Principy a aplikace fázového laserového dálkoměru
Fázový laserový dálkoměr využívá laserový paprsek k modulaci amplitudy a měření fázového zpoždění způsobeného modulačním světlem, které jednou prochází tam a zpět k měřicí linii, a poté převádí vzdálenost představovanou tímto fázovým zpožděním podle vlnové délky modulačního světla. . To znamená, že doba potřebná k průchodu světla okružní měřicí linkou se měří nepřímou metodou.
Fázový laserový dálkoměr se obecně používá pro přesné měření vzdálenosti. Vzhledem ke své vysoké přesnosti, která je obecně na úrovni milimetrů, aby bylo možné účinně odrážet signál a omezovat cíl měření na konkrétní bod úměrný přesnosti přístroje, je tento druh dálkoměru vybaven zrcadlem nazývaným kooperativní cíl.
Pokud je úhlová frekvence modulovaného světla ω a 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 rovnice (3-6) lze vzdálenost d vyjádřit jako
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Kde:
Φ —— Celkové fázové zpoždění způsobené signálem jdoucím tam a zpět z měřicího vedení najednou.
Ω-úhlová frekvence modulačního signálu, Ω=2π f.
Délka jednotky U, hodnota je rovna 1/4 modulační vlnové délky.
N—— Počet modulačních půlvlnných délek zahrnutých v měřicím vedení.
Δ φ —— Část, kde je fázové zpoždění menší než π, když signál putuje do az měřicího vedení najednou.
ΔN—— Dílčí část modulační vlny obsažená v měřicím vedení je menší než polovina vlnové délky.
ΔN=φ/ω
Za dané modulace a standardních atmosférických podmínek je frekvence c/(4πf) konstantní, v tomto okamžiku se měření vzdálenosti stává měřením počtu půlvlnných délek obsažených v měřické linii a měřením zlomkové části méně. než poloviční vlnová délka, tedy měření N nebo φ. Díky vývoji moderní technologie přesného obrábění a technologie rádiového měření fáze dosáhlo měření φ vysoké přesnosti.
Aby bylo možné změřit fázový úhel φ menší než π, lze k jeho měření použít různé metody. Obvykle je nejrozšířenější měření zpožděné fáze a digitální měření fáze a všechny laserové dálkoměry s krátkým dosahem používají princip digitálního měření fáze k získání φ.
Obecně řečeno, fázový laserový dálkoměr využívá kontinuální emisi laserového paprsku s modulačním signálem a pro dosažení vysoké přesnosti zaměření musí být vybaven kooperativními cíli. Ruční laserový dálkoměr je dalším novým dálkoměrem v pulzním laserovém dálkoměru, který má nejen malé rozměry a nízkou hmotnost, ale také využívá technologii digitálního dělení pulsu pro měření fáze, která může dosáhnout přesnosti na milimetrové úrovni bez kooperativních cílů. a rozsah měření přesáhl 100 m a může přímo zobrazit vzdálenost rychle a přesně. Jedná se o nejnovější standardní přístroj pro měření délek v přesném strojírenském průzkumu krátkého dosahu a průzkumu ploch pozemních staveb. Nyní je nejpoužívanější ruční laserový dálkoměr řady DISTO vyráběný společností leica.
