Лабораторна робота 3

Тема: Вивчення світловіддалеміра СМ-5

Мета роботи: вивчення технічних характеристик, принципу дії та

повірок віддалеміра

Будова та принцип дії СМ-5

Топографічний світловіддалемір СМ-5 призначений для вимірювання ліній в полігонометрії 2 розряду, геодезичної підготовки будівництва та інших роботах.

Основною особливістю СМ-5 є використання імпульсного методу вимірювання віддалі в схемі, характерній для фазового світловіддалеміра гетеродинного типу з цифровим фазометром.

Технічні характеристики см-5

Дальність дії 2 - 500м

Точність /один прийом/ до 3 см

Споживаюча потужність 5 Вт

Ціна одиниці молодшого розряду табло:

У режимі “Грубо”,см 1

У режимі “Точно”,мм 1

У комплект СМ-5 входить: віддалемір, 2 відбивача, 2 джерела живлення, 2 оптичних центрира, блок контрольного відліку, зарядний пристрій, 2 розрядних пристрої, термометр, 3 штатива.

Спрощена блок-схема приладу приведена на рис.10.1. Джерело світла /GQAS-світлодіод/ випромінює імпульси тривалістю 15 нс. Частота слідування імпульсів задається кварцовим генератором і складає 14,9855МГц в режимі “точно” і 0,148855 в режимі “грубо”. Відбитий сигнал подається на фотокатод ФЕМ. В ФЕМ прийнятий сигнал детектується і з допомогою напруги допоміжного генератора /гетеродина/ перетворюється на низькочастотний сигнал. Цей сигнал проходить фільтр низьких частот /ФНЧ/ підсилювач 3, підсилювач 4, схему корекції постійної, схему збігу та подається на лічильний блок /сигнальні імпульси/.

На другий вхід лічильного блоку поступають опорні імпульси низької частоти /1498,55 Гц в режимі “точно” і 14,9855 Гц в режимі “грубо”/, які утворюються в результаті змішування частоти кварцового та допоміжного генераторів. Інтервал часу між кожним опорним та сигнальним імпульсом пропорційний віддалі. Цей інтервал вимірюється шляхом підрахунку кількості імпульсів заповнення, частота яких складає 1498,55 кГц. Всі необхідні частоти отримують десятковим діленням частоти генераторів.

Значення частоти чисельно дорівнюють половині швидкості світла в стандартних умовах /відповідної розмірності/, тому кількість імпульсів заповнення підрахована лічильником і висвітлена на табло дає безпосередньо віддаль в метричній системі одиниць. В режимі “грубо” ціна одиниці молодшого розряду табло - 1 см, в режимі “точно” – 1 мм.

Рисунок 3.1 - Блок-схема СМ-5

Кожний висвітлений на табло відлік являє собою різницю результатів вимірів в режимах “дистанція” та “ОКЗ”. Переключення режимів “дистанція” та “ОКЗ” відбувається автоматично по командам програмного пристрою відлікового блоку. Поява відліка / / на табло супроводжується звуковим сигналом.

Постійну поправку світловіддалеміра компенсують з допомогою схеми корекції постійної поправки. Для цього перед вимірюванням лінії на об’єкт надівають блок контрольного відліку /відбиваюча призма/ і ручкою корекції установлюють на табло контрольний відлік, вказаний в паспорті приладу /можливі відхилення 3мм/.

Прилад має пристрій блокування відліків при тимчасовому перериванні променя сторонніми предметами. Після уникнення перешкоди робота автоматично поновлюється.

Світловіддалемір СМ-5 можна установлювати на теодоліт серії Т2.

Послідовність виконання роботи

1. Під час самостійної підготовки намалювати блок-схему та вивчити принцип дії СМ-5.

2. Скласти конспект технічних характеристик СМ-5.

3. Вивчити будову віддалеміра.

4. Виконати повірки віддалеміра у відповідності з інструкцією по експлуатації.

Звітність по роботі

1. Перелік основних технічних характеристик СМ-5.

2. Блок-схема та принцип її роботи.

3. Результати повірок віддалеміра.

Контрольні запитання

1. Перерахуйте особливості побудови схеми СМ-5.

2. Як визначається час τ_2D в СМ-5?

3. Яку функцію виконує кварцовий генератор? Допоміжний генератор?

4. Як зменшується вплив електричної складової постійної поправки СМ-5?

5. Призначення блоку контрольного відліку.

6. Якими факторами визначається точність віддалеміра?

7. Поясніть роботу цифрового фазометра.