Лекция Интегрирующий цифровой фазометр. Импульсно-фазовые методы измерения расстояний.

    Скачать с Depositfiles 

                    4.6.2 Интегрирующий цифровой фазометр

Значение  или линейного домера , полученное по одной паре импульсов (одного опорного и одного сигнального, следующего сразу за опорным импульсом), является недостаточно надежным, так как оно может быть искажено флуктуационными процессами в атмосфере. Это искажение может быть достаточно ощутимым. Для ослабления действия данного фактора в фазометрах накапливают (интегрируют) результаты измерений за промежутков времени , при этом  может иметь значения 100, …, 1000. На рис. 4.15 показана схема интегрирующего фазометра.

Эта схема отличается от схемы на рис. 4.13 наличием двух коммутаторов и вспомогательного счетчика, который управляет работой коммутаторов. Коммутаторы установлены на пути опорных и сигнальных импульсов с формирователей на датчик интервалов. Во вспомогательном счетчике записано число . Оно определяет количество интервалов времени , на протяжении которых будет подсчитываться количество заполняющих импульсов.

Рис. 4.15 – Схема интегрирующего цифрового фазометра

4.6.3 Импульсно-фазовые методы измерения расстояний.

Импульсный режим работы цифрового фазометра навел конструкторов на мысль, что и весь дальномер также может работать в таком режиме. Разработки в этом направлении привели к появлению нового варианта фазового метода, который называется импульсно-фазовым гетеродинным, потому что в нем также снижают частоту перед измерением разности фаз и, несмотря на импульсный режим работы, сохраняется фазовый метод измерения расстояний с характерным для него разрешением неоднозначности.

Первым шагом был переход на работу в импульсном режиме большинства узлов светодальномера, в том числе и источника света. Вследствие этого, передатчик излучает не гармонически модулированный по интенсивности световой поток, а короткие импульсы светового потока, появляющиеся в те моменты времени, когда фаза модуляции светового потока равнялась бы нулю. Частота следования кратковременных импульсов, излучаемых передающей оптической системой, равна измерительной частоте.

Приемная оптическая система принимает отраженные импульсы и посылает их на катод ФЭУ или на фотодиод для преобразования в импульсы фототока. Далее производится понижение частоты следования отраженных импульсов, т.е. обеспечивается переход к сигнальным импульсам. Этого не смог бы сделать беспрерывно работающий сигнальный смеситель. Поэтому он заменен схемой совпадений. На нее попадают импульсы фототока с ФЭУ или фотодиода и импульсы, сформированные из колебаний гетеродина. Со схемы совпадений получают импульс только в те моменты времени, когда на нее одновременно приходит импульс фототока и импульс с колебаний гетеродина (рис. 4.15). Такое совпадение имеет место только один раз за время одного периода колебаний частоты , где — измерительная частота, — частота гетеродина. При этом из схемы совпадений выходят импульсы в те моменты времени, когда фаза колебаний частоты , полученная в результате гетеродирования, будет равна нулю, т.е. когда. Поэтому говорят, что импульсы полученные с ФЭУ, несут информацию о нулевой фазе сигнальных колебаний.

Рис. 4.16 – Иллюстрация к схеме совпадений

В дальномерах функцию схемы совпадений выполняет ФЭУ или фотодиод, который работает в таком режиме, при котором при падении светового потока на его катод в анодной цепи ФЭУ ток не протекает, т.е. ФЭУ является запертым. Только в моменты поступления импульса с гетеродина ФЭУ открывается, но только на время длительности импульса. Если в этот момент времени на катод ФЭУ падает отраженный импульс, то в его анодной цепи появится импульс.

Частота  опорных колебаний, как и сигнальных, меньше измерительной частоты в 1000 или в 10000 раз. Поэтому опорные колебания можно получить путем деления измерительных колебаний.

    Скачать с Depositfiles