156596. lajstromszámú szabadalom • Adó-vevő berendezés elektromágneses távolságmérőhöz
3 156596 4 teljes fáziseltolódás Fi frekvenciánál, $>2 az F2 frekvenciánál létrejövő fáziseltolódás, R az adóvevő és a reflektor közötti távolság, C pedig az elektromágneses hullámok terjedési sebessége. Ebből az egyenletből R értéke: R = 02— #1 4% Ez a — most már nem többértelmű —. mérés csak durva mérést tesz lehetővé. A finom mérést a fázismérő készüléknek F2 frekvencián történő leolvasásával lehet elvégezni. Igaz az alábbi összefüggés: 02 = F s 4JTR Ebben az egyenletben <P2 a két jelnek csupán egy perióduson belüli relatív fázisszöge, úgyhogy ezután a finom mérés után a távolságra az alábbi egyenlet adódik: R = 0, 4n +K 2F3 ahol • az F2 frekvenciának megfelelő fa hullámhossz. Ebből következik, hogy R = ÖU 2*2 4TC K Nyilvánvaló, hogy az utóbbi mérés annál pontosabb, minél kisebb fa hullámhossz értéke. Ha pl. a fázist ±1,5° pontossággal tudjuk mérni, a távolságra adódó ŐR hiba nagysága a következő: 1 3_ 240 Ha F2 értékét pl. 15 MHz-re választjuk, akkor més = + 0,04 m 'ŐR fa = 20 m és , 10 240 A fenti ismert adó-vevő berendezést és egy abban alkalmazható fázismérőt a továbbiakban az 1. és a 2. ábrákon szemléltetett tömbvázlatok alapján ismertetjük. Az 1 programgenerátor a 2 oszcillátor F frekvenciáját folyamatosan változtatja két előre megadott, kielégítő pontossággal beállított Fi és F2 határérték között. A 2 oszcillátor szinuszos kimenő feszültsége a 3 adó elektromágneses hullámainak modulálására szolgál, amely hullámok akár fényhullámok, akár nagyfrekvenciás- hullámok lehetnek. A mérendő távolság egyik végén elhelyezett 3 adó által kisugárzott hullám a mérendő szakasz másik végéhez jut, ahol a 4 triéder van, amely a reflektort alkotja. A hullám az adó felé reflektálódik, és azt a 3 adó mellett elhelyezett 5 vevő fogja fel. Ez a vevő állítja elő az F frekvenciájú feszültséget, majd azt a 6 erősítő felerősíti. A 6 erősítő 25 kimenetén lévő feszültséget a 2 oszcillátor kimenetén lévő feszültséggel a 7. fázismérő hasonlítja össze, amely fázismérő a modulált feszültség fáziseltolását méri, amelyet a hullámoknak a 5 3 adótól a 4 triéderig és a 4 triédertől az 5 vevőig történő terjedési ideje határoz meg. Az 1. ábrán ábrázolt tömbvázlat szerinti kap" csolásnál különösen azért lépnek fel nehézségek, 10 mert a moduláló jel frekvenciája változik, azaz jelentősen eltér a közepes frekvenciától. Ez az eltérés 10%-os vagy ennél nagyobb is lehet. Ismeretes, hogy egy erősítő által okozott fáziseltolás egyidejűleg a frekvencia és a környezeti 15 feltételek, pl. a hőmérséklet függvénye. Így a moduláló jel frekvenciájának változása a fáziseltolás miatt a mért értékre nézve nagy hibát okoz. Ezenkívül az 1. ábrán ábrázolt 6 erősítőnek 20 szélessávúnak kell lennie, sávszélessége pl. a kö-? zepes frekvencia 10%-a vagy ennél nagyobb is lehet. Egy ilyen erősítő ennek következtében drága és nehezen állítható elő, továbbá jelentős zavarszintet hoz be, mivel a zavarszint a sávszélességgel arányos. Végül a fázis Összehasonlítását szintén változó frekvencián végezzük, ami azt bonyolulttá teszi. A 2. ábra a 7 fázismérő tömbvázlatát szemlélteti, amely fázismérőnek szervomotoros hajtású rotációs fázistoló szerve van. A 2 oszcillátorhoz a 42 vezeték, a 6 erősítőhöz a 46 vezeték csatlakozik. A 2 oszcillátornak a 42 Vezetéken bevezetett feszültségét rotációs 8 fázistoló, pl. szelzin tolja el. Ezt a fázisában eltolt feszültséget a 9 fáziskomparátor egyik bemenetére adjuk, a 9 f á-35 ziskomparátor másik bemenete a 6 erősítővel a 46 vezeték útján van összekötve. A 9 fáziskomparátor kimenőfeszültsége egyenáramú 10 motort vezérel, amelynek tengelyén a 8 fázistoló forgórésze és a 11 jelzőszerv van ékkel rögzítve. 40 Nyilvánvaló, hogy a motor tengelye egyensúlyi helyzetben, azaz ha a 10 motor áll, olyan szöghelyzetben van, hogy a 8 fázistoló a 42 és 46 vezetékeken bevezetett feszültségek közötti 45 fáziseltolódást méri. Ezt a fázisszög-helyzetet a 11 jelzőszerv mutatja. Ennél a megoldásnál a fázismérőt az Fi frekvenciáról az F2 frekvenciára való frekvenciaváltozás során végig figyelni kell, hogy a mutató 50 kezdeti és végállása között a mutató fordulatainak számát meghatározzuk. A találmány szerinti megoldás célja, hogy a fent említett berendezés hátrányait kiküszöbölje és az elektromágneses távolságméréshez tökéle-55 tesebb adó-vevő berendezést alkosson. A találmány tárgya tehát adó-vevő berendezés elektromágneses távolságmérőhöz, amely távolságmérő a mérendő távolság egyik végén elhelyezett adó-vevő berendezésből és a mérendő 60 távolság másik végén, elhelyezett reflektorból áll, és amely távolságmérő a mérendő távolság egyértelmű mérését teszi lehetővé annak a fáziseltolásnak -— ami nagyobb lehet 360°-nál — mérésével, amelyik a kisugárzott vivőhullámot mo-65 duláló jel fekvenciájának két meghatározott 2
