Introduksjon til avstandsprinsippet for elektromagnetisk bølgeavstandsmåler
Pulsavstandsmetode
En del av lyspulsen som sendes ut av instrumentet i den ene enden av målelinjen kommer direkte inn i den mottagende optoelektroniske enheten fra innsiden av instrumentet som en referansepuls; Etter at de gjenværende utsendte lyspulsene er reflektert tilbake av reflektoren i den andre enden av målelinjen, går de også inn i den mottakende optoelektroniske enheten. Ved å måle tiden t mellom referansepulsen og den reflekterte pulsen, kan avstanden D beregnes ut fra følgende ligning, hvor c er lysets hastighet. I satellittgeodesi bruker laseravstandsmålere som brukes til å måle månen og kunstige satellitter alle pulsavstandsmetoden.
Faserangeringsmetode
Lysbølgen eller mikrobølgen modulert av høyfrekvent strøm sendes ut fra den ene enden av målelinjen og returneres fra den andre enden. Faseforskjellen mellom den utsendte bølgen og ekkoet måles ved hjelp av en fasedetektor. Hvis modulasjonsfrekvensen er f, er tiden for elektromagnetiske bølger å bevege seg frem og tilbake: der n er
Hele antall uker i tid t. Erstatt t i formelen for pulsavstandsmetoden i kolonnen ovenfor, og avstanden D oppnås som følger. I formelen er λ lengden på linjalen med den kjente modulasjonsbølgelengden ekvivalent med den målte avstanden, N er ekvivalent med at hele lengden på måleområdet er halen på mindre enn én målelengde.
For å bestemme den totale lengden n, brukes vanligvis variabel frekvensmetode og flernivåfast frekvensmetode. Førstnevnte er å kontinuerlig endre modulasjonsfrekvensen til avstandsmåleren innenfor et visst område, noe som tilsvarer å kontinuerlig endre lengden på målelinjalen, slik at den nøyaktig kan nå avstanden som skal måles. Når du måler avstand, juster frekvensen trinn for trinn for å gjøre antallet haler mindre enn hele lengden lik null. Basert på antall forekomster av null og tilsvarende frekvensverdi, kan det totale antallet måleskalaer n grader bestemmes. Ved bruk av flernivåmetoden med fast frekvens tilsvarer det å bruke flere måleskalaer av ulik lengde for å måle samme avstand. Basert på faseforskjellen målt ved forskjellige frekvenser, kan hele syklusen n løses for å oppnå avstanden D.
I tillegg til å bruke en fasedetektor for måling, kan faseforskjellen også måles ved hjelp av en variabel optisk banemetode, som bruker det optiske systemet inne i instrumentet til å endre den optiske banen til det mottatte signalet, noe som får signalet til å forsinke i en periode av tid. Når det elektroniske instrumentet indikerer at fasen til det overførte signalet er den samme som det mottatte signalet, leses halenummeret direkte på linjalen. I tillegg kan en forsinkelseskrets brukes til å endre fasen til det mottatte signalet, som justerer delingen på kontrolleren og leser halenummeret.
