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相位式測距原理在A點安置測距儀,在B點安置反射棱鏡,儀器發(fā)射出調(diào)制光,經(jīng)反射后被儀器接收。如果能測出調(diào)制光往返傳播的時間Δt,即可以計算出儀器至棱鏡的距離S

S相位式測距儀一般使用調(diào)制光波測距波(Measuringwave),低頻信號載波(Carrierwave),高頻信號調(diào)制波(Carrierwavemodulatedbymeasuringwave)相位式測距原理在A點安置測距儀,在B點安置反射棱鏡,儀器發(fā)射出調(diào)制光,經(jīng)反射后被儀器接收。如果能測出調(diào)制光往返傳播的時間Δt,即可以計算出儀器至棱鏡的斜距S

設(shè)測距儀在時刻發(fā)射出相位為的信號,在被接收,則信號傳播產(chǎn)生的相位延遲為

可表示為N個整波加一個不足整波的部分,相當(dāng)于N個整尺段加一個余長通常將稱為“光尺”長度相位式測距與鋼尺量距類似嗎??lΔl總距離=nl+Δll:鋼尺整尺長度Δl:不足整尺段長度相位式測距原理(續(xù))測相裝置只能測定不足整周的部分ΔN(0~2π),因此產(chǎn)生未知數(shù)N??梢韵胂螅?dāng)光尺長度大于待測距離時,N=0,故可通過加大調(diào)制波長解決未知數(shù)N的問題。但另一方面,測相計的精度是一定的(如1/1000),即測距誤差與調(diào)制波長成正比。為解決這個問題,測距儀采用多級調(diào)制頻率配合測距:以低調(diào)制頻率(長波長)保證測程,使最大測尺波長大于標(biāo)稱測程的兩倍;以高調(diào)制頻率(短波長)保證精度。

某測距儀采用兩級測尺頻率,λ1=20m,λ2=2000m,則對應(yīng)λ1和λ2有若測量1000m內(nèi)的距離,則N2=0,由此可求出N1的值。實際上,多頻率或稱為多尺度的概念應(yīng)用很廣泛,例如鐘表就是一個典型的例子時針——走得最慢,測大數(shù)(小時)分針——走得較快,測相對小的數(shù)(分)秒針——走得最快,測最小的數(shù)(秒)Thinkover…儀器結(jié)構(gòu)相位式測距儀的基本架構(gòu)由載波光源產(chǎn)生的光波,經(jīng)調(diào)制器被高頻電波調(diào)制為連續(xù)信號,該信號發(fā)射后沿測線到達反射器,經(jīng)反射后被接收器所接收,進入混頻器(Ⅰ)變成中低頻的測距信號e測;高頻電波的另一路則直接進入混頻器(Ⅱ),變成與e測同頻率的基準(zhǔn)信號e基。由比相器中對e測和e基進行相位比較,由相位差計算出距離值。全站式:全站型電子速測儀TotalStation(全站儀)——電子經(jīng)緯儀與測距儀的整合視準(zhǔn)軸、發(fā)光軸與接收軸三軸同軸反射棱鏡光電測距的改正計算(1)加常數(shù)改正

mm為單位(2)乘常數(shù)、氣象改正

mm/km為單位(3)傾斜改正D

=(S+加常數(shù)+S×乘常數(shù)+S×氣象改正)×cosα儀器加、乘常數(shù)(1)加常數(shù)K加常數(shù)是一個與所測距離遠近無關(guān)的常數(shù),包括主機加常數(shù)和棱鏡加常數(shù)。主機加常數(shù):主機的發(fā)射面、接收面與主機中心不一致,以及光電路延遲。棱鏡加常數(shù):反射棱鏡的等效反射面與棱鏡中心不一致。(2)乘常數(shù)R乘常數(shù):儀器的“光尺”長度由晶振頻率決定,儀器使用過程中的晶體老化會導(dǎo)致實測頻率偏移設(shè)計頻率,由此產(chǎn)生一個比例常數(shù)差。加、乘常數(shù)需要定期檢定。氣象改正和傾斜改正氣象改正大氣群折射率是載波波長、大氣溫度、大氣壓力、大氣濕度的函數(shù),因此實際測距時應(yīng)測定環(huán)境氣象元素(一般測距溫度讀至1℃,氣壓讀至1

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