相位式光電測(cè)距儀,相位式光電測(cè)距儀的原理，組成詳解
相位式光電測(cè)距儀的工作原理可按圖所示的方框圖來說明。
由光源所發(fā)出的光波（紅外光或激光），進(jìn)入調(diào)制器后，被來自主控振蕩器（簡稱主振）的高頻測(cè)距信號(hào)所調(diào)制，成為調(diào)幅波。這種調(diào)幅波經(jīng)外光路進(jìn)入接收器，會(huì)聚在光電器件上，光信號(hào)立即轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這個(gè)電信號(hào)就是調(diào)幅波往返于測(cè)線后經(jīng)過解調(diào)的高頗測(cè)距信號(hào)，它的相位已延遲了。
這個(gè)高頻測(cè)距信號(hào)與來自本機(jī)振蕩器（簡稱本振）的高頻信號(hào)經(jīng)測(cè)距信號(hào)混頻器進(jìn)行光電混頻，經(jīng)過選頻放大后得到一個(gè)低頻測(cè)距信號(hào)，用表示。仍保留了高頻測(cè)距信號(hào)原有的相位延遲。為了進(jìn)行比相，主振高頻測(cè)距信號(hào)的一部分稱為參考信號(hào)與本振高頻信號(hào)同時(shí)送入?yún)⒖夹盘?hào)混頻器，經(jīng)過選頻放大后，得到可作為比相基準(zhǔn)的低頻參考信號(hào)，表示，由于沒有經(jīng)過往返測(cè)線的路程，所以不存在象中產(chǎn)生的那一相位延遲。因此，和同時(shí)送人相位器采用數(shù)字測(cè)相技術(shù)進(jìn)行相位比較，在顯示器上將顯示出測(cè)距信號(hào)往返于測(cè)線的相位延遲結(jié)果。
當(dāng)采用一個(gè)測(cè)尺頻率時(shí)，顯示器上就只有不足一周的相位差所相應(yīng)的測(cè)距尾數(shù)，超過一周的整周數(shù)所相應(yīng)的測(cè)距整尺數(shù)就無法知道，為此，相位式測(cè)距儀的主振和本振二個(gè)部件中還包含一組粗測(cè)尺的振蕩頻率，即主振頻率和本振頻率。如前所述，若用粗測(cè)尺頻率進(jìn)行同樣的測(cè)量，把精測(cè)尺與一組粗測(cè)尺的結(jié)果組合起來，就能得到整個(gè)待測(cè)距離的數(shù)值了。
1.光源
相位式測(cè)距儀的光源，主要有砷化鎵（GaAs）二極管和氦-氖（He-Ne）氣體激光器。前者一般用于短程測(cè)距儀中，后者用于中遠(yuǎn)程測(cè)距儀中。下面對(duì)這二種光源作一介紹。
（1）砷化鎵（GaAs）二極管
砷化鎵（GaAs）二極管是一種晶體二極管，與普通二極管一樣，內(nèi)部也有一個(gè)結(jié)，如圖4-5所示。它的正向電阻很小，反向電阻較大。當(dāng)正向注入強(qiáng)電流時(shí)，在結(jié)里就會(huì)有波長為0.72～0.94m之間紅外光出射，而且出射的光強(qiáng)會(huì)隨著注入電流的大小而變化，因此可以簡單地通過改變饋電電流對(duì)光強(qiáng)的輸出進(jìn)行調(diào)制，即所謂“電流直接調(diào)制”。這對(duì)測(cè)距儀用作光源十分有意義，因?yàn)槟苤苯诱{(diào)制光強(qiáng)，無需再配備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗較大的調(diào)制器。此外，砷化鎵二極管光源與其他光源比較，還有體積小重量輕，結(jié)構(gòu)牢固和不怕震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，有利于使測(cè)距儀小型化，輕便化。
1.光源
