L ỜI CAM ĐOAN
2.5 Sai số không tuyến tính phụ thuộc vào khoảng cách
Tất cả các sai số hệ thống phụ thuộc vào khoảng cách có thể lặp lại và tái lặp
lại được nhưng không rơi vào loại nào trong các loại sai số ở trên có thể gọi là sai số
phụ thuộc vào khoảng cách không tuyến tính và bao gồm những sai số không theo
chu kỳ cũng như những sai số có chu kỳ dài. Những sai số này có thể được sinh ra
bởi sự không đồng nhất pha ở cả đi-ốt phát và nhận.
Nguyên khối pha được chất tải sẽ phụ thuộc vào khoảng cách ngay sau khi cường độ của kiểu pha không đồng nhất. Kết quả là các sai số tạo ra sẽ phụ thuộc và hình dạng, kích cỡ và số bộ phản chiếu được sử dụng.
Các nguồn sai số đóng góp khác có thể là: những thay đổi về việc đặt màng
ngăn, những thay đổi từng bước trong việc cài đặt bộ suy giảm, những thay đổi của điểm hoạt động của đi-ốt quang thác lũ (ví dụ: sự biến đổi từng bước của hệ số nhân
36
Hình 17. Các sai số hệ thống của máy đo khoảng cách hồng ngoại được xác định giữa khoảng cách 3 m và 68 m đối với giao thoa kế laser.
Chủ yếu là sai số chu kỳ 10 m (bậc nhất) và sai số không tuyến tính phụ thuộc
khoảng cách (thay đổi 7 mm trong 20 m đầu tiên). Giá trị tung độ thể hiện các
khoảng cách đo được trừ đi các khoảng cách thực. Các đại lượng đo được vẽ bằng
các dấu chấm và được khớp bình phương tối thiểu với đa thức bậc 4. Lưu ý là
đường cong khớp có dấu cùng với dấu của sai số, còn việc hiệu chỉnh tương ứng
(trong công thức ( 24 )) có dấu ngược lại.
Các sai số phụ thuộc vào khoảng cách không tuyến tính thường được mô
hình hóa như là một đa thức bậc n (trong hình ví dụ minh họa trên n = 4) và khi đó
có thể được gọi là các sai số không chu kỳ [3]. Các đại lượng đo thể hiện rằng các
sai số không chu kỳ xuất hiện đầu tiên ở khoảng cách gần, thường là ở 20 m. Những
sai số không chu kỳ 5 mm đến 20 mm được báo cáo trong một số trường hợp trong
phạm vi cự ly này. Hình 17 là ví dụ sai số không chu kỳ trong biên độ gần kết hợp
với sai số chu kỳ chu kỳ quan trọng nhất. Phương trình để hiệu chỉnh thiết bị (ký
37
IC = CONST−167.8(D/100) + 679.0(D/100)2 − 1239.9(D/100)3 ( 24 )
+820.1(D/100)4 − 2.5SIN(2πD/10) − 1.6COS(2πD/10)
Trong đó: IC = số hiệu chính thiết bị (mm)
D = khoảng cách (m)
CONST = hằng số cộng (mm).
Trong một số ví dụ, các kiểu sai số có thể được mô hình hóa tốt hơn bằng các
sai số được gọi là sai số chu kỳ dài. Chiều dài bước sóng của các sai số chu kỳ dài
đôi khi thống nhất với chiều dài bước sóng của đại lượng đo thô sử dụng bởi máy đo khoảng cách (ví dụ: 1 km, 2 km). Trong các trường hợp khác, chiều dài bước
sóng của những sai số chu kỳdài như vậy có thể đo được bằng kỹ thuật phân tích
tần số. Các sai số chu kỳdài biên độ 5 m và chiều dài bước sóng 1000 m đã được đưa ra cho một số thiết bị.