Устройство для измерения расстояний

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>870919 (61) Дополнительное к авт. свид-ву н» 586701 (22) Зая влено 04.01.80 (21) 2862049/18 — 10 с присоединением заявки М (28) Приоритет (51)М. Ê1.

6 01 С 3/00

6 01 С 3/08

6 01 $9/62

1ЬаударатвенныН квинтет

СССР

Опубликовано 07 10 81 Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 07.10.81 на делаи нзааретеннй н атнрытнй (S3) УДК 528.517 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. А. Попов, В. А. Синицын, С. В. Стволков и Ю. Н. Воденнков

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно — исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (71) Заявитель

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ

Изобретение относится к области высокоточных геодезических средств для измерения расстояний, находящих применение в частности в маркшейдерии и при строительстве крупных инженерных сооружений.

По основному авт. св. Р 586701 известно устройство для измерения расстояний, содержащее генератор масштабных частот, излучатель, коммутатор измерительного и опорного каналов, фотопргемник и цифровой фазометр, в котором, генератор счетных импульсов подключен через ключ, открываемый триггером, соединенным по входу со схемами совпадения. Входы этих схем совпадения соединены с усилителем-формирователем и генераторами управляю1цих импульсов (-1).

Такое устройство позволяет измерять сравнительно малые расстояния с высокой точностью, но дальность его действия в условиях запыленной атмосферы оказывается ограниченной.

11ель изобретения — увеличение дальности действия.

Это достигается тем, что в устройство введен между генератором масштабных частот и излучателем электронный ключ, управляющий вход которого подключен к дополнительному выходу генератора управляющих импульсов.

Такое включение позволяет обеспечить такой режим работы излучателю, при котором при неизменной средней. мощности полупроводниковый излучатель испускает на дистанцию световые пакеты повышенной скорости.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства, на фиг. 2 — эпюры напряжений, поясняющие работу схемы. . Устройство содержит генератор 1 масштабных частот, электронный ключ 2, излучатель 3, отражатель 4, расщепитель 5, фотоприемник 6, коммутатор 7 измерительного и контрольного каналов, гетеродин 8, цифровой фазометр 9, состоящий из формирователя 10 импульсов, схем 11 и 12 совпадения, генератора 13 управляющих импульсов, триггера 14, ключа

15, генератора 16 счетных импульсов, счетчика

17 числа импульсов и цифрового индикатора

18.

Генератор 1 масштабных частот вырабатывает высокочастотное колебание, которое по870919 ступает на электронный ключ 2. Электронный ключ отпирается импульсами Он поступающими с генератора 13,. который расположен в фазометре 9. С выхода ключа пакеты напряжений масштабной частоты О подаются на излучатель

3 и модулируют его излучение. Длительность пакетов в несколько раз меньше полупериода коммутации. Модулированный световой поток поступает на расщепитель 5 и через него на отражатель 4. От отражателя измерительный сигнал направляется на фотоприемник 6 через коммутатор 7. Через тот же коммутатор на фотоприемник попадает контрольный сигнал от расщепителя 5. Таким образом на фотоприемник поочередно с низкой частотой 03 пропускаются измерительный U или контрольный U " сигналы.

Подача напряжения U для срабатывания коммутатора осуществляется от генератора 13 управляющих импульсов. С гетеродина 8 на фотоприемннк

6 подается напряжение гетеродинной частоты. На выходе фотоприемника выделяются пакеты напряжений 04 и 04, несущих измерительную и контрольную фазы. В связи с различной длиной оптического пути прохождения измерительного и контрольного сигналов, пакеты напряжений 04

И и U сдвинуты по фазе для моментов перехода

К

25 через нуль мгновенных значений сравниваемых колебаний на величину =4++ mt где « « — искомая разность фаз;

m — целое число фазовых циклов.

Пакеты сигналов Ug и 04 поступают в цифрок вой фазометр 9, на входе которого имеется формирователь 10. Формирователь 10 представляет собой нуль-орган, действие которого сводится к генерированию импульсов с короткими фронтами в моменты прохождения мгновенных значений напряжений 04 через нуль. Продиффереицированные импульсы Оа- с выхода формирователя поступают на две схемы 11 и 12 совпацения. Схемы совпадения срабатывают поочередно от генератора 4О

13.

На второй вход схемы 11 совпадения подается импульс 0 . Импульс присутствует на входе схемы 11 совпадения в интервале времени, в течение которого на первом входе той же схемы 11 45 совпадения имеет место пакет импульсов «ф задаваемых световым сигналом, пришедшим с дистанции. Начало импульса О® приходится на середину импульса U .

На второй вход схемы 12 совшщения подает- se ся импульс 0» действующий уже в интервале времени, в течение которого на схему совпадения приходит пакет импульсов 0>, задаваемых

К световым сигналом, пришедшим с контрольного канала..

3а время действия импульса 0< через схему

11 совпадения пройдет пакет импульсов О® эа время действия импульса U через схему 12 совпадения пройдет пакет импульсов 09. Первый импульс из пакета Uj переключит триггер 14 и положит начало импульсу U+о, а первый импульс из пакета 09 снова переключит триггер

14 и закончит импульс 01д. Импульс 0 «э. отпирает ключ 15, который пропускает от генератора 16 счетных импульсов определенное число импульсов 0 . Количество импульсов N в последовательности определяется выражением

N=mN4+ nó, mФ-+ nX где m — целое число;

Ng — количество счетных импульсов, сумма периодов повторения; которых равна одному периоду колебания промежуточной частоты;

Т вЂ” период колебания промежуточной частоты;

à — период следования счетных импульсов;

n — число счетных импульсов, пропорциоХ нальных

g< (О л < Nl).

Последовательность- импульсов N поступает на счетчик 17. Так как емкость счетчика равна

Nl, то он производит пересчет числа импульсов

mNl и в момент остановки запомнит только число импульсов n„. Со счетчиком 17 связан ци4ровой индикатор 18, на котором отображается разность фаз « у в дискретной цифровой форме.

Формула изобретения

Устройство для измерения расстояний по авт. св. № 586701, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения дальности действия, в него введен между генератором масштабных частот и излучателем электронный ключ, управляющий вход которого подключен к дополнительному выходу генератора управляющих импульсов. с

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ¹ 586701, кл. G 01 С 3/00, 1976.

В70919

Фиг. Р

Составитель Ю. Ферштман

Техред М; Рвйвес Корректор О. Билак

Редактор JL Павлова

Подписное

Филиал ППП "Патент", r, Yerapog, vm. Проектнаи, 4

Заказ 8415/9 Тираж 645

ВНИИПИ Государственного комитеФа СССР ао делам изобретений и открытий

113635, Москва, Ж-35, Ра скал наб., д. 4/5