Analýza princípu monitora teploty a vlhkosti a prístroja na meranie vzdialenosti
Laserové diaľkomery vo všeobecnosti používajú dve metódy na meranie vzdialenosti: pulznú metódu a fázovú metódu. Proces pulzného merania vzdialenosti je nasledovný: laser vyžarovaný diaľkomerom je odrazený meraným objektom a následne prijímaný diaľkomerom, ktorý súčasne zaznamenáva čas pohybu lasera tam a späť. Polovica súčinu rýchlosti svetla a spiatočného času je vzdialenosť medzi diaľkomerom a meraným objektom. Presnosť pulznej metódy na meranie vzdialenosti je vo všeobecnosti okolo +/-1 metra. Okrem toho je slepý bod merania tohto typu diaľkomeru vo všeobecnosti okolo 15 metrov.
Laserové meranie vzdialenosti je metóda merania vzdialenosti v rozsahu optických vĺn. Ak čas potrebný na to, aby sa svetlo pohybovalo tam a späť medzi bodmi A a B rýchlosťou c vo vzduchu, je t, potom vzdialenosť D medzi bodmi A a B môže byť znázornená nasledovne.
D=ct/2
Vo vzorci:
D - Zmerajte vzdialenosť medzi dvoma bodmi na staniciach A a B;
C - Rýchlosť šírenia svetla v atmosfére;
T - Čas potrebný na to, aby sa svetlo pohybovalo tam a späť medzi A a B.
Ako vidno z vyššie uvedenej rovnice, na meranie vzdialeností A a B je v skutočnosti potrebné zmerať čas t šírenia svetla. Podľa rôznych metód merania možno laserové diaľkomery zvyčajne rozdeliť na dve formy merania: pulzný typ a fázový typ.
Laserový diaľkomer fázového typu
Fázový laserový diaľkomer je zariadenie, ktoré využíva frekvenciu rádiového pásma na moduláciu amplitúdy laserového lúča a meranie fázového oneskorenia generovaného modulovaným svetlom putujúcim tam a späť k meracej čiare. Na základe vlnovej dĺžky modulovaného svetla sa potom prevedie vzdialenosť reprezentovaná týmto fázovým oneskorením. Nepriamymi metódami zmerajte čas potrebný na to, aby svetlo prešlo meracou čiarou tam a späť.
Fázové laserové diaľkomery sa vo všeobecnosti používajú na presné meranie vzdialenosti. Vďaka vysokej presnosti, zvyčajne v milimetrovom rozsahu, s cieľom efektívne odrážať signály a obmedziť meraný cieľ na konkrétny bod, ktorý je úmerný presnosti prístroja, je tento typ diaľkomeru vybavený reflektorom nazývaným kooperatívny cieľ.
Ak je frekvencia modulačného uhla ω, Fázové oneskorenie generované spiatočnou cestou na meranej vzdialenosti D je φ, Zodpovedajúci čas t možno vyjadriť ako:
T= φ/ω
Dosadením tohto vzťahu do rovnice (3-6) možno vzdialenosť D vyjadriť ako
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π+ Δφ)
=C/4f (N+ Δ N) =U (N+)
Vo vzorci:
φ-- Celkové fázové oneskorenie generované signálom putujúcim tam a späť k meracej linke.
ω-- Uhlová frekvencia modulovaného signálu, ω= 2 π f.
U - Jednotková dĺžka, číselná hodnota rovná 1/4 modulačnej vlnovej dĺžky
N - Počet modulovaných polovičných vlnových dĺžok zahrnutých v meracom riadku.
Δφ-- Signál generuje fázové oneskorenie menšie ako π pri pohybe tam a späť k meracej linke.
Δ N - Desatinná časť modulačnej vlny obsiahnutá v meracej čiare, ktorá je menšia ako polovica vlnovej dĺžky.
Δ N= φ/ω
Pri danej modulácii a štandardných atmosférických podmienkach je frekvencia c/(4 π f) konštantná a meranie vzdialenosti sa stáva meraním počtu polovičných vlnových dĺžok obsiahnutých v meracom vedení a meraním zlomkovej časti menšej ako polovica. vlnová dĺžka, teda meranie N alebo φ, Vďaka vývoju modernej technológie presného obrábania a technológie bezdrôtového merania fázy φ Meranie dosiahlo vysokú presnosť.
Na meranie fázového uhla menšieho ako π φ možno meranie vykonávať rôznymi metódami, pričom najčastejšie sa používa meranie oneskorenej fázy a digitálne meranie fázy. V súčasnosti všetky laserové diaľkomery s krátkym dosahom využívajú princíp digitálneho merania fázy na získanie φ.
Ako už bolo spomenuté vyššie, vo všeobecnosti fázové laserové diaľkomery používajú kontinuálny laserový lúč s modulovanými signálmi. Na dosiahnutie vysokej presnosti rozsahu je potrebné nakonfigurovať kooperatívny cieľ. V súčasnosti uvádzané ručné laserové diaľkomery sú ďalším novým typom pulzných laserových diaľkomerov. Sú nielen malé čo do veľkosti a nízkej hmotnosti, ale využívajú aj technológiu digitálneho fázového merania pulzu rozšírenia a rozdelenia, ktorá dokáže dosiahnuť presnosť milimetrovej úrovne bez potreby kooperatívnych cieľov. Rozsah merania presiahol 100 m a dokáže rýchlo a presne priamo zobraziť vzdialenosť. Je to najnovší typ štandardného prístroja na meranie dĺžky v krátkodosahovom meraní presného strojárstva a meraní plochy budov.
