- Nguyên lí làm việc của bộ xoay pha cảm ứng
1.Phơng pháp mã hoá bàn độ
Các máy kinh vĩ loại này đợc gọi là máy kinh vĩ mã hoá (Code Theodolite). Cấu tạo của máy kinh mã hoá cũng giống nh các máy kinh vĩ thông thờng duy chỉ có bàn độ của nó đợc mã hoá để số hoá kết quả đo.
Cấu tạo của bàn độ mã hoá sẽ nh sau:
Vùng làm việc của bàn độ (Giống vùng khắc vạch của máy kinh vĩ thông thờng) đợc chia thành các rãnh (stack), trong mỗi rãnh ngời ta lại phân thành các ô vuông riêng biệt kề nhau. Các ô vuông có thể đợc sơn đen hoặc để trong suốt, khi chiếu ánh sáng qua ô vuông bôi sơn đen sẽ không cho ánh sáng qua (tơng ứng với số 0), các ô trong suốt cho ánh sáng qua đợc (tơng ứng với số 1). Mỗi ô nh vậy mang một đơn vị thông tin cơ bản (số 0 hoặc số 1) gọi là 1 bit. Hình 4.2 là sơ đồ bàn độ của máy kinh vĩ mã hoá Zeiss Elta do hãng Carl Zeiss chế tạo.
Hình 4.2: Bàn độ của máy kinh vĩ mã hoá Zeiss Elta
Với cách mã hoá nh trên, mỗi vị trí bàn độ sẽ ứng với một mã vạch nhất định (vì vậy các máy loại này còn đợc gọi là các máy mã hoá tuyệt đối). Để đọc mã bàn độ, ngời ta dùng một cửa sổ đọc số, thông thờng cửa sổ đọc số có bề rộng là 1 bite (8 bit). Muốn hiểu đợc giá trị của bàn độ cần phải dùng bộ giải mã (Decoder) để chuyển số đọc từ dạng mã hoá sang dạng số.
Ưu điểm của phơng pháp mã hoá bàn độ là dễ dàng tăng đợc độ phân giải bàn độ (bằng cách tăng thêm Stack), ví dụ với 4 Stack độ phân giải của bàn độ là 1’ nhng với 5 Stack độ phân giải của bàn độ là 1”. Tuy nhiên về mặt kỹ thuật các máy kinh vĩ mã hoá khó chế tạo hơn.
2. Phơng pháp xung
Trong phơng pháp xung, vùng làm việc đợc chia thành các vạch trong suốt và sẫm màu xen kẽ nhau, khoảng cách giữa các vạch bằng đúng độ rộng của chúng. Khi chiếu ánh sáng qua bàn độ loại này chúng ta sẽ thu đợc các xung ánh sáng hình 4.3.a sau khi đi qua đèn nhân quang điện, ta đợc các xung nh hình 4.3.b và cuối cùng sau khi qua mạch vi phân ta có các xung nh hình 4.3.c.
Nh vậy, nếu đánh dấu một xung ban đầu (ví dụ số 0) thì mỗi vị trí bàn độ sẽ tơng ứng với một số xung nhất định tính từ xung khởi đầu số 0. Trong trờng hợp này việc đọc số hoàn toàn giống nh bàn độ chia vạch thông thờng, chỉ khác là thay cho việc đọc số bằng microscope chúng ta dùng bộ phận đếm xung.
Trên đây là những nguyên lí cơ bản của phơng pháp xung. Thực tế để đạt đợc độ chính xác đọc số cao đáp ứng đợc các yêu cầu về độ chính xác đo góc đối với máy trắc địa cần phải sử dụng những thủ pháp đặc biệt. Một trong những thủ pháp đó là sử dụng hiệu ứng Moiré. Hình 4.3 là một vùng bàn độ của máy kinh vĩ số loại này.
Việc chế tạo các máy kinh vĩ loại xung đơn giản hơn các máy kinh vĩ mã hoá vì vậy phơng pháp xung hiện nay đợc sử dụng nhiều hơn.
Hình 4.3: Sơ đồ giải thích quá trình số hoá bàn độ trong máy kinh vĩ số loại xung
3.Bàn độ điện tử mã hoá
Bằng thiết bị này đã tạo ra trên bàn độ pha lê các vòng tròn đồng tâm, trên mỗi vòng tròn đồng tâm lại có các khoảng đen - trắng. Khoảng trắng cho ánh sáng đi qua còn khoảng đen chắn ánh sáng. Nếu gọi n là số vòng tròn thì toàn bộ bàn độ đợc chia làm 2n vùng mã
Hình 4.4: Cấu tạo của bàn độ điện tử mã hoá
Mỗi vùng mã ứng với n các khoảng đen trắng cho một số đọc mã hoá theo hệ số đếm 2. Trên (hình 4.4 ) có 16 vùng mã đánh số từ 0 đến 15. Có thể coi mỗi vùng mã là một khoảng chia trên bàn độ hay là giá trị mỗi khoảng khắc bàn độ t.
Ví dụ: Trên hình vẽ ta có t = 3600/16=22.50.
Vì phía dới bàn độ có đèn Z và hai diot quang điện A và B nên khi có ánh sáng đi qua khoảng trắng sẽ tạo ra dòng quang điện mạnh, còn khi không có ánh sáng đi qua khoảng đen sẽ tạo nên dòng điện yếu. Nếu gán cho trạng thái có ánh sáng đi qua ứng với 1 và ngợc lại ứng với 0 sẽ nhận đợc với mỗi vùng mã ứng với số đếm trong hệ 2. Nối các vùng mã với máy đếm xung điện tử và giải mã ta sẽ nhận đợc trị số hớng đo và thông qua bộ vi xử lý, bằng các lệnh tơng ứng trên bàn phím điều khiển trị số này hoặc đợc hiển thị trên màn hình tinh thể lỏng hoặc ghi vào bộ nhớ trong của máy hoặc đĩa mềm.
Hiện nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật đặc biệt trong ngành điện tử máy kinh vĩ điện tử đợc ghép nối với máy đo xa điện tử và bộ vi xử lý có cài đặt các chng trình tiện ích tạo thành máy toàn đạc điện tử.
Đ4.3 Một số máy kinh vĩ điện tử thông dụng
ở nớc ta hiện nay các loại máy kinh vĩ điện tử đang đợc sử dụng rất rộng rãi trong các đơn vị sản xuất. Mỗi loại máy khác nhau sẽ có các thông số khác nhau. Dới đây là một số loại máy kinh vĩ điện tử với các thông số kỹ thuật chủ yếu đang đợc sử dụng tại Việt Nam (bảng 4.1):
TT Tên máy Hãng và nớc chế tạo Độ chính xác đo góc (“) Trọng lợng Ngang Đứng 1 DT-202 Topcon Nhật Bản 2” 2” 4.1 kg 2 DT-205 Topcon Nhật Bản 5” 5” 4.1 kg 3 DT-207 Topcon Nhật Bản 7” 7” 4.1kg 4 DT-209 Topcon Nhật Bản 9” 9” 3.8 kg 5 DT500 SOKKIA Nhật Bản 5” 5” 4.7kg 6 DT600 SOKKIA Nhật Bản 7” 7” 4.2kg 7 DT2E SOKKIA Nhật Bản 2” 2” 4.8kg 8 DT2E.DT4E SOKKIA Nhật Bản 5” 5” 4.8g 9 T110 LEICA Thụy Sỹ 10” 10” 4.3kg 10 Builder T100 LEICA Thụy Sỹ 9” 9” 4.3kg 11 Builder T200 LEICA Thụy Sỹ 6” 6” 4.3 kg 12 ET-02 SOUTH Trung Quốc 2” 2” 5.2kg 13 ET-05 SOUTH Trung Quốc 5” 5” 5.2kg 14 ET-10 SOUTH Trung Quốc 10” 10” 5.2kg
Chơng 5 Máy toàn đạc điện tử
Đ5.1 Nguyên lý cấu tạo của máy toàn đạc điện tử
Máy toàn đạc điện tử là một loại máy trắc địa đa chức năng, cho phép thực hiện nhiều nhiệm vụ của chuyên ngành trắc địa ở ngoài thực địa. Hiện nay
trên thế giới có rất nhiều hãng chế tạo các máy toàn đạc điện tử, chúng có hình dạng, kích thức và tính năng kỹ thuật hết sức khác nhau nhng đều có chung một sơ đồ khối tổng quát nh (hình 5.1)
Hình 5.1. Sơ đồ khối tổng quát của máy toàn đạc điện tử
Khối 1: Máy đo xa điện tử ( Electronic Distance Meter - EDM).
Chức năng: Thực hiện việc đo khoảng cách từ điểm đặt máy đến gơng ( hoặc các bề mặt phản xạ). Độ chính xác đo khoảng cách tuỳ thuộc từng loại máy nhng các máy thông dụng hiện nay thờng cho phép đo khoảng cách với độ chính xác: 3mm+3.10-6D. Toàn bộ quá trình đo khoảng cách đợc thực hiện đo tự động, kết quả đo đợc thể hiện trên màn hình hoặc chuyển vào bộ nhớ của máy toàn đạc điện tử. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khối 2: Máy kinh vĩ điện tử ( Digital Theodolite - DT)
Chức năng: Thực hiện quá trình đo góc bằng và góc đứng. Kết quả đo góc hiện ra dới dạng số trên màn hình của máy hoặc chuyển vào bộ nhớ của máy toàn đạc điện tử.
Khối 3: Phần mềm tiện ích ( Software)
Chức năng:
- Xử lý các số liệu đo góc, đo cạnh để tính toán các đại lợng cần thiết - Thực hiện chức năng giao tiếp giữa máy toàn đạc điện tử và máy tính và ngợc lại.
- Thực hiện chức năng quản lý dữ liệu.
Máy đo xa điện tử (EDM) Máy kinh vĩ số (DT) Phần mềm tiện ích 1 2 3
Nh vậy sự kết hợp của 3 khối trên tạo ra một thiết bị trắc địa đa chức năng, rất linh hoạt có thể đo đạc các trị đo cần thiết và giải đợc hầu hết các bài toán trắc địa thông dụng.
Đ5.2 ứng dụng kỹ thuật điện tử trong máy toàn đạc điện tử