Introduksjon til den elektromagnetiske bølgeavstandsmålerens avstandsmålingsprinsipp
pulsområde
En del av lyspulsen som sendes ut av instrumentet i den ene enden av målelinjen går direkte inn i den mottagende optoelektroniske enheten fra innsiden av instrumentet som en referansepuls; resten av den utsendte lyspulsen kommer også inn i den mottakende optoelektroniske enheten etter å ha blitt reflektert av speilet i den andre enden av målelinjen. Ved å måle tiden t mellom referansepulsen og den reflekterte pulsen, kan avstanden D fås fra følgende formel: , hvor c er lysets hastighet. Laseravstandsmålerne som brukes i satellittgeodesi for å måle månen og kunstige satellitter bruker alle pulsavstandsmetoden.
Lysbølgen eller mikrobølgen modulert av høyfrekvent strøm sendes ut fra den ene enden av målelinjen, og etter retur fra den andre enden måles faseforskjellen mellom den utsendte bølgen og ekkoet med en fasedetektor. Hvis modulasjonsfrekvensen er f, er tiden for den elektromagnetiske bølgen å gå frem og tilbake: hvor n er
Antall hele uker i tiden t. Ved å erstatte t i formelen for pulsavstandsmetoden oppført ovenfor, er avstanden D: , hvor λ er den kjente bølgelengden til den modulerte bølgen, som tilsvarer lengden på linjalen for å måle avstanden, og n er ekvivalent med antall hele fot på måleområdet. En mantisse som er mindre enn en linjal lang.
For å bestemme antallet n av hele foten, brukes vanligvis metoden med variabel frekvens og metoden med fast frekvens med flere nivåer. Førstnevnte er å få modulasjonsfrekvensen til avstandsmåleren til å endre seg kontinuerlig innenfor et visst område, noe som tilsvarer kontinuerlig endring av lengden på målelinjalen, slik at den akkurat kan bruke opp energien til å måle avstanden. Ved måling av avstanden moduleres frekvensen suksessivt slik at mantissen på mindre enn en hel fot er lik null. I henhold til antall forekomster av null og den tilsvarende frekvensverdien, kan antallet n grad av hele målelinjalen bestemmes. Når metoden med fast frekvens med flere nivåer brukes, tilsvarer det å bruke flere målelinjaler av ulik lengde for å måle samme avstand. I henhold til faseforskjellen målt med forskjellige frekvenser, kan heltallet n løses for å oppnå avstanden D.
I tillegg til å måle faseforskjellen med en fasedetektor, kan den variable optiske banemetoden også brukes, det vil si at det optiske systemet inne i instrumentet brukes til å endre den optiske banen til det mottatte signalet for å forsinke signalet i en periode på tid. Når det elektroniske instrumentet indikerer at fasen til det overførte signalet er den samme som det mottatte signalet, les mantissen direkte på skalaen. I tillegg kan en forsinkelseskrets også brukes til å endre fasen på det mottatte signalet, og kretsen kan justere delingen på kontrolleren og lese mantissen.
