RU2002133946A

RU2002133946A - Способ измерения расстояния (варианты)

Info

Publication number: RU2002133946A
Application number: RU2002133946/09A
Authority: RU
Inventors: Борис Аванесович Атаянц; Виктор Витольдович Езерский; Илья Владимирович Баранов; Вадим Анатольевич Болонин; Вячеслав Михайлович Давыдочкин; Виктор Алексеевич Пронин
Original assignee: ООО "Предприятие "Контакт-1"
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2004-06-20

Claims

1. Способ измерения расстояния от излучателя до поверхности материала, включающий излучение в направлении контролируемой поверхности радиочастотного сигнала с периодической частотной модуляцией, прием спустя время распространения отраженного сигнала, смешивание его с частью излучаемого сигнала и получение сигнала разностной частоты, формирование двух импульсных сигналов в моменты совпадения частоты излучаемого сигнала с двумя заранее заданными эталонными частотами, отличающийся тем, что дополнительно измеряют зависимость от времени моментов появления характерных точек сигнала разностной частоты (например, экстремумов или нулей) внутри периода модуляции и временные положения двух импульсных сигналов, полученных в моменты совпадения излучаемых и эталонных частот, вычисляют по указанным данным диапазон перестройки частоты излучаемого сигнала Δf_m, соответствующий появлению (m+1) характерных точек сигнала разностной частоты, следующих подряд друг за другом, а дальность определяют соотношением

где v - скорость распространения электромагнитных волн в среде над контролируемой поверхностью.

2. Способ измерения расстояния по п.1, отличающийся тем, что диапазон перестройки частоты излучаемого сигнала Δf_m, соответствующий (m+1) характерным точкам сигнала разностной частоты, следующим подряд друг за другом, определяют с помощью аппроксимации зависимости от времени частоты излучаемого сигнала нелинейной функцией с использованием измеренной зависимости от времени моментов появления характерных точек сигнала разностной частоты (например, экстремумов или нулей) внутри периода модуляции и учетом временных положений двух импульсных сигналов, полученных в моменты совпадения излучаемых и эталонных частот.

3. Способ измерения расстояния от излучателя до поверхности материала, включающий излучение в направлении контролируемой поверхности радиочастотного сигнала с периодической частотной модуляцией, прием спустя время распространения отраженного сигнала, смешивание его с частью излучаемого сигнала и получение сигнала разностной частоты, формирование двух импульсных сигналов в моменты совпадения частоты излучаемого сигнала с двумя заранее заданными эталонными частотами, отличающийся тем, что дополнительно измеряют зависимость от времени моментов появления характерных точек сигнала разностной частоты (например, экстремумов или нулей) внутри периода модуляции и временные положения двух импульсных сигналов, полученных в моменты совпадения излучаемых и эталонных частот, являющиеся началом и окончанием интервала анализа, вычисляют сумму целого числа k полупериодов сигнала разностной частоты, попавших в интервал анализа, и дополнительной поправки х, являющейся оставшейся частью полупериода сигнала разностной частоты, а дальность определяют соотношением

где v - скорость распространения электромагнитных волн в среде над контролируемой поверхностью;

ΔF - разность эталонных частот.

4. Способ измерения расстояния по п.3, отличающийся тем, что сумму целого числа k полупериодов сигнала разностной частоты, попавших в интервал анализа, и дополнительной поправки х, являющейся оставшейся частью полупериода сигнала разностной частоты, находят на основе интерполяции на начальном и конечном участках периода модуляции измеренной зависимости от времени моментов появления характерных точек сигнала разностной частоты (например, экстремумов или нулей), определения по этой зависимости нормированных положений х₁ и x₂ двух импульсных сигналов относительно левых границ двух соответствующих им полупериодов сигнала разностной частоты, полученных в моменты t_а1 и t_a2, совпадения излучаемых и эталонных частот, и вычисления по формуле

где

- весовая функция;

t_j=(j+1-x₁)T_ср - расчетный j-й момент появления характерной точки сигнала разностной частоты с усредненным периодом, считая от начала интервала анализа;

- средний период сигнала разностной частоты на интервале анализа;

Т_a=t_a2-t_a1 - длительность интервала анализа;

К_в - постоянный коэффициент, зависящий от вида весовой функции.

5. Способ измерения расстояния по п.3, отличающийся тем, что частотную модуляцию осуществляют так, что за границами интервала анализа, но внутри периода модуляции, имеется не менее одной характерной точки сигнала разностной частоты (например, экстремумов или нулей) с каждой стороны.