SU720298A1 - Устройство дл измерени рассто ни - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ

Изобретение относитс  к оптической локации и может быть использовано в геодезии дл  измерени  рассто ний , а также дл  контрол  профил  сложных деталей и конструкций. Известны оптические устройства дл  измерени  рассто ний, основанные на использовании метода измерени  фазового сдвига между двум  сигналами - опорным и измерительным, Известное устройство дл  измерени  рассто ний содержит источник модулированного излучени , .-полупрозрачное и поворотное зеркала и два канала обработки сигнала, ВЫХОДЕ которых подключены к фазометру f1). В указанном устройстве имеет место погрешность измерени  из-за нэиде тичности и нестабильности фазочастот характеристик элементов опорного и Т1змёрительного каналов и паразитной электрической св зи между каналами фазометра. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  рассто ни , содержащее источник модулированного излучени , полупрозрач ное и поворотное зеркала, отражатель обтюратор, фотоприемник, преобразова тель частоты, перек.пгочатель, два уэКОПО .ЛОСНЫХ усилител , фазовый детектор , отсчетное устройство, а также блок управлени  2. Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерени  изза нестабильности и неидентичности фазочастотных характеристик узкополосных усилителей. Целью изобретени   в.л етс  повышение точности из epeний, Это достигаетс  тем,что в предлагae 5Ge устройство, содержащее оптически св занные р{сточник модулированного излучени , полупрозрачное и поворотное зеркала, отражатель и обтюратор , а также последовательно соединенные фотоприемник, преобразователь частоты, первый переключатель, параллельно включенные первый и второй узкополосные усилители, первый фазовый детектор, отсчетное устройство , а также блок управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам обтюратора и первого переключател , выходами первого переключател  и входом отсчетного устройства введены параллельно включенный компенсирующий канал, состо щий из последовательно соединеных вто;рого первключател f третьего угкопо:лосногО усилител ., второго фазсшогс детектора;, синхронного детекто1эа и суг...матора, а также третий перек.лючатель и делитель частоты, вход которого св зан с блоком управлени , а выход - с упраЕЛ ю11Имк входами син кронного детектора и второго и третьего переключателейf при этом пефзый к второй вхо.цы третьего перек.лн)чатеп  соединены соответственно с выходами первого и второго узкополосных усилителей выход - с управл юЕдим

; входо 1 второго фазового детектора . а второй вкод су.1матора соединен с вы :одом первого фазового детек1 ора.

На чертеже представлена структурI на  схема предложенного устройс:тза„

Схема включает источник 1 мод;/ли; р.СБаннсго нз.лучени  полупрозрачное .зерка ю 2; отражатель 3 поворотное ; зеркало 4 обтюратор 5.| фотопркем: кик 6| преобразовате-пь частоты 7; nepBtiifs переключатель 8; первый узкополосный усилитель 9; второй лосный усилитель lO; первый детектор 11; сумматор 12; отсчетное устройство 13 синхронный детект.эр 14I второй фазовый детектор 15; второй переключао:ель 16: третий узкополоскый усилитель 17; третий перекл;с ;чатель 18 делитель частоты 19 и блок управлени  20

Световой поток от источника мо,цу .П1.1ровакного из;гучени  1 с nof.toi:i:ifc::-o полуп;эозрачного зеркала 2 ра.зде.п етс  на два потока опорный и измерите ..

С помощью обтюратора 5 опорнЕх1.й световой поток, отраженный от зерка2 и кзмерительньзй;

аженный

от объекта с отражателем 3,, с момо-щью обтюратора 5 поочередно направл юп .с  на фотоприемник б„ Выходноенапр жение фотоприемника 6 поступает на преобразоЕате ь частотен 7 и затем: через автоматический перньй л.ереклк.-чатель 8, синхронизируемый блок уп™равлени  20 с работой обтюратора 5 ,на вход,а. узкополосньзх усилитетей 9 и 10 „ Усилител ми 9. и 10 выдрал нетс - несуща  модулированных колебаний Фазовый сдвиг выходных напр жений усилителей, пропорциональный измер емому рассто нию,, определ етс  с помощью первого фазового детектора 11 и отсчетного устройства I 3 ,

В процессе работы усгройссева в.ходные и : выходные напр жени.  узкополосных усилителей 9 и 10 с помощью переключателей 16 и 18 поочередно подключаютс  ко входу узкополосного усилител  17 и второму входу фазового детектора 15,

Коэффициент делени  делител  19 выбираетс  из услови  j, что период выходного напр жени  делител  частоты Tj,.; . , где Тэк.а. экв.нвалентнгг .  постОЯнна  времени третьег.с уэкополосно о усилите.п.п 17

Обозначим фазоЕые сдвиги,, вносимые уэкополосными усилител ми 9, 10 и 17 - Ч ,. , Ч, , Ч;; . Тогда в один из тактов работы переключателей 16 и 18 посто нна  составл юща  выходного капр кени  первого фазового детектора 11 пропорциональна разности -V, -% 1 в следующий - 4j .;.. При этом разкость посто нных составл ющих н.апр жени  на выходе второго фазового деIeKTopa 15 в два соседних такта работы; а., .следовательно, и выходное напр. жение синхронного детектора 14 пропорционально разности фазовых сдв-гоз f, -ТI ,п вносиг-ых узкополосными ус1-1Л.ител ми 9 и 10 основного канала..

Это напр.чжение суьдмируетс  с напр жением на выхо.де первохо фазового детектора 11 и компенсирует погрешность от нестабильно.сти и неидентичнос :и фазочастотных характеристик узкополо.сных усилителей 9 и 10, чем обеспечиваетс  повьп.иение точности измерений

Устройство дл  изг -1ерени  рассто ни ; , содержащее оптически св занные У;:СТОЧНИК модулированного излучени , полупрозрачное и .поворотное зеркала отражатель и обтюратор , а также последовате-тьво соединенные фотоприемник, преобразователь частоты , первый переключатель, параллельно Ггключенные первый и второй узко 7О .лосные усилители, первый фазовый детектор, отсчетное устройство, а блок управ.л.зни , выходы которого подключены к управл ющим вхо;г ..ам обтюратора и первого перек.пюча-тел , отличаю шее с тем,

что, с целью повьпленн  точности измерений , в него между выкoдa.1.и первого переключател  и входом отсчетйого устройства в.8едены параллельно зключенный компенсируюЕдий канаг

состо щий из последовательно соединенных второго переключател  ,,, третьего узкополосного усилител ,, второго фазового детектора, синхронного детектора и cyrviiviaTOpa, а также третий

переключатель и делмлель частоты,

Ехо.в, которого св зан с блоком управлени , а выход - с упранл юьшми входами синхронного детектора и второго к третьего переключателей, при

этом первый и второй входы третьего переключател  соединены соответственно с вых-одагли первого и второго узкополосных усилителей, выход , с управ .ПЯЮПЙ1М входом второго фазового детектора , а второй вход сумматора соединен с выходом первого фазового детектора

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент Вепикобритании 1274251, кл. И 4 D, 1972 г.

2,Экспресс-информаци , Контрольно-измерительна  техника , 1973 г.,

№ 14, стр. 9-11 (прототип).

Claims (1)

1. Устройство для измерения расстояния, содержащее оптически связанные источник модулированного излучения, полупрозрачное и поворотное зеркала, отражатель и обтюратор , а также последовательно соединенные фотоприемник, преобразователь частоты, первый переключатель, параллельно включенные первый и второй узкополосные усилители, первый фазовый детектор, отсчетное устройство, а также блок управления,, выходы которого подключены к управляющим входам обтюратора и первого переключателя, отличающее ся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него между выходами первого переключателя и входом отсчетного устройства введены параллельно · включенный компенсирующий канал, состоящий из последовательно соединенных второго переключателя, третьего узкополосного усилителя, второго фазового детектора, синхронного ,це'тектора и сумматора, а также третий переключатель и делитель частоты, вход которого связан с блоком управления, а выход — с управляющими входами синхронного детектора и второго и третьего переключателей, при этом первый и второй входы третьего переключателя соединены соответственно с выходами первого и второго узкополосных усилителей, выход с управляющим входом второго фазового детектора, а второй вход сумматора со единен с выходом первого фазового детектора.