Wprowadzenie do zasady pomiaru odległości w dalmierzach fotoelektrycznych
Dalmierz fotoelektryczny można podzielić na metodę pomiaru impulsowego do bezpośredniego pomiaru czasu i metodę pomiaru fazy do pośredniego pomiaru czasu w oparciu o metodę pomiaru czasu t. Dalmierze o wysokiej precyzji zazwyczaj wykorzystują typ fazowy.
Zasada działania dalmierza fotoelektrycznego typu fazowego polega na tym, że światło emitowane przez źródło światła przechodzi przez modulator i staje się światłem modulowanym o różnym natężeniu sygnałów o wysokiej częstotliwości. Oblicz odległość, mierząc różnicę faz (phi) modulowanego światła rozchodzącego się tam i z powrotem na zmierzonej odległości.
Pomiar odległości metodą fazową jest równoważny użyciu do pomiaru odległości „linijki świetlnej” zamiast linijki stalowej, a λ/2 to długość linijki świetlnej.
W dalmierzu fazowym miernik fazy może mierzyć jedynie liczbę końcową Δ N różnicy faz i nie może mierzyć liczby całego cyklu N. Dlatego nie może mierzyć odległości większych niż linijka optyczna. Aby rozszerzyć zakres pomiarowy, należy wybrać dłuższą linijkę. Aby rozwiązać sprzeczność pomiędzy rozszerzeniem zakresu pomiarowego a zapewnieniem dokładności, w dalmierzach krótkiego zasięgu powszechnie stosuje się dwie częstotliwości modulacji, a mianowicie dwa rodzaje linijek optycznych. Na przykład długa linijka (zwana linijką grubą) f1=150kHz, λ1/2=1 000m. Służy do rozszerzania zakresu pomiarowego o setki, dziesiątki i metry; Krótka linijka lekka (nazywana linijką precyzyjną) f2=15 MHz, λ2/2=10 m. Służy do zapewnienia dokładności podczas pomiaru metrów, decymetrów, centymetrów i milimetrów.
Błąd odległości dalmierza fotoelektrycznego dzieli się na dwie części:
(1) Błąd proporcjonalny: błąd proporcjonalny do długości mierzonej odległości, powodowany głównie przez błąd częstotliwości, błąd atmosferycznego współczynnika załamania światła i błąd pomiaru prędkości światła w próżni, powodujący błędy w wynikach pomiaru odległości. Wpływ błędu pomiaru prędkości światła na wartość zakresu można pominąć.
(2) Błąd stały: Błąd nieodłączny przyrządu, niezależny od długości mierzonej odległości, włączając błąd kalibracji błędu punktu zerowego, błąd ustawienia pomiędzy przyrządem a reflektorem, błąd pomiaru fazy, błąd amplitudy i fazy, brak fazy -błąd jednorodności lampy emitującej światło i błąd okresowy. Błąd okresowy wynika głównie z zakłóceń tej samej częstotliwości wewnętrznego sygnału fotoelektrycznego przyrządu, a wielkość błędu powtarza się w cyklach długości precyzyjnej linijki pomiarowej.
