Zastosowanie i teoria dalmierza laserowego fazowego
Dalmierz laserowy fazowy wykorzystuje modulację amplitudy wiązki laserowej do pomiaru opóźnienia fazowego generowanego przez jednokrotne przejście zmodulowanego światła tam i z powrotem do linii pomiarowej, a następnie przelicza odległość reprezentowaną przez opóźnienie fazowe w zależności od długości fali modulowanego światła . Oznacza to, że do pomiaru czasu potrzebnego na przejście światła przez linię pomiarową stosuje się metodę pośrednią.
Dalmierze z laserem fazowym są powszechnie stosowane w precyzyjnym pomiarze odległości. Dalmierz ten ze względu na dużą precyzję, przeważnie rzędu milimetrów, aby skutecznie odzwierciedlić sygnał i ograniczyć mierzony cel do określonego punktu, proporcjonalnego do dokładności przyrządu, dalmierz ten wyposażony jest w reflektor zwany tarczą kooperacyjną. lustro.
Jeżeli częstotliwość kątowa modulowanego światła wynosi ω, a opóźnienie fazowe generowane przez jeden przejazd w obie strony na mierzonej odległości D wynosi φ, wówczas odpowiedni czas t można wyrazić jako:
t=φ/ω
Podstawiając tę zależność do (3-6) odległość D można wyrazić jako
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ plus Δφ)
=c/4f (N plus ΔN)=U(N plus )
W formule:
φ — — Całkowite opóźnienie fazowe generowane przez jednokrotny przepływ sygnału tam i z powrotem do linii pomiarowej.
ω——Częstotliwość kątowa sygnału modulującego, ω=2πf.
U——długość jednostkowa, wartość jest równa 1/4 długości fali modulacji
N — — Liczba modulowanych półfali zawartych w linii pomiarowej.
Δφ — — Część opóźnienia fazowego mniejsza niż π generowana przez jednokrotny przepływ sygnału tam i z powrotem do linii pomiarowej.
ΔN — — Ułamkowa część fali modulacyjnej zawarta w linii pomiarowej, która jest mniejsza niż połowa długości fali.
ΔN=φ/ω
Przy danej modulacji i standardowych warunkach atmosferycznych częstotliwość c/(4πf) jest stała. W tym momencie pomiar odległości staje się pomiarem liczby półdługości fali zawartych w linii pomiarowej i pomiarem części ułamkowej mniejszej niż połowa długości fali, czyli N Or φ, w związku z rozwojem nowoczesnych precyzyjna technologia obróbki i technologia radiowego pomiaru fazy, pomiar φ osiągnął bardzo wysoką dokładność.
Aby zmierzyć kąt fazowy φ mniejszy niż π, można zastosować różne metody jego pomiaru. Zwykle najczęściej stosowane są pomiar fazy opóźnienia i cyfrowy pomiar fazy. Dalmierze laserowe krótkiego zasięgu wykorzystują zasadę cyfrowego pomiaru fazy do uzyskania φ.
Ogólnie rzecz biorąc, dalmierz z laserem fazowym wykorzystuje wiązkę laserową o modulowanym sygnale, która emituje w sposób ciągły. Aby uzyskać precyzyjny pomiar zasięgu, należy skonfigurować cel współpracujący. Ręczny dalmierz laserowy to pulsacyjny dalmierz laserowy. Kolejny nowy typ dalmierza w instrumencie. Jest on nie tylko mały i lekki, ale wykorzystuje także technologię poszerzania i podziału impulsu cyfrowego pomiaru fazy, dzięki czemu można osiągnąć dokładność na poziomie milimetra bez konieczności stosowania celu współpracującego. Zakres pomiarowy przekroczył 100 m i może szybko i dokładnie bezpośrednio pokazać odległość. Jest to najnowszy standardowy przyrząd do pomiaru długości w precyzyjnych pomiarach inżynierii precyzyjnej krótkiego zasięgu i pomiarach powierzchni budynków. Najszerzej stosowanym jest ręczny dalmierz laserowy serii DISTO firmy Leica.
