Analiza principiului monitorului de temperatură și umiditate și a instrumentului de măsurare a distanței
Telemetrul cu laser utilizează în general două metode pentru a măsura distanța: metoda pulsului și metoda fază. Procesul de măsurare a pulsului este următorul: laserul emis de telemetru este reflectat de obiectul măsurat și apoi recepționat de telemetru, care înregistrează simultan timpul de deplasare a laserului înainte și înapoi. Jumătate din produsul dintre viteza luminii și timpul de călătorie dus-întors este distanța dintre telemetru și obiectul măsurat. Precizia metodei pulsului pentru măsurarea distanței este în general de aproximativ +/-1 metru. În plus, punctul mort de măsurare al acestui tip de telemetru este în general de aproximativ 15 metri.
Gama laser este o metodă de măsurare a distanței în domeniul undelor optice. Dacă timpul necesar luminii pentru a călători înainte și înapoi între punctele A și B cu o viteză c în aer este t, atunci distanța D dintre punctele A și B poate fi reprezentată după cum urmează.
D=ct/2
In formula:
D - Măsurați distanța dintre două puncte la stațiile A și B;
C - Viteza de propagare a luminii în atmosferă;
T - Timpul necesar pentru ca lumina să circule înainte și înapoi între A și B.
După cum se poate observa din ecuația de mai sus, pentru a măsura distanțele A și B, este de fapt necesar să se măsoare timpul t de propagare a luminii. Conform diferitelor metode de măsurare, telemetrul laser poate fi de obicei împărțit în două forme de măsurare: tip impuls și tip fază.
Telemetru laser de tip fază
Un telemetru cu laser de fază este un dispozitiv care utilizează frecvența benzii radio pentru a modula amplitudinea fasciculului laser și pentru a măsura întârzierea de fază generată de lumina modulată care se deplasează înainte și înapoi spre linia de măsurare. Pe baza lungimii de undă a luminii modulate, distanța reprezentată de această întârziere de fază este apoi convertită. Măsurați timpul necesar pentru ca lumina să circule înainte și înapoi prin linia de măsurare folosind metode indirecte.
Telemetrul cu laser de fază sunt, în general, utilizate în domeniul de precizie. Datorită preciziei sale ridicate, de obicei în domeniul milimetric, pentru a reflecta eficient semnalele și a limita ținta măsurată la un anumit punct care este proporțional cu precizia instrumentului, acest tip de telemetru este echipat cu un reflector numit țintă cooperativă.
Dacă frecvența unghiului de modulație este ω, Întârzierea de fază generată de o călătorie dus-întors pe distanța D de măsurat este φ, Timpul corespunzător t poate fi exprimat astfel:
T= φ/ω
Înlocuind această relație în ecuația (3-6), distanța D poate fi exprimată ca
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π+ Δφ)
=C/4f (N+ Δ N) =U (N+)
In formula:
φ-- Întârzierea totală de fază generată de un semnal care se deplasează înainte și înapoi către linia de măsurare.
ω-- Frecvența unghiulară a semnalului modulat, ω= 2 π f.
U - Lungimea unității, valoare numerică egală cu 1/4 lungime de undă de modulație
N - Numărul de semilungimi de undă modulate incluse în linia de măsurare.
Δφ-- Semnalul generează o întârziere de fază mai mică de π atunci când se deplasează înainte și înapoi la linia de măsurare.
Δ N - Partea zecimală a undei de modulație conținută în linia de măsurare care este mai mică de jumătate din lungimea de undă.
Δ N= φ/ω
În anumite modulații și condiții atmosferice standard, frecvența c/(4 π f) este o constantă, iar măsurarea distanței devine măsurarea numărului de jumătăți de lungimi de undă conținute în linia de măsurare și măsurarea părții fracționale mai puțin de jumătate. lungime de undă, adică măsurarea N sau φ, Datorită dezvoltării tehnologiei moderne de prelucrare de precizie și tehnologiei de măsurare a fazei fără fir φ Măsurarea a atins o precizie ridicată.
Pentru a măsura unghiul de fază mai mic de π φ, măsurarea poate fi efectuată prin diferite metode, cele mai frecvent utilizate fiind măsurarea fază întârziată și măsurarea fază digitală. În prezent, telemetrul laser cu rază scurtă de acțiune folosesc toate principiul măsurării digitale a fazei pentru a obține φ.
După cum sa menționat mai sus, în general, telemetrul cu laser de fază utilizează un fascicul laser continuu cu semnale modulate. Pentru a obține o precizie ridicată, trebuie configurată o țintă de cooperare. Telemetrul laser portabil lansat în prezent sunt un alt tip nou de telemetru cu laser cu impuls. Acestea nu numai că sunt mici în dimensiune și ușoare în greutate, dar folosesc și tehnologia de lărgire și subdiviziune a impulsurilor de măsurare digitală a fazei, care poate obține o precizie milimetrică fără a fi nevoie de ținte cooperante. Intervalul de măsurare a depășit 100 m și poate afișa rapid și precis distanța direct. Este cel mai recent tip de instrument standard de măsurare a lungimii în măsurarea ingineriei de precizie pe rază scurtă și măsurarea suprafeței clădirii.
