DE2357002B2 - Vorrichtung zum Bestimmen einer die Laufzeit von elektromagnetischer Strahlung beeinflussenden Größe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bestimmen einer die Laufzeit von elektromagnetischer Strahlung auf einer Meßstrecke beeinflussenden Größe mit einer eine erste und hochfrequente Modulation erleidende elektromagnetische Strahlung emittierenden Strahlungsquelle, der zum einen ein eine relativ zur ersten Modulation niederfrequente zweite Modulation hervorrufender und durch den Takt einer Bezugsfrequenz gesteuerter Modulator und zum anderen ein einen Meßanteil bildendes Meßstrahlenbündel und ein einen Bezugsanteil bildendes Bezugsstrahlenbündel erzeugender Strahlteiler nachgeordnet sind und mit einem eine Wiedervereinigung des Meßstrahlenbündels und des Bezugsstrahlenbündels — nach dem Durchgang des Meßstrahlenbündels durch die Meßst--ecke — bewirkenden Strahlmischer, dem ein strahlungs- und phasenempfindlicher Detektor für die Bestimmung der Phasenverschiebung zwischen dem MeSanteil und dem Bezugsanteil hinsichtlich der ersten Modulationsfrequenz nachgeordnet ist.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in der DT-AS 2 054 973 beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung enthält eine Wechselblende, mit deren Hilfe beide Anteile — also Meßanteil und Bezugsanteil — eines von der Strahlungsquelle emittierten modulierten Lichtstrahls abwechselnd und in Gegenphase unterbrochen werden. Ebenso erfolgt auch die Speisung des Strahlungsdetektors mit dem Meßanteil und dem Bezugsanteil der Strahlung alternierend, wobei der Strahlungsdetektor über eine elektrische Steuerverbindung zwischen Sender und Empfänger moduliert wird, die zusätzlich zum optischen Bezugssignalweg vorgesehen ist.

Die zu bestimmende und die ausgesandte elektromagnetische Strahlung beeinflussende Größe, die bei der oben erwähnten bekannten Vorrichtung eine Entfernung, nämlich die geometrische Länge der Meßstrecke ist, wird bei dieser Meßmethode grundsätzlich aus einem Vergleich zwischen der Phasenlage der nach Reflexion der ausgesandten Meßstrahlung an einem am fernen Ende der Meßstrecke aufgestellten Reflektor einfallenden Reflexionsstrahlung eineiieits und der Phasenlage der vor der Meßstrecke aus der emittierten Strahlung abgezweigten Bezugsstrahlung andererseits gewonnen.

Mit dem gleichen Meßprinzip wird auch bei anderen bekannten Vorrichtungen gearbeitet, wie sie in der DT-AS 17 73 859, der US-PS 36 80 964, der CH-PS 4 30 238 und in ATM, BlattV 1122 bis 13 (August 1968) beschrieben sind. Bei den erstgenannten dieser Vorrichtungen erfolgt die Aufspaltung in Meßanteil und Bezugsanteil bereits im Sender und noch vor der Emission der optischen Strahlung, während bei den letztgenannten Vorrichtungen teilweise Strahlenteiler vorgesehen sind, die eine Unterteilung der ausgesandten optischen Strahlung in einen Meßanteil und einen Bezugsanteil bewirken. Für den Empfang dieser beiden Strahlungsanteile sind jedoch gesonderte Empfänger vorgesehen, und eine Vereinigung von Meßanteil und Bezugsanteil erfolgt erst über den Phasendetektor, wobei vor der abschließenden Phasenmessung beiden Strahlungsanteilen noch jeweils eine gleiche Hilfsfrequenz zugemischt werden kann, um eine für diese Phasenmessung günstigere Zwischenfrequenzlage zu erreichen.

Für die Hilfe des obenerwähnten Grundprinzips erzielbare Meßgenauigkeit ist es nun aber von größter Bedeutung, daß der Meßstrahlungsanteil einerseits und der Bezugsstrahlungsanteil anderseits möglichst weitgehend in gleicher Weise erzeugt und aufbereitet werden, also bis auf das Durchlaufen der Meßstreckc glei-

chen Erzeugungs- und Ausbreitungsbedingungen unterliegen, um sicherzustellen, daß die später festgestellten Phasenunterschiede zwischen diesen beiden Strahlungsanteilen allein auf die Beeinflussung des Meßstrahlungsanteiles beim Durchlaufen der Meßstreckc zurückzuführen sind, also ein zuverlässiges Ma" für die auf der Meßstrecke wirksam werdende und zu bestimmende Größe darstellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß der Mtßstrahlungsanteil einerseits und der Bezugsstrahlungsanteil andererseits sendeseitig gleichzeitig erzeugt und möglichst spät voneinander getrennt sowie empfangsseitig wiederum gleichzeitig aufgenommen werden können.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der die zweite und niederfrequente Modulation hervorrufende Modulator lediglich den Strahlengang des Bezugsanteils der Strahlung beeinflußt.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung werden beide Strahlungsanteile stets gleichzeitig auf den Strahlungsdetektor gegeben, womit die Gewähr dafür gegeben ist, daß die miteinander in Beziehung zu setzenden Strahlungsanteile unter genau gleichen Bedingungen durch die Strahlungsquelle erzeugt worden sind. Weiterhin bedarf es keiner elektrischen Steuerverbindung zwischen Sende- und Empfangsseite, wodurch sich zahlreiche Quellen für Phasenfehler ausschalten lassen, wie sie bei den bekannten Vorrichtungen auftreten. Schließlich ist bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung auch automatisch für eine Kompensation von auf äußere Einflüsse im Modu'ator bzw. im Demodulator zurückgehende Fehler gesorgt, ohne daß es dazu einer zusätzlichen Eichmessung bedürfte.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im einzelnen gekennzeichnet.

In den Figuren ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht Es zeigt

F i g. 1 ein Übersichtsbild für eine Vorrichtung zum Bestimmen einer entlang einer Meßstrecke auf eine von der Vorrichtung abgestrahlte elektromagnetische Strahlung einwirkende Größe,

F i g. 2 eine Ausführungsvariante für ein Teilstück der Vorrichtung von F i g. 1 und

F i g. 3 Diagramme zur Veranschaulichung der an verschiedenen Stellen der Vorrichtung von F i g. 1 auftretenden Strahlung.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung enthält als Strahlungsquelle eine lichtemittierende Diode 2, die elektromagnetische Strahlung 3 emittiert. Durch einen die Diode 2 direkt modulierenden Präzisions-Hochfrequenzoszillator 1 erleidet die Strahlung 3 eine erste hochfrequente Modulation. Die Strahlung 3 kann beispielsweise aus sichtbarem, ultraviolettem oder infrarotem Licht bestehen, jedoch soll für das gewählte Beispiel angenommen werden, daß sichtbares Licht emittiert wird.

Die Strahlung 3 wird in einem Strahlteiler 6 in zwei Anteile, nämlich einen Meßanteil 4 und einen Bezugsanteil 5 aufgespalten. Der Strahlteiler 6 kann beispielsweise aus bekannten Spezialprismen, wie sie für die Aufteilung eines Strahlenweges in zwei unterschiedli- ⁶S ehe Strahlenwege üblich sind, oder aus einer gewöhnlichen Linse oder einer Glasplatte bestehen, wobei ir zweiten Falle der Bezugsanteil 5 aus der Lichtreflektion an der Linse oder Glasplatte entsteht

Der Meßanteil 4 der Strahlung 3 geht durch eine Linse 7 hindurch und durchläuft dann eine Meßstrecke, deren Länge gemessen werden soll und an deren Ende ein in der Zeichnung nicht dargestellter Reflektor aufgestellt ist.

Der Bezugsanteil 5 der Strahlung 3 durchläuft einen unten im einzelnen beschriebenen elektromechanischen Modulator, der mit einer niederen Bezugsfrequenz gesteuert wird und erfährt dabei eine zweite Modulation. Die auf diese Weise erhaltene, mit einer addierten oder subtrahierten Niederfrequenz modulierte Bezugsstrahlung 32 wird in einem Strahlmischer 29, der in ähnlicher Weise aufgebaut sein kann wie der oben beschriebene Strahlteiler 6, mit der am Reflektor am Ende der Meßstrecke reflektierten und durch eine Linse 30 hindurch einfallenden Reflexionsstrahlung , die somit einen durch die Meßstrecke beeinflußten Meßanteil 31 bildet, gemischt, wodurch sich eine Mischstrahlung 33 ergibt, die in einem Lichtdetektor 34 festgestellt wird, der die Eingangsstufe eines strahlungs- und phasenempfindlichen Detektors darstellt. Das der Mischstrahlung 33 entsprechende elektrische Ausgangssignal des Lichtdetektors 34 wird in einem Verstärker 35 verstärkt und einer Stufe 36 zugeführt, die als Scheitelwertgleichrichter mit im Vergleich zum Hochfrequenzsignal großer Zeitkonstante arbeitet. Anschließend wird dieses Signal über einen Wechselstromverstärker

44 einer Schaltung 45 zugeführt, die ein Tiefpaßfilter und einen Impulsformer enthält. Das in der Schaltung

45 aufbereitete Signal wird direkt oder nach einer weiteren Verarbeitung abgegeben, so daß nur Information über die Phasenlage verbleibt. Beispielsweise wird ein Ausgangsimpuls abgegeben, wenn das Signal durch Null geht.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist mit einem als elektromechanischer Zerhacker ausgebildeten Modulator ausgerüstet, der einen Halter 8 für drei Lichtleiter 9, 10 und 11 aufweist. Über diese drei Lichtleiter 9, 10 und U wird der Bezugsanteil 5 der Strahlung 3 einer rotierenden Scheibe 18 zugeführt, die ein transparentes Feld 19 und ein opakes Feld 20 aufweist. Bei dem dargestellten Beispiel führt der Lichtleiter 9 die Strahlung direkt zu einem gerade oberhalb der Scheibe 18 angeordneten Halter 14. Der zweite Lichtleiter 10 enthält eine Verzögerungsstrecke 12, die eine Phasenverschiebung der über den Lichtleiter 10 übertragenen Strahlung um 120° gegenüber der über den ersten Lichtleiter 9 direkt übertragenen Strahlung bewirkt. Der Lichtleiter 10 endet in einem Halter 15, der wieder gerade oberhalb der Scheibe 18, aber in seiner Winkellage gegenüber dem Halter 14 mit dein Ende des ersten Lichtleiters 9 um 120° in Drehrichtung der Scheibe 18 versetzt angeordnet ist. Der dritte Lichtleiter 11 enthält eine Verzögerungsstrecke 13, die einer Phasenverschiebung um 240" entspricht, und er endet in einem Halter 16, der um weitere 120° in Drehrichtung der Scheibe 18 versetzt gerade oberhalb davon an₀aordnet ist. An den Haltern 14, 15 und 16 entsprechenden Stellen sind jeweils gerade unterhalb der Scheibe 18 Halter 17 angeordnet, von denen Lichtleiter 25, 26 bzw. 27 gleicher Länge zu einem Halter 28 führen, in dem die von den drei Lichtleitern 25, 26 und 27 übertragene Strahlung zur Bezugsstrahlung 32 gemischt wird.

Das opake Feld 20 der Scheibe 18 verhindert während seiner Lage unterhalb eines der Lichtleiter 9, 10 oder 11 eine Strahlungsübertragung von diesem Lichtleiter zu dem ihm zugeordneten Lichtleiter 25, 26 bzw.

27 unterhalb der Scheibe 18. Dabei-ikann dieses Feld 20 der Scheibe 18 reflektierend, absorbierend oder brechend für das auftreffende Licht ausgebildet sein.

Be:i dem in Fig. 1 dargestellten Ausführuiijsbeispiel ist die Scheibe 18 entlang eines Durchmessers in das transparente Feld 19 und das opake Feld 20 aufgeteilt. Der Antrieb für ihre Rotation erhält die Scheibe 18 über eine Welle 23 von einem Motor 24. Das durch die Scheibe 18 hindurchgegangene Licht ist mit einer bestimmten Frequenz moduliert, die bei dem vorliegenden Beispiel mit der Drehzahl der Scheibe 18 zusammenfällt.

Für eine Analyse der Mischstrahlung 33 aus der Bezugüstrahlung 32 und der F.eflexionsstrahlung 31 bedarf es außerdem einer Information über die Drehgeschwindigkeit der Scheibe 18, und diese muß einen Bezugspunkt aufweisen. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Beispiel ist dazu der Rand der Scheibe 18 mit Linien 21 verliehen, die durch eine Lampe beleuchtet und durch einen Wandler 38 ausgelesen werden, dessen Aus- zo gangssignal die Form einer Sinuswelle mit der Drehzahl der Scheibe 18 entsprechender Frequenz aufweist und einer elektronischen Schaltung 37 zugeführt wird. Zur Gewinnung eines Bezugspunktes auf der Scheibe 18 ist diese außerdem auf ihrem Rand mit einer verbreiterten Linie 22 versehen, die im Ausgangssignal des Wandlers 38 eine Unregelmäßigkeit entstehen läßt.

Angemerkt sei in diesem Zusammenhang, daß der Bezugspunkt auch unabhängig von dem die Drehzahl der Scheibe 18 anzeigenden Signal beispielsweise unter Verwendung eines weiteren Detektors markiert werden kann.

Die elektronische Schaltung 37 wird auf diese Weise mit drei verschiedenen Signalen gespeist. Eines dieser drei Signale zeigt an, wann der Bezugspunkt auf der rotierenden Scheibe 18 eine bestimmte Lage einnimmt, ein weiteres Signal gibt die Drehzahl der rotierenden Scheibe 18 an, und ein drittes Signal zeigt an, wann die aufgefangene Strahlung durch Null geht.

Das Signa! aus dem Wandler 38 schaltet einen zur elektronischen Schaltung 37 gehörigen Zähler proportional zur Phasenlage der rotierenden Scheibe 18 weiter. Eine volle Umdrehung der Scheibe 18 entspricht beispielsweise 5000 Impulsen, was bedeutet, daß, wenn die abgestrahlte modulierte Strahlung 3 eine Frequenz von 30 MHz aufweist, eine Umdrehung der Scheibe 18 einer Strecke von 5 m entspricht Das Bezugssignal von di:r Scheibe 18 stellt den Zähler in der elektronischen Schaltung 37 jeweils auf den Wert Null zurück, und als Ergebnis davon erfolgt einmal für jede Umdrehung der Scheibe 18 eine Berichtigung. Jedesmal wenn die Schaltung 45 ein Ausgangssignal an die elektronische Schaltung 37 abgibt, wird deren Zähler auf seinem gerade erreichten Zählerstand festgehalten, und dieser Zählerstand wird dann während des gesamten Zeitabschnitts bis zum Eintreffen des nächsten Ausgangssignals der Schaltung 45 an der elektronischen Schaltung 37 durch eine an den Ausgang von deren Zähler angeschlossene Anzeigeeinrichtung 39 in digitaler Weise angezeigt

Die Anzeigeeinrichtung 39 kann beispielsweise eine durch den Zähler in der elektronischen Schaltung 37 steuerbare Anzeigeröhre enthalten. Bei der beschriebenen Arbeitsweise wird die gesuchte Entfernung in digitaler Weise zur Anzeige gebracht, es können aber auch an sich bekannte Einrichtungen angeschlossen werden, &5 die eine Aufzeichnung der gesuchten Entfernung beispielsweise auf einem Lochstreifen vornehmen.

Um die Mischstrahlung 33 im Lichtdetektor 34 optimal bestimmen zu können, ist es zweckmäßig, daß die beiden diese Mischstrahlung 33 bildenden Strahlungsanteile vor ihrer Mischung wenigstens angenähert den gleichen Intensitätspegel aufweisen. Dies kann auf verschiedenerlei Weise erreicht werden, und in F i g. 1 ist nur eine Möglichkeit zur Erreichung dieses Zieles dargestellt. Dabei ist in den Weg der Bezugsstrahlung 32 ein scheibenförmiges optisches Filter 41 und in den Weg der Reflexionsstrahlung 31 ein scheibenförmiges Filter 40 eingefügt. Diese optischen Filter 40 und 41 sind so ausgebildet, daß sie auf verschiedenen Teilen ihrer Oberfläche auch eine unterschiedliche Lichtdurchlässigkeit zeigen. Eine Drehung der Filter 40 und 41 führt daher zu einer Änderung in der Intensität der hindurchgehenden Strahlung. Die beiden Filter 40 und 41 sind über ein Getriebe 42 miteinander gekoppelt, so daß sie sich durch Verdrehen eines Knopfes 43 beide in der Weise verdrehen lassen, daß die Intensität der durch das eine Filter hindurchgehenden Strahlung abnimmt und gleichzeitig die Intensität der durch das andere Filter hindurchgehenden Strahlung zunimmt. Das so geschaffene Zweischeibenfilter führt also schon bei einer nur kleinen Verdrehung des Knopfes 43 zu einer großen Änderung im Intensitätsverhältnis für die durch die beiden Filter 40 und 41 hindurchgehende Strahlung.

Die in F i g. 1 dargestellte rotierende Scheibe 18 kann natürlich in eine beliebige Anzahl von Feldern mit unterschiedlicher Strahlungsdurchlässigkeit unterteilt werden. Als ein weiteres mögliches Beispiel ist in F i g. 2 eine rotierende Scheibe 62 gezeigt, die in insgesamt vier Felder unterteilt ist, von denen zwei Felder — darunter ein Feld 63 — transparent und zwei andere Felde, — darunter ein Feld 64 — reflektierend ausgebildet sind. Transparente und reflektierende Felder liegen einander dabei jeweils diametral gegenüber und liefern zusammen eine ander? Phasenteilung als bei dem in F i g. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel.

Auch in der Anordnung der Lichtleiter ist der in F i g. 2 dargestellte Modulator gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 1 abgeändert. In F i g. 2 sind an einen mit dem Bezugsanteil 5 der Strahlung 3 gespeisten Halter 50 zwei Lichtleiter 51 und 52 angeschlossen, die in jeweils gerade oberhalb der rotierenden Scheibe 62 angeordneten Haltern 53 bzw. 54 enden. Unterhalb der Scheibe 62 sind an im Abstrahlungsbereich der Halter 53 bzw. 54 liegenden Stellen analog zu dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 Halter 57 angeordnet, von denen Lichtleiter 60 bzw. 61 ausgehen. Da Felder der rotierenden Scheibe 62 -- darunter das Feld 64 — bei diesem Ausführungsbeispiel reflektierend ausgebildet sind, wird auf diese Felder auftreffendes Licht nach oben reflektiert und kann so zu oberhalb der rotierenden Scheibe 62 angeordneten Haltern 55 und 56 und daran angeschlossenen Lichtleitern 58 bzw. 59 gelangen.

Die Lichtleiter 51 und 52 sind gleich lang, die Lichtleiter 58 bis 61 weisen jedoch unterschiedliche Längen auf, wobei der Lichtleiter 59 so viel länger ist als ^ler Lichtleiter 58, daß sich eine Phasenverschiebung von 90° für die über diese beiden Lichtleiter übertragenen Strahlungen in Bezug aufeinander ergibt Der Lichtleiter 60 wiederum ist so viel länger als der Lichtleiter 59, daß sich eine weitere Phasenverschiebung um 90° für die darin übertragene Strahlung gegenüber der im Lichtleiter 59 übertragenen Strahlung ergibt Der Lichtleiter 61 schließlich ist so lang, daß er für die darin übertragene Strahlung eine Phasenverschiebung um insgesamt 270° gegenüber der im Lichtleiter 58 über-

tragenen Strahlung bewirkt. Die vier Lichtleiter 58 bis 61 bilden daher zusammen ein Vierphasensystern (0°. 90°, 180°, 270°). Die beiden Lichtleiter 51 und 52, die der Scheibe 62 die Strahlung zuführen, sind gegeneinander um 90° versetzt. Im übrigen arbeitet eier Modula- ■> tor nach F i g. 2 in der gleichen Weise wie der Modulator nach F ig. t.

Der in F i g. 1 dargestellte Strahlteiler 6 kann bei einer anderen Ausführungsform weggelassen werden, wenn stattdessen der Halter 8 für die Lichtleiter 9, 10 und 11 so ingeordnet wird, daß er direkt von der von der lichtemittierenden Diode 2 abgegebenen Strahlung getroffen wird.

Es ist nicht unbedingt notwendig, daß der Motor 24 für den Antrieb der rotierenden Scheibe 18 eine absolut konstante Drehzahl aufweist, da diese Drehzahl ständig durch einen eigenen Detektor, den Wandler 38. überwacht wird. Jedoch kann das Ausgangssignal dieses Wandlers 38 auch den Motor 24 für die Rotation der Scheibe 18 steuern.

An Stelle der in F i g. 1 oder in F i g. 2 dargestellten elektromechanischen Modulatoren kann auch ein elektrooptischer Modulator verwendet werden. Dieser kann beispielsweise aus einer Anzahl von KDP-Kristallen oder Flüssigkristallen bestehen. Ein solcher Modulator muß mit einer niederfrequenten, dreiphasigen Modulationsspannung gespeist werden, und er weist keinerlei bewegliche Teile auf.

In der Darstellung in F i g. 3 ist entlang der Ordinate die Signalstärke oder Signalamplitude und entlang der Abszisse die Zeit aufgetragen.

Die Kurve 70 in F i g. 3 zeigt ein Beispiel für den Bezugsantei! 5 der Strahlung 3 nach seiner Behandlung im Modulator; sie stellt also die emittierte Strahlung mit einer hinzuaddierten Niederfrequenz dar. Die Kurve 71 in F i g. 3 gibt die auf die emittierte Strahlung zurückgehende Reflexionsstrahlung 31 vor ihrer Mischung mit der Bezugsstrahlung 32 wieder. Die Kurve 72 in F i g. 3 ergibt sich aus der Mischung der Bezugsstrahlung 32 mit der Reflexionsstrahlung 31 und entspricht damit der Mischstrahlung 33 aus diesen beiden Strahlungen, und die Kurve 73 in F i g. 3 zeigt das aus dein Signal gemäß der Kurve 72 gewonnene Signal vor dessen Einspeisung in die elektronische Schaltung 37 in

Die emittierte Strahlung 3 hat die Form A -*■· B sin ei, f. Die am Reflektor am Ende der MeB-streeke reflektierte Reflexionsstiahlung 31 weist dann die Form E + F sin (ω, t f γ) auf. Beträgt die Kreisfrequenz für die Rotation der transparenten und opaken Felder der Scheibe des Modulators ru.„ so ergibt sich die durch diesen Modulator hindurchgegangene Bezugsstrahlung 32 in der Form (A + B sin W₁ 1) ■ (C 4- D sin io„ t). Wie eben erwähnt, werden die Reflexionsstrahlung 31 und die Bezugsstrahlung 32 gemischt, wobei sich ein der Kurve 72 in Fi g. 3 entsprechendes Signal ergibt, für das die Kurve 73 in F i g. 3 die Hüllkurve bildet. Das dieser Kurve 73 entsprechende Signal dient dann in Verbindung mit der Information über die Drehzahl der rotierenden Scheibe und über die Lage des Bezugspunktes auf dieser Scheibe zur Bestimmung der zeitlichen Verzögerung zwischen der emittierten Strahlung und der Reflexionsstiahlung, die wiederum ein Maß für die gesuchte Größe darstellt.

Diese gesuchte Größe kann beispielsweise die Entfernung bis zum Reflektor am Ende der Meßstrecke oder bei Durchgang der Strahlung zum Reflektor durch ein transparentes Medium die Dichte dieses Mediums sein. Außerdem kann die bestimmte zeitliche Verzögerung zur Erzeugung eines Winkels dienen, indem man die Winkeldrehung in der Weise auf den Reflektor einwirken läßt, daß dieser näher an den Sender herangeschoben oder weiter von diesem wegbewegt wird, wobei dann der Abstand zwischen Sender und Reflektor ein Maß für den gesuchten Winkel darstellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Bestimmen einer die Laufzeit von elektromagnetischer Strahlung auf einer Meßstrecke beeinflussenden Größe mit einer eine erste und hochfrequente Modulation erleidende elektromagnetische Strahlung emittierenden Strahlungsquelle, der zum einen ein eine relativ zur ersten Modulation niederfrequente zweite Modulation hervorrufender und durch den Takt einer Bezugsfrequenz gesteuerter Modulator und zum anderen ein einen Meßanteil bildendes Meßstrahlenbündel und ein einen Bezugsanteil bildendes Bezugsst/ahlenbünüel erzeugender Strahlteiler nachgeoidnet sind und mit einem eine Wiedervereinigung des Meß-Strahlenbündels und des Bezugsstrahlenbündels — nach dem Durchgang des Meßstrahlenbündels durch die Meßstrecke — bewirkenden Strahlmitcher, dem ein strahlungs- und phasenempfindlicher Detektor für die Bestimmung der Phasenverschiebung zwischen dem Meßanteil und dem Bezugsanteil hinsichtlich der ersten Modulationsfrequenz nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die zweite und niederfrequente Mo- dulation hervorrufende Modulator (8 bis 28; 50 bis 64) lediglich den Strahlengang des Bezugsanteils (5) der Strahlung (3) beeinflußt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator für die Erzeugung der zweiten und niederfrequenten Modulation einen elektromechanischen oder elektrooptischen Zerhacker enthält, der den Durchgang des ßezugsanteils (5) der Strahlung (3) im Takte der Bezugsfrequenz steuert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator für die Erzeugung der zweiten und niederfrequenten Modulation eine Mehrzahl von Strahlungsleitern in Form von Lichtleitern (9 bis 11; 58 bis 61) enthält, die durch eingebaute Verzögerungsstrecken (12, 13) unterschiedlicher Länge den Bezugsanteil (5) der Strahlung (3) in mehrere Phasenlagen aufteilen und denen eine rotierende Scheibe (18; 62) zugeordnet ist, die in mindestens ein transparentes und ein opakes Feld (19,20) oder in transparente und reflektierende Felder (63.64) unterteilt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem strahlungs- und phasenempfindlichen Detektor (34 bis 37, 39, 44, 45) ein Wandler (38) für die Überwachung der Winkellage der rotierenden Scheibe (18) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einen der Strahlenwege für den vom Modulator (8 bis 28; 50 bis 64) beeinflußten Bezugsanteil (32) und/oder für den durch die Meßstrecke beeinflußten Meßanteil (31) der Strahlung (3) unmittelbar vor dem Strahlmischer (29) ein optisches Filter (40, 41) eingefügt ist, das so gebaut ist, daß seine Drehung eine Elitninierung des Intensitätsunterschiedes zwischen den beiden Strahlungsanteilen ermöglicht.