Introducere în principiul măsurării distanței a telemetrului undelor electromagnetice
Există două metode de măsurare a undelor electromagnetice: intervalul de impulsuri și gama de fază.
variind pulsul
O parte a impulsului luminos emis de instrument la un capăt al liniei de măsurare intră direct în dispozitivul optoelectronic receptor din interiorul instrumentului ca impuls de referință; restul impulsului luminos emis intră și în dispozitivul optoelectronic receptor după ce a fost reflectat de oglinda de la celălalt capăt al liniei de măsurare. Măsurând timpul t dintre impulsul de referință și impulsul reflectat, distanța D se poate obține din următoarea formulă: , unde c este viteza luminii. Telemetrul laser utilizat în geodezia prin satelit pentru a măsura luna și sateliții artificiali folosesc toate metoda de măsurare a pulsului.
intervalul de fază
Unda luminoasă sau microunde modulată de curent de înaltă frecvență este emisă de la un capăt al liniei de măsurare, iar după revenirea de la celălalt capăt, diferența de fază dintre unda emisă și ecou este măsurată cu un detector de fază. Dacă frecvența de modulație este f, timpul pentru care unda electromagnetică să meargă înainte și înapoi este: unde n este
Numărul de săptămâni întregi în timpul t. Înlocuind t în formula metodei de măsurare a impulsurilor enumerate mai sus, distanța D este: , unde λ este lungimea de undă cunoscută a undei modulate, care este echivalentă cu lungimea riglei pentru măsurarea distanței și n este echivalent cu numărul de picioare întregi pe domeniul de măsurare. O mantise care are mai puțin de o riglă lungime.
Pentru a determina numărul n al întregului picior, se utilizează de obicei metoda frecvenței variabile și metoda frecvenței fixe pe mai multe niveluri. Primul este de a face ca frecvența de modulație a telemetrului să se schimbe continuu într-un anumit interval, ceea ce este echivalent cu schimbarea continuă a lungimii riglei de măsurare, astfel încât să poată utiliza doar energia pentru a măsura distanța. La măsurarea distanței, frecvența este modulată succesiv, astfel încât mantisa de mai puțin de un picior întreg este egală cu zero. În funcție de numărul de apariții de zero și valoarea frecvenței corespunzătoare, se poate determina numărul n grad al întregii rigle de măsurare. Când se utilizează metoda frecvenței fixe pe mai multe niveluri, este echivalentă cu utilizarea mai multor rigle de măsurare de lungimi diferite pentru a măsura aceeași distanță. În funcție de diferența de fază măsurată cu frecvențe diferite, numărul întreg n poate fi rezolvat pentru a obține distanța D.
Pe lângă măsurarea diferenței de fază cu un detector de fază, poate fi utilizată și metoda căii optice variabile, adică sistemul optic din interiorul instrumentului este utilizat pentru a schimba calea optică a semnalului primit pentru a întârzia semnalul pentru o perioadă de timp. Când instrumentul electronic indică faptul că faza semnalului transmis este aceeași cu cea a semnalului primit, citiți mantisa direct pe cântar. În plus, un circuit de întârziere poate fi folosit și pentru a schimba faza semnalului recepționat, iar circuitul poate ajusta diviziunea pe controler și poate citi mantisa.
