Úvod do princípu merania vzdialenosti elektromagnetického vlnomera
rozsah pulzu
Časť svetelného impulzu vyžarovaného prístrojom na jednom konci meracieho vedenia vstupuje priamo do prijímacieho optoelektronického zariadenia zvnútra prístroja ako referenčný impulz; aj zvyšok emitovaného svetelného impulzu vstupuje do prijímacieho optoelektronického zariadenia po odraze zrkadlom na druhom konci meracej čiary. Meraním času t medzi referenčným impulzom a odrazeným impulzom možno vzdialenosť D získať z nasledujúceho vzorca: , kde c je rýchlosť svetla. Všetky laserové diaľkomery používané v satelitnej geodézii na meranie Mesiaca a umelých satelitov využívajú metódu pulzného určovania vzdialenosti.
Z jedného konca meracieho vedenia je vyžarovaná svetelná vlna alebo mikrovlna modulovaná vysokofrekvenčným prúdom a po návrate z druhého konca sa fázovým detektorom meria fázový rozdiel medzi vyžarovanou vlnou a ozvenou. Ak je modulačná frekvencia f, čas prechodu elektromagnetickej vlny tam a späť je: kde n je
Počet celých týždňov v čase t. Dosadením t do vzorca metódy merania rozsahu impulzov uvedenej vyššie je vzdialenosť D: , kde λ je známa vlnová dĺžka modulovanej vlny, ktorá je ekvivalentná dĺžke pravítka na meranie vzdialenosti, a n je ekvivalentom počet celých stôp na meracom rozsahu. Mantisa, ktorá je dlhá menej ako jedno pravítko.
Na určenie počtu n celého chodidla sa zvyčajne používa metóda s premenlivou frekvenciou a viacúrovňová metóda s pevnou frekvenciou. Prvým z nich je, aby sa modulačná frekvencia diaľkomeru neustále menila v určitom rozsahu, čo je ekvivalentné nepretržitej zmene dĺžky meracieho pravítka, takže môže len spotrebovať energiu na meranie vzdialenosti. Pri meraní vzdialenosti sa frekvencia postupne moduluje tak, aby sa mantisa menšia ako celá stopa rovnala nule. Podľa počtu výskytov nuly a zodpovedajúcej hodnoty frekvencie možno určiť počet n stupňov celého meracieho pravítka. Pri použití viacúrovňovej metódy pevnej frekvencie je to ekvivalentné použitiu niekoľkých meracích pravítok rôznych dĺžok na meranie rovnakej vzdialenosti. Podľa fázového rozdielu nameraného s rôznymi frekvenciami je možné vyriešiť celé číslo n, aby sa získala vzdialenosť D.
Okrem merania fázového rozdielu pomocou fázového detektora je možné použiť aj metódu variabilnej optickej dráhy, to znamená, že optický systém vo vnútri prístroja sa používa na zmenu optickej dráhy prijímaného signálu na oneskorenie signálu na dobu čas. Keď elektronický prístroj signalizuje, že fáza vysielaného signálu je rovnaká ako fáza prijímaného signálu, odčítajte mantisu priamo na stupnici. Okrem toho je možné použiť aj oneskorovací obvod na zmenu fázy prijímaného signálu a obvod môže upraviť delenie na ovládači a prečítať mantisu.
