МОДУЛЯЦІЙНИЙ ОПТИЧНИЙ ВИМІРЮВАЧ ВІДСТАНІ З ФАЗОЧАСТОТНИМ ПЕРЕТВОРЕННЯМ СИГНАЛУ

Автор(и)

  • Oleksii Yanenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • Konstantin Shevchenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • Tatiana Klotchko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» http://orcid.org/0000-0003-3911-5369

DOI:

https://doi.org/10.20535/1970.60(2).2020.221436

Ключові слова:

модуляційний світлодалекомір, відстань, фазочастотне перетворення, частота квантування, точність вимі-рювання, роздільна здатність

Анотація

Оптичні вимірювачі (світлодалекоміри) дозволяють проводити вимірювання відстаней до різноманітних об’єктів в багатьох сферах життєдіяльності людини. Побудова оптичних вимірювачів відстані проводиться з використаннях двох основних методів: імпульсного та фазового. Кожний із них має свої недоліки та переваги. Так, імпульсний метод забезпечує широкий діапазон відстаней з прийнятною точністю, а фазовий – високу точність, але на малих відстанях.

Авторами статті запропоновано метод вимірювання відстані з фазочастотним перетворенням інформаційних сигналів та створений на цій основі модуляційний вимірювач відстані, який має певні переваги і, перш за все, забезпечує розширення меж вимірювання відстані.

Розроблено алгоритм вибору частоти модуляції та її співвідношення з частотами квантування, який забезпечує фазовий зв'язок між періодами (а в кінцевому стані між фазовими співвідношеннями) частоти модуляції і квантування та виділеним фазовим інтервалом. Для збільшення стабільності частоти модуляції світлового потоку, опорної частоти та частот квантування, виділеного інформаційного фазового інтервалу, використано єдиний кварцовий генератор. Введена функція структурного регулювання електронної шкали із зміною її вагомості, що дозволяє підвищувати точність і роздільну здатність вимірювача. Забезпечена можливість цифрової обробки сигналів (інтегрування, визначення середнього рівня, математичної обробки та виділення інформації щодо вимірюваної відстані) для зниження шумових впливів, підвищення стабільності параметрів сигналу та точності його вимірювання.

Посилання

O.P.Galakhova, E.D.Koltik, and S.A. Kravchenko. Osnovy fazometrii. L-d, USSR: Iz-vo «Energiya». 1976. 276 p. [in Russian]

Izmereniya v radioelektronike: Spravochnik. Edit. V.A. Kuznetsova. Moscow, USSR: Energoatom izdat, 1987. 512 p. [in Russian]

D.B. Golovko, Yu.O. Skripnik, and O.P. Yanenko. Nadvisokochastotnі metodi ta zasobi vimіryuvannya fіzichnikh velichin : Navchalniy posіbnik. Kyiv, Ukraine: Libіd. 2003. 328 p. [in Ukrainian]

N.E. Bauman, and V.E.Karasik. Lazernyye pribory i metody izmereniya dalnosti./ : Moskva. Rossiya: Izd. MGTU im. Baumana. 2012. 92 p. [in Russian]

V.P. Kutsenko, Yu.O. Skripnik, N.F.Tregubov, K.L.Shevchenko, and O.P. Yanenko Radіometrichniy NVCh-kontrol vlastivostey materіalіv. Donetsk, Ukraine, 2012. 348 p. [in Ukrainian]

Yu.A. Skripnik, A.F.Yanenko, V.F.Manoylov, and Yu.B. Gimpilevich. Mikrovolnovaya radiometriya fizicheskikh i biologicheskikh obyektov. Zhitomir, Ukraine: Izd-vo Volin. 2003. 408 p. [in Russian]

L.A.Asnis, V.P.Vasilyev, and V.B. Volkonskiy. Lazernaya dalnometriya. Moskva, RF: Radio i svyaz. 1995. 256 p. [in Russian]

V.E.Karasik, and V.M.Orlov. Lokatsionnyye lazernyye sistemy videniya Moscow, RF: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana. 2013. 478 p. [in Russian]

Іnternet resurs:http://bastion-karpenko.ru/laser-1d26-atoll/ VTS «Bastion»

Іnternet resurs: www.premium-optics.ru

Patent Ukraїni na korisnu model № 134577 vіd 27.05. 2019 r. Byul. №10. Cposіb vimіryuvannya vіdstanі. Avtori: Yanenko O.P., Shevchenko K.L., Klotchko T.R.

Patent Ukraїni na korisnu model №132356 vіd 25.02.2019 r. Byul. №4 Svіtlodalnomіr. Avtori: Yanenko O.P., Shevchenko K.L., Klotchko T.R.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-26

Номер

Розділ

НАУКОВІ ТА ПРАКТИЧНІ ПРОБЛЕМИ ВИРОБНИЦТВА ПРИЛАДІВ ТА СИСТЕМ