|
Угломерной частью современных электронных тахеометров является электронный теодолит, снабжённый растровым датчиком накопительного типа (Та3М, 2Та5, 3Та5 и др.). В качестве датчика угла применён фотоэлектрический преобразователь угол-код. Рабочей мерой преобразователя служит стеклянный лимб, разделённый на 10000 частей – попеременно чередующихся прозрачных и непрозрачных полос равной ширины. Секция примерно из 100 штрихов (полос) с помощью оптической системы проецируется мостиком с увеличением 1,01 на диаметрально противоположную секцию лимба. Наложение изображения полос, перевёрнутого на 180 о , благодаря призме с крышкой, входящей в оптическую систему образует с полосами основного участка круга муаровую картину – совмещённое изображение двух растров, представляющее собой периодически изменяющуюся картину (рис.1.1), которая проецируется на фотоприёмник. Благодаря оборачиванию, созданному оптической системой алидады (или зрительной трубы, если круг вертикальный) двигаются на встречу друг другу. (На рис 1.1 а – развёртка дорожки лимба, б – увеличенное изображение участка лимба (развёртка), в – комбинационная картина растрового сопряжения (муаровая), 1-4 – площадки задиафрагмированного фотодиода.) Периодическая структура штрихов диаметрально противоположных участков образуют растровое сопряжение, причём линейные шаги развёрток сопрягаемых растров отличаются на 1/100 шага растров. При сопряжении таких растров возникает комбинационная (муаровая) картина, шаг, форма и направление которой зависят от взаимного расположения растров. рис. 1.1 Принцип действия датчика горизонтальных углов. При взаимном перемещении растров происходит модуляция светового потока и функции перемещения, т.е. периодическое изменение освещённости фотоприёмника, расположенного за сопряжением. Освещённость фотоприёмника максимальна при совпадении штрихов сопрягаемых растров и минимальна, когда штрихи одного растра совпадают с промежутками другого растра. Сигнал с фотоприёмника поступает в электронную часть датчика угла, которая содержит реверсионный счётчик для определения числа периодов муаровой картины, соответствующего углу поворота зрительной трубы. Считая число периодов муаровой картины (периодов изменения освещённости), реверсионный счётчик грубого канала измеряет угол поворота лимба с точностью дискрета грубого отсчёта, равного 200 сс = 1’05”. Для получения точного отсчёта применён фотоэлектрический интерполятор, доизмеряющий угол поворота лимба в пределах одного периода муаровой картины с точностью 1 сс = 0,3”. Полный отсчёт в сигнальном канале угломера формируется в условных единицах (сс). Встроенная в прибор микроЭВМ умножает полученный полный отсчёт на цену младшего разряда (коэффициент перевода в секунды 0,324”/сс) и формирует отсчёт в градусах, минутах и секундах. Например отсчёт 20520 сс * 0,324”/сс = 6648” = 1о50’48”. [1]. Угломерные системы в современных тахеометрах бывают аналоговые и цифровые. Принцип настройки у них один, но исполнение разное. Устройство аналоговых систем было описано выше. Цифровая угломерная система отличается от аналоговой тем, что отсчет по лимбу считывается напрямую. На лимбе нанесена полоса по окружности штрихкодом, полоса просвечивается светодиодом, и ее изображение попадает на позиционный датчик. Для настройки датчиков используют внешние либо внутренние программы. Для нормальной работы системы отсчета важно настроить изображение штрихов на датчике в фокусе. Кроме того, очень важно очистить лимб и датчики от влаги, пыли, пятен - иначе датчик не может распознать значение отсчета. В этом случае прибор будет давать коды ошибок, такие, как "error ETH DATA", "нет инициализации датчика угла" и т. д. [12] Также современные тахеометры снабжены самоустанавливающимся индексом вертикального круга (компенсатором), автоматически исключающим погрешность измерения зенитных расстояний при наклоне вертикальной оси вдоль линии визирования.
|
