Принцип и употреба ласерског даљиномера
Принцип ласерског даљиномера
Ласерски даљиномери углавном користе две методе за мерење удаљености: пулсни метод и фазни метод. Процес пулсног мерења опсега је следећи: ласер који емитује даљиномер рефлектује се од мереног објекта, а затим га прима даљиномер, а даљиномер бележи време ласера напред и назад у исто време. Половина производа брзине светлости и времена повратног пута је растојање између даљиномера и мереног објекта. Тачност мерења удаљености пулсном методом је углавном око плус /- 1 метар. Поред тога, мерна слепа зона овог типа даљиномера је углавном око 15 метара. Ласерско мерење удаљености је метода мерења удаљености у мерењу удаљености светлосних таласа. Ако светлост путује у ваздуху брзином ц и потребно је време т да иде напред-назад између две тачке А и Б, онда се растојање Д између тачака А и Б може користити на следећи начин.
Д=цт/2
У формули:
Д——раздаљина између две тачке А и Б станице;
ц——брзина светлости која се шири у атмосфери;
т——Време потребно да светлост једном иде напред-назад између А и Б.
Из горње формуле се може видети да је мерење удаљености А и Б заправо мерење времена т простирања светлости. Према различитим методама мерења времена, ласерски даљиномери се обично могу поделити на два типа мерења: импулсни тип и фазни тип.
Фазни ласерски даљиномер
Фазни ласерски даљиномер користи фреквенцију радио опсега за модулацију амплитуде ласерског зрака и мерење кашњења фазе генерисане модулисаном светлошћу која иде напред-назад до линије снимања једном, а затим претвара растојање представљено фазним кашњењем према на таласну дужину модулисане светлости. То јест, индиректна метода се користи за мерење времена потребног да светлост прође кроз линију мерења. Фазни ласерски даљиномери се генерално користе за прецизно мерење удаљености. Због своје високе прецизности, углавном на милиметарском нивоу, како би ефикасно рефлектовао сигнал и ограничио измерени циљ на одређену тачку сразмерну прецизности инструмента, овај даљиномер је опремљен рефлектором који се назива кооперативни циљ. огледало. Ако је угаона фреквенција модулисане светлости ω, а фазно кашњење генерисано једним кружним путовањем преко растојања Д које треба мерити је φ, онда се одговарајуће време т може изразити као:
t=φ/ω
Замена овог односа у (3-6) растојање Д се може изразити као
Д=1/2 цт=1/2 ц·φ/ω=ц/(4πф) (Нπ плус Δφ)
=ц/4ф(Н плус ΔН)=У(Н плус)
У формули:
φ——Укупно кашњење фазе генерисано тако што сигнал иде напред-назад до мерне линије једном.
ω——Угаона фреквенција модулационог сигнала, ω=2πф.
У——јединична дужина, вредност је једнака 1/4 таласне дужине модулације
Н——Број модулисаних полуталасних дужина укључених у линију снимања.
Δφ——Део кашњења фазе мањи од π генерисан тако што сигнал иде напред-назад до мерне линије једном.
ΔН——Део модулационог таласа садржан у линији снимања који је мањи од половине таласне дужине.
ΔN=φ/ω
Под датом модулацијом и стандардним атмосферским условима, фреквенција ц/(4πф) је константа. У овом тренутку, мерење растојања постаје мерење броја полуталасних дужина садржаних у линији премера и мерење фракционог дела мањег од полуталасне дужине, односно Н Ор φ, због развоја модерних прецизна технологија обраде и технологија мерења радио фазе, мерење φ је достигло веома високу тачност. Да би се измерио фазни угао φ који је мањи од π, могу се користити различите методе за његово мерење. Обично се најчешће користе мерење фазе кашњења и дигитално мерење фазе. Тренутно ласерски даљиномери кратког домета користе принцип дигиталног мерења фазе да би добили φ.
Уопштено говорећи, фазни ласерски даљиномер користи ласерски сноп са модулисаним сигналом за континуирано емитовање. Да би се постигло високо прецизно мерење удаљености, потребно је конфигурисати кооперативни циљ. Ручни ласерски даљиномер који је тренутно лансиран је пулсни ласерски даљиномер. Још један нови тип даљиномера у даљиномеру, он није само мале величине и мале тежине, већ такође усваја технологију проширења импулса за дигитално мерење фазе и поделу, која може да постигне тачност на нивоу милиметра без потребе за заједничким циљевима. Опсег мерења је премашио 100м и може брзо и тачно да прикаже удаљеност директно. То је најновији инструмент за мерење стандардне дужине у прецизном инжењерском мерењу кратког домета и мерењу површине зграде.
