Įvadas į fotoelektrinio nuotolio ieškiklio nuotolio nustatymo principą
Fotoelektrinį diapazono matavimo prietaisą galima suskirstyti į impulsų diapazono metodą, skirtą tiesiogiai matuoti laiką, ir fazės diapazono metodą, skirtą netiesiogiai matuoti laiką, pagrįstą laiko t matavimo metodu. Didelio tikslumo tolimačiai paprastai naudoja fazės tipą.
Fazinio tipo fotoelektrinio nuotolio ieškiklio nuotolio nustatymo principas yra tas, kad šviesos šaltinio skleidžiama šviesa praeina per moduliatorių ir tampa moduliuota šviesa su įvairaus intensyvumo aukšto dažnio signalais. Apskaičiuokite atstumą išmatuodami moduliuotos šviesos, sklindančios pirmyn ir atgal per išmatuotą atstumą, fazių skirtumą (phi).
Atstumo matavimas faziniu metodu prilygsta „šviesos liniuotės“ naudojimui vietoj plieninės liniuotės atstumui matuoti, o λ/2 yra šviesos liniuotės ilgis.
Fazinio tipo nuotolio ieškiklyje fazės matuoklis gali išmatuoti tik fazių skirtumo galinį skaičių Δ N ir negali išmatuoti viso ciklo skaičiaus N. Todėl jis negali matuoti didesnių atstumų nei optinė liniuotė. Norint išplėsti matavimo diapazoną, reikėtų pasirinkti ilgesnę liniuotę. Siekiant išspręsti prieštaravimą tarp matavimo diapazono išplėtimo ir tikslumo užtikrinimo, trumpojo nuotolio nuotolio ieškikliuose dažniausiai naudojami du moduliavimo dažniai, būtent dviejų tipų optinės liniuotės. Pavyzdžiui, ilga liniuotė (vadinama stambia liniuote) f1=150kHz, λ1/2=1 000m, Naudojama matavimo diapazonui išplėsti, matuojant šimtus, dešimtis ir metrus; Trumpa šviesos liniuotė (vadinama kaip tiksli liniuotė) f2=15MHz, λ2/2=10m, Naudojama tikslumui užtikrinti, matuojant metrais, decimetrais, centimetrais ir milimetrais.
Fotoelektrinio nuotolio ieškiklio paklaida yra padalinta į dvi dalis:
(1) Proporcinga paklaida: paklaida, proporcinga išmatuoto atstumo ilgiui, daugiausia dėl dažnio paklaidos, atmosferos lūžio rodiklio paklaidos ir vakuuminio šviesos greičio matavimo paklaidos, dėl kurios atsiranda paklaidos diapazono rezultatuose. Galima nepaisyti šviesos greičio matavimo paklaidos įtakos diapazono vertei.
(2) Fiksuota klaida: būdinga prietaiso paklaida, nepriklausoma nuo išmatuoto atstumo ilgio, įskaitant nulinio taško paklaidos kalibravimo paklaidą, instrumento ir reflektoriaus išlygiavimo paklaidą, fazės matavimo paklaidą, amplitudės ir fazės paklaidą, fazės nebuvimą. -šviesos vamzdžio tolygumo paklaida ir periodinė klaida. Periodinė paklaida daugiausia atsiranda dėl to paties dažnio trikdžių, susijusių su prietaiso vidiniu fotoelektriniu signalu, o klaidos dydis kartojasi tikslaus matavimo liniuotės ilgio ciklais.
