Светодальномер

Светодальномер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 203940

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 11.Х1,1964 (№ 929164/26-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано ОЗ.II.1969. Бюллетень № 7

Кл. 42с, 18

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК С Olc

УДК 528,517(088.8) Дага опубликования описания 19.VI.1969

Авторы изобретения

Г, И. Бородулин, Б, Н. Мальцев, А. H. Плющев, И. А. Попов и

В. А. Синицын

Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела

Заявитель

С В ЕТОДАЛ Ь HOM EP

Известны светодальномеры фазового типа с синхронной модуляцией и демодуляцией светового потока, производимой при помощи двух одинаковых конденсаторов Керра.

Предложенный светодальномер отличается от известных тем, что в нем калибратор частоты выполнен в виде импульсно-фазового детектора, к одному из входов которого подключен генератор переменной частоты, к другому — кварцевый генератор, а к выходу— индикатор. Это позволяет упростить схему измерения частоты и повысить точность измерений.

На фиг. 1 представлена функциональная схема светодальномера; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема.

Приемопередатчик светодальномера состоит из электронно-измерительной, оптической и механической частей.

Передающий оптический канал приемопередатчика содержит источник света 1, конденсор 2, поляроид 8, конденсатор Керра 4, плоское зеркало 5, разделительную призму б и объектив 7. Приемный оптический канал состоит из объектива 7, разделительной призмы б, плоского зеркала 8, конденсатора Керра 9, поляроида 10, дополнительного объектива 11 и окуляра 12.

Электроизмерительная часть включает в себя генератор модулирующего напряжения (ГМН) 18 с полосой частот 14 — 1б игц, нагруженный емкостью конденсаторов Керра 4 и 9, высокостабильный кварцевый генератор

14, импульсно-фазовый детектор 15 и усилитель низкой частоты с телефоном 1б. В комплект приборов светодальномера, кроме приемопередатчика, входят отражатели 17, преобразователь тока, вырабатывающий необходимые для питания приемопередатчика напряжения, аккумуляторные батареи и геодезические штативы.

Для работы светодальномер на геодезическом штативе устанавливается на точке. На второй точке, расстояние до которой нужно измерить, устанавливается отражатель. Свет от источника 1 конденсором 2 проектируется через поляроид в зазор между электродами конденсатора Керра 4. В этом конденсаторе поляризованный свет под действием переменного модулирующего напряжения периодически меняет поляризацию от линейной до эллиптической.

Переменно-поляризованный свет системой зеркал и объективом направляется на отража25 тель. Отраженный свет через объектив и систему зеркал попадает в зазор конденсатора

Керра 9, включенного параллельно с конденсатором 4. Конденсатор 9 компенсирует действие конденсатора 4 и, если в ходе светового

Зо луча от конденсатора 4 до отражателя и об203940 ратно до .конденсатора 9 укладывается целое число волн модуляции, то через поляроид (О, скрещенный с поляроидом 3, свет не проходит.

Меняя частоту модулирующего напряжения, подбирают несколько частот (минимум две), при которых в двойном измеряемом расстоянии укладывается целое число волн модуляции, точно измеряют эти частоты и по известным формулам определяют расстояние.

Оптическая часть светодальномера содержит один объектив для передающего и приемного оптических каналов, с разделением этих каналов около объектива, Преимущество такой схемы заключается в том, что световой пучок от отражателя попадает в приемный канал при сколь угодно близком расстоянии до отражателя, в то время,как при двухобъективной оптике в приемный объектив попадает только рассеянный отраженный свет и при малых расстояниях в приемный канал вовсе не попадает отраженного света.

Особенностью предлагаемого светодальномера является устройство для измерения частоты. Частота определяется по шкале блока переменных конденсаторов генератора модулирующего напряжения. Шкала калибруется по частой сетке калибровочных точек (40 — 80 точек на диапазон), получаемых от термостатированного кварцевого генератора на 100 кгпв с помощью импульсно-фазового детектора (ИФД) .

Принципиальная схема устройства для измерения частоты показана на фиг. 2. Стабильная частота 100 кгпв поступает на импульсный генератор, собранный на половине лампы 18 создающий импульсы частотой 25 кгц. Управляющие импульсы через трансформатор 19 поступают на ИФД 15, на вход которого посту5 пает напряжение высокой частоты с ГМН 18.

При перестройке ГМН на выходе ИФД образуются комбинационные частоты. Через усилитель, собранный на второй половине лампы 18, напряжение комбинационной частоты поступа10 ет на телефон 20, с помощью которого происходит определение нулевых частот, при которых частота ГМН кратна частоте импульсного напряжения. Таким образом, шкала ГМН через каждые 25 кгпв может быть скорректи1s рована по стабильной частоте кварцевого генератора.

Светодальномер позволяет производить измерения расстояний от 100 до 5000 л со средней квадратичной ошибкой порядка + 1 с,и.

Предмет изобретения

Светодальномер, содержащий два конденсатора Керра, установленные в передающем и

25 приемном каналах, подключенные к генератору переменной частоты, визуальный регистратор фазы и калибратор частоты, отличаюи ийся тем, что, с целью упрощения схемы измерения частоты и повышения точности, в нем ка30 либратор частоты выполнен в виде импульснофазового детектора, к одному из входов которого подключен генератор переменной частоты, к другому — кварцевый генератор, а к выходу — индикатор.

Р7

Ф ых

Редактор Л. Белявская Техред А. А. Камышникова Корректор С. М. Сигал

Заказ 1158, 5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изооретени11 и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2