Princip analýzy měřiče vzdálenosti a monitorování teploty a vlhkosti
Laserové dálkoměry obecně používají dvě metody měření vzdálenosti: pulzní metodu a fázovou metodu. Proces pulsní metody měření vzdálenosti je následující: laser emitovaný dálkoměrem je odražen měřeným objektem a poté přijímán dálkoměrem a dálkoměr zaznamenává čas laseru tam a zpět ve stejnou dobu. Polovinou součinu rychlosti světla a doby oběhu je vzdálenost mezi dálkoměrem a měřeným objektem. Přesnost měření vzdálenosti pulzní metodou je obecně kolem plus /- 1 metru. Kromě toho je slepá zóna měření tohoto typu dálkoměru obecně asi 15 metrů.
Laserové měření vzdálenosti je metoda měření vzdálenosti při měření vzdálenosti pomocí světelných vln. Pokud se světlo šíří vzduchem rychlostí c a potřebuje čas t, než se vrátí tam a zpět mezi dvěma body A a B, pak lze vzdálenost D mezi body A a B použít následovně.
D=ct/2
Ve vzorci:
D——vzdálenost mezi dvěma body A a B stanice;
c——rychlost světla šířícího se v atmosféře;
t——Čas potřebný k tomu, aby se světlo jednou vrátilo tam a zpět mezi A a B.
Z výše uvedeného vzorce je patrné, že měřit vzdálenost A a B znamená ve skutečnosti měřit čas t šíření světla. Podle různých metod měření času lze laserové dálkoměry obvykle rozdělit na dva typy 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, které jde tam a zpět k měřické linii, a poté převádí vzdálenost reprezentovanou fázovým zpožděním podle na vlnovou délku 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 vzdálenost, která má být měřena 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{{2}/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 jsou nejpoužívanější měření fáze zpoždění a digitální měření fáze. V současnosti laserové dálkoměry krátkého dosahu využívají k získání φ principu digitálního měření fáze.
Obecně řečeno, fázový laserový dálkoměr používá laserový paprsek s modulovaným signálem k nepřetržitému vyzařování. Aby bylo možné získat vysoce přesné měření vzdálenosti, je třeba nakonfigurovat kooperativní cíl. Současný ruční laserový dálkoměr je však pulzní laserový dálkoměr. Další nový typ dálkoměru v dálkoměru, má nejen malé rozměry a nízkou hmotnost, ale také využívá technologii digitálního měření fázového pulzu a dělení, která může dosáhnout přesnosti na milimetry bez potřeby kooperativního cíle. Rozsah měření přesáhl 100 m a dokáže rychle a přesně zobrazit vzdálenost přímo. Jedná se o nejnovější standardní přístroj pro měření délek v přesném strojírenském měření s krátkým dosahem a měření stavební plochy.
