短程光电测距仪和激光定位仪及其应用PDF电子书下载

第一篇 短程红外光电测距仪 1

第一章 概述 1

第一节 光电测距仪概况 1

第二节 光电测距仪的分类 1

第三节 相位法测距原理 3

第四节 测程问题 5

(一)红外线在空气中的传播问题 5

(二)测程方程式 5

(三)信噪比的影响 6

第二章 光的基本知识 9

第一节 光的基本性质 9

第二节 光的速度和群速 10

第三节 折射率、折射率与大气参数的关系 12

(一)光的反射和折射 15

第四节 光的反射、折射和全内反射 15

(二)光的全内反射 16

第五节 双筒和单筒结构 17

第六节 反射棱镜 19

第三章 电学基本知识 21

第一节 交流电路概述 21

(一)电位、电压和电流的定义 21

(二)交流电 21

(三)正弦交流电的有效值和它的旋转矢量表示法 22

(四)交流电路中的电阻 23

(五)交流电路中的电感 23

(六)交流电路中的电容 25

(七)复数在电路中的简单应用 26

(八)R.L.C串联谐振 29

(九)R.L.C并联谐振 31

(一)物质的导电性质 34

(二)本征半导体的电子空穴对 34

第二节 二极管、三极管 34

(三)P型、N型半导体 35

(四)PN结 36

(五)PN结在外电场作用下的导电性能 37

(六)半导体二极管的构造及伏安特性 37

(七)半导体三极管 39

(八)晶体三极管的特性曲线 41

(九)三极管的三种工作状态--截止、放大和饱和 42

(十)三极管的极限参数和温度对参数的影响 43

第三节 交流放大器 44

(一)交流放大器的基本概念 44

(二)单管交流放大器的电路 45

(三)偏置及其稳定 47

(四)放大电路的分析 49

(五)晶体三极管的三种接法 53

(六)多级交流放大电路 55

(七)乙类推挽功率放大器 57

(八)功率放大管的散热问题 60

第四节 放大电路中的负反馈 60

(一)几种常用的负反馈电路 60

(二)负反馈对放大电路性能的改善 62

第五节 双T选频网络 64

(一) 双T网络的传输特性 65

(二) 双T网络的应用实例 66

第六节 正弦波振荡器 67

(一)正弦波振荡器概述 67

(二)自激振荡的条件 67

(三)LC振荡器 68

(四)LC振荡器的频率稳定 70

(五)LC振荡器的频率稳定措施 72

(六)石英晶体振荡器 74

第七节 混频电路 78

第八节 电源 79

(一)直流变换器 80

(二)整流 81

(三)滤波 84

(四)稳压电源 85

第九节 晶体管开关特性及反相器 87

(一)晶体管的开关特性 87

(二)晶体管反相器 88

(三)RC电路的充放电特性及加速电容 89

第十节 双稳态电路 92

(一)工作原理 92

(二)触发方式 93

第十一节 单稳态电路 95

第十二节 门电路(逻辑电路) 96

(一)逻辑代数中的三种基本逻辑运算 99

(二)二极管门电路 100

(三)三极管门电路 102

(一)二极管--晶体管逻辑(DTL)“与非”门电路 105

第十三节 集成电路逻辑门 105

(二)晶体管--晶体管逻辑(TTL)“与非”门电路 106

(三)TTL“与或非”门工作原理 107

(四)驱动器 108

第十四节 集成电路触发器 108

(一)基本触发器(R-S触发器) 108

(二)维持--阻塞触发器 110

(三)D触发器 113

(四)7CY13型集成单元D触发器 115

(五)主从触发器 116

(六)J-K触发器 118

第十五节 逻辑计数电路 119

(一)二进制计数器 119

(二)二进位制和十进位制的转换 120

(三)十进制计数器 121

(四)可逆计数器 124

(一)译码器的基本原理 126

第十六节 译码器和数字显示 126

(二)MOS-2Y译码器(八段式译码器) 128

第十七节 MOS场效应管 130

(一)MOS场效应管概述 130

(二)MOS集成电路的基本逻辑电路 132

第四章 短程红外测距仪的电路 135

第一节 单频短程红外测距仪 135

(一)概述 135

(二)1.5MHZ单频短程红外测距仪的原理方框图及工作过程 137

(三)1.5MHZ单频短程红外测距仪各单元电路的简述 138

第二节 双频短程红外测距仪 156

(一)概述 156

(二)双频短程红外测距仪的电路部分 158

第三节 短程红外测距仪中的几个问题 170

(一)内外光路测量 170

(四)大小角度的判别 171

(三)粗、粗测衔接问题 171

(二)多次测量 171

第五章 测距仪的误差、检验和使用 173

第一节 测距仪的组成和使用 173

(一)测距仪的组成 173

(二)测距仪的使用 178

(三)操作注意事项 180

(四)观测的外业记录 181

第二节 测距仪的误差来源和性质 181

(一)调制频率fa的误差 182

(二)真空光速co的误差 182

(三)大气折射率ng的误差 183

(四)光路校准的剩余误差(常数误差) 185

(五)固定串扰信号影响的误差(周期误差) 185

(六)相位差△？的测定误差 186

(八)由大气湍流引起的误差 189

(七)由信噪比引起的误差 189

(九)由反光镜方向偏歪和倾斜而造成的误差 190

(十)对中误差 193

第三节 检测的目的、内容和方法 193

(一)仪器幅相特性的检测 194

(二)发光管相位均匀性的检测 195

(三)发射、接收光轴与望远镜视准轴平行性的检校 195

(四)周期误差的检测 196

(五)加常数K的检测 202

(六)用比较法检测乘常数R 210

(七)用六段解析法同时检测加常数和乘常数 212

第四节 成果计算 215

(一)气象改正 215

(四)水平距离的归算 217

(六)水准面改正 217

(五)反光镜倾斜改正 217

(三)加常数和乘常数改正 217

(二)周期误差改正 217

(七)高差计算 218

(八)仪器的自动归算 218

第五节 提高测距成果精度的措施 219

第六节 国外几种测距仪器的简介 220

(一)TC-1型光电速测仪 220

(二)Georan1型双色测距仪 224

(三)ME3000精密光电测距仪 227

第二篇 短程脉冲式激光测距仪 233

第六章 激光的性质及固体激光器 233

第一节 激光的特性 233

(一)方向性好 233

(二)高亮度 234

(三)单色性好 234

(四)相干性好 234

(二)光的吸收 235

第二节 产生激光的基本原理 235

(一)原子的能态 235

(三)自发辐射 236

(四)受激辐射 236

(五)粒子数反转 237

第三节 固体激光器的构造 238

(一)固体激光物质 238

(二)激励方法 239

第四节 调Q技术 242

(一)调Q技术的概念 242

(二)转镜调Q 243

(三)转镜调Q的加速技术 244

第七章 短程脉冲式激光测距仪 245

第一节 概述 245

第二节 脉冲式激光测距仪的测距原理 245

第三节 AJG75-1型脉冲式激光测距仪 246

(一)仪器结构 247

(二)结构特点 251

第四节 光学系统及电路方框图 251

第五节 操作方法 253

(一)仪器的安装与安置 253

(二)电压的检查 253

(三)测量程序 253

第八章 AJG75-1型激光无标尺地形仪电子线路原理简介 255

第一节 氙灯触发电路 255

第二节 光电转换和放大器电路 256

第三节 整形电路 257

第四节 150MHZ时钟脉冲振荡器 258

第五节 展宽复位电路 260

第六节 门控双稳和门电路 261

第七节 计数显示电路 263

(一)150MHZ十分频计数器 263

(二)15MHZ十分频电路 270

第八节 电源电路 273

(一)马达电路 274

(二)主逆变器电路 274

(三)高压充电电路 275

第九章 脉冲式激光地形仪的调整与应用 276

第一节 激光地形仪的检验与调整 276

(一)望远镜视准轴与激光发射轴的检验与调整 276

(二)接收系统和发射系统相互关系的调整 277

第二节 系统误差的测定和测距精度的估算 278

(一)场地准备和反射靶的制作 278

(二)野外测量 278

(三)内业计算 278

第四节 影响测距的主要因素 286

(一)影响测距的主要因素 286

第三节 用激光地形仪测绘地表图 286

(二)影响测距“盲区”的主要因素 288

(三)影响测距精度的因素 289

第五节 注意事项 290

(一)安装仪器的注意事项 290

(二)使用时应注意的事项 290

(三)测绘地形图时应注意的事项 291

第三篇 激光定位仪器 292

第十章 基本知识 292

第一节 氦氖激光器 292

(一)氦氖激光器的基本结构 292

(二)氦氖激光器的种类 295

(三)氦氖激光器发光机理 297

第二节 发射望远镜 298

第三节 波带片 299

第四节 光电接收靶 303

(二)运算放大器 304

(一)光电目标 304

(三)指示电表 305

第五节 激光电源 305

第十一章 激光定位仪器 307

第一节 激光经纬仪和激光水准仪 307

(一)激光经纬仪和激光水准仪的主体结构及其基本操作 307

(二)仪器的激光光路原理 308

(三)激光装置的细部结构 309

(四)激光装置的检验和校正 310

(五)利用激光附件组装的激光经纬仪和激光水准仪 311

第二节 激光铅直仪 312

(一)激光铅直仪的结构和使用方法 312

(二)激光铅直仪的检验与校正 313

(三)激光自动铅直仪 315

第三节 激光指向仪 316

第四节 激光扫描平面仪 317

(一)激光发射部分 319

第十二章 激光定位仪器的应用 319

第一节 在机械顶管施工中的应用 319

(二)激光接收部分 320

(三)控制电路部分 320

(四)液压执行机构 323

第二节 在烟囱滑模施工中的应用 323

(一)激光铅直仪在烟囱滑模施工中的应用 323

(二)激光自控仪在烟囱滑模施工中的应用 324

第三节 建筑物的动态变形观测 326

(一)激光发射器 327

(二)双反射光学平面镜 328

(三)光电跟踪器 328

(四)位移传感器和指示记录器 329

(五)使用和操作 329

第四节 国外动态简介 330

第五节 激光定位技术中存在的主要问题 330