Masofadagi yorug'lik o'lchagich o'nlab (ba'zan yuzlab) kilometr masofani yuqori aniqlikda

yorug'lik
masofasini
o'lchagich
Masofadagi yorug'lik o'lchagich - o'nlab (ba'zan yuzlab) kilometr masofani yuqori aniqlikda
(bir necha millimetrgacha) o'lchash imkonini beruvchi
geodezik qurilma.
Zorkiy-4
Masalan, Yerdan Oygacha bo'lgan masofa bir necha santimetr aniqlikdagi yorug'lik masofasi
o'lchagich bilan o'lchandi (qarang:
"Lazerlarni qo'llash"
).
Masofalar chiqarilgan va qabul qilingan nur o'rtasidagi fazalar farqi bilan o'lchanadi,
yorug'likni turli chastotalar bilan
modulyatsiya
qiladi (fazali yorug'lik diapazoni o'lchagichlar)
yoki nurning o'lchangan masofani bosib o'tish vaqti (impulsli yorug'lik diapazoni
o'lchagichlar).
Yorug'lik o'lchagichlari quyidagilardan iborat:
qabul qiluvchi;
reﬂektor;
Reﬂektor
Reﬂektor prizma yoki oyna-linza bo'lishi mumkin. Eng ko'p ishlatiladigan prizmatik reﬂektor,
umumiy korpusga o'rnatilgan turli xil burchak prizmalaridan (
uch prizma
) iborat. O'lchangan
chiziqning oxirida o'rnatiladi.
Transceiver
Fazali yorug'lik diapazoni o'lchagichning qabul qiluvchisi odatda quyidagi elementlardan
iborat: nurlanish manbai, radiatsiya modulyatori, modulyatsiya qiluvchi (shkalali) chastota
generatori, uzatuvchi va qabul qiluvchi optik tizimlar va fazani qabul qiluvchi qism, shu
jumladan radiatsiya qabul qiluvchisi, analog yoki raqamli
faza o'lchagich
va terminal
ko'rsatkich qurilmasi. Radiatsiya manbai sifatida, kamdan-kam istisnolardan tashqari, yoki
spektrning
qizil hududida chiqaradigan geliy neon (He Ne) aralashmasiga asoslangan
gaz
lazeri
(radiatsiya to'lqin uzunligi A, = 0,63 mkm) yoki galyum arsenidli LED (GaAs) ), IQ
mintaqasida chiqaradigan (A,=0,9 mkm) [8].
Dizayn
Lazerli masofa o'lchagichlarda modulyator sifatida KDP tipidagi kristalldagi
Pockels xujayrasi
yoki
nitrobenzolli Kerr xujayrasi
ishlatiladi . LEDli masofa o'lchagichlar ichki radiatsiya
modulyatsiyasidan foydalanadi. Radiatsiyani qabul qiluvchi odatda
fotoko'paytiruvchi naycha
(PMT) yoki kamdan-kam hollarda fotodiod bo'ladi: O'chirish turiga ko'ra, masofa o'lchagichlar
ikki guruhga bo'linadi:
1) yorug'lik diapazoni o'lchagichlari, ularda mos yozuvlar va aks ettirilgan signallarni fazaviy
taqqoslash yorug'lik modulyatsiyasining yuqori chastotasida sodir bo'ladi va
2) mos yozuvlar va signal kanallarida
modulyatsiya chastotasi
va yordamchi generator (
mahalliy osilator
) chastotasini aralashtirish natijasida hosil bo'lgan fazalarni taqqoslash past
chastotaga o'tkaziladigan heterodinli yorug'lik diapazoni o'lchagichlari .
Zamonaviy qurilmalardagi noaniqlik, aksariyat hollarda, bir nechta sobit yorug'lik
modulyatsiyasi chastotalari to'plamini kiritish orqali hal qilinadi. O'lchov jarayonida qurilmani
doimiy tuzatishning beqarorligi ta'sirini bartaraf etish uchun optik qisqa tutashuv liniyasi
(OSC) taqdim etiladi.
Fazali o'lchovlar analog (kompensatsiyalangan) yoki raqamli usul bilan amalga oshiriladi.
Ikkinchi holda, o'lchovlar natijani elektron raqamli displeyga va tashqi ma'lumotlarni saqlash
moslamasiga (
temperli lenta
,
magnit
tashuvchi va boshqalar) berishgacha
avtomatlashtirilishi mumkin. Eng yangi qurilmalarda nazorat qilish, hisoblash va boshqarish
vazifalari mikroprotsessorlar yoki mikrokompyuterlar yordamida hal qilinadi. Ular davlat
geodeziya tarmoqlarida tomonlarni, shuningdek, kosmik triangulyatsiya va yuqori sinﬂarning
triangulyatsiya asoslarini o'lchash uchun mo'ljallangan.
Emitent quvvatining oshishi diffuz sirtdan barqaror aks ettirilgan signalni olish imkoniyatiga
olib keldi, bu esa reﬂektordan foydalanmasdan masofani o'lchash imkonini beradi. O'z
Prizma reﬂektor
navbatida, bu vaqtni tejashga olib keladi.
2 sm xatolik bilan bir necha kilometrgacha bo'lgan masofani (1 3 gacha) o'lchay oladigan
qisqa masofali yorug'lik masofasini o'lchash asboblari.Ular kondensatsiyaning geodeziya
tarmoqlarida masofalarni o'lchash va topograﬁk suratga olish uchun mo'ljallangan. Ba'zi
hollarda, ushbu guruhning qurilmalari diapazoni belgilangan chegaradan oshib, 10 15 km ga
etishi mumkin. Qisqa masofalar uchun yuqori va eng yuqori aniqlikdagi yorug'lik masofa
o'lchagichlari, ular yordamida siz 0 1 3 km masofani 2 mm yoki undan kam xato bilan
o'lchashingiz mumkin.
Ular amaliy geodeziyaning turli masalalarini yechishda, shaxta oʻlchash va maxsus maqsadli
oʻlchovlarda masofalarni aniq oʻlchash uchun moʻljallangan. SSSRda, GOST 19223 82 ga
muvoﬁq, yorug'lik diapazoni o'lchagichlarning ko'rsatilgan guruhlariga tegishli harf indekslari
tayinlangan: G (geodezik), T (topograﬁk), P (amaliy
geodeziyada
qo'llaniladi ). Ushbu harﬂar
"yorug'lik diapazoni o'lchagich" so'zini bildiruvchi C harﬁga qo'shiladi, shundan so'ng qurilma
diapazonini ko'rsatadigan raqamlar ko'rsatiladi. Masalan, ST-3 degani: 3 km masofaga ega
topograﬁk masofa o'lchagich.
Ikkinchi guruhning yorug'lik masofasini o'lchash asboblari (topograﬁk) ko'pincha
birlashtirilgan qurilmalar shaklida ishlab chiqariladi. Bu shuni anglatadiki, ular nafaqat
mustaqil yorug'lik masofasini o'lchagich sifatida, balki teodolit uchun masofa o'lchagich
qo'shimchalari sifatida ham qo'llanilishi mumkin, natijada olingan asboblar klasteriga elektron
umumiy stansiya
funktsiyasini beradi . Bunday holda, H harﬁ (ko'krak) alfanumerik belgiga
qo'shiladi.
Qurilmaning mina o'lchash
versiyasi qo'shimcha M harﬁ bilan ko'rsatilgan.
Qurilmalarning alohida toifasi bir qismli konstruktsiyaning elektron tacheometrlaridan iborat.
Geodezik yorug'lik masofa o'lchagichlari: "Granat" yorug'lik masofa o'lchagichi:
TsNIIGAiK
da
ishlab chiqilgan "Granat" lazerli masofa o'lchagich , avvalgi "Kvars" masofa o'lchagichning
yangilangan versiyasi. U Kvarsdan kichikroq o'lchamlari va og'irligi, lampalar o'rniga
tranzistorlardan foydalanish tufayli kam quvvat sarﬁ bilan farq qiladi.
Optikaning biroz
kichikroq diametri masofani 30 o'rniga 20 km ga qisqartirdi (kunduzi Kvars masofa
o'lchagichda).
Lazerdan keladigan nurlanish modulyatorga (
Kerr kondansatörü (http://mash-xxl.info/info/3
41076/)
va
polaroid analizatori
) yo'naltiriladi va optik tizim yordamida masofaviy
Masofa o'lchagichlarning turlari
Ish printsipi
reﬂektorga yuboriladi. Qabul qiluvchi optik tizim aks ettirilgan nurning bir qismini to'playdi va
uni fotoko'paytirgichning katodiga
qaratadi .
PMT oldida kulrang takoz (yorug'lik oqimini
susaytiruvchi) SC va tor diapazonli interferentsiyali optik ﬁltr IF o'rnatilgan.
OK okulyar orqali yorug'likni vizual kuzatish imkoniyati ta'minlangan. Asbobda OT P OSC kaliti
yordamida yorug'likni yo'naltirish mumkin bo'lgan optik qisqa tutashuv (OCS) liniyasi mavjud.
Rang o'lchagichning elektron qismi PMT'da chastota konvertatsiyasi bilan heterodin davriga
muvoﬁq amalga
oshiriladi
.
Generatordan fM
modulyatsiya qiluvchi chastota yorug'lik
modulyatoriga va bir vaqtning o'zida mikserga beriladi, u erda mahalliy osilatorning fr
chastotasi bilan aralashtiriladi va
rezonans (http://stu.sernam.ru/book_g_rts.php?id=52)
tomonidan chiqarilgan past farq chastotasi D = 5 kHz mos yozuvlar signalini hosil qiladi.
kuchaytirgich va (http://stu.sernam.ru/book_g_rts.php?id=52) faza detektorining
bitta
kirishiga beriladi .
Masofa o'lchagichning ishlash printsipi
Faza detektorining ikkinchi kirishiga PMTda m va r chastotalarini aralashtirish natijasida hosil
bo'lgan bir xil chastotali Af chastotasi signalini oladi (chastota r fM chastotasi bilan
modulyatsiyalangan yorug'likni qabul qiluvchi fotoko'paytirgichning tashqi elektrodiga
beriladi) va ikkinchi rezonans kuchaytirgich tomonidan chiqariladi. Faza detektorining
chiqishidagi ko'rsatkich
nol ko'rsatkichi (http://www.ai08.org/index.php/term/,9da4ab975b54
6c395b9c3ba39a8d61988dac9f39ae6c59a86e3daa98418d6c395b9c3cad9a8d609853aa9f3
9af6c8fa86e3dab98a7606c395b9c3c349a8d61988da99f39af6c8fac649c3ea49a5960988fb
19f33416c8da56e3f3f983b616c335d9c3ea59a8f61988fb09fadaf6c8da46ea93d9a9a8d619
88aaf9f39af6c8f386e3daa98418e663c829b6eb0aa5e5bac66536f6192a8a359a2565b69549
f.xhtml)
mos yozuvlar va signal kanallaridagi fazalar farqi 90 ° yoki 270 ° ga yetkazilganda
nolni ko'rsatadi.
Ushbu pasayish faza o'tkazgich
tomonidan amalga oshiriladi , uning shkalasi
bo'yicha o'qish olinadi.
Masofa o'lchagich to'rtta modulyatsiya chastotasiga ega bo'lib, umumiy masofani
aniqlashning bit yo'lini amalga oshirish uchun tanlangan. Birinchi chastotaning qiymati
shundan iboratki, faza o'tkazgichning butun shkalasi standart sharoitlarda (harorat 0 ° C va
quruq havoda bosim 760 Torr) 5 m ga to'g'ri keladi. Shuning uchun, barcha to'rt chastotada
o'lchovlar 5 km ichida masofani aniq olish imkonini beradi; to'liq 5 km segmentlar soni ± 2,5
km dan ortiq bo'lmagan xato bilan ma'lum bo'lishi kerak bo'lgan masofaning taxminiy qiymati
bilan belgilanadi. Ushbu o'qishlar sizga masofa qiymatining ikki barobarida ketma-ket o'nli
kasrlarni olish imkonini beradi.
Natijani 2 ga bo'lish umumiy o'lchanadigan masofani (.5 km ichida) beradi, bu 1 sm ("qo'pol"
o'lchovlar) ichida aniqlanadi. Oxirgi raqamni (1 mm gacha) aniqlashtirish bir xil birinchi
chastotada ("aniq" o'lchovlar) o'lchashning ikkita usuli bilan amalga oshiriladi. Aniq o'lchash
usullaridan biri reﬂektorni va faza o'tkazgichning to'rtta pozitsiyasining har birida qisqa
tutashuvni o'qishni o'z ichiga oladi, bu faza almashtirgichning tsiklik xatosini yumshatish
uchun mos yozuvlar signalining fazasini 90 ° ga siljitadi [8].
Elektro-optik masofa o'lchagich - optik yoki infraqizil diapazondagi elektromagnit to'lqinlar
tomonidan o'lchangan masofani bosib o'tish vaqti bo'yicha masofalarni o'lchash uchun
qurilma. Elektro-optik masofa o'lchagichlar impuls va fazaga bo'linadi (ular yorug'lik
impulsining ob'ektga va orqaga masofani bosib o'tish vaqtini qanday aniqlashiga qarab).
Birinchi turdagi elektro-optik masofa o'lchagichlar impulsning uzatuvchi tomonidan
chiqarilgan momenti va o'lchangan chiziqning oxirida o'rnatilgan reﬂektordan keladigan
Elektro-optik masofa o'lchagich
impulsning qaytish momenti orasidagi vaqtni, ikkinchi turdagi - masofani o'lchaydi. yuborilgan
sinusoidal modulyatsiyalangan nurlanish va qabul qilingan nurlanishning fazalar farqi. Eng
ko'p ishlatiladigan fazali elektro-optik masofa o'lchagichlar. Ilgari akkor lampalar (3-30 Vt) va
gaz lampalari (50-100 Vt) yorug'lik manbalari sifatida xizmat qilgan. hozir - gaz va
yarimo'tkazgichli optik kvant generatorlari (OQG). Elektro-optik masofa o'lchagichlarda
odatda 10-80 MGts chastotali amplituda modulyatsiyasi qo'llaniladi, bunda 1 ° fazalar farqi 1
sm dan kam masofa o'zgarishiga to'g'ri keladi.Tuzilish jihatdan modulyator va demodulyator
bir xil, ularning harakati foydalanishga asoslanadi
Kerr effekti
yoki
Pockels effekti
. Yorug'lik
oqimini modulyatsiya qiluvchi o'zgaruvchan kuchlanish shkala chastotasi generatorini ishlab
chiqaradi, chunki unga mos keladigan to'lqin uzunligi fazalar farqini masofalarga aylantirish
ko'lamini aniqlaydi. Modulyatsiyalangan yorug'lik linza yoki oyna-linzali optik tizim tomonidan
reﬂektorga yuborilgan tor yo'naltirilgan nurga aylanadi. Yoritilgan yorug'lik uzatuvchiga
o'xshash optik tizim orqali demodulyatorga qaratilgan. Fazalar farqi ko'rsatkichi bilan qayd
etilgan demodulyator chiqishidagi intensivlik qabul qilingan yorug'lik signalidagi faza nisbati
va demodulyatorni boshqaradigan kuchlanishga bog'liq; faza o'zgartirgichi sizga berilgan
nisbatni o'rnatish va natijada olingan fazalar farqini o'qish imkonini beradi, unga ko'ra masofa
hisoblab chiqiladi.
Elektro-optik masofa o'lchagichlarning ta'sir doirasi 50 km ga etadi, o'rtacha kvadrat xatosi ±
(1 + 0,2 ^ D km) sm, bu erda D - masofa, to'plamning massasi 30-150 kg, quvvat sarﬁ 5-150
vatt.
Lazer masofa o'lchagich
yorug'lik masofasini o'lchagichlar (https://studopedia.su/15_172430_svetovie-dalnomeri.ht
ml)
Shuningdek qarang
Havolalar
Maqolada manbalarga havolalar yo'q ( qidiruv tavsiyalariga ham qarang ).
Qo'shimcha ma'lumot olish uchun
|