Introduktion til princippet om afstandsmåling af elektromagnetisk bølgeafstandsmåler
Der er to metoder til elektromagnetisk bølgeområde: pulsområde og faseområde.
pulsområde
En del af lysimpulsen, der udsendes af instrumentet i den ene ende af målelinjen, kommer direkte ind i den modtagende optoelektroniske enhed fra indersiden af instrumentet som en referenceimpuls; resten af den udsendte lysimpuls kommer også ind i den modtagende optoelektroniske enhed efter at være blevet reflekteret af spejlet i den anden ende af målelinjen. Ved at måle tiden t mellem referenceimpulsen og den reflekterede impuls kan afstanden D fås ud fra følgende formel: , hvor c er lysets hastighed. Laserafstandsmålerne, der bruges i satellitgeodæsi til at måle månen og kunstige satellitter, bruger alle pulsafstandsmetoden.
fasespænding
Lysbølgen eller mikrobølgen moduleret af højfrekvent strøm udsendes fra den ene ende af målelinjen, og efter retur fra den anden ende måles faseforskellen mellem den udsendte bølge og ekkoet med en fasedetektor. Hvis modulationsfrekvensen er f, er tiden for den elektromagnetiske bølge at gå frem og tilbage: hvor n er
Antallet af hele uger i tiden t. Ved at indsætte t i formlen for den ovenfor anførte pulsområdemetode, er afstanden D: , hvor λ er den kendte bølgelængde af den modulerede bølge, som svarer til længden af linealen til måling af afstanden, og n er ækvivalent med antal hele fødder på måleområdet. En mantisse, der er mindre end en lineal lang.
For at bestemme tallet n for hele foden, anvendes sædvanligvis metoden med variabel frekvens og metoden med fast frekvens med flere niveauer. Førstnævnte er at få afstandsmålerens modulationsfrekvens til at ændre sig kontinuerligt inden for et bestemt område, hvilket svarer til løbende at ændre længden af målelinealen, så den lige kan bruge energien til at måle afstanden. Ved måling af afstanden moduleres frekvensen successivt, så mantissen på mindre end en hel fod er lig med nul. I henhold til antallet af forekomster af nul og den tilsvarende frekvensværdi kan antallet n grad af hele målelinealen bestemmes. Når metoden med fast frekvens med flere niveauer anvendes, svarer det til at bruge flere målelinealer af forskellig længde til at måle den samme afstand. Ifølge faseforskellen målt med forskellige frekvenser kan heltal n løses for at opnå afstanden D.
Ud over at måle faseforskellen med en fasedetektor kan metoden med variabel optisk vej også bruges, det vil sige, at det optiske system inde i instrumentet bruges til at ændre den optiske vej for det modtagne signal for at forsinke signalet i en periode på tid. Når det elektroniske instrument angiver, at fasen af det transmitterede signal er den samme som det modtagne signal, aflæses mantissen direkte på skalaen. Derudover kan et forsinkelseskredsløb også bruges til at ændre fasen af det modtagne signal, og kredsløbet kan justere divisionen på controlleren og aflæse mantissen.
