Устройство для измерения расстояний

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республнк

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<и>853386 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9586701 (22) Заявлено 28,06,79 (21) 2785809/18-10 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 0708 81, Ьюллетеиь Йо 29

Дата опубликования описания 0 7.08,81 (51)PA. Кл З

G 01 С 3/00

G 01 С 3/08

G 01 S 9/62

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 528. 517 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.A,Ïîïoâ, С.В.Стволков, В.A.Ñèíèöûí, fO.Н.Водеников и С.Л.Розентулер

4 (71) Заявитель

Всесоюз ный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ

Изобретение относится к области высокочастотных геодезических измерений, в частности к аппаратуре для электрооптического измерения расстояний.

По основному авт.св. 9586701 описано устройство для измерения расстояний, содержащее излучатель, генератор масштабных частот, коммутатор измерительного и опорного каналов, гетеродин, фотоприемник и цифровой фаэометр, выполненный на генераторе счетных импульсов, генераторе управляющих импульсов, усилителе-формирователе, схемах совпадении и элект- 15 ронном ключе, управляемом триггером, подключенным к выходам схем совпадения (1 .

В другом известном электроопти- 20 ческом дальномере измерения для разрешения неоднозначности выполняются на двух различных масштабных частотах грубой и точной, различающихся между собой не менее, чем на два 25 порядка. Регистрация показаний при измерениях на обеих частотах осуществляется на единственном счетчике, а сопоставление показаний, а при необходимости и их коррекции выполня- 30 ются оператором после завершения измерений P2$.

Для обеспечения автоматизации коррекции показаний при разрешении неоднозначности в процессе измерения на двух масштабных частотах предлагаемое устройство для измерения расстояний дополнено вторым многоразрядным счетчиком, подключенным к выходу цифрового преобразователя разности фаз вместе с основным счетчиком через двухпоэиционный переключатель выбора масштабной частоты, при этом младшие разряды счетчика для грубой масштабной частоты соединены со старшим разрядом через схему вычитания, а одновременно они подключены вместе с выходами старших разрядов счетчика для точной масштабной частоты к преобразователю кодов, управлякщему блоком коррекции, пропускающим корректирунзцие импульсы к старшим разрядам счетчика для грубой масштабной частоты, подключенным вместе со счетчиком для точной частоты к общему индикатору через шифратор.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 — блок-схема

853386 преобразователя кодов, введенного в блок-схему устройства.

Описание работы устройства ведется применительно к случаю, когда измерение ведется соответственно на двух масштабных частотах: точной

7,5 МГц и грубой F = 75 КГц.

Напряжение соответствующей масштабной частоты подается от генератора

1 на полупроводниковый излучат ль 2.

Модулированный световой поток подается через светоделитель 3 и после отражения на ретрорефлекторе 4 на конце измеряемой линии — к фотоприемнику 5 с помощью коммутатора б, работающего на низкой частоте, например A - =50 Гц. Одновременно на фотоприемник 5 подается с гетеродина 7 на пряжение f и Г для обеспечения преобразования масштабных частот и F„ a низкую частоту b F

Г,„ = 750 Гц, на которой ве.дется измерение разности фаз, с помощью цифрового фазометра 8. На вход этого фазометра, условно представленного преобразователем 9 разности фаз в число импульсов, поступают пачки колебаний, чередуют;неся с низкой частотой Й . Раз ность фаз Р„колебаний, образующих пачки, представляется последовательностью счетных импульсов от генератора 10. При точном измерении на масштабной частоте f с помощью переключателя 11 эта выработанная последовательность импульсов направляется в счетчик

12, а пои голубом измеоении на низкой масштабной частоте à — в счетчик 13. При точном измерении фиксируется только разность фаз в пределах одного цикла и регистрируется, например, только четыре последних знака иэмеряемого расстояния путем переноса показаний счетчика 12 через дешифратор 14 на индикатор 15. После перехода в режим грубого измерения счетные импульсы поступают на низшие разряды счетчика 13. Между низшими и высшими разрядами счетчика

13, в данном случае между второй и третьей декадами, включена схема, составленная из делителя 16, элемента И 17 и триггера 18. Импульсы с выхода второй декады счетчика 13 поступают одновременно на делитель 16 и элемент И 17, запертый триггером

18. Только когда на делитель 16 и элемент И 17 поступит третий импульс, триггер 18 опрокинется и пропустйт этот третий импульс на третью декаду счетчика 13. Такой пересчет или вычитание каждых двух импульсов из трех происходит постоянно

В режиме грубого измерения, выполняемого дпя разрешения неоднозначности, в данном случае в пределах

2000 м. Для соЮМещения точного и грубого отсчетов необходима коррек-, ция, учитывающая скачкообразный пепреобразователь "2 кодов, в котором сравниваются коды, записанные в старшем разряде счетчика 12 и младших счетчика 13: На входы а, Ь, Ь, g u а, 5, 5, 3 преобразователя 22

15 подаются двоичные коды с соответст20 вукщих декад счетчиков 12 и 13. Далее выходы 6, 3 и У, L0 старших разрядов декад соединены с элементами

23, 23 типа "Не", с которых при счете О, 1, 2 и 3 выделяется логический нуль, а при счете 5, б, 7, 8 и 9 — логическая единица. Выходы элементов 23 и 23 включены паралт лельно к входам элементов 24 и 24 совпадения противоположного типа.

З0 Элемент 24 подключен к элементу т

23 через диод 25. Если на входах элементов 24 и 24 присутствует код

"00" или "11", то с их выхода снимается код "01". Если же с элемента

З5 23 подается "1", а с элемента 23

"0", то. с выхода элемента 24 попрежнему снимается "1" благодаря обратной связи выхода элемента 24 с входом элемента 24 через диод 26

40 так же, как и с выхода элемента 23.

При подаче на элементы 24 и 24 -"0" с элемента 23 и "1" - с элемента 23 с выходов этих элементов снимается код "10". Коды с выходов элементов

24 и 24 подаются через ключи 27, 27 на выходы Е, е1 преобразователя кодов для управления блоком коррекции. Для предотвращения ошибочной коррекции, возможной при отсчетах . 4, 5 и б на сравниваемых разрядах счетчиков 12 и 13 в преобразователе

22 кодов, предусмотрены элементы 28, 28 типа "И" и элементы 29, 29 тиХ га "Пе", обеспечивающие запирание элементов 24, 24 в случае выявления

55 отсчетов, не требующих коррекции, тогда с выходов е и е снимается код "01".

В зависимости от кодов, снимаемых с выходов е и Ф, делитель 19 уста4щ навливается в требуемое положение, соответствукщее пропусканию 1, 2 или 3 корректирующих импульсов при формировании кодов "10, 01 и 11" соответственно. С учетом этих импульсов, удаленных при операции вычиреход на границе смены измерительных циклов при точном измерении и связанный с ним скачок при переходе к высшим разрядам счетчика 13. Выполненная операция вычитания двух импульсов перехода к старшим разрядам счетчика 13 необходима для принятого метода ввода корректирующих импульсов в первый из этих старших разрядов, соответствующий десяткам метров для выбранных значений масштабных частот.

10 Для добавления корректирующих импульсов предусмотрен блок коррекции, составленный из делителя 19 на четыре, элемента И 20 и триггера 21.

Работой блока коррекции управляет

853386

Показания

Комбин ация

) Точный отсчет, мм

0001

0001 9999 9999

5555

4220

ГРУбый отсчет, дм

1412

1399

1399

5555

1410

1320

Показание без коррекции

140001 130001 149999 139999 134222 555555

Код на выходах е, е

10

01

Коррекция (в пятом знаке) Исправленное показание

140001 140001 139999 139999 134222 555555

Формула изобретения тания, показания старших разрядов счетчика 13 уменьшаются íà единицу, оставляются беэ изменений или увеличиваются на единицу.

Автоматическая коррекция упрощает проведение измерений, уменьшает утомляемость оператора и сокращает время работы на каждой точке.

Устройство для измерения расстояний по авт.св. «586701, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматической коррекции при разрешении неоднозначности в процессе 40 измерения на двух различных, масштабных частотах, грубой и точной, оно дополнено вторым многоразрядным счетчиком, подключенным к выходу цифрового преобразователя разности фаз вместе с основным счетчиком через дВухпозиционный переключатель выбора масштабной частоты, при этом младВозможные варианты коррекции при различных показаниях счетчиков грубого н точного отсчета представлены в таблице. шие разряды счетчика для грубой масштабной частоты соединены со старшими разрядами через схему вычитания, а одновременно они подключены вместе с выходами старших разрядов счетчика для точной масштабной частоты к преобразователю кодов, управляющему блоком коррекции, пропускающим корректнрукщие импульсы к старшим разрядам счетчика для грубой масштабной частоты, подключенным вместе со счетчиком для точной частоты к общему-индикатору через шифратор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР, 9586701, кл. G 01 С 3/00, 1967.

2. Патент США Р 3888588, кл. 356-5, 1975.