光學(xué)儀器維修培訓(xùn)ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-10 15:46本頁(yè)面
【正文】 高頻載波的使用解決了精度問題 ,卻又有測(cè)程的矛盾 .因?yàn)橄辔粶y(cè)量只能測(cè)出一個(gè)波長(zhǎng)周期 以內(nèi)的相位差 ,超過一個(gè)波長(zhǎng)以上的距離將出現(xiàn)整數(shù)個(gè)波長(zhǎng)的距離丟失 N值問題 .現(xiàn)在的 全站儀普遍采用多載波 (同時(shí)有幾把測(cè)尺 ),利用低頻載波 (長(zhǎng)尺 )來實(shí)現(xiàn)初測(cè) ,以滿足不同距離 的測(cè)距 . 雖然高頻載波送來了相位信息 ,但直接對(duì)其進(jìn)行測(cè)量還是不可能實(shí)現(xiàn)高精度的 .因?yàn)閿?shù)字相 位計(jì)實(shí)現(xiàn)高分辨力測(cè)相的工作頻率在低頻段 .于是 ,在設(shè)計(jì)上使用頻率合成技術(shù)對(duì)其降頻并 保持相位信息不變 .具體做法是 :另外使用一個(gè)高頻信號(hào) (本振信號(hào) ),分別對(duì)將被測(cè)量相位差 的兩個(gè)高頻信號(hào)進(jìn)行混合 ,并通過一個(gè)非線性電路產(chǎn)生兩個(gè)差頻信號(hào) ,稱為中頻 .這種做法的 另一個(gè)好處是 ,中頻信號(hào)有利于進(jìn)一步的高增益放大 ,窄帶過濾噪聲干擾和實(shí)現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 增益控制 . 目前幾乎所有的儀器都使用數(shù)字相位計(jì)實(shí)現(xiàn)高分辨力測(cè)相 .多周期測(cè)量實(shí)現(xiàn) 177。 1誤差 ,噪聲 誤差的自然抵償是重點(diǎn) . 光的發(fā)射和傳輸衰減將造成回光強(qiáng)度隨距離的增大而急劇減弱 ,為了獲得較遠(yuǎn)的測(cè)程 ,選用 亮度和高度集中的發(fā)光管 ,設(shè)計(jì)高度會(huì)聚的光路系統(tǒng) ,高靈敏度的雪崩接收二極管 ,設(shè)計(jì)高增 益低噪聲接收放大器是必要的 . 由于數(shù)字測(cè)相必須將模擬中頻信號(hào) (正弦波 )轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào) (方波 ),這一過程是非線性的 , 容易產(chǎn)生幅相誤差 ,即因信號(hào)幅度 (強(qiáng)度 )不同引入的轉(zhuǎn)換附加相差 .在實(shí)際作業(yè)中 ,遠(yuǎn)距離和 近距離的回光信號(hào)強(qiáng)度差距是極其懸殊的 ,所以都必須使用自動(dòng)減光系統(tǒng) (自動(dòng)光強(qiáng)控制系 統(tǒng) )和自動(dòng)增益控制的中頻放大器 ,以保證信號(hào)在整形前幅度一致 .這也是實(shí)現(xiàn)高精度距離測(cè) 量的技術(shù)關(guān)鍵 . 對(duì)精密相位測(cè)量來說 ,同頻率干擾信號(hào)是致命的誤差源 ,因?yàn)轭l率相同就不可以用濾波器將 過濾 .屏蔽和隔離是有效的解決辦法 . 相位測(cè)量雖然可以獲得極高的時(shí)間差分辨力 ,但所測(cè)得的的時(shí)間差既包含了電磁波在被測(cè) 距離的延遲 ,也包括了電信號(hào)在電路上的延遲 .所以儀器中都設(shè)計(jì)有內(nèi)光路測(cè)量過程 ,就是直 接將發(fā)射光短路回接收系統(tǒng)以測(cè)出電路系統(tǒng)所造成的時(shí)間延遲 ,用于計(jì)算被測(cè)距離時(shí)扣除的 這部分延遲 . 南方 NTS系列全站儀采用雙馬達(dá) ,雙減光 ,即內(nèi)外光路轉(zhuǎn)換 ,減光用兩個(gè)馬達(dá) ,發(fā)射端和接收 端同時(shí)減光 .大大提高了儀器的測(cè)距精度 . 測(cè)距的實(shí)質(zhì)是測(cè)時(shí) .因此時(shí)間基準(zhǔn)很重要 .由于普通石英晶體振蕩器的穩(wěn)定度多在 177。 10 , 這不能滿足測(cè)繪作業(yè)的精度要求 ,所以必須使用溫度補(bǔ)償提高時(shí)間基準(zhǔn)的精度 . 全站儀包含了復(fù)雜的控制和運(yùn)算過程 ,如精粗測(cè)尺轉(zhuǎn)換控制 ,內(nèi)外光路轉(zhuǎn)換控制 ,減光自動(dòng)控 制 ,測(cè)相節(jié)奏控制 ,相位距離換算 ,精粗尺距離銜接運(yùn)算 ,內(nèi)部加乘常數(shù)改正 ,氣象改正 ,電源監(jiān) 測(cè)等 .使用 CPU微處理器來實(shí)現(xiàn)這些復(fù)雜過程當(dāng)然最有利 . .測(cè)距系統(tǒng)誤差 周期誤差是指按一定的距離為周期重復(fù)出現(xiàn)的誤差 ,就是由于測(cè)距部分光學(xué)和電子線路的 光電信號(hào)串?dāng)_而使待測(cè)距離呈現(xiàn)按精測(cè)尺長(zhǎng)為周期變化的一種誤差 . 最根本的解決辦法就是提高整機(jī)的屏蔽抗干擾特性 .比如 ,光路隔離以減少發(fā)射光路和接收 光路的耦合 ,電源濾波退耦和隔離 ,接收電路采用差分放大 ,等等 .因?yàn)橹芷谡`差具有一定的 相對(duì)穩(wěn)定性和可重復(fù)性 ,可以將儀器檢定 ,測(cè)出振幅和初相角 ,再進(jìn)行改正 . \乘常數(shù)誤差 加常數(shù)誤差是由儀器的測(cè)距部分 (包括棱鏡 )光學(xué)零點(diǎn)和儀器的對(duì)點(diǎn)器不一致造成的 .由儀 器常數(shù)誤差和棱鏡常數(shù)誤差兩部分組成 . 乘常數(shù)誤差是由儀器時(shí)間基準(zhǔn)偏差造成的 . 將儀器檢定 ,測(cè)出加 \乘常數(shù)誤差 ,再進(jìn)行改正 . .南方 NTS系列全站儀的檢驗(yàn)和校正 同電子經(jīng)緯儀 . .全站儀維護(hù)與保養(yǎng) 一 .日光下測(cè)量應(yīng)避免將物鏡直接瞄準(zhǔn)太陽(yáng) ,若在太陽(yáng)下作業(yè)應(yīng)安裝濾光鏡 ,并打遮陽(yáng)傘 . 二 .避免在高溫和低溫下存放和使用儀器 ,亦應(yīng)避免溫度驟變 . 三 .儀器不使用時(shí) ,應(yīng)將其裝入箱內(nèi) ,置于干燥處 ,注意防震 ,防塵和防潮 . 四 .若儀器工作處的溫度與存放處的溫度差異太大 ,應(yīng)先將儀器留在箱內(nèi) ,直到它適應(yīng)環(huán)境溫度后再使用儀器 . 五 .儀器長(zhǎng)期不使用時(shí) ,應(yīng)將儀器上的電池卸下來分開存放 .電池應(yīng)每月充電一次 . 六 .運(yùn)輸應(yīng)將儀器裝入箱內(nèi) ,路途中應(yīng)小心避免擠壓 ,碰撞和劇烈震動(dòng) ,長(zhǎng)途運(yùn)輸最好在箱子周圍使用軟墊 . 七 .儀器安裝至三腳架或拆卸時(shí) ,要一只手先握住儀器 ,以防儀器跌落 . 八 .外露光學(xué)件需要清潔時(shí) ,應(yīng)用脫脂棉或鏡頭紙輕輕擦凈 ,切不可用其它物品擦拭 . 九 .不可用化學(xué)劑擦拭塑料部件及有機(jī)玻璃表面 ,可用浸水的軟布擦拭 . 十 .儀器使用完畢后 ,用絨布或毛刷清除儀器表面灰塵 ,儀器被雨水淋濕后 ,切勿通電開機(jī) ,應(yīng)及時(shí)用干凈軟布擦干并在通風(fēng)處放一段時(shí)間 . 十一 .作業(yè)前應(yīng)仔細(xì)全面檢查儀器 ,確信儀器各項(xiàng)指標(biāo) ,功能 ,電源 ,初始設(shè)置和改正參數(shù)均符合要求時(shí)再進(jìn)行作業(yè) . 十二 .即使發(fā)現(xiàn)儀器功能異常 ,非專業(yè)維修人員不可擅自拆開儀器 ,以免發(fā)生不必要的損壞 . ? 總結(jié) 儀器的修理是一項(xiàng)細(xì)致的工作 .只有在全面掌 握儀器性能的情況下 ,我們才可以進(jìn)行一些常 規(guī)指標(biāo)的檢驗(yàn)和校正 .
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