Introduktion till principen för avståndsmätning av elektromagnetisk vågavståndsmätare
Det finns två metoder för elektromagnetisk vågavstånd: pulsintervall och fasavstånd.
pulsintervall
En del av ljuspulsen som sänds ut av instrumentet vid ena änden av mätledningen kommer direkt in i den mottagande optoelektroniska enheten från insidan av instrumentet som en referenspuls; resten av den emitterade ljuspulsen kommer också in i den mottagande optoelektroniska enheten efter att ha reflekterats av spegeln i andra änden av mätlinjen. Genom att mäta tiden t mellan referenspulsen och den reflekterade pulsen kan avståndet D erhållas från följande formel: , där c är ljusets hastighet. Laseravståndsmätarna som används i satellitgeodesin för att mäta månen och konstgjorda satelliter använder alla pulsavståndsmetoden.
fasintervall
Ljusvågen eller mikrovågen som moduleras av högfrekvent ström sänds ut från ena änden av mätlinjen, och efter återkomst från den andra änden mäts fasskillnaden mellan den utsända vågen och ekot med en fasdetektor. Om moduleringsfrekvensen är f, är tiden för den elektromagnetiska vågen att gå fram och tillbaka: där n är
Antalet hela veckor i tiden t. Genom att ersätta t i formeln för pulsavståndsmetoden listad ovan är avståndet D: , där λ är den kända våglängden för den modulerade vågen, vilket är ekvivalent med längden på linjalen för att mäta avståndet, och n är ekvivalent med antal hela fötter på mätområdet. En mantiss som är mindre än en linjal lång.
För att bestämma antalet n för hela foten används vanligtvis metoden med variabel frekvens och metoden med fast frekvens med flera nivåer. Den förra är att få avståndsmätarens modulationsfrekvens att ändras kontinuerligt inom ett visst område, vilket motsvarar att kontinuerligt ändra längden på mätlinjalen, så att den bara kan använda upp energin för att mäta avståndet. Vid mätning av avståndet moduleras frekvensen successivt så att mantissan på mindre än en hel fot är lika med noll. Beroende på antalet förekomster av noll och motsvarande frekvensvärde kan antalet n grad av hela mätlinjalen bestämmas. När metoden med fast frekvens med flera nivåer används motsvarar det att använda flera mätlinjaler av olika längd för att mäta samma avstånd. Enligt fasskillnaden uppmätt med olika frekvenser kan heltalstalet n lösas för att erhålla avståndet D.
Förutom att mäta fasskillnaden med en fasdetektor kan metoden med variabel optisk väg också användas, det vill säga det optiska systemet inuti instrumentet används för att ändra den optiska vägen för den mottagna signalen för att fördröja signalen under en period av tid. När det elektroniska instrumentet indikerar att fasen för den överförda signalen är densamma som den för den mottagna signalen, läs mantissan direkt på skalan. Dessutom kan en fördröjningskrets också användas för att ändra fasen för den mottagna signalen, och kretsen kan justera divisionen på styrenheten och läsa mantissan.
