Оптикоэлектронный дальномер малых дистанций для динамических систем
The paper discusses the application of the phase method for measuring short distances in optoelectronic rangefinding. An analytical dependence of measurement accuracy on the dynamics of the measuring system is determined. Frequency characteristics of the phase difference meter are calculated. Struct...
Saved in:
| Date: | 2003 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
2003
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.2.44 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Technology and design in electronic equipment |
| Download file: |  |
Institution
Technology and design in electronic equipment| _version_ | 1869472231247052800 |
|---|---|
| author | Vaksman, Yu. F. Santoniy, V. I. Yanko, V. V. Ivanchenko, I. A. Budiyanskaya, L. M. |
| author_facet | Vaksman, Yu. F. Santoniy, V. I. Yanko, V. V. Ivanchenko, I. A. Budiyanskaya, L. M. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Yu. F. Vaksman",
"institution": "I. I. Mechnikov Odesa National University, Ukraine"
},
{
"author": "V. I. Santoniy",
"institution": "I. I. Mechnikov Odesa National University, Ukraine"
},
{
"author": "V. V. Yanko",
"institution": "I. I. Mechnikov Odesa National University, Ukraine"
},
{
"author": "I. A. Ivanchenko",
"institution": "I. I. Mechnikov Odesa National University, Ukraine"
},
{
"author": "L. M. Budiyanskaya",
"institution": "I. I. Mechnikov Odesa National University, Ukraine"
}
] |
| author_sort | Vaksman, Yu. F. |
| baseUrl_str | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-06-30T17:51:02Z |
| description | The paper discusses the application of the phase method for measuring short distances in optoelectronic rangefinding. An analytical dependence of measurement accuracy on the dynamics of the measuring system is determined. Frequency characteristics of the phase difference meter are calculated. Structural diagrams of the measurement method and the phase difference meter are presented, on the basis of which an optoelectronic rangefinder (OER) was developed. Technical and calibration characteristics of the OER are also provided. |
| first_indexed | 2026-07-01T01:00:52Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 2
44
ÎÏÒÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
íåçàâèñèìûõ èçìåðåíèé. Îáðàòíûé òîê IR âñåõ äèî-
äîâ â îáëàñòè êîìíàòíûõ òåìïåðàòóð êîíòðîëèðóåòñÿ
òóííåëèðîâàíèåì íîñèòåëåé ïðè íèçêèõ íàïðÿæåíè-
ÿõ è ëàâèííûìè ïðîöåññàìè � ïðè áîëüøèõ.
Ôîòîòîê Ip îáðàçöîâ òèïà À è Â îïðåäåëÿåòñÿ ãå-
íåðàöèåé íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé â ÎÏÇ, î ÷åì
ñâèäåòåëüñòâóþò çàâèñèìîñòè Ip(V), êîòîðûå ïîäîá-
íû óðàâíåíèþ (1). Îòìåòèì, ÷òî ýíåðãåòè÷åñêèé íà-
êëîí çàâèñèìîñòåé lnIp
0�1/T, êàê è â ñëó÷àå òåìíî-
âîãî òîêà, îòâå÷àåò Eg ìàòåðèàëà, â êîòîðîì ëîêà-
ëèçîâàí îáúåìíûé çàðÿä. Ýòî õîðîøî ïîäòâåðæäà-
åòñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíî äëÿ óêàçàííûõ (À è Â) òèïîâ
äèîäíûõ ñòðóêòóð. Äëÿ p�n-ãîìîïåðåõîäîâ ôîòî-
íîñèòåëè âîçíèêàþò â n-îáëàñòè äèîäà, à çàòåì äèô-
ôóçèîííûì ïóòåì äîñòèãàþò îáëàñòè ïðîñòðàíñòâåí-
íîãî çàðÿäà è ðàçäåëÿþòñÿ ñèëüíûì ýëåêòðè÷åñêèì
ïîëåì.  ýòîì ñëó÷àå çàâèñèìîñòü Ip(V) îïèñûâàåò-
ñÿ îòëè÷íûì îò (1) óðàâíåíèåì [5, ñ. 46; 6]
Ip≅ Ip
0 exp (eV/kT). (2)
Íàéäåííàÿ èç òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè Ip
0 âå-
ëè÷èíà ϕ0 íåïëîõî ñîãëàñóåòñÿ ñî çíà÷åíèåì âûñîòû
áàðüåðà, îïðåäåëåííîãî èç òåìíîâûõ ÂÀÕ.
Äëÿ âñåõ èññëåäóåìûõ äèîäîâ õàðàêòåðíà ëèíåé-
íàÿ çàâèñèìîñòü òîêà êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ îò óðîâíÿ
îñâåùåíèÿ ïðè èçìåíåíèè ïîñëåäíåãî â ïðåäåëàõ ïÿòè
ïîðÿäêîâ. Çàâèñèìîñòè Voc(L) îïèñûâàþòñÿ èçâåñò-
íûì âûðàæåíèåì, êîòîðîå ïîëó÷åíî äëÿ ôîòîäèîäà
ïðè äîìèíèðóþùåé ëèíåéíîé ãåíåðàöèè ôîòîíîñè-
òåëåé. Ýòî èëëþñòðèðóåòñÿ äàííûìè ðèñ. 2, êîòîðûå
ïðèâåäåíû äëÿ ãåòåðîïåðåõîäà pGaSe�nInSe.
Îòìåòèì, ÷òî òåìïåðàòóðíûå èçìåíåíèÿ ïàðàìåò-
ðîâ èíòåãðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê òàêæå óêëàäûâàþò-
ñÿ â ðàìêè èçâåñòíûõ ìîäåëåé ôîðìèðîâàíèÿ ôîòî-
òîêà â äèîäíûõ ñòðóêòóðàõ [5, ñ. 136�141].
Çàêëþ÷åíèå
Òàêèì îáðàçîì, ïðèâåäåííûå ðåçóëüòàòû ñâèäå-
òåëüñòâóþò î âîçìîæíîñòè ñîçäàíèÿ íà áàçå ñëîèñ-
òûõ ìîíîñåëåíèäîâ èíäèÿ è ãàëëèÿ ðÿäà ôîòî÷óâñòâè-
òåëüíûõ äèîäîâ pGaSe�nInSe, pInSe�nInSe. Òàêèå
ñòðóêòóðû ñîçäàþòñÿ ìåòîäîì ïîñàäêè íà îïòè÷åñ-
êèé êîíòàêò ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå, ÷òî íå ïðè-
âîäèò ê èçìåíåíèþ ýëåêòðîôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ
áàçîâûõ ìàòåðèàëîâ. Êðîìå òîãî, íà ìîíîñåëåíèäå
èíäèÿ ìåòîäîì òåðìè÷åñêîãî îòæèãà ñîçäàíû ãåòå-
ðîïåðåõîäû "pInSe � ñîáñòâåííûé îêñèä", êîòîðûå
îáëàäàþò ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòüþ â âûñîêîýíåðãåòè-
÷åñêîé îáëàñòè ñïåêòðà âïëîòü äî 3,6 ýÂ. Âàðüèðîâà-
íèå ïàðàìåòðîâ áàçîâûõ ìàòåðèàëîâ è òèïà âûïðÿì-
ëÿþùåé ñòðóêòóðû ïîçâîëÿåò â äîñòàòî÷íî øèðîêèõ
ïðåäåëàõ èçìåíÿòü ôîòîýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû è
õàðàêòåðèñòèêè îáúåêòîâ èññëåäîâàíèé.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Êàòåðèí÷óê Â. Í, Êîâàëþê Ì. Ç. Ôîòîïëåîõðîèçì äèîä-
íûõ ñòðóêòóð îêñèä-p-InSe // Ïèñüìà â ÆÒÔ.� 1997.� Ò. 23,
¹ 10.� Ñ. 1�3.
2. Shigetomi S., Ohkubo H., Ikari T. Photoluminescence of Cd-
doped p-InSe // J. Phys. Chem. Solids.� 1990.� Vol. 51.� N 1.�
P. 91�92.
3. À. ñ. 631014 ÑÑÑÐ. Ñïîñîáû ïðèãîòîâëåíèÿ p�n è ãåòå-
ðîïåðåõîäîâ / Â. Ë. Áàêóìåíêî, Â. Ô. ×èøêî.� Îïóáë. â Á. È. �
1976, ¹ 18.
4. Êîâàëþê Ç. Ä., Ìàõí³é Â. Ï., ßí÷óê Î. ². Âïëèâ ïàðàìåòð³â
êîìïîíåíò ãåòåðîïåðåõîä³â p-GaSe�n-InSe íà ¿õí³ ôîòîåëåêò-
ðè÷í³ âëàñòèâîñò³ // ³ñíèê Ëüâ³âñüê. óí-òó (Ñåð³ÿ ô³çè÷íà).�
2001.� Âèï. 34.� C. 218�221.
5. Ôàðåíáðóõ À., Áüþá Ð. Ñîëíå÷íûå ýëåìåíòû: òåîðèÿ è ýêñ-
ïåðèìåíò.� Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1978.
6. Ìàõíèé Â. Ï. Ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû â äèîäíûõ ñòðóêòóðàõ
íà îñíîâå øèðîêîçîííûõ ñîåäèíåíèé À2Â6 // Äèñ.... äîêò. ôèç.-
ìàò. íàóê.� ×åðíîâöû.� 1993.
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
02.08 2002 ã. � 14.01 2003 ã.
Îïïîíåíò ê. ô.-ì. í. È. È. ÈÆÍÈÍ
(ÍÈÈ ìàòåðèàëîâ, ã. Ëüâîâ)
Ä. ô.-ì. í. Þ. Ô. ÂÀÊÑÌÀÍ, Â. È. ÑÀÍÒÎÍÈÉ, Â. Â. ßÍÊÎ,
È. À. ÈÂÀÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ì. ÁÓÄÈßÍÑÊÀß
Óêðàèíà, Îäåññêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò èì. È. È. Ìå÷íèêîâà
E-mail: oguint@paco.net
Îïèñàí îïòèêî-ýëåêòðîííûé äàëüíî-
ìåð, îñíîâàííûé íà ôàçîâîì ìåòîäå èç-
ìåðåíèé è ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ èñïîëü-
çîâàíèÿ â ñêîðîñòíûõ èçìåðèòåëüíûõ
ñèñòåìàõ.
Ñîâðåìåííûå ìåòîäû èçìåðåíèé ñ èñïîëüçîâàíè-
åì îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ îáåñïå÷èâàþò èçìåðåíèå
äèñòàíöèé îò äîëåé ìåòðà äî äåñÿòêîâ êèëîìåòðîâ [1].
 áëèæíåé çîíå, îïðåäåëÿåìîé óñëîâèåì ñîèçìåðè-
ìîñòè ãåîìåòðè÷åñêèõ ðàçìåðîâ îáúåêòîâ ñ ðàññòîÿ-
íèåì ìåæäó íèìè, ÷òî ñîñòàâëÿåò îò 0 äî äåñÿòêîâ
ìåòðîâ, èñïîëüçóþòñÿ ïðîåêöèîííî-ãåîìåòðè÷åñêèå,
èíòåðôåðåíöèîííûå è ôàçîâûå ìåòîäû [2]. Êàæäûé
èç ýòèõ ìåòîäîâ îáåñïå÷èâàåò ìàêñèìàëüíóþ òî÷íîñòü
èçìåðåíèé â ïðåäåëàõ îãðàíè÷åííîãî ó÷àñòêà áëèæ-
íåé çîíû. Ìàêñèìàëüíîé òî÷íîñòüþ îáëàäàþò ôàçî-
âûå ìåòîäû, îñíîâàííûå íà èçìåðåíèè ôàçîâûõ ñî-
îòíîøåíèé ìåæäó èçëó÷åííûì è îòðàæåííûì îïòè-
÷åñêèìè ñèãíàëàìè è îáåñïå÷èâàþùèå èçìåðåíèå äè-
ñòàíöèé ñ ïîãðåøíîñòüþ â íåñêîëüêî ìèëëèìåòðîâ
[3]. Îáðàçöîì äîñòèãíóòîãî òåõíè÷åñêîãî óðîâíÿ ÿâ-
ëÿåòñÿ ïîðòàòèâíûé ïðèáîð òèïà "ëàçåðíàÿ ðóëåòêà",
ïðèìåíÿåìûé ïðè âûïîëíåíèè ñòðîèòåëüíûõ ðàáîò è
ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ ïðîâåäåíèÿ ëèíåéíûõ èçìåðå-
íèé îò 0 äî 20 ì ñ òî÷íîñòüþ ïîðÿäêà 1 ìì [4].
ÎÏÒÈÊÎ-ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÉ ÄÀËÜÍÎÌÅÐ ÌÀËÛÕ ÄÈÑÒÀÍÖÈÉ
ÄËß ÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÕ ÑÈÑÒÅÌ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 2
45
ÎÏÒÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Íàèáîëüøåå ïðèìåíåíèå ôàçîâûå ìåòîäû íàøëè
â ãåîäåçè÷åñêèõ è íàâèãàöèîííûõ ñèñòåìàõ äëÿ èç-
ìåðåíèé â äàëüíåé çîíå, ãäå âðåìÿ òî÷íûõ èçìåðå-
íèé íå îãðàíè÷èâàåòñÿ äèíàìèêîé âçàèìíîãî ðàñ-
ïîëîæåíèÿ èçìåðèòåëÿ è èññëåäóåìîãî îáúåêòà. Ïå-
ðåíåñåíèå ôàçîâîãî ìåòîäà â ñêîðîñòíûå äàëüíî-
ìåðíûå ñèñòåìû ìàëûõ äèñòàíöèé ñôîðìèðîâàëî
ïðîáëåìó îáåñïå÷åíèÿ âûñîêîé òî÷íîñòè ïðè çíà-
÷èòåëüíîì îãðàíè÷åíèè âðåìåíè èçìåðåíèé. Òàê,
íàïðèìåð, òî÷íîñòü èçìåðåíèé ïîðÿäêà 1% äëÿ äèñ-
òàíöèé ìåíåå 1 ì ñîîòâåòñòâóåò íåñêîëüêèì ìèëëè-
ìåòðàì. Ïðè ñêîðîñòè äâèæåíèÿ èçìåðèòåëÿ ïîðÿä-
êà 50 ì/ñ òàêîé ëèíåéíûé îòðåçîê ïðåîäîëåâàåòñÿ
çà 20 ìêñ, ÷òî îïðåäåëÿåò âðåìÿ èçìåðåíèÿ äèñòàí-
öèè ñ çàäàííîé ïîãðåøíîñòüþ.
Öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ðàçðàáîòêà îï-
òèêî-ýëåêòðîííîãî äàëüíîìåðà (ÎÝÄ) ìàëûõ äèñòàí-
öèé, ñïîñîáíîãî îáåñïå÷èòü òî÷íûå èçìåðåíèÿ â äè-
íàìè÷åñêèõ óñëîâèÿõ ïðèìåíåíèÿ.
Ðàáîòà ÎÝÄ îñíîâàíà íà èçìåðåíèè äèñòàíöèè
ôàçîâûì ìåòîäîì, êîòîðûé îòíîñèòñÿ ê ÷èñëó
ëîêàöèîííûõ. Ââèäó ìàëîñòè èçìåðÿåìîé äàëüíîñòè
ìåòîä áàçèðóåòñÿ íà êîñâåííîì èçìåðåíèè âðåìåíè
ïðîëåòà îïòè÷åñêèì èçëó÷åíèåì äâîéíîãî ðàññòîÿ-
íèÿ äî îáúåêòà.
Ïðåäïî÷òåíèå îòäàíî èñïîëüçîâàíèþ íåïðåðûâíî-
ãî ëîêàöèîííîãî ñèãíàëà ñ ãàðìîíè÷åñêîé ìîäóëÿ-
öèåé, ïîñêîëüêó áåãóùàÿ ôàçà ϕ ãàðìîíè÷åñêîãî êî-
ëåáàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ëèíåéíîé ôóíêöèåé âðåìåíè t:
ϕ=2πfmt+ϕ0, (1)
 ìåòîäàõ ýòîãî êëàññà ïðîèçâîäèòñÿ èçìåðåíèå
òàêîãî ïàðàìåòðà ñèãíàëà êàê ñäâèã ôàçû. Ïðè ýòîì
èçìåðÿåìàÿ äèñòàíöèÿ S ñâÿçàíà ñî ñäâèãîì ôàçû ∆ϕ
îñíîâíîé ôîðìóëîé ôàçîâîãî ìåòîäà èçìåðåíèÿ äè-
ñòàíöèè
S=[∆ϕ/(2π)][c/(2f)], (2)
ãäå c � ñêîðîñòü ñâåòà â âîçäóõå.
 ôàçîâûõ ìåòîäàõ èçìåðåíèÿ ìàëûõ äèñòàíöèé
èñõîäÿò èç ïðèíöèïà îáåñïå÷åíèÿ îäíîçíà÷íîñòè, â
ñîîòâåòñòâèè ñ êîòîðûì äëèíà ïîëóâîëíû ãàðìîíè-
÷åñêèõ êîëåáàíèé îïðåäåëÿåòñÿ ìàêñèìàëüíûì çíà-
÷åíèåì èçìåðÿåìîé äèñòàíöèè. Ïðè ýòîì óñëîâèè
ôàçîâûé öèêë îäíîçíà÷íîãî èçìåðåíèÿ ϕîäí ñîîòâåò-
ñòâóåò 2π, à çíà÷åíèå ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè îïðåäåëÿåò-
ñÿ âûðàæåíèåì
fm=c/2S. (3)
Ïðè îïðåäåëåííîé ÷àñòîòå ìîäóëÿöèè àíàëèòè÷åñ-
êàÿ âçàèìîñâÿçü ìåæäó òî÷íîñòüþ èçìåðåíèÿ äèñ-
òàíöèè ∆S è òî÷íîñòüþ îòñ÷åòà ôàçîâîãî ñäâèãà ∆ϕ
èìååò âèä [2, c. 29]
∆ϕ=ϕîäí(∆S/S). (4)
Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ïîãðåøíîñòü îöåíêè äàëüíîñòè
öåëèêîì îïðåäåëÿåòñÿ îøèáêîé èçìåðåíèÿ ôàçû íà
ñàìîé âûñîêîé ÷àñòîòå ìîäóëÿöèè.
 óñëîâèÿõ ïåðåìåùåíèÿ äàëüíîìåðà âäîëü èç-
ìåðÿåìîé äèñòàíöèè ñî ñêîðîñòüþ v âîçíèêàåò çà-
âèñèìîñòü òî÷íîñòè èçìåðåíèé ∆S îò åå âåëè÷èíû,
èìåþùàÿ âèä
∆S=vtè, (5)
ãäå tè � âðåìÿ ïðîõîæäåíèÿ äèñòàíöèè ∆S è åå èçìåðå-
íèÿ.
Òîãäà òî÷íîñòü ôàçîâûõ èçìåðåíèé, ó÷èòûâàÿ (5),
∆ϕ=ϕîäí(vtè/S).
Î÷åâèäíî, ÷òî ÷åì âûøå ñêîðîñòü äâèæåíèÿ, òåì
íèæå òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ äèñòàíöèè ∆S è òåì ñ áîëü-
øåé ïîãðåøíîñòüþ èçìåðÿåòñÿ ñäâèã ôàçû ∆ϕ. Òà-
êèì îáðàçîì, òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ äèñòàíöèè îïðåäå-
ëÿåò äèàïàçîí âîçìîæíûõ ñêîðîñòåé ïåðåìåùåíèÿ
ÎÝÄ, â ïðåäåëàõ êîòîðîãî äèíàìèêà äâèæåíèÿ íå âíî-
ñèò ïîãðåøíîñòè â èçìåðèòåëüíûé ïðîöåññ. Îïðåäå-
ëåíèå äèàïàçîíà ñêîðîñòíîãî ïðèìåíåíèÿ äàëüíîìå-
ðà ïðîèçâîäèòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ óðàâíåíèåì (5) êàê
v=∆S/tè. (6)
Ïåðèîä íèçêîé ïðîìåæóòî÷íîé ÷àñòîòû, íà êîòî-
ðîé ïðîèçâîäèòñÿ èçìåðåíèå ñäâèãà ôàçû, îïðåäåëÿ-
åò äëèòåëüíîñòü îäíîêðàòíîãî èçìåðåíèÿ t0. Åñëè ïðî-
èçâîäÿòñÿ ìíîãîêðàòíûå èçìåðåíèÿ ÷èñëîì nì, òî èõ
ñóììàðíàÿ äëèòåëüíîñòü ñîñòàâëÿåò âðåìÿ èçìåðåíèé:
tè=t0nì. (7)
Ïðè óñëîâèè çàïîëíåíèÿ èçìåðèòåëüíîãî èíòåð-
âàëà t0 ñ÷åòíûìè èìïóëüñàìè ñîîòíîøåíèå ìåæäó èõ
÷èñëîì nç è ÷àñòîòîé çàïîëíåíèÿ fç èìååò âèä
nç=t0 fç. (8)
Ñ ó÷åòîì (7) è (8) ñîîòíîøåíèå (6) ïðåîáðàçóåòñÿ
ê âèäó
v=∆S fç/nìnç. (9)
Ïîëó÷åííîå óðàâíåíèå (9) ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü
ðàçðåøàþùóþ ñïîñîáíîñòü äàëüíîìåðà ïî ñêîðîñ-
òè, à òàêæå ðåøàòü îáðàòíóþ çàäà÷ó � ðàñ÷åòà ÷àñ-
òîòíûõ õàðàêòåðèñòèê èçìåðèòåëÿ ðàçíîñòè ôàç èñõî-
äÿ èç çàäàííîãî óðîâíÿ òî÷íîñòè èçìåðåíèé è ñêîðî-
ñòíîãî ðåæèìà.
Íèæå ïðèâåäåí ðÿä îöåíîê, ïîçâîëÿþùèõ ïî-
ëó÷èòü òî÷íîñòü èçìåðåíèé ÎÝÄ ïîðÿäêà 1%
ïðè ïåðåìåùåíèè ñî ñêîðîñòÿìè äî 20 ì/ñ â äèàïà-
çîíå äèñòàíöèé 0,3�10,0 ì. Ìèíèìàëüíàÿ èçìåðÿå-
ìàÿ äèñòàíöèÿ 0,3 ì îïðåäåëÿåòñÿ îãðàíè÷åíèÿìè îï-
òè÷åñêîé ñèñòåìû ÎÝÄ, êîòîðûå âûðàæàþòñÿ â ôîð-
ìèðîâàíèè ìåðòâîé çîíû äëÿ ïðèåìà îòðàæåííîãî èç-
ëó÷åíèÿ.
 ñîîòâåòñòâèè ñ ïðèíöèïîì îäíîçíà÷íîñòè äëè-
íà âîëíû ìîäóëÿöèè îïòè÷åñêîãî çîíäèðóþùåãî Â×-
ñèãíàëà ðàâíà óäâîåííîìó Smax, ò. å. 20 ì. Ýòîé äèñ-
òàíöèè, ñîãëàñíî (3), ñîîòâåòñòâóåò ÷àñòîòà ìîäóëÿ-
öèè fm=15 ìÃö. Ïðè óñëîâèè ðåãèñòðàöèè êàê ïîëî-
æèòåëüíîãî, òàê è îòðèöàòåëüíîãî ïåðåõîäà ñèíóñîè-
äàëüíîãî ñèãíàëà ÷åðåç íóëåâîé óðîâåíü, ôàçîâûé
öèêë èçìåðèòåëüíîãî ñèãíàëà ìîæíî óìåíüøèòü âäâîå
äî äèàïàçîíà ϕö=0�180° è, ñîîòâåòñòâåííî, ÷àñòîòó
çîíäèðóþùåãî ñèãíàëà � äî 7,5 ìÃö.
Äëÿ ìèíèìàëüíîé èçìåðÿåìîé äèñòàíöèè Smin=
=0,3 ì äèàïàçîí ïåðåìåùåíèÿ ÎÝÄ, ñîîòâåòñòâóþ-
ùèé äàííîé òî÷íîñòè èçìåðåíèÿ, ∆Smin=3 ìì. Âðå-
ìÿ ïðîõîæäåíèÿ ∆Smin c ìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòüþ
vmax= 20 ì/ñ ñîñòàâëÿåò 150 ìêñ, ÷òî îïðåäåëÿåò ìè-
íèìàëüíîå âðåìÿ èçìåðåíèé tmin â äèàïàçîíå èçìå-
ðÿåìûõ äèñòàíöèé. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî çà àïïàðàòíîå
âðåìÿ èçìåðåíèÿ òåêóùåé äèñòàíöèè âåëè÷èíà âçà-
ãäå fm �
ϕ0 �
÷àñòîòà ìîäóëÿöèè ñèãíàëà;
íà÷àëüíàÿ ôàçà.
46
ÎÏÒÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 2
èìíîãî ïåðåìåùåíèÿ äàëüíîìåðà è îáúåêòà èçìåðå-
íèÿ íå âûçîâåò ñäâèãà ôàçû çîíäèðóþùåãî Â×-ñèã-
íàëà, ïðåâûøàþùåãî 1% òî÷íîñòè èçìåðåíèé.
Ïðè çíà÷åíèÿõ âåëè÷èí tmin=150 ìêñ è ϕö=0�180°
ìèíèìàëüíàÿ ïðîìåæóòî÷íàÿ ÷àñòîòà fïð=1/2tmin ñî-
ñòàâëÿåò 3,3(3) êÃö ïðè óñëîâèè, ÷òî èçìåðåíèå òå-
êóùåãî çíà÷åíèÿ äèñòàíöèè ïðîèñõîäèò â òå÷åíèå êàæ-
äîé ïîëîâèíû ïåðèîäà ïðîìåæóòî÷íîé ÷àñòîòû.
Òàêèì îáðàçîì, ïðè ìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòè îò-
íîñèòåëüíîãî ïåðåìåùåíèÿ vmax=20 ì/ñ âåñü äèàïà-
çîí èçìåðÿåìîé äèñòàíöèè ïðåîäîëåâàåòñÿ çà âðåìÿ
T=0,5 ñ, â òå÷åíèå êîòîðîãî ïðîèçâîäÿòñÿ ìíîãî-
êðàòíûå èçìåðåíèÿ òåêóùåãî ðàññòîÿíèÿ ÷èñëîì nì=
=T/0,5Tïð=3,3(3)·103, ãäå Tïð � ïåðèîä ïðîìåæóòî÷-
íîé ÷àñòîòû. Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî àáñîëþòíàÿ äèíà-
ìè÷åñêàÿ òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ òåêóùåãî ðàññòîÿíèÿ
âî âñåì äèàïàçîíå äèñòàíöèé áóäåò íå õóæå 3 ìì.
Äëÿ ïðîâåäåíèÿ èçìåðåíèé â äèàïàçîíå äèñòàíöèé
0,3�10,0 ì ñ äèñêðåòíîñòüþ 3 ìì íåîáõîäèì èçìåðè-
òåëü ðàçíîñòè ôàç îïîðíîãî è îòðàæåííîãî ñèãíàëîâ,
ïîçâîëÿþùèé ðåãèñòðèðîâàòü èçìåíåíèå ôàçû
∆ϕmin=ϕö∆Smin/S=0,054°.
Èçâåñòíî [1, 5], ÷òî ó àíàëîãîâûõ èçìåðèòåëåé ðàç-
íîñòè ôàç (ôàçîâûõ äåòåêòîðîâ) ìèíèìàëüíûé èçìå-
ðÿåìûé ñäâèã ôàç ∆ϕmin ñîñòàâëÿåò 0,5°. Ó öèôðî-
âûõ ôàçîâûõ äåòåêòîðîâ ∆ϕmin=0,04°. Ñðàâíåíèå ðàñ-
÷åòíûõ çíà÷åíèé ∆ϕmin ñ õàðàêòåðíûìè äëÿ ðàçëè÷-
íûõ ôàçîâûõ äåòåêòîðîâ ïîêàçûâàåò, ÷òî èçìåðåíèÿ
â çàäàííîì ðåæèìå îãðàíè÷èâàþòñÿ òîëüêî ðàçðåøà-
þùåé ñïîñîáíîñòüþ ôàçîðåãèñòðèðóþùèõ óñò-
ðîéñòâ.
 öèôðîâûõ ôàçîìåòðè÷åñêèõ óñòðîéñòâàõ íèç-
êàÿ ÷àñòîòà fïð òî÷íî îïðåäåëÿåò ÷àñòîòó çàïîëíåíèÿ
fç èçìåðèòåëüíîãî âðåìåííîãî èíòåðâàëà èìïóëüñà-
ìè ÷åðåç îòíîøåíèå fç:fïð=10n [5, c. 151]. Äëÿ äîñòè-
æåíèÿ òî÷íîñòè äî 0,01 ôàçîâîãî öèêëà, ò. å. 1%, ïðè-
íèìàþò n=2. Ñ ó÷åòîì ýòèõ îöåíîê fç=0,6(6) ìÃö. Ïðè
ýòîì êîëè÷åñòâî èìïóëüñîâ çàïîëíåíèÿ nç â ïðåäå-
ëàõ âðåìåííîãî èçìåðèòåëüíîãî èíòåðâàëà ìåíÿåòñÿ
â äèàïàçîíå èçìåðÿåìûõ äàëüíîñòåé 0,3�10,0 ì îò
1·104 äî 3,3·105, ñîîòâåòñòâåííî, à äëÿ ìèíèìàëüíî-
ãî âðåìåíè èçìåðåíèé nç=100.
Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíà ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ïðÿ-
ìîîòñ÷åòíîãî ôàçîâîãî ìåòîäà èçìåðåíèÿ
äàëüíîñòè íà íèçêîé ïðîìåæóòî÷íîé ÷àñòîòå, ïðèìå-
íåííîãî â ðàçðàáîòàííîì ÎÝÄ.
Ñõåìà âêëþ÷àåò äâà êàíàëà � èçìåðèòåëüíûé
(áëîêè 2, 3, 5, 6, 8, 10, 12) è îïîðíûé (áëîêè 9, 11,
13), ðàçíîñòü ôàç âûõîäíûõ ñèãíàëîâ êîòîðûõ ïðÿìî
ïðîïîðöèîíàëüíà âåëè÷èíå èçìåðÿåìîé äèñòàíöèè.
Â×-ñèãíàë èç îïîðíîãî ãåíåðàòîðà 1 ÷åðåç óñèëè-
òåëü ìîùíîñòè 2 ïîñòóïàåò íà èçëó÷àòåëü 3. Ìîäó-
ëèðîâàííûé Â×-ñèãíàëîì ñâåòîâîé ïîòîê èçëó÷àòå-
ëÿ, îòðàçèâøèñü îò ïîâåðõíîñòè îáúåêòà 4, ïîñòóïà-
åò íà ôîòîïðèåìíèê 5. Ýëåêòðè÷åñêèé ñèãíàë ôîòî-
îòâåòà ñ âûõîäà ôîòîïðèåìíèêà, óñèëåííûé óñèëè-
òåëåì 6, ïîñòóïàåò íà âõîä ïåðåìíîæèòåëÿ 8. Â òî
æå âðåìÿ íà âõîä ïåðåìíîæèòåëÿ 9 Â×-ñèãíàë ïî-
ñòóïàåò íåïîñðåäñòâåííî èç îïîðíîãî ãåíåðàòîðà 1.
Òàêèì îáðàçîì, ñèãíàë èç îïîðíîãî ãåíåðàòîðà ïî-
ñòóïàåò íà âõîä ïåðåìíîæèòåëÿ 8 ÷åðåç âðåìåííóþ
ëèíèþ çàäåðæêè, îáðàçîâàííóþ ýëåìåíòàìè îòêðû-
òîãî îïòè÷åñêîãî êàíàëà äàëüíîìåðà, à íà âõîä ïå-
ðåìíîæèòåëÿ 9 � íàïðÿìóþ.
Èçìåðèòåëüíûé ñèãíàë ñ âûõîäà ïåðåìíîæèòåëÿ
8 è îïîðíûé ñèãíàë ñ âûõîäà ïåðåìíîæèòåëÿ 9, ïåðå-
ìíîæåííûå ñ ñèãíàëîì ãåòåðîäèíà 7, ïîñòóïàþò íà
âõîäû ôèëüòðîâ íèçêîé ÷àñòîòû 10 è 11, ñîîòâåòñòâåí-
íî. Ñ âûõîäîâ ôèëüòðîâ Í×-ñîñòàâëÿþùèå îïîðíîãî
è èçìåðèòåëüíîãî ñèãíàëîâ ÷åðåç óñèëèòåëè-îãðàíè-
÷èòåëè 12 è 13 ïîñòóïàþò íà âõîä èçìåðèòåëÿ ðàçíî-
ñòè ôàç 14, ãäå ïðîèçâîäèòñÿ àíàëèç âðåìåííûõ ñäâè-
ãîâ îïîðíîãî è îòðàæåííîãî ñèãíàëîâ è âû÷èñëåíèå
òåêóùåãî èçìåðÿåìîãî ðàññòîÿíèÿ. Íà âûõîäå èçìå-
ðèòåëÿ ðàçíîñòè ôàç ôîðìèðóåòñÿ íàïðÿæåíèå, âåëè-
÷èíà êîòîðîãî ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà ðàçíîñòè ôàç
è, ñîîòâåòñòâåííî, èçìåðÿåìîé äèñòàíöèè.
Àëãîðèòì ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ñòðóêòóðíîé ñõåìû
ñëåäóþùèé.
 èçëó÷àòåëüíîì áëîêå ïðè ïîìîùè ëàçåðíîãî äè-
îäà, ñîîòâåòñòâóþùèõ ãåíåðèðóþùèõ è óñèëèòåëü-
íûõ ýëåìåíòîâ ôîðìèðóåòñÿ îïòè÷åñêèé Â×-ñèãíàë
íîðìèðîâàííîé ìîùíîñòè. Óñèëèòåëüíàÿ ÷àñòü èçëó-
÷àòåëüíîãî áëîêà ñîäåðæèò âûñîêîîìíûé áóôåðíûé
óñèëèòåëü íà âûõîäå ãåíåðàòîðà 1 è óñèëèòåëü ìîù-
íîñòè 2 òèïà "ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèå�òîê", íå-
ïîñðåäñòâåííî íàãðóæåííûé íà èçëó÷àòåëü 3.
Ïîäáîðîì ýëåìåíòîâ ñõåìû äîñòèãàåòñÿ ìàêñè-
ìàëüíûé óðîâåíü ëèíåéíîñòè â ðàáîòå èçëó÷àòåëÿ,
îáåñïå÷èâàþùèé ìèíèìàëüíûå ãàðìîíè÷åñêèå èñêà-
æåíèÿ ìîäóëÿöèîííîãî ñèãíàëà, ÷òî ïîçâîëÿåò ñóùå-
ñòâåííî ïîâûñèòü òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ äèñòàíöèè ∆S.
Îòðàæåííûé îïòè÷åñêèé ñèãíàë ðåãèñòðèðóåòñÿ è
ïðåîáðàçóåòñÿ ôîòîïðèåìíèêîì 5, êîòîðûé íàãðóæà-
åòñÿ íà ðåçîíàíñíûé êîíòóð, íàñòðîåííûé íà ìîäóëÿ-
öèîííóþ ÷àñòîòó.
Âûáîð èñòî÷íèêà è ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ, ñîñòàâ-
ëÿþùèõ îòêðûòóþ îïòîïàðó, ïðîâåäåí ñ ó÷åòîì ñî-
ãëàñîâàíèÿ ïî îñíîâíûì õàðàêòåðèñòèêàì (òàáë. 1),
ïîñêîëüêó ïðèåìî-ïåðåäàþùèå ñâîéñòâà ýòèõ ýëåìåí-
òîâ îïðåäåëÿþò òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ÎÝÄ.
Èçó÷åíèå ñîâðåìåííîãî ðûíêà îïòîýëåêòðîíèêè
ïîçâîëèëî îïðåäåëèòü îïòèêî-ýëåêòðîííûå ýëåìåíòû,
ïðèãîäíûå äëÿ ñîçäàíèÿ ÎÝÄ ñ ñîîòâåòñòâóþùèìè
ìåòðîëîãè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè. Íåîáõîäèìî
îòìåòèòü, ÷òî ïîñëåäíåå ïîêîëåíèå GaAs-ñâåòîäèî-
äîâ îòëè÷àåòñÿ îò ïðåäøåñòâóþùèõ áîëåå âûñîêîé
êâàíòîâîé ýôôåêòèâíîñòüþ (Ôå � 700 ìÂò); ïîñòî-
ÿííàÿ âðåìåíè ð³n-Si-ôîòîäèîäîâ ñîêðàùåíà äî íå-
ñêîëüêèõ íàíîñåêóíä, ÷òî ýêâèâàëåíòíî øèðèíå ïî-
ëîñû ïðîïóñêàíèÿ ïîðÿäêà ãèãàãåðö.
Ðèñ. 1. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ïðÿìîîòñ÷åòíîãî ôàçîâîãî
ìåòîäà èçìåðåíèÿ äàëüíîñòè
7 144
5 6 8 10
3 2 1 9 11
12
13
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 2
47
ÎÏÒÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Îïòèìèçàöèÿ ñêîðîñòíûõ ïàðàìåòðîâ ÎÝÄ äîñòèã-
íóòà ñîãëàñîâàíèåì ïðèåìî-èçëó÷àòåëüíûõ ýëåìåí-
òîâ ïî ÷àñòîòå ìîäóëÿöèè, ïîñòîÿííîé âðåìåíè è ïî-
ëîñå ïðîïóñêàíèÿ ÷àñòîò.
Çàâèñèìîñòü òî÷íîñòè èçìåðåíèÿ äèñòàíöèè ∆S îò
îòíîñèòåëüíîé íåñòàáèëüíîñòè ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè ∆fm
àíàëîãè÷íà çàâèñèìîñòè (4) è èìååò âèä
∆S/S=∆fm/fm. (10)
Èç (10) ñ ó÷åòîì (5) ñëåäóåò, ÷òî
∆fm=fm(vtè/S). (11)
Î÷åâèäíî, ÷òî ïðè îïðåäåëåííîé ÷àñòîòå ìîäóëÿ-
öèè òî÷íîñòü èçìåðåíèé óõóäøàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì
ñêîðîñòè ïåðåìåùåíèÿ ÎÝÄ. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ
ïîâûøåíèÿ ∆S ÷àñòîòó ìîäóëÿöèè fm ñëåäóåò óâåëè-
÷èâàòü. Åå âåëè÷èíó, ñ ó÷åòîì çàäàííîãî óðîâíÿ òî÷-
íîñòè èçìåðåíèé è ñêîðîñòíîãî ðåæèìà, ìîæíî ðàñ-
ñ÷èòàòü â ñîîòâåòñòâèè ñ óðàâíåíèåì (11).
Ïî ïðîâåäåííûì îöåíêàì, äîñòèæåíèå çàäàííîãî
óðîâíÿ òî÷íîñòè âîçìîæíî ïðè óñëîâèè ðàáîòû â ìå-
ãàãåðöåâîì ÷àñòîòíîì äèàïàçîíå. Ïðè ýòîì âðåìÿ ïå-
ðåêëþ÷åíèÿ èçëó÷àòåëÿ è áûñòðîäåéñòâèå ôîòîïðè-
åìíèêà äîëæíû áûòü íå áîëåå 10 íñ.
Îïîðíûé ñèãíàë ôîðìèðóåòñÿ ãåòåðîäèíîì 7 â ïå-
ðåìíîæèòåëå 8. Ãåòåðîäèííîå ïðåîáðàçîâàíèå ÷àñòî-
òû èçìåðèòåëüíîãî è îïîðíîãî ñèãíàëîâ ïðîèçâîäèò-
ñÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì îáùåãî êâàðöåâîãî ðåçîíàòîðà,
îïðåäåëÿþùåãî ÷àñòîòó ãåòåðîäèííîãî ñèãíàëà êàæ-
äîãî êàíàëà. Âûñîêàÿ ñòåïåíü ñòàáèëüíîñòè Â×-ñèã-
íàëîâ îïîðíîãî ãåíåðàòîðà 1 è ãåòåðîäèíà 7 äîñòèãà-
åòñÿ ïðè ïîìîùè êâàðöåâûõ ðåçîíàòîðîâ, ÷àñòîòû êî-
òîðûõ îòëè÷àþòñÿ íà íåîáõîäèìóþ âåëè÷èíó ïðîìå-
æóòî÷íîé ÷àñòîòû.
Âûäåëåíèå ïðîìåæóòî÷íîé íèçêîé ÷àñòîòû ïðî-
èçâîäèòñÿ â ðåçóëüòàòå Â×-ôèëüòðàöèè îáîèõ ñèãíà-
ëîâ ñ ïîìîùüþ ôèëüòðîâ íèçêîé ÷àñòîòû 10 è 11.
Òàêèì îáðàçîì, ñîçäàþòñÿ óñëîâèÿ äëÿ èçìåðåíèÿ
ðàçíîñòè ôàç íà íèçêîé ïðîìåæóòî÷íîé ÷àñòîòå, îáåñ-
ïå÷èâàþùèå âûñîêóþ òî÷íîñòü èçìåðåíèé.
Àëãîðèòì ôóíêöèîíèðîâàíèÿ öèôðîâîãî èçìåðè-
òåëÿ ðàçíîñòè ôàç (ðèñ. 2), îñíîâàííîãî íà èçìåðå-
íèè âðåìåííîãî ñäâèãà ñèãíàëîâ ïðîìåæóòî÷íîé ÷à-
ñòîòû îñíîâíîãî è îïîðíîãî êàíàëîâ, ïðîïîðöèîíàëü-
íîãî ôàçîâîìó ñäâèãó ìåæäó ñèíóñîèäàìè, ñîñòîèò
â ñëåäóþùåì.
Ñèãíàëû ñ âûõîäîâ óñèëèòåëåé-îãðàíè÷èòåëåé
îïîðíîãî è èçìåðèòåëüíîãî êàíàëîâ ÎÝÄ ïîñòóïàþò
íà âõîäû ôîðìèðîâàòåëÿ èçìåðèòåëüíîãî èíòåðâàëà
1, íà âûõîäå êîòîðîãî ôîðìèðóåòñÿ èìïóëüñ ïîëî-
æèòåëüíîé ïîëÿðíîñòè, ïî äëèòåëüíîñòè ðàâíûé âðå-
ìåíè ñäâèãà èçìåðèòåëüíîãî è îïîðíîãî ñèãíàëîâ.
×àñòîòà ïîâòîðåíèÿ èìïóëüñîâ ðàâíà óäâîåííîé ïðî-
ìåæóòî÷íîé ÷àñòîòå.
Òàêèì îáðàçîì, èçìåðåíèå ðàçíîñòè ôàç îïîð-
íîãî è èçìåðèòåëüíîãî ñèãíàëîâ ñâîäèòñÿ ê òî÷íî-
ìó èçìåðåíèþ âðåìåííîãî èíòåðâàëà. Èçìåðèòåëü-
íûé èìïóëüñ ñ âûõîäà ôîðìèðîâàòåëÿ 1 ïîñòóïàåò
íà ñõåìó ñóììèðîâàíèÿ 2, ãäå ïðîèñõîäèò åãî çà-
ïîëíåíèå èìïóëüñàìè, ïîñòóïàþùèìè èç êâàðöåâî-
ãî ãåíåðàòîðà 3.
Ñ âûõîäà ñõåìû ñóììèðîâàíèÿ ïà÷êà èìïóëüñîâ
çàïîëíÿþùåé ÷àñòîòû, ïî äëèòåëüíîñòè ðàâíàÿ èçìå-
ðèòåëüíîìó èíòåðâàëó, ïîñòóïàåò íà ñ÷åò÷èê 4. Ñ âû-
õîäà ñ÷åò÷èêà èçìåðÿåìàÿ âåëè÷èíà â ÷èñëåííîì äâî-
è÷íîì âèäå ÷åðåç áóôåðíûé ðåãèñòð ïàìÿòè 5 ïîñòó-
ïàåò íà âõîä ÖÀÏ 7. Ïðîöåññîì ïåðåíîñà ÷èñëåííîãî
çíà÷åíèÿ èçìåðÿåìîé âåëè÷èíû èç ñ÷åò÷èêà 4 ïðè
ïîìîùè ðåãèñòðà ïàìÿòè â ÖÀÏ óïðàâëÿåò ôîðìèðî-
âàòåëü ñèãíàëà ïåðåçàïèñè äàííûõ 6 ñ ïîñëåäóþùèì
îáíóëåíèåì ñ÷åò÷èêà. Äèàïàçîí âåëè÷èíû âûõîäíî-
ãî íàïðÿæåíèÿ ÖÀÏ, íåîáõîäèìûé äëÿ ñîãëàñîâàíèÿ
ñ ðåãèñòðèðóþùèìè óñòðîéñòâàìè, óñòàíàâëèâàåòñÿ
ïðè ïîìîùè ðåãóëèðóåìîãî èñòî÷íèêà îïîðíîãî íà-
ïðÿæåíèÿ 8.
 ïðîöåññå ðàçðàáîòêè ïðèíöèïèàëüíîé ñõåìû
ÎÝÄ èñïîëüçîâàëèñü ñèñòåìû ñêâîçíîãî ïðî-
åêòèðîâàíèÿ ðàäèîýëåêòðîííûõ ñèñòåì Design Lab 8.0
è ORCad 9.
Äëÿ àâòîìàòèçàöèè àíàëèçà âçàèìîäåéñòâèÿ êîì-
ïîíåíòîâ ÎÝÄ ðàçðàáîòàíà ìîäåëü îïòè÷åñêîãî êà-
íàëà ìåòîäàìè ïàêåòà êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ.
 îñíîâó ìîäåëè ïîëîæåíî èñïîëüçîâàíèå ýëåêòðè-
÷åñêîé ëèíèè çàäåðæêè áåç ïîòåðü, ÷åì îáåñïå÷åíû
âðåìåííûå ñîîòíîøåíèÿ, ýêâèâàëåíòíûå ðàñïðîñòðà-
íåíèþ îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ, õàðàêòåðèñòèêè êîòî-
ðîãî ïîñòàâëåíû â ñîîòâåòñòâèå ýëåêòðè÷åñêèì ñèã-
íàëàì. Ìîäåëèðîâàíèå ïîçâîëèëî ïðîâåñòè îöåíêó
õàðàêòåðèñòèê îïòèêî-ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ è
Òèï è ìàðêà
Õàðàêòåðèñòèêè
GaAs-ñâåòîäèîä SFH 495 (Siemens) ð³n-Si-ôîòîäèîä BPV-10F (Temic)
Ñïåêòðàëüíî-
ýíåðãåòè÷åñêèå
Ìàêñèìóì èçëó÷åíèÿ ëmax — 940 íì
Ñïåêòðàëüíàÿ ïîëîñà ÷àñòîò Äë — 4 íì
Ïîëíûé èçëó÷àåìûé ïîòîê Ôå — 700 ìÂò
Ìàêñèìóì ÷óâñòâèòåëüíîñòè ëmax — 950 íì
Òîêîâàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü SA — 60 ìêÀ (ïëîòíîñòü
ïîòîêà 1 ìÂò/ñì2)
Îïòèêî-
ãåîìåòðè÷åñêèå
Øèðèíà äèàãðàììû íàïðàâëåííîñòè — ± 30°
Óãîë ïîëÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòè — ± 17,5°
Ïëîùàäü ôîòî÷óâñòâèòåëüíîé ïîâåðõíîñòè Sôï
— 0,78 ìì2
×àñòîòíî-
âðåìåííûå
Âðåìÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ tïåð — 7 íñ Áûñòðîäåéñòâèå tf — 2,5 íñ
Òàáëèöà 1
Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè îïòèêî-ýëåêòðîííûõ ýëåìåíòîâ
6 83
7521 4
Ðèñ. 2. Áëîê-ñõåìà öèôðîâîãî èçìåðèòåëÿ ðàçíîñòè ôàç
48
ÎÏÒÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 2
îïòè÷åñêèõ ñèñòåì, ñâîéñòâ ñðåäû è ïîìåõîâûõ âîç-
äåéñòâèé, èññëåäîâàíèå ñõåìíîãî ðåøåíèÿ ÎÝÄ è åãî
ïîâåäåíèÿ â äèíàìè÷åñêîì ðåæèìå. Òàêîé ïîäõîä
îòêðûë âîçìîæíîñòü îáíàðóæåíèÿ îòêëîíåíèé â ðà-
áîòå óñòðîéñòâà è óñòðàíåíèÿ èõ ïðè÷èí.
Ñèíòåç îïòè÷åñêîãî èçëó÷àòåëÿ ïðîâåäåí â íàïðàâ-
ëåíèè äîñòèæåíèÿ âûñîêîé ìåðû ëèíåéíîñòè (îòñóò-
ñòâèÿ çíà÷èòåëüíûõ ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé) â ôîð-
ìå ìîäóëÿöèè ñèãíàëà. Ïîäáîðîì ýëåìåíòîâ ñõåìû
ïîëó÷åí ìàêñèìàëüíûé ðàçìàõ ïåðåìåííîé ñîñòàâëÿ-
þùåé òîêà ÷åðåç èçëó÷àòåëü ïðè óñëîâèè ðàáîòû íà
ëèíåéíîì ó÷àñòêå âîëüò-àìïåðíîé õàðàêòåðèñòèêè.
Ìîùíîñòü èçëó÷àòåëÿ ðåãëàìåíòèðîâàíà îòðàæà-
òåëüíûìè ñâîéñòâàìè ïîâåðõíîñòè îáúåêòà. Ýòî îï-
ðåäåëèëî ãåíåðàöèþ óðîâíÿ ìîùíîñòè, äîñòàòî÷íî-
ãî äëÿ ðåãèñòðàöèè ñèãíàëà, îòðàæåííîãî îò ïîâåðõ-
íîñòè ñ ìèíèìàëüíîé îòðàæàþùåé ñïîñîáíîñòüþ,
ïî âñåìó äèàïàçîíó äàëüíîñòåé, ò. å. ñèãíàëà, ïðå-
âûøàþùåãî ïîðîãîâóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü ôîòîïðè-
åìíèêà.
Çàùèòà ôîòîïðèåìíèêà îò íèçêî÷àñòîòíûõ è ïî-
ñòîÿííûõ ïîìåõîâûõ çàñâåòîê îáåñïå÷åíà âêëþ÷åíèåì
åãî íåïîñðåäñòâåííî âî âõîäíîé êîíòóð óñèëèòåëÿ,
çàøóíòèðîâàííûé èíäóêòèâíîñòüþ. Íóëåâîé ôàçîâûé
ñäâèã ñèãíàëà â óñèëèòåëå äîñòèãíóò ïóòåì íàñòðîé-
êè âõîäíîãî è âûõîäíîãî êîíòóðîâ íà ÷àñòîòó ìîäó-
ëÿöèè.
Îïðåäåëåííûå ñëîæíîñòè ïî ýëåêòðîìàãíèòíîé
ñîâìåñòèìîñòè èçëó÷àòåëüíîãî è ïðèåìíîãî áëîêîâ
âîçíèêàþò âñëåäñòâèå îòíîøåíèÿ èõ ñèãíàëîâ, ïðå-
âûøàþùåãî 100 äÁ, íåâîçìîæíîñòè âðåìåííîãî ðàç-
äåëåíèÿ ñèãíàëîâ è ðàçìåùåíèÿ áëîêîâ â îäíîé êîí-
ñòðóêöèè.
Íàèáîëåå êðèòè÷íîé ÿâëÿåòñÿ íàâîäêà ýëåêòðè-
÷åñêîãî ñèãíàëà èçëó÷àòåëÿ, ñðàâíèìîãî ïî óðîâ-
íþ ñ ñèãíàëîì ôîòîïðèåìíèêà, íà âõîä óñèëèòåëÿ
îïòè÷åñêîãî ñèãíàëà. Ýòî ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ
ôàçû ñèãíàëà è óâåëè÷åíèþ ïîãðåøíîñòè èçìåðèòå-
ëÿ. Ïðèìåíåíèåì âî âõîäíûõ öåïÿõ ñîîòâåòñòâóþ-
ùèõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ýëåìåíòîâ óäàëîñü ïîíè-
çèòü øóìîâîé ïîðîã óñèëèòåëÿ, ÷òî îïðåäåëÿåò èí-
òåãðàëüíóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü ÎÝÄ, íå îãðàíè÷åí-
íóþ øóìàìè.
Óñòàíîâëåíî, ÷òî ïàðàçèòíûå ñâÿçè ýëåìåíòîâ êîí-
ñòðóêöèè ÿâëÿþòñÿ êîìáèíàöèåé èíäóêòèâíûõ è åì-
êîñòíûõ ñâÿçåé, èç êîòîðûõ íàèáîëåå çíà÷èòåëüíû èí-
äóêòèâíûå. Óìåíüøåíèå ïàðàçèòíûõ èíäóêòèâíûõ
ñâÿçåé îáåñïå÷èâàëîñü çà ñ÷åò ìíîãîóðîâíåâîãî ýê-
ðàíèðîâàíèÿ êîíñòðóêöèîííûõ ýëåìåíòîâ è æåñòêîé
ýëåêòðîìàãíèòíîé ðàçâÿçêè ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé ïè-
òàíèÿ è ñèãíàëîâ óïðàâëåíèÿ.
Íà îñíîâå ïðÿìîîòñ÷åòíîãî ôàçîâîãî ìåòîäà,
ðåàëèçîâàííîãî ïî ñõåìå, ïðåäñòàâëåííîé íà
ðèñ. 1, ñîçäàí ÎÝÄ.
Îïðåäåëåíèå äèñòàíöèè â ðàçðàáîòàííîì ÎÝÄ
ïðîâîäèëîñü ñ èñïîëüçîâàíèåì ãðàäóèðîâî÷íîé õà-
ðàêòåðèñòèêè. Ýêñïåðèìåíòàëüíî èçìåðåííàÿ ãðàäó-
èðîâî÷íàÿ õàðàêòåðèñòèêà ÎÝÄ, èìåþùàÿ âèä
∆ϕ=f(S) (ðèñ. 3), ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé çàâèñèìîñòü
âûõîäíîãî èíôîðìàöèîííîãî ñèãíàëà ∆ϕ (ôàçîâî-
ãî ñäâèãà) îò êîíòðîëèðóåìîãî âõîäíîãî çíà÷åíèÿ
äèñòàíöèè S. Àëãîðèòì èçìåðåíèÿ ∆ϕ âêëþ÷àåò èç-
ìåðåíèå íå òîëüêî àáñîëþòíîé âåëè÷èíû âðåìåííî-
ãî èíòåðâàëà t, ñîîòâåòñòâóþùåãî ñäâèãó ôàçû, íî
è ïðîäîëæèòåëüíîñòè èçìåðèòåëüíîãî ïåðèîäà T.
Ïîëíûé èçìåðèòåëüíûé ïåðèîä âêëþ÷àåò êàê ïîëî-
æèòåëüíûé, òàê è îòðèöàòåëüíûé ïåðåïàäû ñèíóñîè-
äàëüíîãî ñèãíàëà â ýëåêòðîííîé ñõåìå ÎÝÄ. Ïðè
ýòîì ïîêàçàòåëåì ðàññòîÿíèÿ ÿâëÿåòñÿ íå àáñîëþò-
íàÿ âåëè÷èíà t, à åå îòíîøåíèå ê äëèíå èçìåðèòåëü-
íîãî ïåðèîäà T. Ýòî ïîçâîëèëî ïîâûñèòü äîïóñòè-
ìóþ íåñòàáèëüíîñòü ÷àñòîòû êâàðöåâûõ ãåíåðàòî-
ðîâ äî óðîâíÿ 10�9, ÷òî èñêëþ÷èëî íåîáõîäèìîñòü
èõ òåðìîñòàòèðîâàíèÿ. Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòè-
êè ÎÝÄ ïðèâåäåíû â òàáë. 2.
Ôàêòîð Õàðàêòåðèñòèêà
Èñòî÷íèê îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ
GaAs ëàçåðíûé
äèîä
Âèä ìîäóëÿöèè
Àìïëèòóäíàÿ â
ëàçåðíîì äèîäå
×àñòîòà ìîäóëÿöèè (îñíîâíàÿ) 7,5 ìÃö
Ôîòîïðèåìíèê pin-Si-ôîòîäèîä
Äëèíà èçìåðÿåìûõ ðàññòîÿíèé
Smin
Smax
0,3 ì
10,0 ì
Îòíîñèòåëüíàÿ òî÷íîñòü èçìåðåíèé ±1,0 %
Ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòü ïåðåìåùå-
íèÿ, ïðè êîòîðîé äîñòèãàåòñÿ äàííàÿ
òî÷íîñòü èçìåðåíèé
20 ì/ñ
Âðåìÿ èçìåðåíèé îäíèì ïðèåìîì 0,15 ìñ
Ìàññà 230 ã
Ãàáàðèòíûå ðàçìåðû Ø=60 ìì, h=100 ìì
Ïîòðåáëÿåìàÿ ìîùíîñòü 1,5 Âò
Äèàïàçîí ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð –20...+85°Ñ
Òàáëèöà 2
Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè îïòèêî-ýëåêòðîííîãî
äàëüíîìåðà
Ðèñ. 3. Ãðàäóèðîâî÷íàÿ õàðàêòåðèñòèêà ÎÝÄ
0
0,3 2 4 6 8 S, ì
∆ϕ, °
120
80
40
33
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 2
49
ÎÏÒÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Àíàëèç ãðàäóèðîâî÷íîé õàðàêòåðèñòèêè ïîêàçàë,
÷òî îòêëîíåíèÿ îò ëèíåéíîñòè â ñòîðîíó ìåíüøèõ
çíà÷åíèé ïîÿâëÿþòñÿ âáëèçè ãðàíèö äèàïàçîíà èç-
ìåðÿåìûõ äàëüíîñòåé. Òî÷íîñòü èçìåðåíèé èëè äèñ-
ïåðñèÿ óõóäøàåòñÿ íà ó÷àñòêàõ íåëèíåéíîñòè
0,3...0,5 ì è áîëåå 9,5 ì, íî íå ïðåâûøàåò 1%.
Ïðè÷èíàìè âîçíèêíîâåíèÿ íåëèíåéíûõ ó÷àñòêîâ
íà ãðàäóèðîâî÷íîé õàðàêòåðèñòèêå ÿâëÿþòñÿ êàê âíå-
øíèå óñëîâèÿ â âèäå ïåðåìåííîãî êîýôôèöèåíòà îò-
ðàæåíèÿ ïîâåðõíîñòè îáúåêòà, òàê è âíóòðåííèå íà-
âîäêè îò èçëó÷àòåëüíîãî áëîêà. Óìåíüøåíèå çíà÷å-
íèÿ äèñïåðñèè äîñòèãàëîñü óâåëè÷åíèåì ìîùíîñòè
ëîêàöèîííîãî îïòè÷åñêîãî ñèãíàëà è ñîâåðøåíñòâî-
âàíèåì ýêðàíèðîâàíèÿ óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè â áëîêå
èçëó÷àòåëÿ.
***
Òàêèì îáðàçîì, èñïîëüçîâàíèå ïðÿìîîòñ÷åòíîãî
ôàçîâîãî ìåòîäà äëÿ èçìåðåíèÿ ìàëûõ äèñòàíöèé, ðåà-
ëèçîâàííîãî íà ñîâðåìåííîé ýëåìåíòíîé áàçå ñ ïðè-
ìåíåíèåì îðèãèíàëüíûõ ñõåìíî-êîíñòðóêòîðñêèõ ìå-
òîäîâ, ïîçâîëèëî ñîçäàòü îïòèêî-ýëåêòðîííûé äàëü-
íîìåð ñ óëó÷øåííûìè òåõíè÷åñêèìè è ìåòðîëîãè-
÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè äëÿ ðàáîòû â äèíàìè÷åñ-
êèõ óñëîâèÿõ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Êîñòåöêàÿ ß. Ì. Ñâåòî- è ðàäèîäàëüíîìåðû.� Ëüâîâ: Âèùà
øêîëà, 1986.
2. Ìóñüÿêîâ Ì. Ï., Ìèöåíêî È. Ä. Îïòèêî-ýëåêòðîííûå ñèñ-
òåìû áëèæíåé äàëüíîìåòðèè.� Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1991.
3. Ïðîòîïîïîâ Â. Â., Óñòèíîâ Í. Ä. Èíôðàêðàñíûå ëàçåðíûå
ëîêàöèîííûå ñèñòåìû.� Ì.: Âîåíèçäàò, 1987.
4. Çàÿâêà 2734645 À1 Ôðàíöèè. G 01 S. Ïîðòàòèâíûé ïðèáîð
ñ ëàçåðíûì äèîäîì äëÿ ïðîâåäåíèÿ òî÷íûõ èçìåðåíèé ïðè âûïîë-
íåíèè ñòðîèòåëüíûõ ðàáîò / Borre Sylvain. � 22.05.95.
5. Ëîáà÷åâ Ì. Â. Ðàäèîýëåêòðîííàÿ ãåîäåçèÿ.� Ì.: Íåäðà,
1980.
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
03.02 2003 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Â. Â. ÐÞÕÒÈÍ
(ÖÊÁ "Ðèòì", ã. ×åðíîâöû)
Ê. ô.-ì. í. Ê. Â. ÊÎËÅÆÓÊ, ä. ô.-ì. í. Â. Í. ÊÎÌÀÙÅÍÊÎ,
Ã. È. ØÅÐÅÌÅÒÎÂÀ, ê. ò. í. Þ. Í. ÁÎÁÐÅÍÊÎ
Óêðàèíà, ã. Êèåâ, Èíñòèòóò ôèçèêè ïîëóïðîâîäíèêîâ
èì. Â. Å. Ëàøêàðåâà
E-mail: komas@isp.kiev.ua
Èññëåäîâàíû òîíêîïëåíî÷íûå ãåòåðî-
ñòðóêòóðû òèïà p-Cu1,8S/n-À2Â6/n-À2Â6,
ïåðñïåêòèâíûå äëÿ êîíñòðóèðîâàíèÿ
íîâûõ òèïîâ ýôôåêòèâíûõ ñåíñîðîâ èç-
ëó÷åíèÿ.
Ñòðåìèòåëüíîå ðàçâèòèå ñîâðåìåííîé òåõíèêè òðå-
áóåò ðàñøèðåíèÿ êðóãà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ìàòåðè-
àëîâ, ïåðñïåêòèâíûõ äëÿ ðàçðàáîòêè íîâûõ òèïîâ ïðè-
áîðîâ, â ÷àñòíîñòè, ñåíñîðîâ êîðîòêîâîëíîâîãî èç-
ëó÷åíèÿ. Ê ÷èñëó òàêèõ ìàòåðèàëîâ îòíîñÿòñÿ è øè-
ðîêîçîííûå ñîåäèíåíèÿ À2Â6. Îäíàêî ïîëó÷åíèå ãî-
ìîãåííûõ p�n-ïåðåõîäîâ íà îñíîâå ýòèõ ìàòåðèà-
ëîâ îñòàåòñÿ ïðîáëåìàòè÷íûì. Âûõîä èç ñèòóàöèè
ìîæåò áûòü ñâÿçàí ñ ñîçäàíèåì ãåòåðîñòðóêòóð (ÃÑ).
Èçâåñòíî [1], ÷òî ìîíîêðèñòàëëè÷åñêèå ÃÑ â ñèñòå-
ìå ðåøåòî÷íî-ñîãëàñîâàííûõ ñîåäèíåíèé À3Â5 íàøëè
øèðîêîå ïðèìåíåíèå ïðè êîíñòðóèðîâàíèè ïðèíöè-
ïèàëüíî íîâûõ ïðèáîðîâ ëàçåðíîé òåõíèêè, ìèêðî- è
îïòîýëåêòðîíèêè.
Ðàíåå íàìè áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ê ïîëèêðèñòàëëè-
÷åñêèì ÃÑ íà îñíîâå ïîëóïðîâîäíèêîâ À2Â6 (ñðåäè
êîòîðûõ íåò ìàòåðèàëîâ ñ áëèçêèìè çíà÷åíèÿìè ïî-
ñòîÿííûõ ðåøåòîê) òàêæå ìîæíî ïðèìåíÿòü íåêîòî-
ðûå ãåòåðîñòðóêòóðíûå êîíöåïöèè äëÿ ïîëó÷åíèÿ ýô-
ôåêòèâíûõ ôîòîïðåîáðàçîâàòåëåé [2]. Öåëüþ íàñòîÿ-
ùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ïîèñê ïóòåé ñîçäàíèÿ íîâûõ òè-
ïîâ ñåíñîðîâ èçëó÷åíèÿ íà îñíîâå ÃÑ-ñîåäèíåíèé
À2Â6 ñ èñïîëüçîâàíèåì ñïåöèôè÷åñêèõ îñîáåííîñ-
òåé, êîòîðûå ïðèñóùè ãåòåðîïåðåõîäàì.
Îáðàçöû äëÿ èññëåäîâàíèé ïðåäñòàâëÿëè ñîáîé
÷åòûðå òèïà ãåòåðîñòðóêòóð:
p-Cu1,8S/n-CdSe/n-CdS, p-Cu1,8S/n-CdTe/n-CdS,
p-Cu1,8S/n-CdS/n-CdSå, p-Cu1,8S/n-ZnS/n-CdSe.
Îíè áûëè ïîëó÷åíû îñàæäåíèåì ñëîåâ ñîåäèíå-
íèé À2B6 ìåòîäîì ãîðÿ÷èõ ñòåíîê ñ íåñêîëüêèìè àâ-
òîíîìíûìè èñòî÷íèêàìè. Ïðè èõ èçãîòîâëåíèè ñî-
çäàâàëèñü óñëîâèÿ äëÿ ýïèòàêñèàëüíîãî ðîñòà ñëîåâ
íà îðèåíòèðóþùèõ ïîäëîæêàõ [2, 3].  êà÷åñòâå ïîñ-
ëåäíèõ èñïîëüçîâàëèñü òåêñòóðèðîâàííûå íèçêîîì-
íûå ïîëèêðèñòàëëè÷åñêèå ïëåíêè CdS èëè CdSe òîë-
ùèíîé d~3 ìêì, îñàæäåííûå íà ìåòàëëèçèðîâàííûå
ñèòàëëîâûå ïëàñòèíû.
Íà ýòèõ ïîäëîæêàõ â åäèíîì òåõíîëîãè÷åñêîì
öèêëå, áåç íàðóøåíèÿ âàêóóìà, âûðàùèâàëèñü ôî-
òîàêòèâíûå ñëîè ÃÑ. Òîëùèíà òàêèõ âûñîêîîìíûõ,
áëèçêèõ ê ñòåõèîìåòðè÷åñêîìó ñîñòàâó, ïëåíîê À2Â6
ñîîòâåòñòâîâàëà ýôôåêòèâíîé äëèíå ïîãëîùåíèÿ âîç-
áóæäàþùåãî èçëó÷åíèÿ (d~1/k~1 ìêì, ãäå k � êî-
ýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ). Äëÿ ñîãëàñîâàíèÿ ðåøå-
òîê ìåæäó îðèåíòèðóþùåé ïîäëîæêîé è ôîòî÷óâ-
ñòâèòåëüíîé ñîñòàâëÿþùåé âûðàùèâàëèñü íàíîìåò-
ðîâûå (d~30�50 íì) ïðîìåæóòî÷íûå ñëîè ìíîãî-
êîìïîíåíòíûõ òâåðäûõ ðàñòâîðîâ. Èçãîòîâëåíèå ÃÑ
çàâåðøàëîñü òåðìè÷åñêèì îñàæäåíèåì â âàêóóìå
íà ðàíåå âûðàùåííûé ôîòîàêòèâíûé ñëîé áàðüåðî-
îáðàçóþùåé ïëåíêè âûðîæäåííîãî õàëüêîãåíèäà
ìåäè (Cu1,8S) ð-òèïà ïðîâîäèìîñòè (d~30 íì).
ÌÍÎÃÎÑËÎÉÍÛÅ ÃÅÒÅÐÎÑÒÐÓÊÒÓÐÛ ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ
ÏÎËÈÊÐÈÑÒÀËËÈ×ÅÑÊÈÕ ÏËÅÍÎÊ ÑÎÅÄÈÍÅÍÈÉ À2Â6
|
| id | oai:tkea.com.ua:article-1291 |
| institution | Technology and design in electronic equipment |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-01T01:00:52Z |
| publishDate | 2003 |
| publisher | PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwtkeacomua/d4/b3a35d2a26b372d35464588f302835d4.pdf |
| spelling | oai:tkea.com.ua:article-12912026-06-30T17:51:02Z Optoelectronic short‑distance rangefinder for dynamic systems Оптикоэлектронный дальномер малых дистанций для динамических систем Vaksman, Yu. F. Santoniy, V. I. Yanko, V. V. Ivanchenko, I. A. Budiyanskaya, L. M. optoelectronic rangefinder short distances phase method phase difference meter dynamic systems оптикоэлектронный дальномер малые дистанции фазовый метод измеритель разности фаз динамические системы The paper discusses the application of the phase method for measuring short distances in optoelectronic rangefinding. An analytical dependence of measurement accuracy on the dynamics of the measuring system is determined. Frequency characteristics of the phase difference meter are calculated. Structural diagrams of the measurement method and the phase difference meter are presented, on the basis of which an optoelectronic rangefinder (OER) was developed. Technical and calibration characteristics of the OER are also provided. Рассмотрено применение в оптикоэлектронной дальнометрии фазового метода измерения малых дистанций. Определена аналитическая зависимость точности измерений от динамики измерительной системы. Рассчитаны частотные характеристики измерителя разности фаз. Представлены структурные схемы метода измерений и измерителя разности фаз, на основе которых создан оптико-электронный дальномер (ОЭД). Представлены технические и градуировочная характеристики ОЭД. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2003-04-30 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.2.44 Technology and design in electronic equipment; No. 2 (2003): Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoi apparature; 44-49 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 2 (2003): Технология и конструирование в электронной аппаратуре; 44-49 3083-6549 3083-6530 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.2.44/1191 Copyright (c) 2003 Yu. F. Vaksman, V. I. Santoniy, V. V. Yanko, I. A. Ivanchenko, L. M. Budiyanskaya http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |
| spellingShingle | оптикоэлектронный дальномер малые дистанции фазовый метод измеритель разности фаз динамические системы Vaksman, Yu. F. Santoniy, V. I. Yanko, V. V. Ivanchenko, I. A. Budiyanskaya, L. M. Оптикоэлектронный дальномер малых дистанций для динамических систем |
| title | Оптикоэлектронный дальномер малых дистанций для динамических систем |
| title_alt | Optoelectronic short‑distance rangefinder for dynamic systems |
| title_full | Оптикоэлектронный дальномер малых дистанций для динамических систем |
| title_fullStr | Оптикоэлектронный дальномер малых дистанций для динамических систем |
| title_full_unstemmed | Оптикоэлектронный дальномер малых дистанций для динамических систем |
| title_short | Оптикоэлектронный дальномер малых дистанций для динамических систем |
| title_sort | оптикоэлектронный дальномер малых дистанций для динамических систем |
| topic | оптикоэлектронный дальномер малые дистанции фазовый метод измеритель разности фаз динамические системы |
| topic_facet | optoelectronic rangefinder short distances phase method phase difference meter dynamic systems оптикоэлектронный дальномер малые дистанции фазовый метод измеритель разности фаз динамические системы |
| url | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.2.44 |
| work_keys_str_mv | AT vaksmanyuf optoelectronicshortdistancerangefinderfordynamicsystems AT santoniyvi optoelectronicshortdistancerangefinderfordynamicsystems AT yankovv optoelectronicshortdistancerangefinderfordynamicsystems AT ivanchenkoia optoelectronicshortdistancerangefinderfordynamicsystems AT budiyanskayalm optoelectronicshortdistancerangefinderfordynamicsystems AT vaksmanyuf optikoélektronnyjdalʹnomermalyhdistancijdlâdinamičeskihsistem AT santoniyvi optikoélektronnyjdalʹnomermalyhdistancijdlâdinamičeskihsistem AT yankovv optikoélektronnyjdalʹnomermalyhdistancijdlâdinamičeskihsistem AT ivanchenkoia optikoélektronnyjdalʹnomermalyhdistancijdlâdinamičeskihsistem AT budiyanskayalm optikoélektronnyjdalʹnomermalyhdistancijdlâdinamičeskihsistem |