Principiul și aplicarea telemetrului cu laser de fază
Telemetrul cu laser de fază folosește un fascicul laser pentru a modula amplitudinea și pentru a măsura întârzierea de fază generată de lumina modulată care se deplasează înainte și înapoi către linia de măsurare și apoi convertește distanța reprezentată de această întârziere de fază pe baza lungimii de undă a luminii modulate. Metoda indirectă este utilizată pentru a determina timpul necesar pentru ca lumina să circule înainte și înapoi prin linia de măsurare.
Telemetrul cu laser de fază sunt, în general, utilizate în domeniul de precizie. Datorită preciziei sale mari, de obicei la nivel milimetric, pentru a reflecta eficient semnalul 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, atunci timpul corespunzător t poate fi exprimat ca:
T= φ/ω
Înlocuirea acestei relații în distanța D a ecuației (3-6) poate fi exprimată ca
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π plus Δφ)
=C/4f (N plus Δ N) =U (N plus )
În ecuație:
φ—— Întârzierea totală de fază generată de un semnal care se deplasează înainte și înapoi către linie.
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 într-o călătorie dus-întors la linia de măsurare.
Δ N - Partea fracționată 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 jumătate de lungimi de undă incluse în linia de măsurare și măsurarea părților fracționale mai mici de jumătate de lungimi de undă. , adică N sau φ, Datorită dezvoltării tehnologiei moderne de prelucrare de precizie și tehnologiei de măsurare a fazelor radio φ Măsurarea a obținut o precizie ridicată.
Pentru a măsura unghiul de fază mai mic de π φ, pot fi utilizate diferite metode pentru măsurare, iar cele mai frecvent utilizate metode sunt măsurarea fazei întârziate și măsurarea fazei digitale. Telemetrul laser cu rază scurtă de acțiune utilizează 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, țintele cooperante trebuie configurate. Telemetrul cu laser portabil introdus sunt un alt tip nou de telemetrie printre telemetrele cu laser cu impuls, care nu numai că au dimensiuni mici și greutate redusă, dar folosesc și tehnologia de lărgire și subdiviziune a impulsului de măsurare digitală a fazei. Fără a fi nevoie de ținte cooperante, se poate obține o precizie milimetrică, iar domeniul 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. Cel mai utilizat este telemetrul laser portabil din seria DISTO, produs de compania Leica.
