Măsurarea luminii - enciclopedie fizică

SVETODALNOMER - dispozitiv de măsurare a distanțelor până la momentul transmiterii lor optice. radiații (lumină). C. conține o sursă de optică. radiație, un dispozitiv pentru controlul parametrilor săi, sisteme de transmisie și recepție, un dispozitiv fotodetector și un dispozitiv pentru măsurarea intervalelor de timp.







C. sunt împărțite în puls și fază, în funcție de metodele de determinare a timpului de transmisie al opticului. (metode cu măsurarea directă a timpului de propagare) fac posibilă obținerea unei precizii suficient de ridicate (unități și zeci de cm) numai în cazul medierii unui număr mare de măsurători.

În surse de radiație pulsată S. sunt, de obicei, lasere de tip solid-state și semiconductoare. care lucrează în domeniul apropiat de IR (0,81,06 μm), a cărui radiație este formată ca impulsuri scurte. Vitezele variabile variază cu ajutorul impulsurilor individuale; la distanțe variabile rapid, se aplică un mod de radiație cu impulsuri continuu. Laserele cu stare solidă permit o frecvență de repetare a impulsurilor de radiație de până la 50-100 Hz, laserelor semiconductoare - până la 10 4 -10 5 Hz. S-au format impulsuri scurte (20-40 ns) de lasere cu stare solidă în modul comutator Q folosind diferite tipuri de porți optice. În cazul laserelor semiconductoare, generarea de impulsuri scurte de până la sute de wați se realizează prin formarea de curenți de pompă cu impulsuri scurte.

Impulsurile SS sunt utilizate în principal pentru măsurarea distanțelor (sute de m - zeci de kilometri) pentru obiectele difuze - împrăștiere cu o precizie a unităților de m.







De regulă, ca surse de radiație de fază se utilizează diode emițătoare de lumină, lasere cu gaz continuu (He-Ne, He-Cd, CO2) sau lasere semiconductoare cu putere de radiație per unitate de mW.

De obicei, modularea este armonică. semnal optic. radiația laserelor cu gaz se realizează în exterior. electrooptic. sau acousto-optică. modulatoare la frecvențe de până la zeci și sute MHz și modularea emițătorilor semiconductori de către curentul pompei. Faza C. oferă o gamă de acțiuni atunci când lucrați cu optice. reflectoare pe obiect de la unități la zeci de kilometri, iar în cazul reflexiei difuze de la obiecte - până la sute de metri.

Fotodiodele sau fotomultiplicatoarele sunt cele mai des folosite ca fotodetectori. Datorită instabilității componentelor electronice, schimbarea de fază a semnalelor în timpul măsurării este supusă derivei. Pentru ao lua în considerare, linia optică este pornită în S. scurt circuit - un sistem de oglinzi și prisme sau ghiduri luminoase. prin care modulatorii. Lumina este trimisă de la emițător către receptor, ocolind distanța măsurată. Măsurarea diferenței de lungime a stratului exterior. și int. Distanta permite sa se ia in considerare si sa se compenseze eroarea datorata deviatiei frecventei scara. Majoritatea Sovrem. C. construit pe un circuit heterodyne cu măsurarea diferenței de fază la o frecvență intermediară scăzută, ceea ce face posibilă automatizarea procesului de măsurare folosind metode digitale. În acest caz, diferența de fază dintre referință și cea măsurată. semnalele sunt reprezentate ca o secvență de impulsuri, numărul cărora este calculat.

Sovrem. S. prin numire și tehnică. parametrii pot fi împărțiți în mod condiționat în trei grupe: pentru măsurarea distanțelor mari (până la 50 km) cu o eroare de măsurare de 5-20 mm; pentru măsurarea distanțelor mici (până la 1015 km) cu o eroare de măsurare de 5-10 mm; Precision S. cu o eroare de măsurare de 0,3-0,5 mm și un interval de până la 0,1-1 km. Unele dintre cele moderne. C. sunt atasamente lumino-dimensionale ale teodolitului, care extinde gama de probleme rezolvate de dispozitiv.

Unificarea frecvențelor de măsurare a intervalului și a unghiurilor într-un singur model a fost identificată de departament. grup de dispozitive - stații electronice totale, care sunt combinații de teodolit electronic, telemetru de lumină și microprocesor. În departament. se disting sistemele cu două valuri, care permit măsurarea distanțelor (cu corecția influenței atmosferei) prin metoda dispersiei de determinare a indicelui mediu de refracție de-a lungul traseului.

Lit. a se vedea art. Svetodalnometriya. Yu V. Popov, V. B. Volkonsky.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: