Principiální analýza přístroje pro monitorování teploty a vlhkosti a měření vzdálenosti
Laserové dálkoměry obecně používají dvě metody měření vzdálenosti: pulzní metodu a fázovou metodu. Proces pulsního určování vzdálenosti je následující: laser emitovaný dálkoměrem je odražen měřeným objektem a poté přijímán dálkoměrem, který současně zaznamenává čas oběhu laseru. Polovina součinu rychlosti světla a doby oběhu je vzdálenost mezi dálkoměrem a měřeným objektem. Přesnost pulzní metody pro měření vzdálenosti je obecně kolem plus /-1 metru. Kromě toho je slepá zóna měření tohoto typu dálkoměru obecně kolem 15 metrů.
Laserové měření vzdálenosti je metoda měření vzdálenosti při měření světelných vln. Je-li doba potřebná pro cestu světla tam a zpět mezi body A a B rychlostí c ve vzduchu t, pak vzdálenost D mezi body A a B může být znázorněna následovně.
D=ct/2
V rovnici:
D - vzdálenost mezi dvěma body stanice A a B;
C - rychlost šíření světla v atmosféře;
T - Doba potřebná k tomu, aby se světlo pohybovalo tam a zpět mezi A a B.
Z výše uvedené rovnice je vidět, že pro měření vzdáleností A a B je vlastně potřeba změřit dobu t šíření světla. Podle různých metod měření lze laserové dálkoměry obvykle rozdělit na dvě formy měření: pulzní typ a fázový typ.
Fázový laserový dálkoměr
Fázový laserový dálkoměr využívá frekvenci rádiového pásma k modulaci amplitudy laserového paprsku a měření fázového zpoždění generovaného modulovaným světlem putujícím tam a zpět k měřicí linii. Poté se na základě vlnové délky modulovaného světla převede vzdálenost reprezentovaná tímto fázovým zpožděním. Nepřímá metoda se používá k určení času potřebného k tomu, aby světlo prošlo tam a zpět měřicí linií, jak je znázorněno na obrázku.
Fázové laserové dálkoměry se obecně používají pro přesné měření vzdálenosti. Vzhledem ke své vysoké přesnosti, obvykle na úrovni milimetrů, aby efektivně odrážel signál a omezoval měřený cíl na konkrétní bod, který je úměrný přesnosti přístroje, je tento typ dálkoměru vybaven reflektorem zvaným kooperativní cíl.
Pokud je frekvence modulačního úhlu ω, Fázové zpoždění generované okružní jízdou na měřené vzdálenosti D je φ, pak lze odpovídající čas t vyjádřit jako:
T= φ/ω
Dosazením tohoto vztahu do vzdálenosti D rovnice (3-6) lze vyjádřit jako
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 )
V rovnici:
φ—— Celkové fázové zpoždění generované signálem putujícím tam a zpět do vedení.
ω—— Úhlová frekvence modulovaného signálu, ω= 2 πf.
U - Jednotková délka, číselná hodnota rovna 1/4 modulační vlnové délky
N - Počet modulovaných polovičních vlnových délek zahrnutých v měřicí lince.
Δφ—— Signál generuje fázové zpoždění menší než π při jedné okružní cestě k měřicímu vedení.
Δ N - zlomková část modulační vlny obsažená v měřicím vedení, která je menší než polovina vlnové délky.
Δ N= φ/ω
Za dané modulace a standardních atmosférických podmínek je frekvence c/(4 π f) konstantní a měření vzdálenosti se stává měřením počtu polovičních vlnových délek zahrnutých v měřicí lince a měřením zlomkových částí menších než poloviční vlnové délky. , tj. N nebo φ, Díky vývoji moderní technologie přesného obrábění a technologie měření radiové fáze φ Měřením bylo dosaženo vysoké přesnosti.
Aby bylo možné měřit fázový úhel menší než π φ, lze pro měření použít různé metody a nejběžněji používané metody jsou měření fáze zpoždění a digitální měření fáze. V současné době laserové dálkoměry krátkého dosahu využívají k získání φ principu digitálního měření fáze.
Jak již bylo zmíněno výše, obecně fázové laserové dálkoměry používají spojitý laserový paprsek s modulovanými signály. Aby bylo dosaženo vysoké přesnosti dosahu, je třeba nakonfigurovat kooperativní cíle. Aktuálně uváděné ruční laserové dálkoměry jsou dalším novým typem dálkoměrů mezi pulzními laserovými dálkoměry, které mají nejen malé rozměry a nízkou hmotnost, ale také využívají technologii digitálního měření fázového pulzu a rozšiřování a dělení, čímž lze dosáhnout přesnosti na milimetry bez nutnosti spolupráce. cíle, Rozsah měření přesáhl 100 m a může rychle a přesně zobrazit vzdálenost přímo. Jedná se o nejnovější typ standardního přístroje pro měření délek v přesném strojírenském měření krátkého dosahu a měření stavební plochy. V současné době jsou široce používány ruční laserové dálkoměry řady DISTO a laserové dálkoměry Trueyard vyráběné společností Leica Company.
