Приёмная система

Коэффициент эффективности приёмной оптической системы вычисляется по формуле

(20)

если и если

где - произведение коэффициентов пропускания объектива, линзовой согласующей системы, интерференционного светофильтра и кольцевого разделительного зеркала.

Для светодальномера 2СМ2 можно принять 0,3.

При вычислении потерь, обусловленных влиянием атмосферы

величину для = 0,9 мкм в условиях нормальной видимости принимают равной 0,86. Заметим, что размерность S в члене -[км].

Приведенные соотношения (15 20) позволяют определить величину сигнального потока, попадающего на фотоприёмник

(21)

Для нормального функционирования светодальномера необходимо, чтобы величина принимаемого светового потока удовлетворяла условию

(22)

где Ф_пор – приведенное к конкретным условиям значение порогового потока фотоприёмника в единичной полосе пропускания.

Для используемого в 2СМ2 в качестве фотоприёмника ФЭУ-28 и при измерениях в лабораторных условиях при искусственном окружающем освещении можно принять Ф _пор 10^-12Вт.

3. Экспериментальная часть

   1. Описание прибора.

Внешний вид прибора представлен на рис. 9 и 10.

Приёмопередатчик условно можно разделить на 2 части: головку 1 и колонку П.

В головке расположены рукоятка (10), «дистанция ОКЗ» и ручка (3) установки уровня сигнала. Положение флажка рукоятки определяет режим работы: при горизонтальном положении флажка дальномер работает в режиме «дистанция», при вертикальном – режиме ОКЗ. При вращении ручки установки уровня сигнала (3) перемещается шторка, перекрывающая световой пучок в приемном канале в зоне полевой диафрагмы. На крышке головки установлен коллиматорный визир (5) и стрелочный прибор (2), регистрирующий уровень отраженного сигнала.

В правой (со стороны окуляра) стойке колонки размещены наводящие и крепежные устройства, в левой – усилитель выходного сигнала ФЭУ. С наружной стороны колонки расположены винты (4) и (7) наводящих устройств, уровень (8), оптический центрир (6), ручка (12) установки напряжения питания ФЭУ и закрепительный винт подставки (9).

В электронном блоке размещены генераторы масштабных частот и частот гетеродина, электронная схема управления и счётный блок (рис. 11).

На лицевой панели электронного блока расположены:

• контрольный прибор (1), с помощью которого оценивают напряжение источника питания;

• переключатель (2) режимов работы;

• тумблеры питания, включения термостата, подсвета сетки визирной системы;

• тумблер (3) «ТЕРМ-АКК» переключения режимов контрольного прибора;

• ручки (4,5,6) УСТО установки начальных отсчётов в режиме ОКЗ.

Н а лицевой панели счётного блока расположены:

• шестиразрядное цифровое табло;

• кнопки ПУСК, СТОП, включения и выключения счётного блока;

• темблер (7) переключения режимов работы счётного блока.

2. Порядок выполнения работы

ВНИМАНИЕ: Светодальномер 2СМ2 – сложный электронно-оптический прибор, требующий умелого и бережного обращения. Оберегайте от пыли и загрязнения поверхности оптических элементов, не касайтесь этих поверхностей пальцами, снимайте защитную крышку с объектива только в процессе измерений. Приступая к работе тщательно изучите описание конструкции и инструкции по эксплуатации светодальномера.

1. Установите отвесно с помощью подъёмных винтов подставки и пузырькового уровня ось вращения приемопередатчика.

2. Вращением диоптрийного кольца окуляра установите чёткое изображение окружностей сетки оптического центрира.

3. Установите тумблер «ТЕРМ-АКК» в положение ТЕРМ, включите тумблер «ТЕРМ» - стрелка контрольного прибора должна отклоняться вправо по шкале.

4. Установите рукоятку «дистанция-ОКЗ» в положение «дистанция».

5. Наведите приемопередатчик на отражатель с помощью коллиматорного визира. Продольным перемещением окулярного колена получите четкое изображение отражателя. Введите изображение отражателя в поле зрения визирной системы с помощью наводящих и закрепительных устройств.

6. После прогрева термостата (о чем можно судить по возвращении стрелки контрольного прибора к 0) включите тумблер «ПИТАНИЕ» и выключите счетный блок нажатием кнопки «СТОП». Поверните ручку установки уровня сигнала по часовой стрелке до ограничения и установите переключатель режимов работы в положение .

7. Установите минимальное напряжение питания ФЭУ для чего поверните ручку напряжения питания ФЭУ в крайнее положение против часовой стрелки (со стороны объектива).

8. Наведите приёмопередатчик на отражатель по максимальному уровню отражённого сигнала вращением винтов наводящих устройств. Установите рукояткой уровня сигнала его величину в пределах рабочей зоны по шкале контрольного прибора приемопередатчика.

9. У становите рукоятку «дистанция-ОКЗ» в положение «ОКЗ» включите счётный блок кнопкой «ПУСК» и снимите начальные отсчёты на частотах , , . Отсчёты должны быть в пределах 0000-0200 для частоты и 9800-0200 для частот и .

Для установки отсчётов в указанные пределы необходимо

Переключатель режимов работы установить в положение и установить требуемый начальный отсчёт (0000-0200) вращением рукоятки блока «Уст.0». Затем переведите переключатель режимов работы в положении и и установите начальные отсчёты на этих частотах (9800-0200) рукоятками и блока «Уст.0».

10. Выключите счётный блок кнопкой «СТОП», установите рукоятку «дистанция-ОКЗ» в положение «дистанция», а переключатель режимов работы в положение ДИСТ. Запишите величину уровня сигнала контрольного блока в пределах рабочей зоны.

11. Включите счётный блок кнопкой «ПУСК» снимите по табло два отсчёта в режиме ДИСТ и запишите их в тетрадь.

12. Переведите переключатель режимов работы в положение и запишите 5 отсчётов на частоте .

13. Поверните рукоятку «дистанция-ОКЗ» в положение ОКЗ и, не изменяя напряжения питания ФЭУ, ручкой установки уровня сигнала получите сигнал, равный установленному ранее в режиме «дистанция» (записанный по п. 10). Снимите и запишите 5 отсчетов на частоте в режиме «ОКЗ», а затем выключите счетный блок.

3. Вычисление результата измерений

Результат измерения расстояния D_изм вычислите по формуле

Где D_ср – значение отсчета в режиме ДИСТ, уточненное по среднему значению результатов измерений на частоте ,

∆ - поправка на температуру и давление в мм

∆ =K N

К – поправка на температуру и давление, определяемое по номограмме в мм на 100 м измеряемого расстояния;

Ν – число сотен метров измеряемого расстояния,

С – постоянная поправка дальномера.