距離測(cè)量與三角高程測(cè)量(武漢大學(xué)出版)(編輯修改稿)
2025-06-17 12:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 速 )為一個(gè)重要的物理量 ,通過(guò)近代的科學(xué)實(shí)驗(yàn) ,迄今所知的光速的精確數(shù)值為 C=299792458177。 。 現(xiàn)在要測(cè)量 5厘米的長(zhǎng)度 ,需要多少時(shí)間 , 5厘米是一微小量 ,可對(duì) S=C t /2 進(jìn)行微分 , 得 : ds=c dt/2→dt=2 ds/2 同學(xué)位算一下 dt=？ 目前最先進(jìn)的電子脈沖計(jì)數(shù) ,能精確測(cè)定到 177。 108s 第三節(jié) 電磁波測(cè)距 二、光電測(cè)距儀的測(cè)距原理 為了進(jìn)一步提高光電測(cè)距的精度 ,必須采用精度更高的間接測(cè)時(shí)手段 ——相位法測(cè)時(shí) ,據(jù)此測(cè)定距離稱為相位式測(cè)距 。 相位式光電測(cè)距的原理為 :采用周期為 T的高頻電振蕩對(duì)測(cè)距儀的發(fā)射光源進(jìn)行連續(xù)的振幅調(diào)制 ， 使光強(qiáng)隨電振蕩的頻率周期地明暗變化 (每周相位 φ的變化為 0～ 2π),如下圖所示 。 第三節(jié) 電磁波測(cè)距 調(diào)制光波 (調(diào)制信號(hào) )在待測(cè)距離上往返傳播 ， 使在同一瞬時(shí)發(fā)射光與接收光產(chǎn)生相位移 (相位差 )Ф， 根據(jù)相位差間接計(jì)算出傳播時(shí)間 ,從而計(jì)算距離。 二、光電測(cè)距儀的測(cè)距原理 設(shè)調(diào)制信號(hào)的頻率為 f(每秒振蕩次數(shù) ),則其周期 T=1/f(每振蕩一次的時(shí)間 (s)),則調(diào)制光的波長(zhǎng)為 λ=CT= C/ f C=λf = λ/T 調(diào)制光波在往返傳播時(shí)間內(nèi) ,調(diào)制信號(hào)的相位變化了 N個(gè)整周(NT)及不足一個(gè)整周的尾數(shù) ΔT,即 t=NT+ΔT 由于一個(gè)周期中相位差的變化為 2π,不足一整周的相位差尾數(shù)為 ΔФ,因此 ΔT= T t=T ( N + ) 這樣得到相位式光電測(cè)距的基本公式 : 第三節(jié) 電磁波測(cè)距 ??2? ??2?CS 21?)2(2)2()(2121 ?????? ?+??+???? NNTTtCS 二、光電測(cè)距儀的測(cè)距原理 由此可見(jiàn) ,相位式光電測(cè)距的原理和鋼卷尺量距相仿， 相當(dāng)于用一支長(zhǎng)度為 λ/2的“光尺”來(lái)丈量距離， N為“整尺 段數(shù)” ， (λ/2) ( ΔФ/2π)為小于一整“光尺的“余長(zhǎng)” 。 第三節(jié) 電磁波測(cè)距 在測(cè)距儀的構(gòu)件中 ,用相位計(jì)按相位比較的方法只能測(cè)定往返調(diào)制光波相位差的尾數(shù) ΔФ,而無(wú)法測(cè)定整周數(shù) N,因此 , 只有當(dāng)待測(cè)距離小于光尺長(zhǎng)度時(shí) ,才能有確定的數(shù)值。另外 ,用相位計(jì)一般也只能測(cè)定 4位有效數(shù)值。因而在相位式測(cè)距儀中有兩種調(diào)制頻率、兩種光尺長(zhǎng)度。如 f1=15kHz。 λ1 / 2=10m(稱為精尺 ),可以測(cè)定距離尾數(shù)的米、分米、厘米、毫米數(shù) 。f2=150kHz, λ2/ =1
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