(一)脉冲式测距将发射光波的光强调制成高频光脉冲,再由时标振荡器产生产生时标脉冲(周期T),二者都经过电子门;发射脉冲光打开电子门,反射回来的脉冲光关闭电子门;在开关门之间,时标脉冲计数器计数为m;则mT。为脉冲光往返传播时间t,据此可根据光速计算距离:S=CmT。2发射光束光脉冲发射器发射光脉冲反射光脉冲脉冲光发射取样棱镜接收反射光束光电接收器脉冲光接收关门开门发射接收透镜距离计算及显示时标振荡器距离计算及显示电子时标脉冲计数脉冲计数器6116
(一)脉冲式测距 16 将发射光波的光强调制成高频光脉冲,再由时标振荡器 产生产生时标脉冲(周期T0),二者都经过电子门; 0 2 1 S = CmT 61 脉冲光发射 脉冲光接收 电子门 脉冲计数器 距离计算及显示 关门 开门 发射 脉冲光打开电子门,反射回来的脉冲光关闭电子门;在 开关门之间,时标脉冲计数器计数为m;则 mT0 为脉冲光 往返传播时间t , 据此可根据光速计算距离:
(二)相位式测距用高频电振荡(周期T)将发射光进行振幅调制,使光强随电振荡而产生周期性的明暗(相位?)变化;调制光在测程上往返传播,同一瞬间仪器的发射光与接收光产生相位差4,据此可算出光波往返传播时间t。调制器调制光波砷化发光二极管高频发生器高频电振荡GaAs高频调制器调制产生调制光调制光波发射与接收J调制光波明暗相位变化6117
(二)相位式测距 17 用高频电振荡(周期T )将发射光进行振幅调制,使光强随 电振荡而产生周期性的明暗(相位φ)变化; 61 高频调制器 产生调制光 调制光波发射与接收 调制光波明暗相位变化 高频发生器 调制光在测程 上往返传播,同一瞬间仪器的发射光与接收光产生相位 差 Δφ,据此可算出光波往返传播时间 t
设光速为C.调制振汤频率为f.振汤周期T1/f.则调制光元的波长为:a=CT=因此,光速可表示为:C=·f=T调制光在测程的往返传播时间t内,变化N个整周(NT)和一个另数T,即:10t=NT+AT=TN+代入电磁波测2元距基本公式:发射接收面反射面中=2工DOCxt得到相位式测中=2元距的基本公式元AdSN+二反射22元测站棱镜1861
设光速为C,调制振荡频率为f,振荡周期T=1 / f,则调制光 的波长为: 18 f C = CT = T C f = = 调制光在测程的往返传播时间 t 内,变化 N 个整周(NT) 和一个另数ΔT,即: = + = + 2π t NT T T N = + 2 2π S N 61 因此,光速可表示为: 代入电磁波测 距基本公式: 测站 反射 棱镜 S = Ct 2 1 得到相位式测 距的基本公式:
调制频率与光尺长度A0相位式测距基本公式:N+2元由此可见,相位式光电测距和钢尺量距有一点相似之处:相当于用一支长度为入/2半波长)的“光波尺,量距,N为“整尺段数”,(/2)×(40/2元)为“余长调制频率(概值)与光尺长度(半波长)的关系:光源的波长。在标准气象状态(t=15°C,p=1013mPa)计算而得,因此,调制光的“光尺长度”,可由调制频率确定。调值频率与光尺长度的近似值关系调制频率f15MHz7.5MHz30MHz150kHz1.5MHz光尺长度入/25 m10 m20 m100m1000m1961
调制频率与光尺长度 由此可见,相位式光电测距和钢尺量距有一点相似 之处:相当于用一支长度为λ/2 (半波长) 的“光波尺” 量距,N为“整尺段数”,( λ / 2 )×(Δφ / 2π )为“余长” 19 = + 2 2π 相位式测距基本公式: S N 调制频率 f 30 MHz 15 MHz 7.5 MHz 1.5 MHz 150 kHz 光尺长度 λ/2 5 m 10 m 20 m 100 m 1000 m 61 光源的波长λ g 在标准气象状态(t =15°C , p=1013 mPa) 计算而得,因此,调制光的“光尺长度”,可由调制频率 确定。 调制频率(概值)与光尺长度(半波长)的关系: 调值频率与光尺长度的近似值关系
二、光电测距仪及反射器(一)光电测距仪开始时,光电测距仪为一架单独的测量仪器:仪器小型化后,可架设于经纬仪上方、成为测角和测距的联合体。全站仪目前,将测距仪中的光电发射和接收系统以及脉冲计、相位计等微电子元件和经纬仪的瞄准望远镜组装在一起,而成为同时可以测距和测角的电子全站仪,一般不再使用单独的测距仪。20O
20 二、光电测距仪及反射器 开始时,光电测距仪为一架单独的测量仪器;仪器小型化 后,可架设于经纬仪上方、成为测角和测距的联合体。 目前,将测距仪中的 光电发射和接收系统 以及脉冲计、相位计 等微电子元件和经纬 仪的瞄准望远镜组装 在一起,而成为同时 可以测距和测角的电 子全站仪,一般不再 使用单独的测距仪。 (一)光电测距仪 61 全站仪