 0P - 00]

eF' 2 = E' 2 sin [2% (fm-fo) t + 0z + 0c + 0P - 00]

Der zweite Phasenvergleich zwischen Fl und F2 ergibt eine Ablesung der Phasendifferenz, die im folgenden Ausdruck angegeben ist:

(&2 = (0Z + 0e + 0p - 0o) - (0Z + 0c + 0q - 0o)

= 0e 4- 0p — 0c — 0q

In (43) wird O2 von der gespeicherten Angabe subtrahiert, um eine resultierende Phasenangabe von <t> zu ergeben, wobei

5 <J) = (J), _ <j)2 = (00 + 0p - 0b - 0q) - (0c + 0p - 0t X 0q) O = 0D - 0b + 0c - 0e

Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, dass die unbekannten und veränderlichen elektrischen Phasenverschie-i° bungen dank den Schaltungen 0P und 0q in der resultierenden Phasenablesung nicht vorhanden sind. Da 0b, 0C und 0e sich auf feste interne Pfade im System beziehen, ist der Ausdruck (- 0b + 0c - 0e) eine Konstante, die wegkalibriert werden kann, und infolge dessen ist ® ein Mass für den Abstand, der mit 15 der Phasenverschiebung 0d in Beziehung steht, die ihrerseits durch die folgenden Gleichungen gegeben ist.

O = 0d ± konstant

20 2 71 fm D . . . .

= ± konstant

V

Daraus folgt:

(O ± konstant) V

,, D = - — m.

25 2 fm

Wenn die Summe der Verzögerung wegen den inneren Pfaden 36 und 44 der Verzögerung im Pfad 46 gleichgemacht 30 wird, so

0c - (0b + 0e) = 0

und die Kalibrationskonstante im obigen Ausdruck ist dann 35 Null. Wir erhalten dann

40 Die beschriebene Vorrichtung ist als elektromagnetisches Abstandsmessgerät geeignet. Es dient vorwiegend dazu, den Abstand zwischen zwei Punkten zu bestimmen und anzuzeigen, die z.B. zwischen 1 und 1000 m voneinander entfernt sein können. Die erreichbare Messgenauigkeit beträgt min-45 destens ca. 0,5 mm. Die Vorrichtung kann für zivile oder militärische Zwecke Verwendung finden im Bereich von Überwachung und Positionsbestimmung. Sie eignet sich auch für industrielle Anwendungen, wie z.B. die Messung des Innendurchmessers grosser Behälter oder des Flüssig-50 keitsniveaus in Behältern.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Abstandes zwischen einer ersten Position, an der sich die Vorrichtung befindet, und einer zweiten Position, gekennzeichnet durch einen Generator (10, 12) zur Erzeugung eines Messignals, erste und zweite Übertragungsmittel ( 18 ; 20) für die Übertragung des Signals, Schaltmittel (16) zur Schaltung des Generators zwischen die ersten und zweiten Übertragungsmittel (18; 20) einen ersten Detektor (28,32,34) und einen zweiten Detektor (38,42), die auf die durch die Übertragungsmittel übertragenen Signale ansprechen, einen ersten Pfad definierende Mittel (36), welche eine feste Länge des ersten Pfades zwischen den ersten Übertragungsmitteln (18) und dem zweiten Detektor (38,42) bestimmen, um die Signale, die durch die ersten Übertragungsmittel übertragen werden, zum zweiten Detektor zu leiten, einen zweiten Pfad definierende Mittel (44), welche eine feste Länge des zweiten Pfades zwischen den zweiten Übertragungsmitteln (20) und dem ersten Detektor (28,32,34) bestimmen, um Signale, die durch die zweiten Übertragungsmittel übertragen werden, zum ersten Detektor zu leiten, einen dritten Pfad definierende Mittel (46), welche eine feste Länge des dritten Pfades zwischen den zweiten Übertragungsmitteln (20) und dem zweiten Detektor (38,42) bestimmen, um Signale, die durch die zweiten Übertragungsmittel (20) übertragen werden, zum zweiten Detektor (38,42) zu leiten, wobei der erste Detektor (28,32,34) auch auf Signale anspricht, die durch die ersten Übertragungsmittel ( 18) zur anderen Position übertragen und zur ersten Position retourniert werden, und durch einen Phasenunterschied bestimmende Mittel (43), zur Bestimmung des Unterschiedes im Phasenwinkel zwischen den Ausgangssignalen des ersten und des zweiten Detektors, wenn die ersten Übertragungsmittel ( 18) an den Generator (10, 12) angeschlossen sind oder wenn die zweiten Übertragungsmittel (20) an den Generator angeschlossen sind, und zur Bestimmung der Phasenwinkeldifferenz zwischen jenem Phasenwinkel, der sich ergibt, wenn die ersten Übertragungsmittel ( 18) an den Generator (10,12) angeschlossen sind und jenem Phasenwinkel, der sich ergibt, wenn die zweiten Übertragungsmittel (20) an den Generator angeschlossen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (46), welche den dritten Pfad bestimmen, einen dritten Pfad mit einer Länge bestimmen, die der Summe aus den Längen, des ersten und des zweiten Pfades gleich ist.
3. Vorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Übertragungsmittel ( 18,20) einen Generator eines Trägersignals sowie Mittel zur Modulierung des oder jeden Trägersignals mit dem Messignal aufweisen, und dass der erste und der zweite Detektor einen Demodulator enthält, der das empfangene Signal demoduliert, um Messignale zu gewinnen, die vom Detektor empfangen werden.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale, die durch die ersten und die zweiten Übertragungsmittel übertragen werden, elektromagnetische Wellen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge der Signale zwischen 1 Millimeter und 1 Nanometer liegt.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (32) zur Erzeugung eines Referenzsignals vorgesehen sind, dass der erste Detektor einen ersten Mischer (34) zur Mischung des durch den ersten Detektor empfangenen Signals mit dem Referenzsignal enthält, um ein erstes Vergleichssignal zu bilden und um dieses erste Vergleichssignal den den Phasenunterschied bestimmenden Mitteln (43) zuzuführen, und dass der zweite Detektor einen zweiten Mischer (42) zur Mischung des durch den zweiten Detektor empfangenen Signals mit dem Referenzsignal enthält, um ein zweites Vergleichssignal zu bilden und um das zweite Vergleichssignal den den Phasenunterschied bestimmenden Mitteln zuzuführen.
7. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messignal von der ersten Position zu der zweiten Position übertragen wird, wonach es zur ersten Position retourniert wird, dass das Messignal von der ersten Position auf dem ersten Pfad (36) bzw. Weg von gegebener Länge übertragen wird, dass an der ersten Position, das von der zweiten Position zur ersten Position zurückgekehrte Signal empfangen wird, dass das Messignal am Ende des ersten Pfades empfangen wird, dass ein erster Phasenunterschied bestimmt wird, welcher den Unterschied zwischen dem empfangenen, zurückgekehrten Signal und dem empfangenen Signal des ersten Pfades darstellt, dass das Messignal von der ersten Position entlang einem zweiten Pfad (44) von gegebener Länge übertragen wird, dass das Messignal von der ersten Position entlang einem dritten Pfad (46) von gegebener Länge übertragen wird, dass das Messignal, das entlang dem zweiten Pfad übertragen worden ist, an dessen Ende empfangen wird, dass das Messignal, das entlang dem dritten Pfad übertragen worden ist, an dessen Ende empfangen wird, dass ein zweiter Phasenunterschied bestimmt wird, der dem Phasenunterschied zwischen dem empfangenen Signal des zweiten Pfades und dem empfangenen Signal des dritten Pfades darstellt, und dass der Unterschied zwischen dem ersten Phasenunterschied und dem zweiten Phasenunterschied bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messignal von der ersten Position zu der zweiten Position und entlang dem ersten Pfad gleichzeitig übertragen wird, und dass das Messignal entlang dem zweiten und dritten Pfad gleichzeitig übertragen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messignal entlang einem dritten Pfad übertragen wird, der eine Länge hat, die der Summe aus den Längen des ersten und des zweiten Pfades gleich ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Messignal zur zweiten Position und entlang dem ersten, zweiten und dritten Pfad als Modulation einer Trägerwelle übertragen wird, und dass die empfangenen modulierten Signale demoduliert werden, um die empfangenen Messignale zu gewinnen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass elektromagnetische Wellen übertragen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungssignale Wellenlängen zwischen 1 Millimeter und 1 Nanometer aufweisen.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, dass das Signal, das zur zweiten Position übertragen worden ist, von der zweiten Position zur ersten Position zurück reflektiert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenzsignal erzeugt wird, dass das empfangene zurückgekehrte Signal, das empfangene Signal des ersten Pfades, das empfangene Signal des .zweiten Pfades und das empfangene Signal des dritten Pfades mit dem Referenzsignal gemischt werden, und dass Phasenunterschiede zwischen den Mischsignalen oder zwischen den empfangenen Eingangssignalen gebildet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messignal gegen ein Objekt bei der zweiten Position übertragen wird, um die Distanz zwischen der ersten und der zweiten Position zu bestimmen, wobei das Objekt mit Refle5

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xionsmitteln (24) versehen ist, um das Messignal zu reflektieren.