Principii și aplicații ale telemetrului cu laser de fază
Telemetrul cu laser de fază folosește un fascicul laser pentru a efectua modularea în amplitudine și măsoară întârzierea de fază cauzată de lumina modulată care se deplasează înainte și înapoi către linia de măsurare o dată, apoi convertește distanța reprezentată de această întârziere de fază pe baza lungimii de undă a luminii modulate. . Adică, metoda indirectă este utilizată pentru a măsura timpul necesar pentru ca lumina să parcurgă înainte și înapoi de pe linia de măsurare.
Telemetrul cu laser de fază sunt în general utilizate în măsurarea de precizie a distanței. Datorită preciziei sale ridicate, în general nivel milimetric, pentru a reflecta eficient semnalul și a limita ținta de măsurare la un punct specific proporțional cu precizia instrumentului, acest telemetru este echipat cu o reflexie numită țintă cooperativă. oglindă.
Dacă frecvența unghiulară a luminii modulate este ω, iar întârzierea de fază generată de o călătorie dus-întors pe distanța D de măsurat este φ, atunci timpul corespunzător t poate fi exprimat ca:
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/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
In formula:
φ--Întârzierea totală de fază produsă de semnalul care se deplasează înainte și înapoi către linia de măsurare.
ω--Frecvența unghiulară a semnalului modulat, ω=2πf.
U--Lungimea unitară, valoarea este egală cu 1/4 lungime de undă de modulație
N--Numărul de semilungimi de undă modulate conținute în linia de măsurare.
Δφ--Întârzierea de fază produsă de semnalul care se deplasează înainte și înapoi către linia de măsurare este mai mică decât π.
ΔN--Partea fracțională a undei modulate conținută în linia de măsurare care este mai mică de jumătate din lungimea de undă.
ΔN=φ/ω
În condiții de modulare date și condiții atmosferice standard, frecvența c/(4πf) este o constantă. În acest moment, măsurarea distanței devine măsurarea numărului de semilungimi de undă conținute în linia de măsurare și măsurarea părții fracționale mai mică decât jumătatea lungimii de undă, adică măsurarea N sau φ, datorită dezvoltării a tehnologiei moderne de prelucrare de precizie și a tehnologiei de măsurare a fazelor radio, măsurarea φ a atins o precizie ridicată.
Pentru a măsura unghiul de fază φ care este mai mic decât π, pot fi utilizate diferite metode pentru a-l măsura. Cele mai frecvent utilizate sunt măsurarea fazei întârziate și măsurarea fazei digitale. 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 emisia continuă de fascicule laser cu semnale modulate. Pentru a obține o precizie ridicată la distanță, este necesar să configurați o țintă cooperantă. Telemetrul laser portabil lansat este un telemetru laser cu impulsuri. Un alt telemetru nou în instrument. Nu numai că are dimensiuni mici și greutate redusă, dar adoptă și tehnologia de lărgire și subdiviziune a impulsurilor de măsurare digitală a fazei. Poate atinge o precizie milimetrică fără o țintă cooperantă. Intervalul de măsurare a depășit 100 m și poate afișa rapid și precis distanța. Este cel mai recent instrument standard de măsurare a lungimii pentru măsurarea de precizie pe distanță scurtă și măsurarea suprafeței clădirii. Cel mai utilizat acum este seria DISTO de telemetrie laser portabile produse de Leica.
