2. Фазовый метод
В большинстве устройств для измерения расстояний используются модулированные электромагнитные колебания.
Модуляция – это изменение какого-либо параметра (амплитуды, частоты или фазы) по какому-либо закону.
В качестве модулятора в настоящее время широко применяют полупроводниковые лазеры на основе кристалла арсенида галлия с длиной волны излучения 0,9 мкм.
Амплитудная модуляция показана
на
До прохождения модулятора электромаг-нитные волны имеют частоту собственных колебаний, которая называется несущей. Этой частоте соответствует определенная длина волны .
После прохождения модулятора длина несущей волны сохраняется, но амплитуда колебаний будет изменяться с заданной частотой.
составляет 0,6–0,9 мкм, а - 10 и
более метров.
Пусть передатчик излучает электромаг-нитные колебания с
частотой f , которой соответствует |
||||||
длина волны |
|
v |
. |
|
|
|
|
λ |
|
|
|||
|
|
|
|
|||
Эти колебания |
|
f |
|
на |
||
направляются |
||||||
отражатель, |
а |
|
также |
минуя |
||
дистанцию |
в |
приемную |
часть. |
|||
Приемник |
усиливает |
их |
и |
|||
направляет |
на |
индикатор |
сдвига |
|||
фаз. |
|
|
|
|
|
|
Пусть для какого-то момента времени t колебания, пришедшие с
дистанции, имеют фазу
om 2 ft.
где 2πf– круговая частота.
Колебания, поступающие в приемник, минуя дистанцию, для этого же момента будут иметь фазу
пр 2 f t .
Разность фаз составит
пр от 2 f .
Отсюда
пр от 1 |
N N |
1 |
. |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
|
f |
f |
|||
|
|
|
|
|
|||
где N – целое число волн, уложившихся в расстоянии 2D;
N – домер фазового цикла или некоторая для периода, измеряемая
В результате получим формулу
D2 N N .
Вэтой формуле величину λ можно вычислить по известной частоте, ΔN – измерить фазометром, N – остается неизвестным. Определение целого числа периодов N называют
разрешением неоднозначности.