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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R210

(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Q243

(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