相位式光电测距仪的工作原理

1 §4.2 相位式光电测距仪的工作原理 相位式光电测距仪的种类较多，但其基本的工作原理是相同的。本节将讨论相位式光电测距仪的工作原理，并着重介绍它的几个主要部件的工作原理。 4.2.1 相位式光电测距仪的工作原理 相位式光电测距仪的工作原理可按图 4-4所示的方框图来说明。 图 4-4 由光源所发出的光波（红外光或激光），进入调制器后，被来自主控振荡器（简称主振）的高频测距信号1f 所调制，成为调幅波。这种调幅波经外光路进入接收器，会聚在光电器件上，光信号立即转化为电信号。这个电信号就是调幅波往返于测线后经过解调的高颇测距信号，它的相位已延迟了  。 N2 这个高频测距信号与来自本机振荡器（简称本振）的高频信号1f 经测距信号混频器进行光电混频，经过选频放大后得到一个低频（11fff）测距信号，用De 表示。De 仍保留了高频测距信号原有的相位延迟N2。为了进行比相，主振高频测距信号1f 的一部分称为参考信号与本振高频信号1f 同时送入参考信号混频器，经过选频放大后，得到可作为比相基准的低频（11fff）参考信号，0e 表示，由于0e 没有经过往返测线的路程，所以0e 不存在象De 中产生的那一相位延迟  。因此，De 和0e同时送人相位器采用数字测相技术进行相位比较，在显示器上将显示出测距信号往返于测线的相位延迟结果。 当采用一个测尺频率1f 时，显示器上就只有不足一周的相位差  所相应的测距尾数，超过一周的整周数 N 所相应的测距整尺数就无法知道，为此，相位式测距仪的主振和本振二个部件中还包含一组粗测尺的振荡频率，即主振频率32 , ff和本振频率32 , ff。如前所述，若用粗测尺频率进行同样的测量，把精测尺与一组粗测尺的结果组合起来，就能得到整个待测距离的数值了。 4.2.2 相位式光电测距仪各主要部件的工作原理 2 1.光源 相位式测距仪的光源，主要有砷化镓（GaAs）二极管和氦-氖（He-Ne）气体激光器。前者一般用于短程测距仪中，后者用于中远程测距仪中。下面对这二种光源作一介绍。 （1）砷化镓（GaAs）二极管 砷化镓（GaAs）二极管是一种晶体二极管，与普通二极管一样，内部也有一个PN结，如图4-5所示。它的正向电阻很小，反向电阻较大。当正向注入强电流时，在PN结里就会有波长为0.72～0.94 m之间红外光出射，而且出射的光强会随着注入电流的大小而变化，因此可以简单地通过改变馈电电流对...