Johdatus sähkömagneettisen aallon etäisyysmittarin etäisyysperiaatteeseen
Pulssin mittausmenetelmä
Osa laitteen lähettämästä valopulssista mittauslinjan toisessa päässä menee suoraan vastaanottavaan optoelektroniseen laitteeseen instrumentin sisältä referenssipulssina; Sen jälkeen kun jäljellä olevat emittoidut valopulssit heijastuu takaisin mittauslinjan toisessa päässä olevasta heijastimesta, ne tulevat myös vastaanottavaan optoelektroniseen laitteeseen. Mittaamalla vertailupulssin ja heijastuneen pulssin välinen aika t voidaan laskea etäisyys D seuraavasta yhtälöstä, jossa c on valon nopeus. Satelliittigeodesiassa kuun mittaamiseen käytetyt laseretäisyysmittarit ja keinotekoiset satelliitit käyttävät pulssietäisyysmenetelmää.
Vaiheen vaihtelumenetelmä
Korkeataajuisella virralla moduloitu valoaalto tai mikroaalto lähtee mittausjohdon toisesta päästä ja palautetaan toisesta päästä. Lähetetyn aallon ja kaiun välinen vaihe-ero mitataan vaihetunnistimella. Jos modulaatiotaajuus on f, sähkömagneettisten aaltojen edestakaisin kulkemisen aika on: missä n on
Viikkojen kokonaismäärä ajassa t. Korvaa t yllä olevan sarakkeen pulssin mittausmenetelmän kaavaan ja etäisyys D saadaan seuraavasti. Kaavassa λ on viivaimen pituus tunnetulla modulaatioaallonpituudella, joka vastaa mitattua etäisyyttä, N vastaa koko mittausalueen pituutta, joka on pienempi kuin yksi mittauspituus.
Kokonaispituuden n määrittämiseen käytetään yleensä vaihtelevan taajuuden menetelmää ja monitasoista kiinteätaajuista menetelmää. Edellinen on etäisyysmittarin modulaatiotaajuuden jatkuva muuttaminen tietyllä alueella, mikä vastaa jatkuvaa mittausviivaimen pituuden muutosta, jotta se saavuttaa tarkasti mitattavan etäisyyden. Kun mittaat etäisyyttä, säädä taajuutta askel askeleelta, jotta pyrstöjen lukumäärä on pienempi kuin koko pituus yhtä suuri kuin nolla. Nollan esiintymisten lukumäärän ja vastaavan taajuusarvon perusteella voidaan määrittää mitta-asteikkojen kokonaismäärä n aste. Monitasoista kiinteätaajuista menetelmää käytettäessä se vastaa useiden eripituisten mitta-asteikkojen käyttämistä saman etäisyyden mittaamiseen. Eri taajuuksilla mitatun vaihe-eron perusteella voidaan ratkaista koko jakso n etäisyyden D saamiseksi.
Sen lisäksi, että mittaukseen käytetään vaiheilmaisinta, vaihe-ero voidaan mitata myös muuttuvan optisen polun menetelmällä, joka käyttää instrumentin sisällä olevaa optista järjestelmää muuttamaan vastaanotetun signaalin optista polkua, jolloin signaali viivästyy tietyn ajan. ajasta. Kun elektroninen instrumentti osoittaa, että lähetetyn signaalin vaihe on sama kuin vastaanotetun signaalin, loppunumero luetaan suoraan viivaimesta. Lisäksi vastaanotetun signaalin vaihetta voidaan muuttaa viivepiirillä, joka säätää ohjaimen jakoa ja lukee loppunumeron.
