Светодальномеры и их применение для измерения расстояний. Лазерные дальномеры и их применение

Принцип работы оптических дальномеров основан на решении прямоугольного треугольника (рис. 36), в котором по малому (параллактическому) углу b и противолежащему катету b (базису) вычисляют длину другого катета D = b ^. ctgb. Для удобства измерений одну из величин (b или b) принимают постоянной, а другую измеряют. Поэтому оптические дальномеры бывают с постоянным углом и переменным базисом (например, нитяный дальномер) и постоянным базисом и переменным углом. Точность измерения расстояний оптическими дальномерами характеризуется относительной погрешностью от 1:200 до 1:2000.

Рис.36 Параллактический треугольник

 

Электронные дальномеры, к которым относят светодальномеры, лазерные рулетки, электронные дальномерные насадки, измеряют расстояния с использованием электромагнитных волн. Погрешность измерения составляет от 3 мм до (10 мм + 5 мм/км).

 

Импульсный дальномер имеет передатчик, являющийся генератором колебаний с устройством для образования импульсов. Приемник состоит из чувствительных элементов и устройства для преобразования поступающих сигналов к виду, удобному для измерений.

Фазовый светодальномер основан на определении времени

путем измерения разности фаз незатухающих колебаний в нескольких диапазонах чистот.

 

 

25. Расчёт значимости погр-ей лин и угл измерений

На точность измерения линий влияют следующие погрешности и условия измерений:

1. Укладка ленты не в створе измеряемой линии вызывает одностороннюю систематическую погрешность, которая может быть уменьшена установкой вешек через каждые 80 - 120 м;

2. Прогиб ленты, для устранения которого ленту встряхивают и натягивают с силой 98 Н;

3. Погрешности в длине самой ленты, определяемые при компарировании (сравнении с эталоном) и учитываемые при измерении;

4. Углы наклона линии к горизонту превышающие 2, которые учитываются при вычислении горизонтального проложения (d = Dcosn) и должны быть измерены эклиметром;

5. Разность температур при измерении t и компарировании t_к превышает 8°, и поэтому в длину линии D вводят поправку за температуру

DD_t= a(t - t_к)D,

где a - коэффициент линейного расширения материала мерного прибора (для стали a = 12.5 ^. 10^-6);

Кроме перечисленных систематических, на точность линейных измерений влияют и случайные погрешности, связанные с отсчитыванием по шкале ленты, фиксацией концов ленты, ее сдвижка при натяжении, неровностями поверхности вдоль измеряемой линии и другие факторы.

К грубым погрешностям на учебной геодезической практике следует отнести следующие:

а) при вычислении длины линии D = n l +r, неправильно определено число целых отложений ленты длиной l в измеряемой линии. Число отложений n должно соответствовать количеству шпилек у заднего мерщика. Неправильно измерен остаток r - расстояние от заднего нулевого штриха до

центра знака конечной точки;

б) не выполнен контроль измеренного расстояния D, который предусматривает повторное измерение линии в обратном направлении. Расхождение DD прямого и обратного результатов допускается не более (1:2000)^. D.

На точность измерения горизонтальных углов влияют следующие основные погрешности:

1. центрирования (установка оси вращения теодолита над вершиной измеряемого угла, максимальное значение которой равняется Δс^. p/d),

2. редуцирования (внецентренное положение визирной цели, вычисляемой по формуле аналогичной погрешности центрирования),

3. визирования (зависит от увеличения зрительной трубы и составляет величину 60"/v),

4. отсчетов на лимбе, принимаемой равной половине точности отсчетного устройства, т.е. m_o= t/2.

При соблюдении методики угловых измерений техническими теодолитами влияние погрешностей за центрирование и редуцирование можно свести к пренебрегаемо малым величинам. Тогда, главное влияние на точность измерения оказывают погрешности отсчетов по лимбу. Учитывая это, определим среднюю квадратичную погрешность измерения угла. При измерении угла после наведения на точки делаются отсчеты по лимбу со средней квадратичной погрешностью m_o = t/2. Эту погрешность можно принять за погрешность направления измеряемого угла, т.к. другие виды погрешности не оказывают существенного влияния.

Погрешность угла как разности двух направлений

m_b' = m_oÖ2 = (t/2) ^. Ö2.

Средняя квадратическая погрешность угла, измеренного дважды при КЛ и КП,

m_b = (t/2) ^. Ö2 / Ö2 = t/2.

Средняя квадратичная погрешность разности двух значений угла в полуприемах:

m_d = mb' Ö2 =(t/2) ^. Ö2 ^. Ö2 = t,

а предельная погрешность с вероятностью 95% принимается равной удвоенной, т.е.

m_d(пред) = 2m_d = ±2t.

Таким образом, разность между значениями угла в полуприемах не должна превышать двойной точности отсчетного устройства.