Aplikace a teorie fázového laserového dálkoměru
Fázový laserový dálkoměr využívá amplitudovou modulaci laserového paprsku k měření fázového zpoždění generovaného modulovaným světlem, které jde tam a zpět k měřické linii, a poté převádí vzdálenost reprezentovanou fázovým zpožděním podle vlnové délky modulovaného světla. . To znamená, že nepřímá metoda se používá k měření času potřebného k tomu, aby světlo prošlo linií průzkumu.
Fázové laserové dálkoměry se obecně používají pro přesné měření vzdálenosti. Vzhledem ke své vysoké přesnosti, obecně na úrovni milimetrů, aby účinně odrážel signál a omezoval měřený cíl na konkrétní bod úměrný přesnosti přístroje, je tento dálkoměr vybaven reflektorem nazývaným kooperativní cíl. zrcadlo.
Pokud je úhlová frekvence modulovaného světla ω a fázové zpoždění generované jednou zpáteční cestou na měřenou vzdálenost D je φ, pak lze odpovídající čas t vyjádřit jako:
t=φ/ω
Dosazením tohoto vztahu do (3-6) lze vzdálenost D vyjádřit jako
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ plus Δφ)
=c/4f (N plus ΔN)=U(N plus )
Ve vzorci:
φ——Celkové fázové zpoždění generované signálem jdoucím tam a zpět do měřicího vedení jednou.
ω——Úhlová frekvence modulačního signálu, ω=2πf.
U——jednotková délka, hodnota je rovna 1/4 modulační vlnové délky
N——Počet modulovaných půlvlnných délek zahrnutých v linii průzkumu.
Δφ——Část fázového zpoždění menšího než π generovaná signálem jdoucím tam a zpět do měřicího vedení jednou.
ΔN—— zlomková část modulační vlny obsažená v průzkumné linii, která je menší než polovina vlnové délky.
ΔN=φ/ω
Za dané modulace a standardních atmosférických podmínek je frekvence c/(4πf) konstantní. V této době se měření vzdálenosti stává měřením počtu půlvlnných délek obsažených v měřické čáře a měřením zlomkové části menší než půlvlnné délky, tedy N Nebo φ, v důsledku rozvoje moderní technologie přesného obrábění a technologie rádiového měření fáze, měření φ dosáhlo velmi vysoké přesnosti.
Aby bylo možné změřit fázový úhel φ, který je menší než π, lze k jeho měření použít různé metody. Obvykle se nejvíce používá měření fáze zpoždění a digitální měření fáze. Laserové dálkoměry krátkého dosahu využívají k získání φ principu digitálního měření fáze.
Obecně řečeno, fázový laserový dálkoměr využívá k nepřetržitému vyzařování laserový paprsek s modulovaným signálem. Aby bylo možné získat vysoce přesné měření vzdálenosti, je třeba nakonfigurovat kooperativní cíl. Ruční laserový dálkoměr je pulzní laserový dálkoměr. Další nový typ dálkoměru v přístroji, má nejen malé rozměry a nízkou hmotnost, ale také využívá technologii digitálního fázového měření pulzu a dělení, která může dosáhnout přesnosti na milimetry bez potřeby kooperativního cíle. Rozsah měření přesáhl 100 m a může rychle a přesně přímo zobrazit vzdálenost. Jedná se o nejnovější standardní přístroj pro měření délek v přesném strojírenském měření s krátkým dosahem a měření stavební plochy. Nejpoužívanější je ruční laserový dálkoměr řady DISTO vyráběný společností Leica Company.
