Princípy a aplikácie fázového laserového diaľkomeru
Fázový laserový diaľkomer používa laserový lúč na moduláciu amplitúdy a meranie fázového oneskorenia spôsobeného modulačným svetlom, ktoré raz prechádza tam a späť na meraciu čiaru, a potom prevádza vzdialenosť reprezentovanú týmto fázovým oneskorením podľa vlnovej dĺžky modulačného svetla. . To znamená, že čas potrebný na to, aby svetlo prešlo okružnou meracou linkou, sa meria nepriamou metódou.
Fázový laserový diaľkomer sa vo všeobecnosti používa na presné meranie vzdialenosti. Kvôli svojej vysokej presnosti, ktorá je vo všeobecnosti na úrovni milimetrov, aby efektívne odrážal signál a obmedzil cieľ merania na konkrétny bod zodpovedajúci presnosti prístroja, je tento druh diaľkomeru vybavený zrkadlom nazývaným kooperatívny cieľ.
Ak je uhlová frekvencia modulovaného svetla ω a fázové oneskorenie generované spiatočnou cestou na vzdialenosť d, ktorá sa má merať, je φ, potom 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/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Kde:
Φ —— Celkové fázové oneskorenie spôsobené signálom idúcim tam a späť z meracieho vedenia naraz.
Ω-uhlová frekvencia modulačného signálu, Ω=2π f.
Dĺžka jednotky U, hodnota sa rovná 1/4 modulačnej vlnovej dĺžky.
N—— Počet modulačných polvlnových dĺžok zahrnutých v meracom vedení.
Δ φ —— Časť, kde je fázové oneskorenie menšie ako π, keď signál prechádza do az meracieho vedenia naraz.
ΔN—— Zlomková časť modulačnej vlny obsiahnutá v meracom vedení je menšia ako polovica vlnovej dĺžky.
ΔN=φ/ω
Pri danej modulácii a štandardných atmosférických podmienkach je frekvencia c/(4πf) konštantná, v tomto čase sa meranie vzdialenosti stáva meraním počtu polvlnovej dĺžky obsiahnutej v prieskumnej čiare a meraním zlomkovej časti menšej ako polovičná vlnová dĺžka, to znamená meranie N alebo φ. Vďaka vývoju modernej technológie presného obrábania a technológie rádiového merania fáz dosiahlo meranie φ vysokú presnosť.
Aby sa zmeral fázový uhol φ menší ako π, môžu sa na jeho meranie použiť rôzne metódy. Zvyčajne sa najčastejšie používa meranie oneskorenej fázy a digitálne meranie fázy a všetky laserové diaľkomery s krátkym dosahom používajú princíp digitálneho merania fázy na získanie φ.
Všeobecne povedané, fázový laserový diaľkomer využíva kontinuálne vyžarovanie laserového lúča s modulačným signálom a na dosiahnutie vysokej presnosti vzdialenosti musí byť vybavený kooperatívnymi cieľmi. Ručný laserový diaľkomer je ďalším novým diaľkomerom v pulznom laserovom diaľkomere, ktorý má nielen malú veľkosť a nízku hmotnosť, ale využíva aj technológiu digitálneho rozdelenia impulzov na meranie fázy, ktorá dokáže dosiahnuť presnosť na milimetrovej úrovni bez kooperatívnych cieľov. a merací rozsah presiahol 100 m a môže priamo zobraziť vzdialenosť rýchlo a presne. Je to najnovší štandardný prístroj na meranie dĺžky v krátkodobom presnom strojárskom prieskume a prieskume oblasti pozemných stavieb. Teraz je najpoužívanejší ručný laserový diaľkomer série DISTO vyrábaný spoločnosťou leica.
