Zasada i zastosowanie dalmierzy laserowych fazowych
Dalmierz z laserem fazowym wykorzystuje wiązkę lasera do modulacji amplitudy i mierzy opóźnienie fazowe spowodowane jednokrotnym przemieszczaniem się zmodulowanego światła tam i z powrotem do linii pomiarowej, a następnie przelicza odległość reprezentowaną przez to opóźnienie fazowe na podstawie długości fali modulowanego światła . Oznacza to, że metoda pośrednia służy do pomiaru czasu potrzebnego na podróż światła tam i z powrotem od linii pomiarowej.
Dalmierze z laserem fazowym są powszechnie stosowane w precyzyjnym pomiarze odległości. Dalmierz ten ze względu na dużą dokładność, zazwyczaj milimetrową, aby skutecznie odzwierciedlić sygnał i ograniczyć cel pomiarowy do określonego punktu, proporcjonalnego do dokładności instrumentu, dalmierz ten wyposażony jest w odbicie zwane celem kooperacyjnym. lustro.
Jeżeli częstotliwość kątowa modulowanego światła wynosi ω, a opóźnienie fazowe generowane podczas jednego przejazdu 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+)
W formule:
φ--Całkowite opóźnienie fazowe wytwarzane przez sygnał przemieszczający się tam i z powrotem do linii pomiarowej.
ω--Częstotliwość kątowa modulowanego sygnału, ω=2πf.
U--Długość jednostkowa, wartość jest równa 1/4 długości fali modulacji
N--Liczba modulowanych półfali zawartych w linii pomiarowej.
Δφ--Opóźnienie fazowe wytwarzane przez sygnał przemieszczający się tam i z powrotem do linii pomiarowej jest mniejsze niż π.
ΔN--Ułamkowa część modulowanej fali 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 pomiarem N Or φ, ze względu na rozwój 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. Najczęściej stosowane to opóźniony pomiar fazy i cyfrowy pomiar fazy. Wszystkie dalmierze laserowe krótkiego zasięgu wykorzystują zasadę cyfrowego pomiaru fazy w celu uzyskania φ.
Jak wspomniano powyżej, generalnie dalmierze z laserem fazowym wykorzystują ciągłą emisję wiązek laserowych o modulowanych sygnałach. Aby uzyskać dużą dokładność wyznaczania odległości, konieczne jest skonfigurowanie celu kooperacyjnego. Wprowadzony na rynek ręczny dalmierz laserowy to impulsowy dalmierz laserowy. Kolejny nowy dalmierz w instrumencie. Jest nie tylko mały i lekki, ale także wykorzystuje technologię poszerzania i podziału impulsu cyfrowego pomiaru fazy. Może osiągnąć dokładność na poziomie milimetra bez wspólnego celu. Zakres pomiarowy przekroczył 100 m i może szybko i dokładnie bezpośrednio wyświetlić odległość. Jest to najnowszy standardowy przyrząd do pomiaru długości, przeznaczony do precyzyjnych pomiarów precyzyjnych krótkiego zasięgu i pomiarów powierzchni budynków. Najpopularniejszym obecnie dalmierzem laserowym jest seria ręcznych dalmierzy laserowych DISTO firmy Leica.
