Теодолит

Теодолит

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

< 637768 (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 03.06 ° 77 (21) 2492648/18-10 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.78.Бюллетень N. 46 (45) Дата опубликования описания 18.12.78 (51) М, Кл.

С1 01 С 1/02

Г00ЙЙ00т000нця н0чи701 080Ó8 Йзаи01Р00 (М

00 Д00нм н30ф0т0ииЙ я Открытия (53) УДК 528.521

{088. 8) (72) Автори изобретения

Н. А. 3атравкнн н М. Т. Прилепнн

Московский институт инженеров геодезий аэрофотосъемки н картографии

71) Заявитель (54 ) ТЕОДОЛИТ

1::зобретенне относится к приборостроепи;«, тз частности, к устройствам для йэ- мерення углов, используемым преимуше .;твенно в геодезии.

Из естнь. устройства для измерения углов прн помощи лимба, содержащего в качестве угловых делений радиальный растр, фотоприемников, регистрирующих

:ломенты прохождения штрихов через щели, перекрывающие приемники, и электронных блоков, обрабатывающих поступающие

:«нпх импульсы. Счетчик показывает утлоРое положение лимба в данный момент

*f времени 1Я .

Цзвестны также теодолиты для измерения горизонтальных и вертикальных углов, ; к 1торых данные о смешении цели по

:«:.çïèóò н по высоте относительно линии внзнрованця поступают на выход в виде импульс;«Р, число которых подсчитывает ..::: г. цнопчном или десятичном коде или

:. с«.=..: - быть преобразовано в градусную мору ) -«) .

Бшокайшнм к изобретению по технической сущности является теодолит, в кото2 ром вместо оцифрованного лимба и оптической системы для оценки доли деления лимба в качестве датчика угловых перемещений используется жестко связанный с алидадой растровый диск (диск с отверсS тиями), превращающий угловое перемещение в серию световых импульсов, длительность которых электрически делится в несколько раз. Число этих наикратчайших (производных") электрических импульсов, 10 регистрируемое счетным устройством, яв:ляется мерой угла поворота алидады (3).

Недостатком такого теодолита является невысокая точность, обусловлейная тем, что счетное устройство регистриру35 ет только целое количество произволь-. ных импульсов. Сделать количество произвольных импульсов (при заданной длительности начальнык импульсов, обусловленных размером растрового диска) очень

20 большим невозможно из-за значительного осложнения радиоэлектронной схемы.

Целью изобретения является повышение точности измерения углов с выдачей результата в цифровой форме.

3t0 дОстигается темр что В предлагаемом теодолите, содер>кашем алидадную часть со зрительной трубой, датчик углов и счетно-регистрируюшую систему, укрепленные на основян1ц1, указанный датчик у углов выполнен в виде диска, укрепленного на алидадной части, с вырезанным в нем пазом, име1ошим форму спирали, например, Архимеда,. B на основании установлен активный лазерный цнтерферометр, ЕФ внешний подвижный отражатель которого сочленен с алидадной чясть10 при помощи водильца, вставленного в спиральный паз диска, укрепленного на ахц7даде тяк11м образом, что начало спцралц находится на !Х осц врашения.

Использование цнтерференциоцного метода измерения ЛХП1ейной1 вехц1 П1ць7, являющейся мерой угла поворота ялцдады, позволяет повысить точность измерений, а применение в качестве датчика угла спирали Архимеда, (приращение радиуса Век-TopG котОрОй прОпОрционяхlьпО углу пОВОрота) позволяет преобразовать линейную вели Хину в угловую.

1Я

Использование укаэа1П1ой спирали ВмесТВ с яктиВпым иптерферОмотром ПОзВОляет измерять теодолитом углы в пределах от О до 360 .

На чертеже привецепя прннципцяльпая схема описываемого теодолита, соцержя-щего непоцвижное основание {лимб) 1, активный лазерный интерферометр 2 (иптерферометр с обратной связью), ВпеипХее подвижное зеркало 3, направляющую 4, водильце 5, паз 6, циск 7, алцдяцную часть 8 со зрительной трубой 9, 10, 11,,„фотоприемник 1 2 и устройство 1 3 для счета

H1ETBp(ffBpB7tIEIfOEIElb7X I1OJIOC I ILf ПВПОПВИжпом основан11И теодолита 1 укреплен актцвньтй лазерный ицтерферометр 2, BIIB!Il IBB IIOII-

Вцжное зеркало (или триппель-призма) 3 которого может перемешаться вдоль паправляюшей 4, параллельной осц пучка лазера. Лазер установлен таким. образом, что ось пучка направлена горизонтально и пересекает ось врашенця алидацы. Бпеш-- †;я нее зеркало ицтерферометра имеет водильце 5, конец которого вставлен В паз 6, вырезанный В писке 7. Укаэан1П,Хй1 диск укреплен на алидадной части теОдОлита так, что начало спирали находится на Осп 53 врашепия. Если паз имеет форму, например, спирали Архимеда, то радиус-вектор

О текущей точки связан с углом d, отс <

ОЧИf f;IBñÚBf4bf М О 1 110011ТBЛЬ110 фИКСПPOÌffпой

Оси, известпой1 формух1ОЙ где с1 — некоторая постоянная, Таким образом, если повернуть ялицядную част1. 8 па некоторь1й угол сх -d.

1 01 радиус-Вектор полу ц1т црира1цение, т,е. а

У1 Уа (2)

Прирап1епце радиуса-вектора и1змер11ется В длинах волн излучения лазера при помоши активного интерферометря, на ВВ1ходе которого установлен фотопрцемник

l2 и устройство 13 .цля счета ицтерфеPBfIIIIfOfIHbfX ПОЛОС °

При приемлемых цля полевого прибора размерах активного интерферометря чувстВительность теоцОлита ООстяВит дОли p глоВой секунды, Ошибка измерения частоты в устройстВе легко может быть исключена также чисто методически, путем использования известного геодезистам приема "замыкания горизонта", поскольку измеренный угол прямо пропорционален длине волны

ПЭЛУ IBI«fff.

Qý7IoëfI1ITBJIffèÿ Оп!ибкя B измерении угла буцет возникать иэ-эа погреииХОсти цэготовления фигурного паза в вице спирали Архимеда. Применение коорцинатнорясточных станков с программным управ-. !

Bнием и использование мошпых лазеров для обработки материалов позволяют спиэцць погрешность обработки цо вели Хип, соответствуюших чувствительности дятчпков перемешений. -Еувствителы1ость современных цатчиков превышает десятую .цохпо интерференционной полосы, по соответствует десятой доле секуццы при приемлемых размерах спирали Архимеда.

Следует отметить, что ошибки цз-эя погрешностей иэготовлеHIIB паза аналогичны ошибкам делений лимба и могут быть исключе ы методическим путем, испохи:— эуя кахп1бровку в процессе измерений, поскольку чувствительность предлагаемого теодолита составляет доли секунцы.

Зксцентрцсцтет может быть Исключен обычными методическими приемямн 11угем измерения угла изменением начального отсчета 11Я величину, бхц7зкую к 180". Устройство работает следуюпц1м обра:30M. O71BpQTop ПЯ Водит зр11тельп Io Tpgб j

7IOf OPOT0М ЯХЦХДЯДВХ На ЛЕВУЮ ТОЧКУ ИЭМЕряемого угла и устанавливает на устройстве 13 Iхухlевой Отсчет. QBJIBB, вклlо-д70

Составитель т). Еол)обактгна

Редактор С. Хейфиц Техрец Э. т)ужгк Корректор П. Макаревич

Заказ 7096/33 Тираж 830 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Минттстров СССР по делам изобрететтий и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. чст))О))стf) ) ц)131 Г те Гл и)ГГ0ptf)t !)е)ttt)t )f)tbix пот)ос, ot)cpl! Гор )TJIRE)ttt) )товОГрячивяет яли— цацу и нявоцит зрительную трубу ня т)раГ)ую точку, При этом отражатель активного тпттерферометря перемешается вдоль 3 направляюшей 4, Зарегистрированное устройством l 3 число интерференционных понос и будет мерой угля.

Формула изобретения

Теодолит, содержацтий алицадную часть со зрительной трубой, цятптк углов и счетно-регистрируюшую систему, укрепленные на основании, î " л и ч я ю— ш и и с я тем, что, с целью повышения точности и получения результатов измерений в цифровой форме, в нем датчик углов выполнен в виде диска, укрепленно29

1 О ))Я Я!1!Т!1 Irtll )и )Летн, С T)f>f РЕГ)ЯНТТЫМ В

) е м TI H: ФГ) 1, и 1 е к)11)и м )Т)О () мУ с пи PA! I H, и Я вЂ”

ГТр)!мер, Архт) ..теця, я TTQ Осе!Овации $t., ) ÿновлен активный лазерный интерферометр, вненшнй подвижный отражатель которого сочленен с алидадной частью прн !)О !0ftttf водильпа, вставленного в спиральный няз циска, укрепленного ня алидяде таким Образом, что начало спирали находится ня оси вряшечия.

Источники ттн< ормацтттт, принятые во внимал ие при э ко не ртизе:

1. Патент СШЛ M 3458709, кл. 250-231, 1 969.

2. Патент СШЛ % 3220298, кл. 88-1, 1 965.

3. Беймлих Ф. Геодезттческое инструментоведение. Изд. Недра", 1 970, с. 200.