SU154673A1

SU154673A1 -

Info

Publication number: SU154673A1
Application number: SU634931A
Authority: SU

Description

Известные способы формировани опорного светового сигнала в светодальномерах фотоэлектрического приема с несимметричным передающим и приемным трактами ие всегда обеспечивают достаточно высокую точность измерени рассто ний.

Согласно предлагаемому способу исключение ошибок в рассто нии, св занных с изменением скорости и пути движени электронов на участке катод - анод фотоэлемента, который принимает измерительный модулированный световой сигнал, достигнуто подачей на катод светового потока с частотой модул ции, близкой к измерительной частоте, и осуществлением фазового сравнени на низкой разностной частоте.

Предлагаемый способ по сн етс чертежом.

На фиг. 1 изображена блок-схема светодальномера; на фиг. 2 - упрощенный вариант этой схемы.

Световой поток от лампы / передающего узла с помощью чейки Керра 2 модулируетс по алгплитуде с частотой F, вл ющейс измеригглькои частотой. Модулироп нный свотопой поток собираетс объективом 3 в узкий луч, излучаетс в пространство, доходит до возвратно отражающего зеркала (на чертеже не изображен), отражаетс от него. Отраженный световой поток попадает в объектив 4 и поступает затем на катод фотоумножител 5. Одновременно на катод фотоумножител поступает световой поток от местного источника в,приемном узле лампы 6, промодулированного iio амплитуде чейкой Керра 7 с частотой или F-AF, гле &F - низка частота, причем &.F F. Образующиес на выходе фотоумножител два электрических синуиридальных сигнала с частотой F и f|+AF подвод тс к детектору 8, на выходе которого выдел ЕОтс колебани разностной &F, которые усиливаютс усилителем низкой частоты 9.

Ячейка Керра 2 питаетс от кварцевого генератора W, вырабатывающего синусоидальные колебани высокостабнльиой частоты F. Ячейка Керра 7 питаегс от кварцевого генератора /У, вырабатывающего синусоидальное колебани частоты F,. Колебани с обоих генераторов используютс также дл получени опорного синусоидального напр жени . Дл этой цели колебани с обоих генераторов подвод тс на детектор 12 нидикаторного узла , на выходе которого образуетс синусоидальное напр жение разностей фаз пстоты Д/. После усилени усилителем низкой частоты 13 это напр жение используетс в качестве опорного.

Разность фаз сннусоидальных колебаннй. частоты AF опорного сигнала и полученного на выходе приемного узла оказываетс пропорциональной измер емому рассто нию. Разность фаз измер етс фазовым индикатором /4 (например, с помощью электроиио-лучепой трубки) дважды: при частоте колебамни . модулирующих световом поток от местного источника F + F, н при частоте f - AF. При изменении частоты колебании с F+AF sF - мен етс фаза низкочастотного сигita .ia ira выходе приемного узла на обратную, а погретиость фазы, возникающа вследствие различных задержек в цеи х схемы, сохран ет CBoii знак. Поэтому полуразность обоих измерении дпет значение фазы без погрещности, что обеспечивает высокую точность измерени рпссто ни .

Масштаб шкалы зависит от выбранной частоты модулирующих колебаний F. При Мгц вс щкала индикатора будет соответствовать « 15 иг. Дл определени полного числа оборотов фазы используютс три дополнительиых высокостабпльных колебани с частотами 9,99, 9,90 и 9,0 Мгц, которыми поочередно модулируют излучаемый световой сигнал. Переход от одной модулирующей частоты F к другой осуществл ют с помощью переключател 24, коммутирующего кварцы /5-18. Частоты модулирующих колебаний местного светового сигнала мен ют с помощью переключател 25, коммутирующего кварцы 19-23. Разность фаз дл основной частоты 10 мггц и остальных трех частот определ ет значени фаз на разностных частотах модул ции , т. е. 10, 100 и 1000 кгц. При выбранных частотах производитс определение рассто ни до 15 км, а при рассто ни больше 15. а также кратных 15 км их отсчитывают с ну шкалы. Точное определение фазы выщеукаанным методом двухкратного измерени требуетс только дл основной частоты 10 мггц, а дл остальных частот достаточно однократного измерени .

Возможен также вариант схемы, когда вместо местного светового сигнала на вход фотоумножител (например, через 1-й эмиттер) пoдaюt местный электрический сииусоидальный сигиал частоты ft+Af.

В этом случае схема прибора упрощаетс , о точность измерени снижаетс , так как заержка отраженного сигнала частоты F и естного частоты fiiAf в фотоумножителе удет различна .

Упрощенна схема (фиг. 2) отличаетс тем, что в ней отсутствует местный световой сигнал , а отраженный световой сигнал в приемном узле сначала пропускаетс через чейку Керра 7, где он вторично модулируетс местным электрическим синусоидальным сигналомс частотой fi+AF, а затем подводитс на катод фотоумножител . При этом световой сигнал на выходе чейки Керра 7 оказываетс промодулированным сложным сигналом, содержащим низкочастотную синусоидальную составл ющую частоты AF. Электрический сигнал с выхода фотоумножител подводитс на усилитель низкой частоты 9, который усиливает колебание низкой частоты и отфильтровывает остальные составл ющие сигнала высокой частоты. При изменении частоты колебани на чейке Керра 7 с F+AF на F-Af мен етс фаза низкочастотной составл ющей модулирующего сигнала иа выходе чейки Керра на обратную, а погрещиость фазы сохран ет свой знак. При этом точность из.иерени остаетс прежней, но чувствительность схемы значительно ниже предыдущей, так как отраженный световой сигнал проходит через чейку Керра 7, где он существеиио ослабл етс .

Описанный способ формировани опорного светового сигнала в светодальномерах может быть использован в геодезических исследовани х дл измерени рассто ний.

Предмет изобретени

Способ формировани опорного светового сигнала в светодальномерах фотоэлектрического приема с иесимметричным передаюигим и приемным трактами, отличающийс тем, что, с целью исключени ощибок в измер емом рассто нии, св занных с изменением скорости и пути движени электронов на участке катод - анод фотоэлемента, на катод фотоэлемента , принимающего измерительный модулированный световой сигнал, подаетс световой поток с частотой модул ции, близкой к измерительной частоте, и фазовое сравнение производитс иа иизкой разностной частоте.

HHffoftOfnoflfftftf

f,

4 UHgufcomoflHony уллу

k u ffitica/rtopHO y узлу