Фазометр для электрооптического дальномера

 

OnИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТВУ

Союа Саоотских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.Vl 1.1969 (№ 1348981i18-10) с присоединением заявки №

Приоритет 10ХП.1968, № Р42с/133349, ГД

Опубликовано 19.Vill.1971. Бюллетень ¹

Дата опубликования описания 21.Х.1971

1г 25/04

1с 3(02

Комитет ло делам иаобретеиий и открытий ори Сосете Мииистаое

СССР

17.77:528.

088.8) Автор изобретения

Иностранец

Харри Вендт (Германская Демократическая Республика) Заявитель

ФАЗОМЕТР ДЛЯ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОГО ДАЛЬНОМЕРА

Изобретение относится к области радиогеодезии, в частности к фазовым светодальномерам с фотоэлектрической регистрацией светового потока.

Известны фазовые светодальномеры, в которых для правильного и точного определения расстояний на нескольких модулирующих частотах измеряют фазометром угол сдвига фаз и по этому углу, частотам и скорости свега рассчитывают расстояние при помощи следующих формул:

С (Vaл аэ 9и йэ

à — tv (м м

+ (и,— n);

С

fa — Л д С 118 Ylv v+ С и

f м

1 где Е„Ее — приближенное расстояние, подлежащее измерению;

Š— измеренное расстояние;

С вЂ” скорость света;

f„ f, f3 — модулирующие частоты;

y>,, qq,, rp>,— углы сдвига фаз для определения расстояния, соответствующие частотам, М=10, m=0, +.1, +-2, ...; и1>пе — — О, 1,2> ... Значения ит и и задаются приблизительно.

Для углов сдвига фаз q:;, и «р;„их соотношение может принимать значения от 0 до М, причем i= 1, 2, 3. Приведенный расчет труден.

Целью изобретения является создание такого фазометра, с помощью которого можно бы70 бы определить расстояния без расчетов.

Для этого в предложенном фазометре между фазосдвигающей цепью и показывающим

10 устройством фазокомпенсатора установлена электромагнитная муфта.

На фиг. 1 показано расположение фазометра в электрооптическом дальномере; на фиг. 2 — фазометр и муфта со стрелочной

1б индикацией; на фиг. 3 — фазометр с цифровой индикацией.

От источника света 1 (см. фиг. 1) пучок а расходящихся лучей, пройдя линзу 2 и модулятор 8, собирается линзой 4, давая промежу2р точное изображение. Делитель 5 разделяет пучок на лучи а сравнительные, которые собираются с помощью линзы б и рефлектора 7 на фотоэлементе 8, и лучи а" измерительные, которые направляются через передающий объектив 9 на находящийся на расстоянии рефлектор 10. Измерительные лучи а", отраженные рефлектором 10, через приемный объектив 11 поступают на фотоэлемент 12.

Между делителем 5 и передающим объектиЗр вом 9 находится зеркало 13, которое отражает

312211

60 часть измерительных лучей а" через оптическую систему к зеркалу 14. Это зеркало, расположенное между приемным объективом 11 и фотоэлементом 12, отражает лучи, проходящие через оптическую систему 15, на фотоэлемент 12.

Под действием лучей а и .а" фотоэлементы

8 и 12 направляют электрические сигналы через усилитель 16 или 17 на фазометр, состоящий из фазового детектора 18 и фазокомпенсатора 19. В то время как фазовый детектор сравнивает положение по фазе сигналов, идущих от фотоэлементов 8 и 12, фазокомпенсатор 19 измеряет разность фаз серии сигналов.

Измерение проводится, например, при трех различных модулирующих частотах, паходящихся в соотношении 1: 10: 100; получают три различные разности фаз, а поэтому и три различных расстояния, причем каждое последующее больше предыдущего в 10 раз.

Фазокомпенсатор 19 содержит фазосдвигающее звено 20 (см. фиг. 2), связанное с усилителем 16 и фазовым детектором 18. С помощью поворотной головки 21 устанавливаюr фазосдвигающее звено, которое с помощью вала 22 вращает зубчатое колесо 23.

С зубчатым колесом 28 находится в зацеплении установленное на полой оси 24 подвижное зубчатое колесо 25. Ось 24 и ось колеса

25 расположены коаксиально. Пружина 26 предотвращает смещение этих осей относительно оси 27, обеспечивая движение лишь в осевом направлении. Один конец оси 24 проходит через электромагнит 28, который крепится на диске 29, жестко соединенном с осью

27. На другом конце оси 24 íà "àæåí диск 80, Электромагнит 28 с помощью переключателя

Л включается в электрическую цепь 82. Ось

27 проходит через подшипник 88. На ее свободном конце имеется поворотная головка 84.

Ось 27 передвигает шкалу 85 в направляющих

86 относительно отметки отсчета 87.

Электромагнит 28 притягивает диск 80, а вместе с ним и зубчатое колесо 25. Образуется замкнутая цепь между зубчатым колесом

25 и диском 29, а следовательно, и между осью 27. Если фазосдвигающее звено 20 начнет вращать с помощью вала 22 зубчатое колесо 28 вследствие разности сигналов от сравнительных и измерительных лучей, то шкала

85 передвинется относительно отметки отсчета

87. Если установить переключатель Л в положение, показанное пунктирной линией, то электрическая цепь 82 разомкнется, электромагнитная муфта, находящаяся между зубчатым колесом 25 и осью 27, расцепится, и прекратится передача движения шкале 85 от фазосдвигающего звена 20. Пока переключатель находится в этом положении, шкалу 85 путем вращения поворотной головки 84 в направляющих 86 можно передвинуть так, что отметка отсчета покажет на шкале нуль. В эгой установке фазосдвигающее звено 20 участия не

4 принимает, Описанный процесс повторяется столько раз, сколько модулирующих частот используют для измерения.

Фазосдвигающее звено 20 может быть установлено в тот момент, когда электромагнитная муфта находится в рабочем положении.

Фазосдвигающее звено 20 (см. фиг. 3) управляется поворотной головкой 21, которая вращает при измерении зубчатое колесо 23, находящееся на валу 22. С зубчатым колесом

28 входит в зацепление зубчатое колесо 88, жестко закрепленное на валу 89 счетного механизма 40. Счетный механизм с помощью щупа 41 устанавливается в нулевое положение; следовательно, показания в окнах 42 не связаны с поворотом вала 89. Применением щупа 41 выключается фазосдвигающее звено

20. Результат измерения сохраняется в фазосдвигающем звене 20, в то время как показание не остается. В остальном принцип дейсгвия устройства, показанного на фиг. 3, тот же, что и устройства, показанного на фиг. 2.

При измерении и установке на «нуль» р=шаются следующие уравнения, в которых р. — единственное неизвестное

Š— — а, = —.—;

С С r"1õ .

Л Л

С С V2г

ЕЗ (2 1)

Л вЂ” Л Л вЂ” Л

С %as

Е,=

1. 1 Л

После того как через замкнутую цепь при частоте f> произойдет выравнивание фаз для угла сдвига фаз ср „, осуществится установка на нуль. Благодаря этому одновременно с хорошим приближением произойдет установка на нуль для р, и з,. После этого измеряется угол сдвига фаз . на частоте f!. Полученное значение зануляется. При час;отах fq и f> проводят измерение углов сдвига фаз ср» и », результаты которых благодаря этому относятся и к углам „. и „что при установке на нулевое положение позволяет не трогать фазосдвигающее звено. Вместо угла сдвига фаз могут быть также получены соответствующие значения расстояний, если за масштаб показаний принять

С С С

) 7

Л f2 — Л f3 — f

Предмет изобретения

Фазометр для электрооптического дальномера, содержащий фазовый детектор и фазокомпенсатор, выполненный из фазосдвигающей цепи и показывающего устройства, отличаюи(ийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения расстояний, фазометр снабжен электромагпи! пой муфтой, установленной между фазосдвигающей цепью и показывающим устройством.

312211 г

j и Д Рс г. 7

Составитель Г. Н. Кучеренко

Редактор Т. 3. Орловская Техред Л. В. Куклина Корректор E. В, Исаков»

Заказ 935,9 Изд. 1Ч 1213 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 г ! и д

9 иг 1 гз

/

l .

) Ь ят