Introduzione al principio di misurazione del telemetro fotoelettrico
Lo strumento di misurazione fotoelettrico può essere suddiviso in metodo di misurazione a impulsi per la misurazione diretta del tempo e metodo di misurazione di fase per la misurazione indiretta del tempo basato sul metodo di misurazione del tempo t. I telemetri ad alta precisione utilizzano generalmente il tipo di fase.
Il principio di misurazione di un telemetro fotoelettrico di tipo fase è che la luce emessa dalla sorgente luminosa passa attraverso un modulatore e diventa luce modulata con intensità variabile di segnali ad alta frequenza. Calcolare la distanza misurando la differenza di fase (phi) della luce modulata che si propaga avanti e indietro sulla distanza misurata.
La misurazione della distanza con il metodo di fase equivale a utilizzare un "righello di luce" invece di un righello di acciaio per misurare la distanza e λ/2 è la lunghezza del righello di luce.
In un telemetro di tipo fase, il misuratore di fase può misurare solo il numero di coda Δ N della differenza di fase e non può misurare l'intero numero di ciclo N. Pertanto, non può misurare distanze maggiori del righello ottico. Per espandere l'intervallo di misurazione, è necessario scegliere un righello più lungo. Per risolvere la contraddizione tra l'ampliamento del campo di misurazione e la garanzia della precisione, sui telemetri a corto raggio vengono generalmente utilizzate due frequenze di modulazione, ovvero due tipi di righelli ottici. Ad esempio, un righello lungo (chiamato righello grossolano) f1=150kHz, λ1/2=1 000m, utilizzato per espandere l'intervallo di misurazione, misurando centinaia, decine e metri; Righello leggero corto (denominato righello di precisione) f2=15MHz, λ2/2=10m, utilizzato per garantire la precisione, misurare metri, decimetri, centimetri e millimetri.
L'errore di distanza di un telemetro fotoelettrico è diviso in due parti:
(1) Errore proporzionale: un errore proporzionale alla lunghezza della distanza misurata, causato principalmente dall'errore di frequenza, dall'errore dell'indice di rifrazione atmosferico e dall'errore di misurazione della velocità della luce nel vuoto, con conseguenti errori nei risultati della portata. L'influenza dell'errore di misurazione della velocità della luce sul valore della distanza può essere ignorata.
(2) Errore fisso: errore intrinseco di uno strumento, indipendente dalla lunghezza della distanza misurata, compreso errore di calibrazione dell'errore del punto zero, errore di allineamento tra lo strumento e il riflettore, errore di misurazione di fase, errore di ampiezza e fase, fase non -errore di uniformità del tubo emettitore di luce ed errore periodico. L'errore periodico deriva principalmente dall'interferenza della stessa frequenza del segnale fotoelettrico interno dello strumento e l'entità dell'errore si ripete in cicli pari alla lunghezza del righello di misurazione di precisione.
