SU764461A1 - Электрооптический дальномер - Google Patents

Description

На чертеже показан предлагаемый дальномер .

Дальномер состоит из передающего и приемного трактов. Передающий тракт содержит передающий канал с излучателем 1 и генератором масштабной частоты 2, и передающий объектив 3. Отражатель 4  вл етс  общим элементом трактов. Приемный тракт содержит управлемый онтический коммутатор 5, приемный объектив 6, переменную апертурную диафрагму 7, зеркало 8, два приемных канала и цифровой фазометр. Оптический коммутатор 5 установлен на пересечении оптических осей приемных каналов и представл ет собой двустороннее зеркало пренебрежимо малой толщины. Оно может быть выполнено, например , в виде двух пр моугольных призм, склеенных друг с другом зеркальными гипотеиузными гран ми. 1чаждый приемный канал содержит фотоприемник 9 и 10 - во втором и первом канале соответственно, располол енный в фокусе объектива 6, смесители 11 и 12 и усилители-ограничители 13 и 14. Гетеродин 15 и измеритель уровн  (равенства) сигнала 16  вл ютс  общими дл  обоих приемных каналов. К. выходам приемных каналов подключен цифровой фазометр, содержащий триггер 17 с двум  входами и выходами, управл емый коммутатор 18, блок управлени  19, схемы совпадени  20 и 21, управл емый триггер 22, генератор счетных импульсов 23, делитель частоты импульсов 24 и счетчик 25.

Световой поток от излучател  1, подключенного к генератору 2, направл етс  объективом 3 на отражатель 4, При положении а коммутируемого зеркала 5 световой сигнал с дистанции через объектив 6 и диафрагму 7 направл етс  этим зеркалом на фотоприемник 9, а часть излучаемого светового потока (опорный световой сигнал) направл етс  зеркалами 8 и 5 на фотоприемник 10. В этом случае приемный канал I  вл етс  опорным, а канал И - сигнальным . При положении 6 зеркала 5 световой сигнал с дистанции поступает на фотоприемник 10, а опорный световой сигнал - на фотоприемник 9. В этом случае приемный канал I  вл етс  сигналом, а канал П - опорным. Электрические сигналы с фотоприемников 9 и 10 поступают на смесители 11 и 12, к которым подключен гетеродин 15. Сигнал промежуточной частоты с выходов смесителей И и 12 поступает на измеритель уровн  16 и усилители-ограничители 13 и 14, к выходам которых подключен триггер 17. С выхода а или б триггера 17 импульс, длительность которого пропорциональна фазовому сдвигу между сигналами , через коммутатор 18, управл емый синхронно с зеркалом 5 блоком управлени  19, поступает на схему совпадени  20. Па второй вход схемы 20 через схему совпадени  21 управл емую триггером 22,

поступают счетные импуЛьСЫ с генератора 23. При подаче управл ющих импульсов с блока 19, первый из которых поступает в начале измерени , а последующие после

каждого переключени  коммутатора 18 и зеркала 5, на триггер 22, последний каждый раз открывает схему 21. После прохождени  через схему 21 - счетных импульсов импульс на выходе делител  24 с

коэффициентом делени  / - переклюJ

чает триггер 22, который закрывает также каждый раз схему 2i. Здесь N - цолное

число счетных импульсов, поступающих на схему 20 от генератора 23 с частотой / за посто нное врем  измерени  9; , где т - число рабочих переключений коммутатора 18 н зеркала 5. Гакнм образом,

за все врем  в на счетчик 25 поступает

N -г счетных импульсов, а при всех рабочих положени х а (или б) коммутатора 18

,- л т и зеркала 5 - этих импульсов.

Здесь т; - длительность имнульса на выходе триггера 17, а 7- период нромежуточной частоты.

Следовательно, за все вре.м  измерени 

на схему совпадени  20 через коммутатор 18 с триггера 17 ноступает одинаковое число импульсов Та (при ноложении а коммутатора 18 и зеркала 5) и TG (ири полол ении б коммутатора 18 и зеркала 5). Причем

а - д + П l + l .

где Тд - врем  задержки светового сигнала с дистанции относительно опорного светового сигиала;

д + п + i3 + пив-а +

-врем  задержки сигнала в приемном канале П;

- l Je + ia+ м + ер 1

-врем  задержки сигнала в приемиом канале I;

Д Щ

- врем  задержки сигнала в блоках 9, 11, 13, 10, 12, 14 соответственно;

Тпйр-п - врем  задержки во втором приемном канале, вызванное наразитными световыми и электрическими наводками передающего канала на канал II;

Тпер-1 - врем  задержки в первом приемном канале, вызванное паразитными световыми н электрическими наводками передающего канала на канал I.

тп-1 - врем  задерл :ки сигнала в канале П, вызванное паразитными световыми и электрическими паводками первого канала на второй,

Ti-ii - врем  задержки в канале I, вызванное паразитными световыми и электрическими наводками канала II на канал I.

При сложении Та и тб (конечный итог измерени  рассто ни ) величины тп и TI, вход щие в Та и Тб с разными знаками, уничтожаютс .

Таким образом, погрешности, обусловленные неидентнчностыо приемных каналов I и II, взаимными паразитными электрическими и световыми наводками передающим , опорным и сигнальным каналами, в предлагаемом светодальномере исключаютс , что способствует повышению точности измерени . Кроме того, нейтрализаци  паразитного вли ни  этих наводок путем коммутации приемных каналов позвол ет при сохранении точности измерений упростить разв зки в электрических цеп х предлагаемого светодальномера (уменьшить или исключить емкости, индуктивности, резисторы ) сократить количество и размеры его экранов (электрических и световых). Все это содействует уменьшению веса, габаритов и мощности потреблени  по нитанию , что особенно важно дл  искробезонасных (практически не допускающих суммарной емкости всех конденсаторов светодальномера более 10-50 мкф) маркшейдерских малогабаритных светодальпомеров.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   I. Электрооптический дальномер, содержащий передающий канал, два приемных канала, включающих по одному фотоприемнику , смесителю и усилителю-ограничителю , гетеродин, цифровой фазометр, зеркало , днафрагму, передающий и приемный объективы, отражатель, причем выходы фотоприемннков соединены через соответствующие смесители с входами соответствующих усилителей-ограничителей, первый и второй выходы гетеродина соединены со вторыми входами смесителей, зеркало оптически, св зано с передающим каналом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены оптический коммутатор, выполненный в виде подвижного двустороннего зеркала, установленного на пересечении оптических

   осей приемных каналов с возможностью поочередного изменени  их функций, между смесител ми введен измеритель уровн  сигналов, зеркало оптически св зано с приемными каналами, а привод оптического коммутатора подключен к выходу блока управлепи  цифрового фазометра.
2. 2. Электрооптический дальномер по п. 1, отличающийс  тем, что цифровой фазометр выполнен в виде триггера, входы которого соединены с выходами соответствующих усилителей-ограничителей, первый и второй выходы соединены с первым и вторым входами управл емого коммутатора, выход которого через первую схему совпадени  соединен со счетчиком, генератор счетных и.мпульсов соединен с входом второй схемы совпадени , выход которой соединен со вторым входом первой схемы совпадени  и входом делител  частоты счетпых импульсов, выход которого через шравл емый триггер соединен со вторым входом второй схемы совпадени , выходы блока управлени  соединены с входами управл емого коммутатора, счетчика и управл емого триггера.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР АЬ 254651, кл. G 01R 25/00, 26.09.68.

   2.Патент Швейцарии № 551628, кл. G 01S 9/62 (прототип).

   , --т

   ПереЗающи,

   дающий - I нал, т мгна/

   20

   2

   I

   22

   25