Introdução ao princípio da medição de distância do telêmetro de ondas eletromagnéticas
Existem dois métodos de variação de ondas eletromagnéticas: variação de pulso e variação de fase.
variação de pulso
Uma parte do pulso de luz emitido pelo instrumento em uma extremidade da linha de medição entra diretamente no dispositivo optoeletrônico receptor do interior do instrumento como um pulso de referência; o restante do pulso de luz emitido também entra no dispositivo optoeletrônico receptor após ser refletido pelo espelho na outra extremidade da linha de medição. Medindo o tempo t entre o pulso de referência e o pulso refletido, a distância D pode ser obtida a partir da seguinte fórmula: , onde c é a velocidade da luz. Os telêmetros a laser usados na geodésia de satélite para medir a lua e os satélites artificiais usam o método de medição de pulso.
variação de fase
A onda de luz ou micro-ondas modulada por corrente de alta frequência é emitida de uma extremidade da linha de medição e, após retornar da outra extremidade, a diferença de fase entre a onda emitida e o eco é medida com um detector de fase. Se a frequência de modulação for f, o tempo para a onda eletromagnética ir e voltar é: onde n é
O número de semanas inteiras no tempo t. Substituindo t na fórmula do método de variação de pulso listado acima, a distância D é: , onde λ é o comprimento de onda conhecido da onda modulada, que é equivalente ao comprimento da régua para medir a distância, e n é equivalente ao número de pés completos na faixa de medição. Uma mantissa com menos de uma régua.
Para determinar o número n de todo o pé, geralmente são usados o método de frequência variável e o método de frequência fixa multinível. A primeira é fazer com que a frequência de modulação do telêmetro mude continuamente dentro de uma determinada faixa, o que equivale a alterar continuamente o comprimento da régua de medição, de modo que ela possa apenas utilizar a energia para medir a distância. Ao medir a distância, a frequência é modulada sucessivamente para que a mantissa de menos de um pé inteiro seja igual a zero. De acordo com o número de ocorrências de zero e o valor de frequência correspondente, o número n grau de toda a régua de medição pode ser determinado. Quando o método de frequência fixa multinível é usado, é equivalente a usar várias réguas de medição de comprimentos diferentes para medir a mesma distância. De acordo com a diferença de fase medida com diferentes frequências, o número inteiro n pode ser resolvido para obter a distância D.
Além de medir a diferença de fase com um detector de fase, também pode ser utilizado o método de caminho óptico variável, ou seja, o sistema óptico dentro do instrumento é usado para alterar o caminho óptico do sinal recebido para atrasar o sinal por um período de tempo. Quando o instrumento eletrônico indicar que a fase do sinal transmitido é igual à do sinal recebido, leia a mantissa diretamente na escala. Além disso, um circuito de atraso também pode ser usado para alterar a fase do sinal recebido, e o circuito pode ajustar a divisão no controlador e ler a mantissa.
