Câu 4: Laser bán dẫn GaAs (Gali và Asen) a. Cấu tạo Gồm hai tinh thể bán dẫn loại p (lỗ hổng) và loại n (điện tử) là Ga và As ghép với nhau hình (2.3a) lớp tiếp p – n có độ dày cực mỏng ( 0.1m) đóng vai trò như môi trường hoạt tính, tại đây sẽ bức xạ tia laser nếu diot GaAs phân cực thuận (nối p với cực “+”, n với cực “”), có mật độ dòng điện thích hợp (104 Acm2) và đặt nó giữa hốc cộng hưởng quang học (gồm hai tinh thể mỏng) đặt vuông góc với lớp p – n và bốn phía còn lại được làm xám (xù xì). b. Nguyên lý hoạt động Khác với các nguyên tử của các chất khác, trong hợp chất bán dẫn GaAs không tồn tại các năng lượng riêng biệt mà chúng hợp thành các miền năng lượng (hình 2.3b): miền hoá trị (miền chứa đầy điện tử), miền cấm (không chứa điện tử) và miền dẫn (là miền trống rỗng, và khi có điện tử tự nó sẽ trở thành miền dẫn điện). Khi có năng lượng cung cấp, các điện tử ở miền hoá trị sẽ vượt qua miền cấm nhảy lên miền dẫn. Vì thế, ở miền hoá trị xuất hiện “lỗ hổng” còn ở miền dẫn xuất hiện điện tử. Mặt khác, khi cho diot GaAs phân cực thuận thì tại lớp tiếp giáp p – n “lỗ hổng” và điện tử sẽ chuyển động ngược chiều nhau và chúng sẽ tái hợp với nhau. Quá trình tái hợp phát ra năng lượng dưới dạng foton. Và, cũng giống như trường hợp laser khí, nhờ các hốc cộng hưởng quang học và với mật độ dòng điện để phóng vào vùng p – n thích hợp mà tạo ra dòng foton. Nếu mật độ dòng điện nhỏ thì sẽ nhận đƣợc dòng ánh sáng kết hợp, không nhóm và công suất nhỏ, nhưng nếu dòng điện quá cao dễ làm cháy diot. Vì thế, thường phải làm sạch diot (bằng cách đặt vào bình chứa nitơ lỏng hoặc chỉ cho diot làm việc với công suất vừa phải), làm cho dòng foton đủ mạnh để xuyên qua lớp kính mỏng trở thành tia laser. c. Ưu nhược điểm So với các loại khác, laser bán dẫn GaAs có ưu điểm là diot duy nhất có khả năng biến đổi trực tiếp năng lượng điện thành laser, có hiệu suất cao (50%), bức xạ ở chế độ liên tục (sóng), đồng thời, dưới tác động của dòng điện cao tần nó tạo ra dòng laser điều biên (biến điệu trong), có kích thước cực bé (0.5mm3), tuổi thọ cao. Tuy nhiên, dùng diot GaAs có những hạn chế là công suất bức xạ nhỏ (0.2 mw), mức độ tích hợp và tính đơn sắc kém hơn, không nhóm lắm (góc loe 5) và là tia không trông thấy (= 0.84m gần dải hồng ngoại)…Vì thế các máy dùng laser GaAs chỉ đo được khoảng cách ngắn (25km) với độ chính xác thấp hơn máy dùng laser He – Ne và trong máy phải dùng các bộ lọc ánh sáng đặc biệt. Kỹ thuật công nghệ những năm gần đây đã chế tạo được diot bán dẫn làm việc ở chế độ xung, vì thế đã xuất hiện một số máy đo xa loại xung hoặc loại xung pha.
MÁY TRẮC ĐỊA (ĐO ĐẠC ĐIỆN TỬ) Câu 4: Laser bán dẫn GaAs (Gali Asen) a Cấu tạo Gồm hai tinh thể bán dẫn loại p (lỗ hổng) loại n (điện tử) Ga As ghép với hình (2.3a) lớp tiếp p – n có độ dày cực mỏng (≈ 0.1µm) đóng vai trò môi trường hoạt tính, xạ tia laser diot GaAs phân cực thuận (nối p với cực “+”, n với cực “-”), có mật độ dòng điện thích hợp (≈10 A/cm ) đặt hốc cộng hưởng quang học (gồm hai tinh thể mỏng) đặt vuông góc với lớp p – n bốn phía lại làm xám (xù xì) b Nguyên lý hoạt động Khác với nguyên tử chất khác, hợp chất bán dẫn GaAs không tồn lượng riêng biệt mà chúng hợp thành miền lượng (hình 2.3b): miền hoá trị (miền chứa đầy điện tử), miền cấm (không chứa điện tử) miền dẫn (là miền trống rỗng, có điện tử tự trở thành miền dẫn điện) Khi có lượng cung cấp, điện tử miền hoá trị vượt qua miền cấm nhảy lên miền dẫn Vì thế, miền hoá trị xuất “lỗ hổng” miền dẫn 1 xuất điện tử Mặt khác, cho diot GaAs phân cực thuận lớp tiếp giáp p – n “lỗ hổng” điện tử chuyển động ngược chiều chúng tái hợp với Quá trình tái hợp phát lượng dạng foton Và, giống trường hợp laser khí, nhờ hốc cộng hưởng quang học với mật độ dòng điện để phóng vào vùng p – n thích hợp mà tạo dòng foton Nếu mật độ dòng điện nhỏ nhận đƣợc dòng ánh sáng kết hợp, không nhóm công suất nhỏ, dòng điện cao dễ làm cháy diot Vì thế, thường phải làm diot (bằng cách đặt vào bình chứa nitơ lỏng cho diot làm việc với công suất vừa phải), làm cho dòng foton đủ mạnh để xuyên qua lớp kính mỏng trở thành tia laser c Ưu nhược điểm So với loại khác, laser bán dẫn GaAs có ưu điểm diot có khả biến đổi trực tiếp lượng điện thành laser, có hiệu suất cao (≈50%), xạ chế độ liên tục (sóng), đồng thời, tác động dòng điện cao tần tạo dòng laser điều biên (biến điệu trong), có kích thước cực bé (0.5mm3), tuổi thọ cao Tuy nhiên, dùng diot GaAs có hạn chế công suất xạ nhỏ (≈0.2 mw), mức độ tích hợp tính đơn sắc hơn, không nhóm (góc loe ≈5°) tia không trông thấy (λ= 0.84µm gần dải hồng ngoại)…Vì máy dùng laser GaAs đo khoảng cách ngắn (2-5km) với độ xác thấp máy dùng laser He – Ne máy phải dùng lọc ánh sáng đặc biệt Kỹ thuật công nghệ năm gần chế tạo diot bán dẫn làm việc chế độ xung, xuất số máy đo xa loại xung loại xung pha Câu 6: mạch tích hợp Mạch tích hợp (IC) Là mạch điện tử mà thành phần tác động thụ động chế tạo đế (substrate) hay thân tách rời Đế thân phiến bán dẫn phiến cách điện Một IC thường có kích thước dài rộng cỡ vài trăm đến vài ngàn micromet, đựng vỏ bọc kim loại plastic (nhựa) Những IC thường phận chức năng, có khả thể công việc điện tử * Các loại mạch tích hợp + IC màng (film IC) 2 Trên đế chất cách điện dùng lớp màng tạo nên thành phần khác Loại gồm thành phần thụ động điện trở, tụ điện cuộn cảm mà - Dây nối phận: Kim loại có điện trở suất nhỏ Al, Au, Cu… - Điện trở : dùng mảng kim loại kim loại có điện trở suất lớn NiCr, Ni-Cr-Al, Cr-Si, Cr… - Tụ điện: dùng mảng kim loại để đóng vai trò cực - Cuộn cảm: Dùng mảng kim loại hình xoắn, nhiên khó tạo cường độ từ trường với kích thước hợp lý - Cách điện phần: dùng mảng SiO2, SiO… + IC đơn tinh thể (monolothic IC) Gọi IC bán dẫn (dùng đế chất bán dẫn, thường SiO 2…) Trong chế tạo transistor, diode điện trở, tụ điện… Rồi dùng chất cách điện SiO phủ lên che chở cho phận, dùng màng kim loại để nối phận với nhau: - Transistor, diode phận bán dẫn - Điện trở chế tạo cách lợi dụng điện trở lớp bán dẫn có khuếch tán tạp chất - Tụ điện chế tạo cách lợi dụng điện dung vùng nối p-n phân cực nghịch + IC lai (hibrid IC) Là loại Ic lai hai loại Từ vi mạch màng mỏng, người ta gắn thành phần transistor, diode… nơi định Các Transistor, diode không cần có vỏ mà cần lớp men tráng để bảo vệ Ưu điểm IC lai Có thể tạo nhiều IC (digital Analog) - tạo nhiều phần tử thụ động có giá trị khác với sai số nhỏ - Có khả đặt đế Câu 7: Phương pháp pha Trước thiết bị điện tử có để đo khoảng cách thời gian cực ngắn với độ xác cao nên người ta phải đo gián tiếp cách đo hiệu pha ∆ϕ hàm biến số t công thức et = E0 sin ( ωt + ϕ ) Giả sử thời điểm SĐT phát với tần số pha tức thời : ζ P = (2.π f t P + ϕ ) Sau truyền qua hai lần khoảng cách 2D ta nhận trị số pha tức thời thời điểm tt là: 2D ζ t = 2πf (t P + ) + ϕ0 v Bộ đo pha đo hiệu pha: ϕ = ζ t − ζ P = 2.π f 2D v Từ ta nhận khoảng cách: D= Vì đến 2π ϕ nên ϕ v 2π f 2π nhỏ lớn ϕ mà đo pha đo số từ biểu thị tổng quát là: ϕ = ϕ '+ ∆ϕ Trong ϕ' trị hiệu số pha số nguyên lần ∆ϕ 〈 2π Và Như khoảng cách D biểu thị dạng: D = N v ∆ϕ v + f 2.π f Ngoài có mối quan hệ v, f , T, λ = v.T = D=N Từ : v f λ ∆ϕ λ + 2.π λ 2π * Sơ đồ nguyên lý máy đo xa loại pha - Bộ phát tín hiệu: nguồn tạo sóng mang (1) + điều biến ánh sáng (2), phát tần số đo (3) hệ thống phát quang học (4) φ đb - Bộ phát tín hiệu phát dòng ánh sáng điều biến - Sau truyền qua hai lần khoảng cách 2D đưa vào tách pha I (5) II (6) - Mặt khác phát tần số đo (3) tạo hai dao động điện áp (u1) (u2) có tần số f ngược pha 1800 đặt vào hai tách pha (5) (6) - Hai dao động điện khỏi (5) (6) có mối tương quan tín hiệu đo tính hiệu chủ Kết vào báo pha (7) hai dòng điện (i1) (i2) có biên độ, tần số lệch pha 90 báo pha (7) ghi nhận thời điểm trùng chúng ( Vì phương pháp gọi phương pháp pha đồng tín hiệu) b 5 Bản chất phương pháp xung quan hệ khoảng cách D với số lượng xung phát m khoảng thời gian hai thời điểm phát (tp) thu (tt) Giả sử số lượng xung đếm m Chu kỳ xung T X tỷ lệ nghich với tần số f nên thời gian lan truyền xung khoảng cách 2D là: τ D = m.T X = m f (2.3) Thay vào (2.1) ta có: D= v m 2f Để tiện cho việc tính toán thiết kế người ta chọn f = v/2 nên số xung đếm trị số khoảng cách D cần xác định D= v v m = m = m 2f v (2.4) Do phát triển kỹ thuật điện tử nên khối EDM loại xung có hai dạng Trước sử dụng xung điều biến dùng đồng hồ thạch anh, đồng hồ nguyên tử, ống tia điện tử để đo khoang thời gian τ Sau kỹ thuật điện tử tạo xung σ = τX TX τX laser có độ dài hẹp, chu kỳ TX lớn độ rỗng lớn, đồng thời dùng khóa điện tử đếm xung khoảng cách D xác định theo công thức (2.4) Tuy nhiên, sử dụng phương pháp tầm hoạt động máy đo xa điện tử bị hạn chế ( khoảng - km) E t TX τX t Hiện khối EDM nhiều máy TĐ ĐT hoạt động theo phương pháp xung *Sơ đồ nguyên lý chung máy đo xa loại xung Sóng điện từ (sóng mang) từ nguồn xạ (1) vào điều biến (2) Dưới tác dụng xung điều biến biến thành xung điều biên điều tần Trong xung làm điều biến lấy từ tạo xung (3) (3) kết trình chuyển hóa từ dao động hình sin có tần số ổn định cao tạo phát sóng cao tần thạch anh (4) Xung (2) qua phát tín hiệu (5) truyền đến phản xạ (6) quay (7) xung điện từ điều biên tương ứng Trong trình đo thời gian (8) đếm thời gian từ lúc phát xung làm điều biến thu tín hiệu đếm khoảng thời gian Câu 9: toàn đạc điện tử 7 Nguyên lý cấu tạo máy TĐĐT Hình thức máy TĐ ĐT giống máy kinh vĩ quang học thông thường, có nghĩa có phận ống kính, định tâm cân bằng, ốc khóa, ốc vi động… Tuy nhiên cấu tạo bên khác máy kinh vĩ thông thường nhiều Có thể tóm lại thiết bị TĐ ĐT gồm có ba khối hình vẽ Trong đó: - khối 1: đo khoảng cách điện tử EDM, có chức tự động đo khoảng cách nghiêng D từ tâm máy đến tâm gương phản xạ ( đến điểm ngắm bề mặt phản xạ) - Khối kinh vĩ số ( DT) hướng đo góc bằng, góc đứng ( góc thiên đỉnh) - khối vi xử lý trung tâm 3: cài đặt phần mềm tiện ích để giải toán trắc địa Dựa vào liệu đo khối EDM DT với liệu khác tọa độ điểm gốc, độ cao điểm đặt máy, chiều cao máy, chiều cao gương yếu tố hiệu chỉnh vào kết đo nhiệt độ, áp suất… CPU giải toán xác định tọa độ độ cao điểm chi tiết Ngoài có chức quản lý liệu, giao tiếp với máy tính nhờ trợ giúp phần mềm chuyên dụng Gương phản xạ: nhận phản xạ tín hiệu (sóng xung điện từ) CPU máy TĐ ĐT b kinh vĩ quang học câu 3: a phân loại máy thu GPS * Phân loại Các máy thu phân loại theo tiêu chí sau: 8 a Theo mục đích sử dụng Tùy thuộc vào mục đích sử dụng yêu cầu độ xác người ta chế tạo nhiều loại máy thu GPS khác Có loại chuyên dùng để dẫn đường (đạo hàng) biển, máy bay phương tiện chuyển động khác Có loại chế tạo gọn nhẹ (cầm tay) chuyên dùng để xác định gần vị trí điểm Máy thu chuyên dụng cho trắc địa có yêu cầu cao độ xác tâm pha anten, khả lọc nhiễu… b Phân loại theo phương thức theo dõi Các máy thu cũ sử dụng số lượng kênh vật lý tự lựa chọn theo dõi vệ tinh với tần suất khoảng 20 mili giây kênh Đây nguyên tắc theo dõi chuyển nhanh Ngày nay, máy thu thiết kế cho kênh vật lý theo dõi vệ tinh tất vệ tinh quan trắc liên tục Máy thu gọi máy thu đa kênh hay máy theo dõi song song Các máy thu phối hợp hai nguyên tắc gọi máy thu kết hợp c Phân loại theo tần số sử dụng Theo tần số chia máy thu GPS thành loại sau: - Máy thu tần (L1) - Máy thu tần ( L1 L2) Các máy thu tần phù hợp cho đo cạnh có chiều dài nhỏ 10 km đến 20 km Các máy thu tần phù hợp với khoảng cách dài B nd máy thu tần số Sau tín hiệu thu vào anten xem xét phân biệt để lại C/A code Các tín hiệu chuẩn xếp trước thành đơn vị vệ tinh Bộ phận có khả phân tích logic để phân biệt vệ tinh theo nguyên tắc giám sát hiệu ứng Doppler Bộ tần số radio xử lý tín hiệu vào kênh Các máy tần nhận xử lý tín hiệu L1, máy hai tần nhận xử lý hai tín hiệu L1 L2 Các số liệu nhận máy thu tần phối hợp để tính toán loại bỏ khúc xạ tần ion Số lượng kênh đóng vai trò quan trọng RF định số lượng vệ tinh theo dõi đồng thời Các yếu tố RF trì tạo tần số chuẩn, sau qua nhận để có tần số cao hơn, tín hiệu lọc để loại bỏ tần số không mong muốn thực trộn tần Sau đó, từ tín hiệu trì y1, y2 với biên 9 độ khác tần số khác f 1, f2 nhân theo mô hình toán học có dạng đơn giản sau: a1 a [ cos(( f1 − f )t ) + cos(( f1 + f )t )] Y=y1.y2=a1cos(f1t )a2cos(f2t) = Kết tín hiệu y chứa tần số thấp tần số cao Sau sử dụng lọc dải thấp, phần tần số cao loại bỏ Phần tần số thấp lại sử dụng để xử lý Hiệu số (f - f2) tần số thường gọi tần số trung gian hay tần số phách Câu 8: Laser khí He-Ne a Cấu tạo Mặc dù năm gần xuất số dạng laser khí CO2, Ar…nhƣng máy đo xa điện quang sử dụng thông dụng laser hỗn hợpkhí trơ He (Heli)và Ne (Neon) Cấu tạo (hình 2.1) gồm ống nhỏ thạch anh kim loại (1) hẹp với đường kính gần 3mm hai đầu phình, dài khoảng 25cm, chứa He Ne theo tỷ lệ khoảng 1:10 đạt áp suất ≈ 1mmHg Hai đầu ống gắn hai kính (2), chúng đặt nghiêng so với ống (1) góc Briuter (3) nhằm tạo điều kiện phân cực toàn phần cho tia laser (góc nghiêng Briuter: i = arctg(n1/n2), đó: n1,n2 hệ số chiết xuất hai môi trường, ánh sáng phản xạ góc i trở thành ánh sáng phân cực thẳng) Hình 2.1 - Nguồn laser He-Ne Hốc cộng hưởng quang học laser gương phẳng (4) gương cầu (5) có hệ số phản xạ ≈ 100% (phản xạ toàn phần) đặt vuông góc với trục ống (1) 10 10 Hệ số thoát sáng gương phẳng ≈ 0.5% gương cầu ≈ 0.05% Nguồn nuôi laser nguồn điện áp chiều (6) đặt vào hai điện cực anot (7) katot (8) (khi kích thích nguồn cao tần điện cực bố trí bên ống laser) để phóng điện qua hỗn hợp He Ne b Nguyên lý hoạt động Dựa vào thuyết miền lượng học lượng tử, giải thích nguyên lý tạo thành chùm tia laser He – Ne sơ lược sau (hình 2.2) Khi nguồn nuôi (6) phóng điện vào ống (1) kích thích làm nguyên tử khí He nhảy từ mức E1lên mức E4 Sau đó, chúng va chạm truyền lượng cho nguyên tử Ne Các nguyên tử Ne phải chuyển sang trạng thái tương ứng với mức lượng cao E4 Vì, Ne chất hoạt tính có thời gian “sống” E4 ngắn (10-3 s), nên điện tử phản xạ tự nhiên trở E3, xẩy tượng xạ tự kích làm cho chúng liên tục nhảy xuống mức lượng thấp E2 Lúc này, điện tử Ne “vứt bỏ” phần lượng thừa vừa tiếp nhận từ He dạng dòng foton ánh sáng lượng tử) với vận tốc: E − E3 v= h Hay bước sóng: Trong : h – số plank; c – tốc độ ánh sáng chân không Dòng foton thoát khỏi hai kính (2) góc Briuter tạo thành dòng ánh sáng phân cực thẳng Khi gặp hốc cộng hưởng (4) (5) có hệ số phản xạ toàn 11 11 phần, chúng bị phản xạ qua lại nhiều lần ống (1) Vì thế, va chạm thành phần (1) tăng lên dần dòng foton tự khuếch đại lúc lớn Và, lúc đó, hạt foton đủ lượng thoát khỏi gương phẳng (4) tạo thành chùm tia sóng có mật độ lượng lớn gọi chùm tia laser c Ưu nhược điểm Mặc dù ống (1) có kích thƣớc ngắn công suất tiêu thụ bé nên tia laser He – Ne có công suất xạ không lớn sóng radio cực ngắn (2-5mw) hạn chế tầm truyền xa, đồng thời có hệ số hiệu suất thấp ( 0.05%) sử dụng phổ biến, có loạt ưu điểm sau: Là chùm tia màu đỏ (>30 tia) dễ quan sát đo ngắm; Là chùm sóng kết hợp đơn sắc có tần số f ổn định cao (≈0.6328 km); - Là chùm tia phân cực thẳng, với góc loe nhỏ (2-10‟) không bị tán xạ, nhiễu xạ… truyền dọc theo đường đo; Có mật độ lượng tương đối lớn (gấp 107 lần tia mặt trời), bị khí hấp thụ, truyền xa (≈ 50km) cho phép đo ngắm điều kiện ban ngày; Thích hợp với lọc ánh sáng dải hẹp thu nhận tín hiệu ống nhân quang điện; Cấu tạo gọn nhẹ có tuổi thọ cao v.v… Câu 11: có bn phương pháp đo khoảng cách song điện từ? Có pp đo khoảng cách sóng điện từ: - Phương pháp xung - phương pháp pha - phương pháp Doppler - phương pháp giao thoa • Phương pháp xung sau: 12 12 2.1 Phương pháp xung Bản chất phương pháp xung quan hệ khoảng cách D với số lượng xung phát m khoảng thời gian hai thời điểm phát (t p) thu (tt) Giả sử số lượng xung đếm m Chu kỳ xung T X tỷ lệ nghich với tần số f nên thời gian lan truyền xung khoảng cách 2D là: τ D = m.T X = m f (2.3) Thay vào (2.1) ta có: D= v m 2f Để tiện cho việc tính toán thiết kế người ta chọn f = v/2 nên số xung đếm trị số khoảng cách D cần xác định D= v v m = m = m 2f v (2.4) Do phát triển kỹ thuật điện tử nên khối EDM loại xung có hai dạng Trước sử dụng xung điều biến dùng đồng hồ thạch anh, đồng hồ nguyên tử, ống tia điện tử để đo khoang thời gian thuật điện tử tạo xung laser có độ dài σ = τX τ Sau kỹ hẹp, chu kỳ TX lớn độ rỗng TX τX lớn, đồng thời dùng khóa điện tử đếm xung khoảng cách D xác định theo công thức (2.4) Tuy nhiên, sử dụng phương pháp tầm hoạt động máy đo xa điện tử bị hạn chế ( khoảng - km) E t 13 TX τX 13 t Hiện khối EDM nhiều máy TĐ ĐT hoạt động theo phương pháp xung *Sơ đồ nguyên lý chung máy đo xa loại xung Sóng điện từ (sóng mang) từ nguồn xạ (1) vào điều biến (2) Dưới tác dụng xung điều biến biến thành xung điều biên điều tần Trong xung làm điều biến lấy từ tạo xung (3) (3) kết trình chuyển hóa từ dao động hình sin có tần số ổn định cao tạo phát sóng cao tần thạch anh (4) Xung (2) qua phát tín hiệu (5) truyền đến phản xạ (6) quay (7) xung điện từ điều biên tương ứng Trong trình đo thời gian (8) đếm thời gian từ lúc phát xung làm điều biến thu tín hiệu đếm khoảng thời gian Câu 12: nguyên lý cấu tạo máy thuỷ chuẩn điện tử? 14 14 Nhìn chung, hệ thống máy thuỷ chuẩn điện tử gồm phần - Phần 1: Mia mã vạch Sokkia RAB ( Random Bi-directional Code) Mã định hướng ngẫu nhiên hai chiều Hình 1.4 Mia mã vạch RAB Sokkia 15 15 - Phần 2: Hệ thống ống kính: Giống ống kính máy thuỷ chuẩn thông thường Gồm có kính vật, kính điều quang, hệ thống lăng kính phân chia ánh sáng, kính mắt - Phần 3: Bộ phận xử lý tín hiệu điện máy thuỷ chuẩn kỹ thuật số Trong đó, quan trọng cảm biến CCD (Charge Couple Device) biến tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện Câu 10: nguyên lý chung đo khoảng cách song điện từ Nguyên lý chung xác định khoảng cách sóng điện từ toán chuyển động đều, nghĩa mối tương quan khoảng cách D với tốc độ v thời gian t: D =v τ τ Trong thực tế để xác định khoảng thời gian , người ta ghi nhận thời điểm phát tín hiệu (t1) thời điểm thu (t2) thu phát đặt điểm đầu khoảng cách D Lúc này: (2.1) Như vậy, độ xác xác định D phụ thuộc vào độ xác xác định v (hay n) môi trường đo độ xác đo thời gian Theo lý thuyết sai số (2.2) Vì tốc độ truyền sóng điện tử lớn nên để nhận khoảng cách D với độ xác theo yêu cầu trắc địa mD trị số với m τ τ nhỏ phải xác định cao Bản chất vật lý phương pháp đo khoảng cách so sánh để xác định độ chênh lệch tham số (SĐT) hai thời điểm trước (phát) sau (thu) truyền Thông thường, nguyên lý chế tạo máy đo xa điện tử tín hiệu phát chia làm hai thành phần Thành phần thứ - đặc trưng cho thời điểm phát truyền trực tiếp máy qua phận đến đo thời gian có tổng chiều dài Do (kênh chủ) gọi tín hiệu gốc hay tín hiệu chủ, thành phần thứ hai - đặc trưng cho thời điểm thu - truyền qua hai lần khoảng cách 2D (kênh 16 16 tín hiệu) gọi tín hiệu đo hay tín hiệu phản hồi (trong máy đo xa dùng “quang tuyến chuẩn Do” nội máy tín hiệu truyền qua Do tín hiệu đo) Như vậy, hai thành phần tạo tín hiệu khác chúng truyền qua hai quãng đường khác Do 2D, nghĩa độ chênh lệch cần đo hàm số hiệu (2D Do) có chứa khoảng cách D cần tìm Câu 2: Để thực việc tự động hóa trình đo góc người ta sử dụng hai phương án Phương án mã hóa bàn độ phương án xung Các máy kinh vĩ số sử dụng phương án mã hóa bàn độ gọi máy kinh vĩ mã hóa, máy sử dụng phương án xung gọi máy loại xung Trong máy kinh vĩ mã hóa bàn độ đứng bàn độ ngang không chia vạch máy thông thường Phần bàn độ (nơi người ta khắc vạch máy kinh vĩ thông thường) chia thành vòng tròn đồng tâm (thường vòng) người ta vẽ hình vuông suốt không suốt theo mã định Hình vuông suốt chiếu ánh sáng qua cho tín hiệu (tương đương với số 1) hình vuông không suốt không cho ánh sáng qua (tương đương với số 0) Như ô vuông đơn vị thông tin (1 bit) Trong máy kinh vĩ mã hóa người ta thường sử dụng mã truy hồi tuần hoàn Bàn độ máy kinh vĩ mã hóa có dạng hình vẽ (a) 17 17 Đối với bàn độ vị trí bàn độ tương ứng với mã số định để đọc số trường hợp người ta thay du xích thông thường cửa sổ có bề rộng bit Hình ảnh bàn độ dẫn tới giải mã số đọc hình máy Ưu điểm phương pháp mã hóa bàn độ dễ dàng nâng cao độ phân giải bàn độ để nâng cao độ xác đọc số Việc thực cách tăng số vòng tròn(strack) bàn độ Ví dụ, dùng strack với mã có chiều dài bit (1byte) độ phân giải hình 10' (Số đọc nhỏ máy cho phép đọc 10') Nếu tăng số strack từ lên độ phân giải bàn độ đạt đến cấp giây (Số đọc nhỏ đạt tới 1") Hiện máy toàn đạc điện tử cho phép đo góc xác tới 0.01" Nhược điểm phương pháp mã hóa bàn độ bàn độ phải chế tạo với độ xác cao nên khó chế tạo Câu 1: 18 18