Читальный зал -->  Наземные лазерные дальномеры 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

аадаю1ций генератор

Передающая оптическая система

			Фазо -		Коммутатор
Смес	лтель		вращатель		фазы

Тетеродин

Нуль- индикатор

. - Зеркальный отражатель

Приемная оптическая система

Синхронный детектор

Рис. 22. Функциональная схема КДГ-3 , . .

при измерении разности фаз возможна только в пределах угла 2зх радиан. В противном случае возникает многог значность отсчета дальности. Выход из этого положения находят в том, что используют две масштабные частоты, первая служит для грубого определения дальности, вторая - для более точного.

Этот принцип положен в основу отечественрюго геодезического дальномера КДГ-3. Функциональная схеМа дальномера приведена на рис. 22. Назначение блоков понятно из рисунка. Источником излучения служит полупроводниковый диод из арсенида галлия. Его излучение модулируется задающим генератором и направляется на зеркальный отражатель, установленный на противопо- ложном конце измеряемой линии. Отраженное излучение принимается приемной системой и фокусируется на фотоэлектронном умножителе. Особенностью дальномера является то, что процессы фазового детектирования и гетеродинирования сигналов происходят непосредственно в околокатодном пространстве ФЭУ. Эти процессы осуществляются таким образом. Часть напряжения от задающего генератора подается на смеситель. Одновременно на него же подается напряжение от стабилизированного кварцами гетеродина. На выходе смесителя образуется промежуточная частота 100 кГц, которая через фазовращатель подается на специальный электрод у фото-

катода ФЭУ. На другой электрод подаегся напряжение от гетеродина. Таким образом фототок, вызываемый принятым от отражателя излучением, будет еще вторично модулироваться высокочастотным сигналом, создаваемым гетеродином. Это приведет к появлению в фототоке ФЭУ переменной составляющей с разностной частотой задающего генератора и гетеродина, т. е. с частотой 100 кГц. Фаза этой переменной составляющей фототока будет зависеть от измеряемого расстояния. Полученная переменная составляющая фототока взаимодействует с. электрическим полем, создаваемым напряжением, подаваемым на верхний электрод со смесителя через фазовращатель и коммутатор фазы. При этом происходит фазовое детектирование, так как фототок будет зависеть от разности фаз между опорным и отраженны. сигналами. Фазовращатель позволяет плавно изменять фазу опорного сигнала, что дает возможность довести разность фаз между опорным и отраженным сигналом до 90 или 270°. При этом отсчет по щкале фазовращателя соответствует разности фаз между опорным и. отраженным сигналами. Сигнал с ФЭУ подается на синхродетектор и-нуль-индикатор. Показания нуль-индикатора будут равны нулю при разности фаз между опорным напряжением и отраженным сигналом, равной 90 или 270°. При этом Измеряемое расстояние можно выразить таким образом

где п - число целых циклов, ф - фаза отраженного сигнала, фо-фаза сигнала нулевого отсчета.

Таблица 9

Основные характеристики геодезических дальномеров [15]

Тип дальномера	Источник	Длина	лгощ-	Даль-	Погреш-
и страна	излучения	волны.	ность. мВт	ность.	ность,
СССР, ГД-314	Арсенид галлия	0.91
СССР, КДГ-3	Арсенид галлня	0,91
СССР, Кварц	Гелий-неон	0,63
СССР,
Кварц-3	Гелий-неон	0,63
	Гелий-неон	0,63
Франция	Гелий-неон	0,63			5
Швеция	Арсенид галлия	.0.91		1,7 5

- Поскольку п неизвестно, то для разрешения неоднозначности в геодезическом дальномере используется три частоты модуляции: 30, 29,9 и 27 МГц. Это обеспечивает разрешение неоднозначности в пределах 1500 или 50 м в зависимости от того, какие частоты используются.

В табл. 9 приведены некоторые характеристики зарубежных и отечественных геодезических дальномеров.

2.2. ЛАЗЕРНАЯ ГИРОСКОПИЯ

Хорошо известно из учебников средней школы, что основой механического гироскопа является ротор, обладающий свойством сохранять свое положение в пространстве. Чем ротор быстрее вращается, тем упорнее и с большей силой он сопротивляется всякой попытке изменить направление оси его вращения. Поэтому такой ротор используют как хранитель направления, датчик угла поворота и т. д. Скорости современных роторов достигают десятков тысяч оборотов в минуту. И вот стали проявляться недостатки гироскопов, использующих быстро вращающиеся роторы: во-первых, требуются уникальные подшипники, во-вторых, необходима предельная балансировка, в-третьих, из-за влияния трения в осях происходит уход гироскопа, который необходимо компенсировать, чтобы получить правильные показания.

Ученые стали искать устройства, которые смогли бы заменить роторный гироскоп. Вспомнили об эксперименте Альберта Майкельсона, выполненном в конце прош-лого века. А. Майкельсон задумал обнаружить влияние вращения на скорость распросгранения света. Для этого он использовал суточное вращение Земли. Ввиду малого значения угловой скорости Земли (15 угловых градусов в час) ему пришлось сделать прибор большого размера. Схема этого прибора показана на рис. 23. На нем показана система зеркал, образующая большой контур и малый контур. В левой части контура размещается источник света Л, от которого свет через щель Щ направляется на полупрозрачное зеркало 3]. Световой поток разделяется на два, один идет в обход малого и большого контуров по часовой стрелке, другой - против. Затем они встречаются на элементе П, которым может быть матовое стекло. Предположим теперь, что Майкельсон имел монохроматический источник света. Тогда

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.