Pengenalan kepada prinsip pengukuran jarak pencari julat gelombang elektromagnet
Terdapat dua kaedah julat gelombang elektromagnet: julat nadi dan julat fasa.
julat nadi
Sebahagian daripada nadi cahaya yang dipancarkan oleh instrumen pada satu hujung garisan pengukur terus memasuki peranti optoelektronik penerima dari bahagian dalam instrumen sebagai nadi rujukan; selebihnya nadi cahaya yang dipancarkan juga memasuki peranti optoelektronik penerima selepas dipantulkan oleh cermin di hujung garis pengukur yang lain. Dengan mengukur masa t antara nadi rujukan dan nadi yang dipantulkan, jarak D boleh diperolehi daripada formula berikut: , dengan c ialah kelajuan cahaya. Pencari jarak laser yang digunakan dalam geodesi satelit untuk mengukur bulan dan satelit buatan semuanya menggunakan kaedah julat nadi.
julat fasa
Gelombang cahaya atau gelombang mikro yang dimodulasi oleh arus frekuensi tinggi dipancarkan dari satu hujung garis pengukur, dan selepas kembali dari hujung yang lain, perbezaan fasa antara gelombang yang dipancarkan dan gema diukur dengan pengesan fasa. Jika frekuensi modulasi ialah f, masa untuk gelombang elektromagnet pergi dan balik ialah: di mana n ialah
Bilangan minggu keseluruhan dalam masa t. Menggantikan t ke dalam formula kaedah julat nadi yang disenaraikan di atas, jarak D ialah: , di mana λ ialah panjang gelombang yang diketahui bagi gelombang termodulat, yang bersamaan dengan panjang pembaris untuk mengukur jarak, dan n adalah bersamaan dengan bilangan kaki penuh pada julat ukuran. Mantissa yang panjangnya kurang daripada satu pembaris.
Untuk menentukan nombor n seluruh kaki, kaedah frekuensi berubah-ubah dan kaedah frekuensi tetap berbilang peringkat biasanya digunakan. Yang pertama adalah untuk membuat frekuensi modulasi pencari julat berubah secara berterusan dalam julat tertentu, yang bersamaan dengan menukar panjang pembaris pengukur secara berterusan, supaya ia hanya boleh menggunakan tenaga untuk mengukur jarak. Apabila mengukur jarak, frekuensi dimodulasi berturut-turut supaya mantissa kurang daripada satu kaki penuh adalah sama dengan sifar. Mengikut bilangan kejadian sifar dan nilai frekuensi yang sepadan, bilangan n darjah bagi keseluruhan pembaris pengukur boleh ditentukan. Apabila kaedah frekuensi tetap berbilang peringkat digunakan, ia adalah bersamaan dengan menggunakan beberapa pembaris pengukur yang berbeza panjang untuk mengukur jarak yang sama. Mengikut perbezaan fasa yang diukur dengan frekuensi yang berbeza, nombor integer n boleh diselesaikan untuk mendapatkan jarak D.
Selain mengukur perbezaan fasa dengan pengesan fasa, kaedah laluan optik boleh ubah juga boleh digunakan, iaitu sistem optik di dalam instrumen digunakan untuk menukar laluan optik isyarat yang diterima untuk menangguhkan isyarat untuk tempoh masa. Apabila alat elektronik menunjukkan bahawa fasa isyarat yang dihantar adalah sama dengan isyarat yang diterima, baca mantissa terus pada skala. Di samping itu, litar kelewatan juga boleh digunakan untuk menukar fasa isyarat yang diterima, dan litar boleh melaraskan pembahagian pada pengawal dan membaca mantissa.
