Introdução ao princípio de alcance do telêmetro fotoelétrico
O instrumento de variação fotoelétrica pode ser dividido em método de variação de pulso para medir diretamente o tempo e método de variação de fase para medir indiretamente o tempo com base no método de medição do tempo t. Telêmetros de alta precisão geralmente usam o tipo de fase.
O princípio de alcance de um telêmetro fotoelétrico tipo fase é que a luz emitida pela fonte de luz passa através de um modulador e se torna luz modulada com intensidade variável de sinais de alta frequência. Calcule a distância medindo a diferença de fase (phi) da luz modulada que se propaga para frente e para trás ao longo da distância medida.
A medição da distância pelo método de fase é equivalente a usar uma "régua leve" em vez de uma régua de aço para medir a distância, e λ/2 é o comprimento da régua leve.
Em um telêmetro do tipo fase, o medidor de fase só pode medir o número final Δ N da diferença de fase e não pode medir todo o número do ciclo N. Portanto, ele não pode medir distâncias maiores que a régua óptica. Para ampliar a faixa de medição, uma régua mais longa deve ser escolhida. A fim de resolver a contradição entre expandir a faixa de medição e garantir a precisão, duas frequências de modulação, ou seja, dois tipos de réguas ópticas, são geralmente usadas em telêmetros de curto alcance. Por exemplo, uma régua longa (chamada de régua grosseira) f1=150kHz, λ1/2=1 000m, usada para expandir a faixa de medição, medindo centenas, dezenas e metros; Régua de luz curta (conhecida como régua de precisão) f2=15MHz, λ2/2=10m, usada para garantir precisão, medindo metros, decímetros, centímetros e milímetros.
O erro de alcance de um telêmetro fotoelétrico é dividido em duas partes:
(1) Erro proporcional: um erro proporcional ao comprimento da distância medida, causado principalmente por erro de frequência, erro de índice de refração atmosférico e erro de medição da velocidade da luz no vácuo, resultando em erros nos resultados de variação. A influência do erro de medição da velocidade da luz no valor do intervalo pode ser ignorada.
(2) Erro fixo: O erro inerente de um instrumento, independente do comprimento da distância medida, incluindo erro de calibração de erro de ponto zero, erro de alinhamento entre o instrumento e o refletor, erro de medição de fase, erro de amplitude e fase, fase não -erro de uniformidade do tubo emissor de luz e erro periódico. O erro periódico vem principalmente da mesma interferência de frequência do sinal fotoelétrico interno do instrumento, e a magnitude do erro é repetida em ciclos do comprimento da régua de medição de precisão.
