3.3 Виключення багатозначності при вимірюваннях на фіксованих частотах.

Для виключення багатозначності може бути використаний ряд фіксованих частот (звичайно 3 або 4). В основу метода положено ідея: неоднозначності не буде, якщо , тобто довжина хвилі масштабної частоти буде більшою подвоєної віддалі або . В даному випадку безпосередньо вимірюється фазовий зсув , який дасть можливість знайти віддаль :

, (3,19)

f₁

f ₂

f ₃

Рис. 3.2 Безпосереднє вимірювання фазового зсуву

Приклад 4.

Для однозначного виміру лінії . Приймемо Знайдемо виміряну віддаль, якщо .

Приймемо довжину хвилі постійною, і диференціюючи формулу, отримаємо: , (3.20)

Де m_D – СКП виміру лінії;

- СКП виміру різниці фаз.

Приймаючи до уваги, що технічні можливості фазометрів обмежуються, точність виміру різниці фаз приблизно 1⁰.

- недостатня для геодезичних вимірів.

Уточнимо довжину лінії на більш короткій довжині хвилі дорівнює похибці заокруглення.

m_N – повинно бути , що обумовить похибку у віддалі m_D:

, (3.21)

- уточнена довжина лінії.

Продовжуючи вімірювання на більш коротких хвилях, можна досягнути необхідної точності. Такий метод виключення багатозначності називається методом рознесених фіксованих частот.

0. 3.4. Виключення багатозначності на близьких фіксованих довжинах хвиль (частот).

Виключення багатозначності може бути виконано і на близьких по значенню фіксованих довжинах хвиль (частот). При цьому використовують довжини хвиль:

,

Подальші дії аналогічні до методу рознесених частот.

Лекція 4.

Функціональні схеми світловіддалемірів.

Всі фазові віддалеміри складаються з чотирьох основних вузлів:передавача, приймача, фазовимірювального пристрою та відбивача. Три перші вузли розміщують на одному кінці лінії,а відбивач – на другому.

4.1 Загальна функціональна схема віддалеміра.

Загальна функціональна схема віддалеміра.

Передавач випромінює високочастотні несучі ЕМ коливання , які є модульованими вимірюваними коливаннями. У СД несучими є ЕM коливання оптичного діапазону , джерелом яких може бути лампа, світлодіод або лазер. Джерелом випромінювання коливань є генератор, напруга з якого прикладається до модулятора. Світловий промінь з джерела проходить через модулятор і в ньому під впливом виміряної напруги відбувається модуляція світлового променя. У СД використовують тільки два види модуляції: за інтенсивністю або за еліпсом поляризації. Передавальна оптична система посилає модульований промінь вздовж лінії яку вимірюють. Якщо джерелом світла є світлодіод то модуляцію інтенсивності його випромінювання переводять прикладанням виміряної напруги безпосередньо до світлодіода. Відбивачі СД пасивні, бо вони тільки відбивають світловий промінь в напрямку на приймач, який знаходиться біля передавача. Основною їх частиною є дзеркальна поверхня, яка відбиває присланий промінь. Приймачем СД є приймальна оптична система. Вона вловлює світло , відбите відбивачем, і скеровує його на фазометр. На фазометр крім коливань з приймача , подають виміряну напругу із генератора передавача. Біжуча фаза цієї напруги дорівнює фазі модуляції φ_пер променя на початку його шляху. Фаза модуляції світлового потоку дорівнює фазі модулюючої напруги в точці його виходу з модулятора. Тому початком вимірюваної лінії у СД є вихід з модулятора. Фазою φ_в вважають фазу модуляції відбитого світлового променя на вході в фазометр, бо там закінчується шлях світлового променя. (4.1). Істотне значення в принципі дії та конструкції СД має його фазовимірювальний пристрій. Тому, в основі поділу СД на 3 покоління лежить спосіб вимірювання різниці фаз або тип фазометра.