Zasada i zastosowanie dalmierza laserowego fazowego
Dalmierz z laserem fazowym wykorzystuje wiązkę lasera do modulowania amplitudy i pomiaru opóźnienia fazowego spowodowanego jednokrotnym przemieszczaniem się światła modulującego tam i z powrotem do linii pomiarowej, a następnie przelicza odległość reprezentowaną przez to opóźnienie fazowe w zależności od długości fali światła modulującego . Oznacza to, że czas potrzebny na przejście światła przez linię pomiarową w obie strony mierzy się metodą pośrednią.
Dalmierz z laserem fazowym jest powszechnie stosowany w precyzyjnym określaniu odległości. Ze względu na dużą dokładność, która zazwyczaj wynosi milimetry, aby skutecznie odzwierciedlić sygnał i ograniczyć cel pomiarowy do określonego punktu proporcjonalnego do dokładności instrumentu, dalmierz ten wyposażony jest w zwierciadło zwane celem kooperacyjnym.
Jeżeli częstotliwość kątowa modulowanego światła wynosi ω, a opóźnienie fazowe generowane przez podróż w obie strony na mierzonej odległości d wynosi φ, wówczas odpowiedni czas t można wyrazić jako:
t=φ/ω
Podstawiając tę zależność do równania (3-6), odległość d można wyrazić jako
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Gdzie:
Φ —— Całkowite opóźnienie fazowe spowodowane jednoczesnym przesyłaniem sygnału tam i z powrotem z linii pomiarowej.
Ω – częstotliwość kątowa sygnału modulacyjnego, Ω=2π f.
Długość jednostki U, wartość jest równa 1/4 długości fali modulacji.
N—— Liczba półfali modulacji zawarta w linii pomiarowej.
Δ φ —— Część, w której opóźnienie fazowe jest mniejsze niż π, gdy sygnał przemieszcza się jednocześnie do i z linii pomiarowej.
ΔN—— Część ułamkowa fali modulacyjnej zawarta w linii pomiarowej jest mniejsza niż połowa długości fali.
ΔN=φ/ω
Przy danej modulacji i standardowych warunkach atmosferycznych częstotliwość c/(4πf) jest stała, w tym momencie pomiarem odległości staje się pomiar liczby półfali zawartej w linii pomiarowej i pomiar części ułamkowej pomniejszonej o niż połowa długości fali, to znaczy pomiar N lub φ. Dzięki rozwojowi nowoczesnej technologii precyzyjnej obróbki i technologii radiowego pomiaru fazy, pomiar φ osiągnął wysoką dokładność.
Aby zmierzyć kąt fazowy φ mniejszy niż π, można zastosować różne metody jego pomiaru. Zwykle najpowszechniej stosowany jest pomiar fazy z opóźnieniem i cyfrowy pomiar fazy, a wszystkie dalmierze laserowe krótkiego zasięgu wykorzystują zasadę cyfrowego pomiaru fazy w celu uzyskania φ.
Najogólniej mówiąc, dalmierz z laserem fazowym wykorzystuje ciągłą emisję wiązki laserowej z sygnałem modulacyjnym i aby uzyskać dużą dokładność pomiaru odległości, musi być wyposażony w cele współpracujące. Ręczny dalmierz laserowy to kolejny nowy dalmierz w impulsowym dalmierzu laserowym, który jest nie tylko mały i lekki, ale także wykorzystuje technologię cyfrowego podziału impulsu pomiaru fazy, która może osiągnąć dokładność na poziomie milimetra bez współpracujących celów , A zakres pomiarowy przekroczył 100 m i może bezpośrednio i szybko wyświetlić odległość. Jest to najnowszy standardowy instrument do pomiaru długości w pomiarach inżynierii precyzyjnej krótkiego zasięgu i badaniu obszaru budownictwa kubaturowego. Obecnie najszerzej stosowanym jest ręczny dalmierz laserowy serii DISTO firmy Leica.
