Способ определения расстояний

 

Изобретение относится к измерению расстояния оптическими средствами а именно для измерения расстояний до неподвижных или медленно движущихся объектов в системах управления промышленными роботами, позиционирования рабочих органов металлообрабатывающих центров, в операциях юстировки и других технологических операциях. Сущность изобретения: после регистрации интенсивности интерференционной полосы на исходной частоте измерения изменяют длину пути опорного пучка на калиброванную величину, изменяют частоту излучения в на- 14

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСтичЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 С 3/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и

1

I (21) 4856060/10 (22) 06.08.90 (46) 23.12.92. Бюл, № 47 (71) Специальное конструкторское, бюро при

Киевском заводе Генератор" (72) Ю.А.Скрипник, В.И.Водотовка, И.Ю.Скрипник и Л.А.Глазков (56) 1. Большаков В.Д. и др, Радиогеофизические и электрооптические измерения, M., Недра, 1985 г., стр.52, 2. Медовиков А.С. Некоторые принципы построения интерференционных дальномеров. Измерительная техника, 1985 г., № 11, стр.10-11.

3. Патент Великобритании ¹ 1168971, кл; G 01 С 3/08. 05,03.70, ... Ы,, 1783301 А1

2 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЙ (57) Изобретение относится к измерению расстояния оптическими средствами, а именно для измерения расстояний до неподвижных или медленно движущихся объектов в системах управления промышленными роботами, позиционирования рабочих органов металлообрабатывающих центров, в операциях юстировки и других технологических операциях.

Сущность изобретения: после регистрации интенсивности интерференционной полосы на исходной частоте измерения изменяют длину пути опорного пучка на калиброванную величину, изменяют частоту излучения в на1783301 ч оD =(й+ Ьй)Л/2, Ф2 -М1 правлении приближения к первоначальной интенсивности, выбирая при этом вводимые изменения длины пути опорного пучка и частоты, при которых разность хода интерферируемых пучков в 5-10 раэ превышает

Изобретение относится к измерению расстояний оптическими средствами и может быть использовано для измерений расстояний до нейодвижных или медленно движущихся обьектов, а также в системах управления промышленными роботами, позиционирования рабочих органов металлообрабатывающих центров, в операциях юстировки и других технологических операциях.

Известен способ определения расстояния с помощью оптического когерентного излучения, заключающийся в разделении излучения лазера на дистанционный и опорный пучки, из которых дистанционный пучок отражается от контролируемой плоскости, а опорный- от неподвижного зеркала или отражателя, совмещении пучков на фотоприемнике, регистрации результирующей интенсивности излучения от интерференции дистанционного и опорногс пучков и определении расстояния по формуле где и — целое число порядка интерференции;

hN — дробное число порядка интерференции;

Л вЂ” длина волны в среде распространения, Недостатком интерференционного способа является невысокая точность измерения расстояния из-за непостоянства скорости распространения оптического излучения в среде, а, следовательно, и длины волны Л - ч/м, где v — скорость распространения; и — частота колебаний. Кроме того, при расстояниях многим больше длины волны излучения возникает неоднозначность измерений иэ-за ошибок определения порядка интерференции.

Известен способ определения расстояний лазерным излучением (2), .основанный на возбуждении между зеркалами, установленнымии на концах измеряемого расстояния, целого числа стоячих волн, создаваемых излучением лазера перестраивэемой частоты, измерении разности оптических частот, соответствующих целым числам волн на двух сопорог чувствительности измерения расстояния и не превышает 1/4-1/8 длины волны излучения, а расстояние определяют по полученному соотношению, в которое не входят значения изменения частот, 1 ил. седних частотах, и определении расстояний по формуле где ч — скорость света в среде распространения;

hv- разность двух соседних резонанс10 ных частот.

Недостатком сгюсоба является влияние непостоянства скорости ч, а также дополнительная погрешность измерения расстояния из-за дисперсии показателя преломления

15 среды распространения, обусловливающая зависимость скорости света в среде распространения от частоты излучения лазера. При больших расстояниях раэностная частота hv

v/2D становится соизмеримой с флюктуа20 ционной нестабильностью перестраиваемого лазера, что значительно снижает точность измерения расстояний.

Наиболее близким к изобретению явля. ется способ измерения расстояний (3), осно-:

25 ванный на разделении когерентного излучения на дистанционный и опорный пучки, совмещении пучков, отраженных от подвижного и неподвижного отражателей, в плоскости фотоприемника, плавном изме30 нении частоты источника излучения и подсчете числа интерференционных полос, перемещение которых относительно фотоприемника достигается плавным изменением частоты источника излучения, а

35 расстояние определяют по формуле:

40 где Ьп — изменение числа длин волн, перекрывающих расстояние О;

1 1 и 1 2 — начальная и конечная частоты источника излучения; ч — скорость света в среде распростра45 нения.

Однако известному способу присущи существенные недостатки. Так, результат измерения непосредственно зависит от значения скорости распространения ч излучения в сре50 де распространения, которая изменяется в ши1783301 где S< — нормированная чувствительность фотоприемника;

pi = AS/S — относительная погрешность

40 чувствительности, отражающая изменение наклона градуировочной характеристики: о д = 600 — абсолютная погрешность нуля, отражающая смещение градуировочной характеристики;

45 lo — интенсивность оптического когерентного излучения;

p<,pj — начальная фаза колебаний зондирующего и опорного пучков, Погрешности фотоэлектрического пре50 образователя у и д возникают иэ-за временной и температурной нестабильности параметров фотоприемника и дрейфа его нуля и изменяют его градуировочную характеристику, 55 Напряжение (1) преобразуют в цифровой код п.1 п4 — п31

Dx— п4 — п1 (щ — n1) — (пэ — п ) роких пределах в зависимости от температуры, давления и влажности среды распространения, Поскольку излучение осуществляется при разных длинах волн когерентных пучков света, то на результат определения расстояния сказывается также дисперсия скорости распространения света из-за зависимости показателя преломления среды распространения от длин волны излучения.

Цель изобретения — повышение точности определения расстояния путем исключения влияния непостоянства скорости распространения излучения и дисперсии показателя преломления среды распространения за счет сжатия диапазона перестройки частоты источника излучения.

Поставленная цель достигается тем, что в способ определения расстояния до объекта, при котором разделяют оптическое когерентное излучение на дистанционный и опорный пучки, принимают отраженный дистанционный пучок от неподвижного отражателя, совмещают в одной плоскости отраженный дистанционный и опорный пучки, измеряют в поле зрения фотоприемника первоначальную интенсивность интерференционной полосы на исходной частоте излучения, плавно изменяют частоту источника излучения, регистрируют величину порядка интерференции в процессе изменения частоты и обрабатывают результаты измерений.

Введены новые операции и условия их выполнения, а именно после регистрации первоначальной интенсивности интерференционной полосы на исходной частоте излучения изменяют длину пути основного пучка на измеренную величину; регистрируют второе значени интенсивности; сравнивают его с первона чальным значением интенсивности; изменя ют частоту излучения в направлени приближения к первоначальной интенсивно сти с фиксированием длины пути опорног пучка и частоты, при которых разность ход интерферируемых пучков в 5...10 раз превы шает порог чувствительности измерения рас стояния и не превышает 1/4„.1/8 длинь волны излучения; регистрируют третье значе ние интенсивности, сравнивают его с пред

ыдущим; восстанавливают первоначальну длину пути опорного пучка и регистрирую четвертое значение интенсивности, а рассто яние определяют из выражения где AD — измеренное изменение длины пути опорного пучка;

n> — первоначальная интенсивность интерференционной полосы;

5 п2. n2 — вторая интенсивность интерфе-! ренционной полосы, соответственно при положительном и отрицательном значении ЬО; пз, пэ — третья интенсивность интерфеI ренционной полосы, соответственно при по10 ложительном и отрицательном изменении частоты; п4, п4 — четвертая интенсивность инI терференционной полосы, соответственно при положительном и отрицательном зна15 чении изменения частоты на +Ь восстановленной начальной длине пути опорного пучка (AD = О).

Предложенный способ измерения расстояний осуществляется следующим обра20 зом.

Когерентное оптическое излучение исходной частоты разделяют на опорный и дистанционный пучки, из которых дистанционный пучок направляют на отражатель.

25 Отраженные пучки совмещают в плоскости фотоприемника, образуя интерференционные полосы. Преобразуют в поле зрения фотоприемника интенсивность интерференционной полосы, которая функциональ30 но связана с разностью фаз колебаний дистанционного и опорного пучков в электрическое напряжение

35, U = S> (1 + У ) cos — + д, (1)

2Р1 Р2

n En t (-у-)) = S2 (1 + Q) (S1 (1 + )ч ) ох

1783301 х соз ) — 2 —. + A) + А ) -5з(1 + )о) х

xlo соз -2 — з +ба. (2) где Ent (А) — целая часть числа А; AU — шаг квантования аналогового сигнала (напряжения); $з,уз,дз-чувствительность(Яз=1/Ж) 10 и погрешности аналого-цифрового преобразования; Зэ - S> Sz — нормированная чувствительность преобразования интенсивности излучения в код; р, дз — суммарная мультипликативная ()/з =уз+уз) и аддитивная 15 (A=Sr д)+А) погрешности преобразования.

По характеру проявления погрешности у(и д) являются случайными функциями времени, содеожэщими медленную нестационарную ф, () и быструю стационарную 20 (yl, Ь() составляющие. Если стационарные составляющие легко минимизировать временным усреднением, то нестационарные составляющие трудно обнаружить и в дальнейшем скорректировать.

Для коррекции медленно изменяю„л щихся погрешностей у) )/ ol код п1, соответствующий начальной интенсивности; пропорциональной разности фаз р1 - ф, подвергают функциональному преобразова- 30 нию для линеариэации зависимости код — разность фаз интерферирующих пучков п п -э cosn - .! 1+ + х гс(()) (Зз о()/3) дэ) х — -Sp(1+ 9 (у) — рг)+д (3)

2 где Sp — результирующая чувствительность линеаризованного аналого-цифрового прел п и п1=Sp(1+ Q (p1 -(щ)+д =Во(1+у)х и

x(p+q) 2л + д, (4) образо зная So - S . /2: у, д — медленно изменяющиеся результирующие мультипликативная и аддитивная „ погрешности измерительного преобразования с учетом непостоянства интенсивности излучения 4.

Код интенсивности (3) в зависимости от . изменяемого расстояния и частоты когерентного излучения изменяется Ао линейно-периодической зависимости, причем каждый . линейный участок преобразовательной характеристики соответствует изменению

Разности фаз интерферирующих пУчков от 0 55 до 2л где р — целое число фазовых циклов в 360 (2л);

q — дробное число фазового цикла, При расстоянии Dx, многим больше длины волны излучения (A«Dx), код п1соответствует одному из линейных участков преобразовательной характеристики. В пределах этого участка с учетом погрешностей преобразования расстояния D>, проходимого дистанционным пучком, имеем о1- So (1 + yj(2m>) (— ) и — 2лр)+ д (5) где м) — исходная частота источника излучения; ч — скорость распространения пучков излучения в среде распространения;

Dg — расстояние, по которому проходит опорное излучение, Регистрируют начальную интенсивность и> интерференционной полосы. Далее уменьшают длину пути, по которому проходит пучок опорного излучения, на калиброванную величину A D. которую выбирают из условия (5...10) ADp < AD < д...д Л, (6)

1 1 где Л- длина волны оптического излучения в среде распространения: ЛDp-минимальное изменение расстояния, которое может быть обнаружено интерференционным способом (порог чувствительности).

Минимальное измеряемое расстояние интерференционного способа зависит от уровня фазовых флюктуаций. Поэтому значение калиброванного перемещения ЛО можно выразить через дополнительно вносимый сдвиг (5„,10) hPp < 2m1 д...2 л, (7) где hfdf — среднеквадратичное отклонение флюктуирующей разности фаэ.

Нижний предел неравенства (6) выбран иэ соображения возможности обнаружения и регистрации минимального изменения разности хода интерферирующих пучков на фоне фазовых флюктуаций. При нормальном расп ределении фазовых флюктуаций максимальная случайная погрешность при вероятности 0,997 . не превышает утроенное значение среднеквадратических отклонений величины Ьр(,.

Поэтому коэффициент 5...10 достаточен для

1783301

10 достоверной регистрации минимального изменения разности хода D1 — 02, 8ерхний предел неравенства (6) обеспечивает преобразование разности хода 01 — D2- (1/4...1/8) и в пределах одного 5 линейного участка преобразовательной характеристики, т.Е, в пределах одной интерференционной полосы.

При уменьшении разности хода интерферирующих пучков в соответствии с (6) код 10 интенсивности изменяется в пределах од-. ного линейного участка характеристики и возрастает до второго значения

15 и пг = Яо (1 + y). (2z v1 (8) 2Л 111 ° — hp> ) З Л

01 — D2 ч

25 где hp1- дробная часть первой разности фаз, то уменьшение опорного пути может вызвать не увеличение, а уменьшение кода за счет перехода на соседний линейный участок, Переход на соседний участок характе- 30 ристики свидетельствует о выходе регистрируемой интерферен цион ной полосы из поля зрения фотоприемника. Для исключения неоднозначности отсчетов и обеспечения работы в пределах одного ли- 35 нейного участка характеристики сравнивают интенсивности п1 и п2. При регистрации результата пг < n1 увеличивают длину пути опорного пучка на ЛО и фиксируют уменьшенный код интенсивности 40 п пг = Яо (1 + У) (2ч 11 (9)

45.Если же результат регистрации соответствует (8), т.е. n2 > n1, то плавно уменьшают частоту излучения на величину hv, которую выбирают из условия приближения третьего 50 кода интенсивности к первоначальному коДУ п1 п 2(О пз-Яо(1+ y).(2л;-12 и — 2др) +д, (10) Если разность фаз при первом преобра-. 20 зовании (5) оказалась больше 270,.т,е. (5...10) hp (2_#_Ж» — — !: Й<

Неравенство (11) выполняется при этом автоматически даже при отсутствии информации о приближенном значении измеряемого расстояния, т,е, о величине разности хода D1 — D2, в процессе плавного изменения частоты.

Если результат второй регистрации соответствует соотношению (9). то по результату сравнения увеличивают частоту излучения на hv и фиксируют увеличенный код интенсивности пз = Зо(1+ у) (2л;.из. — 2лр) + д, (12) где юз = v1 + Ъ вЂ” третье значение частоты излучения.

Восстанавливают первоначальную длину пути опорного пучка (hD = О) и фиксируют четвертый код интенсивности п4- Я,(1+ у) (2л" .

2 01 — 021 ч л — 2лр) + д. (13) или в зависимости от знака приращения частоты щ = $, (1 + уг. (2гг г г — — п .— 27Ep) + д. (14) Из зарегистрированных значений кодов (5), (8), (9), (10), (12), (13) и (14) вычисляют разности кодов первого (5) и четвертого (13), (14) преобразований, а также кодов второго (8), (9) и третьего (10), (12) преобразований п

П1 П4 = П4 п1 го (1 + y)x 2D1 -(гг}

V (15) где N = v1 — hv — второе значение частоты излучения, При регистрации кода пз п1 приращение частоты соответствует условию (7), т,к. работа осуществляется в пределах того же линейного участка

1783301 (16) 5

10 ч (17) Далее определяют отношение разности кодов (15) к разности раэностных кодов (15) и (16) или (15) и (17) в зависимости от последовательности выполненных операций 15

Do (23) П 10 — Пао или — (18) n1 — Па.Оо (24) n4O — »O

Из соотношений (18) и (19) определяют разность хода дистанционного и опорного пучков

hD (20) П1 П4

D1 — D230

35 пути опорного пучка ЛЭ определяют расЕсли представить путь, проходимый диСтаНЦИОННЫМ ПУЧКОМ, В ВИДЕ D1 = D01 + Dx, где Do1 — расстояние до референтной плоскости (Do1 - D2), где Dx — определяемое расстояние, то результаты вычислений (20) и (21) можно представить в виде

П1 П4

50 и

П4 — П1 (П4 П1) (ПЗ Пг) (22) где hD — калиброванное изменение длин пути опорного пучка.

Дополнительное изменение длины пут опорного пучка hD осуществляют смещени ем неподвижного отражателя, например, воз действием электрического напряжения н пьезокерамический держатель этого отражателя. Калибровку этого смещения осуществляют по известной разности расстояний, проходимых дистанционным и опорным пучками. Для этого с помощью образцовой меры длины, например, плоскопараллельной конл

П2 — ПЗ = $о (1 + P) (27Ò Æ X пЗ п2 $о (" + j) (27Г х

n4 — n1

D1 — D2 — — у . (19)

{n4 — n1) — (пз — n j) или

П1 (П4 — П1) — (ПЗ вЂ” Пг) цевой меры 1 м с относительной погрешностью 2.10 . устанавливают известную раз-7 ность хоДа интеРфеРиРУемых пУчков 0о = D1 — D2, Затем смещают неподвижный отражатель по условию (6) с помощью приложенного напряжения. Фактическое значение изменения длины пути опорного пучка Ж определяют из соотношений (20) или (21) в зависимости от последовательности выполняемых операций (5), (8), (10) и (13) или (5), (9). (12) и (14) где п10 п20 ПЗ0 П40 I4JII4 П10 П20 ° n30, n40—

1 коды интенсивностей 4-х измерений при калибровке, Фиксируют напряжение, создающее смещение неподвижного отражателя на калиброванную величину Ж), которое в дальнейшем используют для создания калиброванного изменения длины пути опорного пучка и определения расстояния до ко нтрол и руемо го объе к та.

Таким образом, по результатам измерения четырех интенсивностей интерференционной полосы, соответствующих кодам п1, п2, п3, п4 и калиброванному изменению стояние до отражателя объекта 0х независимо от скорости распространения v и медленных погрешностей преобразования (y3) разности фаз оптических излучений в цифровой код.

Быстрые погрешности уменьшаются за счет повторных измерений и статистической обработки результатов измерений.

По сравнению со способом (3) исключено влияние на результат измерения непостоянства скорости распространения (ч).

Точное определение расстояния до отражателя контролируемого объекта может быть осуществлено с высокой точностью без знания приблизительного значения расстояния, Благодаря малым изменениям частоты излучения(hvЛ = hD/D = ((1))

А

4...8 0х исключено влияние дисперсии показателя преломления среды распространения на точность измерения.

Так, по способу(3) необходимое изменение частоты при измерении расстояния О» определяется выражением

Ь) =1Р2 1/1 = ч hm (25)

1783301

5

10 (26) ч» с сл мии

Dx nDx

20

, ф...10 v мин (28) Ь мин 4 (?ГЛ0Д(ъ (29) 45

55

Здесь Ьп — изменение числа длин волн,. перекрывающих расстояние Dx, v< и т2 — начальная и конечная частоты источника излучения; v -, с/й — скорость света в среде распространения, где c, — скорость света в вакууме, n — средний показатель преломления среды распространения.

Минимальное изменение частоты

Ь мии имеет место при Ьп - 1. Поэтому с учетом (25) имеем

По данному способу для определения того же значения расстояния согласно неравенству (11) минимальное изменение частоты источника излучения определяется условием

2тй -(— 1 — — (5...10)Ьро. (27) 1 где hp> — среднеквадратичное отклонение флюктуирующей разности фаэ, которое определяет порог чувствительности интерферометра по фазе.

Иэ выражения (27) следует, что

Коэффициент сжатия диапазона перестройки частоты источника излучения

Современные двухлучевые интерферометры имеют порог чувствительности по оптической разности фаз порядка 105...104 радиан, С учетом этого значения по данному способу диапазон перестройки частот источника излучения можно уменьшить в

Ю вЂ” 104...1 раа (Ь...1О)(1О...10- ) Возможность столь большого сжатия диапазона изменения частоты, а следовательно, малого изменения длины волны излучения, позволяет дисперсией показателя преломления, например, атмосферы, практически пренебречь.

На прилагаемом чертеже представлена структурная схема дальномера, Дальномер является примером реализации способа.

Дальномер содержит лазер 1, блок 2 перестройки частоты излучения лазера, коллиматор 3, выход которого оптически связан через светоделительный куб 4 с угол ковыми отражателями 5 и 6, Отражатель 5 является опорным и может сдвигаться только на калиброванное перемещение +. Ю, а отражатель 6 установлен на объекте, расстояние до которого от референтной плоскости 7 Dx подлежит измерению, Со светоделительным кубом 4 оптически связаны линза 3, диафрагма 9 и фотоприемник 10, к выходу которого подключен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, соединенный кодовыми выходами с шиной данных микроЭВМ

12. К шине данных через соответствующие порты ввода подключены цифроаналоговые преобразователи (ЦАП). 13 и 14, аналоговые выходы которых соединены с управляющим входом генератора 15 электрических колебаний, и пьезокерамической втулкой (держателем) 16 из титаната бария, воздействующие соответственно на блок 2 перестройки частоты и отражатель 5, Результаты вычислений

25 выводятся на цифровой индикатор 17, Дальномер работает следующим образом. Излучение лазера 1 разделяется с помощью куба 4 на опорный и дистанционный пучки., Опорный пучок отражается от отра30 жателя 5, а дистанционный — от отражателя

6, связанного с контролируемым объектом.

Отраженные пучки совмещаются линзой 8, диафрагмой 9 и кубом 4 в плоскости фотоприемника 10, с помощью которого интенсив35 ность выбранной точки интерференционной полосы преобразуется в напряжение и далее в код посредством АЦП 11, Этот код вводится в микроЭВМ 12 и подвергается функциональному преобразованию. Результат и реобразо40 вания (5) запоминается в оперативной памяти (ОЗУ) микроЭВМ 12.

По команде ЭВМ 12, записанной в ее постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), через ЦАП 14 на держатель 16 подается управляющее напряжение, которое перемещает отражатель 5 на величину 4.60, соответствующий результат преобразования (8) или (9) интенсивности полосы после функционального преобразования в ЭВМ

12 запоминается ОЗУ. Затем по команде

ЭВМ 12 через ЦАП 13 формируется управляющее воздействие на генератор 15, частота которого изменяет частоту излучения лазера 1 на величину +Ь, которая удовлетворяет условию (11). Соответствующий результат преобразования (10) или (12) интенсивности полосы после функционального преобразования в Э ВМ 12 запоминается ОЗУ. Очередной командой ЭВМ 12

1783301

n — п

Dx!

30 "4 п1 Щ (п4 —. и 3) — (пз — п ) Формула изобретения

Способ. определения расстояния до объекта, при котором разделяют оптическое когерентное излучение на дистанцйонный и опорный пучки. принимают отраженный ди-. станционный пучок от объекта и опорный пучок от неподвижного отражателя, совмещают в одной плоскости отраженный дистанционный и опорный пучки, измеряют в поле зрения фотоприемника первоначальную интенсивность интерференционной полосы на исходной частоте излучения, плавно изменяют частоту источника излучеСоставитель

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор

Корректор О.Кравцова

Заказ 4505 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

ПроизводСтвенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 восстанавливается первоначальное положение отражателя 5, и соответствующие результаты (13) и (14) после функционального преобразования запоминаются ОЗУ. После выполнения вычислений по формуле (22) результатт измерения расстояния до отражателя

6 контролируемого объекта регистрируется цифровым индикатором 17.

В программу ЭВМ 12 введен алгоритм выбора знака приращения частоты излучения лазера и перемещения опорного отражателя из условий работы в пределах одного линейного участка преобразовательной характеристики, т.е. в пределах одной интерференционной полосы. В памяти ЭВМ 12 также введено в виде константы калиброванное перемещение опорного отражателя 5 йЖ).

Рассмотренный способ использован в технологических операциях юстировки прецизионных механизмов, в частности, настройки ПЗУ на винчестерских дисках. В качестве источника когерентного излучения использован лазер типа Лà — 52-1, фотоприемником служит диодная линейка на фотодиодах ФД-271, а блок перестройки частоты представляет собой акустооптический модулятор типа МЛ-201. Диапазон измеряемых расстояний 0,001-1 м, погрешность измерения не более +0,2 мкм, при работе в среде с изменяющейся температурой и влажностью. ния, регистрируют величину порядка интерференции в процессе изменения частоты и обрабатывают результаты измерений, о т л и. ч а ю шийся тем, что, с целью повышения

5 точности после регистрации первоначальной интенсивности интерференционной полосы на исходной частоте излучения, изменяют дл ину пути опорного пучка на измеренную величину, регистрируют второе значение

10 интенсивности, сравнивают его с первоначальным значением интенсивности, изменяют частоту излучения в направлении приближения к первоначальной интенсивности с фиксированием длины пути опорного

15 пучка и частоты, при которых разность хода интерферирующих пучков в 5-10 раз превышает порог чувствительности и не превышает 1/4 — 1/8 длины волны излучения, регистрируют третье значение интенсивно20 сти, сравнивают его с предыдущим, восстанавливают первоначальную длину пути опорного пучка и регистрируют четвертое значение интенсивности, а расстояние опре деляют из выражения

25. где Ж вЂ” измеренное изменение длины пу- ти опорного пучка; n> — первоначальная ин35 тенсивность интерференционной полосы;

02, п2 — вторая интенсивность интерференционной полосы соответственно при положительном и отрица1ельном значениях Ж; пз, пз - третья интенсивность интерференци40 онной полосы соответственно при положительном и отрицательном значениях изменения частоты; п4, п4 — четвертая интен1 сивность интерференционной полосы соответственно при положительном и

45 отрицательном значениях изменения частоты при сдвиге частоты íà &+Ü и восстановленной начальной длине опорного пучка (hD = О),

Способ определения расстояний Способ определения расстояний Способ определения расстояний Способ определения расстояний Способ определения расстояний Способ определения расстояний Способ определения расстояний Способ определения расстояний 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к оптической локации, и может быть использовано для измерения дальности и скорости объектов в авиации и других областях науки и техники

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в дальнометрии, локации и метеорологии, Цель изобретения - попышзние точности

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к фазовым светодальномерам, и может быть использовано для измерения расстояний

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при светодальномерным измерениях п геодезии, геофизике

Изобретение относится к лазерной Дйльномерной технике и поэво тет повысить гочцость и расширить дигпазон измерений в геодезии и метрологии за счет сочетания импульсно-фазового метода измерения расстояний и мощного лазера с активной синхронизацией продольных мод, излучающего на дистанцию регулярную последовательность коротких световых импульсов

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к методам и средствам определения расстояний при помощи фазовых светодальномеров, и может быть использовано для бесконтактного определения расстояний, размеров и пространственного положения контролируемого объекта

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах навигации

Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности к приборам для измерения расстояний с помощью источников света, и может быть использовано для точного измерения расстояния до объектов в геодезии, строительстве, топографии, маркшейдерском деле

Изобретение относится к аппаратуре измерения расстояний и может быть использовано, например, для определения расстояния от измерительного прибора до поверхности стены, потолка помещения или до предмета (объекта) внутри или вне помещения

Изобретение относится к цифровым системам измерения дальности по отраженному от цели излучению

Изобретение относится к приборостроению, в частности к оптико-электронным приборам, предназначенным для поиска теплоизлучающих объектов и их сопровождения в сочетании с дальномером, используемым для обеспечения целеуказания оружию и решения прицельных задач

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах навигации

Изобретение относится к дальнометрии и может быть использовано в геодезии, строительстве, и т.д

Изобретение относится к области дальнометрии с применением селекции целей по дальности

Изобретение относится к измерению дальности с помощью дальномеров, использующих отраженную от цели лучевую энергию
Наверх