Εισαγωγή στην αρχή εμβέλειας του αποστασιόμετρου ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
Μέθοδος εύρους παλμών
Ένα μέρος του παλμού φωτός που εκπέμπεται από το όργανο στο ένα άκρο της γραμμής μέτρησης εισέρχεται απευθείας στην οπτοηλεκτρονική συσκευή λήψης από το εσωτερικό του οργάνου ως παλμός αναφοράς. Αφού οι υπόλοιποι εκπεμπόμενοι παλμοί φωτός ανακληθούν πίσω από τον ανακλαστήρα στο άλλο άκρο της γραμμής μέτρησης, εισέρχονται επίσης στην οπτοηλεκτρονική συσκευή λήψης. Μετρώντας το χρόνο t μεταξύ του παλμού αναφοράς και του ανακλώμενου παλμού, η απόσταση D μπορεί να υπολογιστεί από την ακόλουθη εξίσωση, όπου c είναι η ταχύτητα του φωτός. Στη δορυφορική γεωδαισία, οι αποστασιοποιητές λέιζερ που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της σελήνης και οι τεχνητοί δορυφόροι χρησιμοποιούν τη μέθοδο εμβέλειας παλμών.
Μέθοδος εμβέλειας φάσης
Το κύμα φωτός ή ο φούρνος μικροκυμάτων που διαμορφώνεται από ρεύμα υψηλής συχνότητας εκπέμπεται από το ένα άκρο της γραμμής μέτρησης και επιστρέφει από το άλλο άκρο. Η διαφορά φάσης μεταξύ του εκπεμπόμενου κύματος και της ηχούς μετριέται χρησιμοποιώντας έναν ανιχνευτή φάσης. Εάν η συχνότητα διαμόρφωσης είναι f, ο χρόνος για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα να ταξιδεύουν εμπρός και πίσω είναι: όπου n είναι
Ολόκληρος ο αριθμός των εβδομάδων σε χρόνο t. Αντικαταστήστε το t στον τύπο της μεθόδου εύρους παλμών στην παραπάνω στήλη και η απόσταση D προκύπτει ως εξής. Στον τύπο, λ είναι το μήκος του χάρακα με το γνωστό μήκος κύματος διαμόρφωσης ισοδύναμο με τη μετρούμενη απόσταση, το N είναι ισοδύναμο με ολόκληρο το μήκος στην περιοχή μέτρησης που είναι η ουρά μικρότερη από ένα μήκος μέτρησης.
Για τον προσδιορισμό του συνολικού μήκους n, χρησιμοποιούνται συνήθως μέθοδος μεταβλητής συχνότητας και μέθοδος σταθερής συχνότητας πολλαπλών επιπέδων. Ο πρώτος είναι να αλλάζει συνεχώς τη συχνότητα διαμόρφωσης του μετρητή απόστασης μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος, το οποίο ισοδυναμεί με συνεχή αλλαγή του μήκους του χάρακα μέτρησης, έτσι ώστε να μπορεί να φτάσει με ακρίβεια την απόσταση που θα μετρηθεί. Κατά τη μέτρηση της απόστασης, ρυθμίστε τη συχνότητα βήμα προς βήμα για να κάνετε τον αριθμό των ουρών μικρότερο από ολόκληρο το μήκος ίσο με μηδέν. Με βάση τον αριθμό των μηδενικών εμφανίσεων και την αντίστοιχη τιμή συχνότητας, μπορεί να προσδιοριστεί ο συνολικός αριθμός των κλιμάκων μέτρησης n βαθμού. Όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος σταθερής συχνότητας πολλαπλών επιπέδων, ισοδυναμεί με τη χρήση πολλών κλιμάκων μέτρησης διαφορετικού μήκους για τη μέτρηση της ίδιας απόστασης. Με βάση τη διαφορά φάσης που μετράται σε διαφορετικές συχνότητες, ολόκληρος ο κύκλος n μπορεί να λυθεί για να ληφθεί η απόσταση D.
Εκτός από τη χρήση ανιχνευτή φάσης για μέτρηση, η διαφορά φάσης μπορεί επίσης να μετρηθεί χρησιμοποιώντας μια μέθοδο μεταβλητής οπτικής διαδρομής, η οποία χρησιμοποιεί το οπτικό σύστημα μέσα στο όργανο για να αλλάξει την οπτική διαδρομή του λαμβανόμενου σήματος, με αποτέλεσμα το σήμα να καθυστερήσει για μια περίοδο χρονικός. Όταν το ηλεκτρονικό όργανο υποδεικνύει ότι η φάση του μεταδιδόμενου σήματος είναι ίδια με εκείνη του λαμβανόμενου σήματος, ο αριθμός ουράς διαβάζεται απευθείας στον χάρακα. Επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα κύκλωμα καθυστέρησης για την αλλαγή της φάσης του λαμβανόμενου σήματος, το οποίο προσαρμόζει τη διαίρεση στον ελεγκτή και διαβάζει τον αριθμό της ουράς.
