Osnovna analiza merilnika razdalje ter spremljanja temperature in vlažnosti
Laserski daljinomeri običajno uporabljajo dve metodi za merjenje razdalje: impulzno metodo in fazno metodo. Postopek določanja razdalje s pulzno metodo je naslednji: laser, ki ga oddaja merilnik razdalje, odbije merjeni predmet in ga nato sprejme merilnik razdalje, merilnik razdalje pa hkrati beleži čas laserja naprej in nazaj. Polovica produkta svetlobne hitrosti in povratnega časa je razdalja med daljinomerom in merjenim predmetom. Natančnost merjenja razdalje z impulzno metodo je na splošno okoli plus /- 1 meter. Poleg tega je merilno slepo območje te vrste daljinomera običajno približno 15 metrov.
Lasersko merjenje razdalje je metoda merjenja razdalje pri merjenju razdalje svetlobnih valov. Če svetloba potuje po zraku s hitrostjo c in potrebuje čas t, da gre naprej in nazaj med dvema točkama A in B, potem lahko razdaljo D med točkama A in B uporabimo, kot sledi.
D{0}}ct/2
V formuli:
D——razdalja med dvema točkama A in B postaje;
c——hitrost širjenja svetlobe v ozračju;
t——Čas, ki je potreben, da svetloba gre enkrat naprej in nazaj med A in B.
Iz zgornje formule je razvidno, da je merjenje razdalje A in B dejansko merjenje časa t širjenja svetlobe. Glede na različne metode merjenja časa lahko laserske daljinomere običajno razdelimo na dve vrsti meritev: impulzno in fazno.
Fazni laserski daljinomer
Fazni laserski merilnik razdalje uporablja frekvenco radijskega pasu za modulacijo amplitude laserskega žarka in merjenje fazne zakasnitve, ki jo ustvari modulirana svetloba, ki gre enkrat naprej in nazaj do geodetske črte, nato pa pretvori razdaljo, ki jo predstavlja fazna zakasnitev, glede na glede na valovno dolžino modulirane svetlobe. To pomeni, da se posredna metoda uporablja za merjenje časa, ki je potreben, da svetloba prepotuje merilno črto.
Fazni laserski merilnik razdalje se običajno uporablja pri natančnem merjenju razdalje. Zaradi svoje visoke natančnosti, običajno na milimetrski ravni, je ta daljinomer opremljen z reflektorjem, imenovanim kooperativna tarča, da bi učinkovito odbil signal in omejil izmerjeno tarčo na določeno točko, ki je sorazmerna z natančnostjo instrumenta. ogledalo.
Če je kotna frekvenca modulirane svetlobe ω in je fazna zakasnitev, ki nastane zaradi enega povratnega potovanja na razdalji, ki jo je treba izmeriti D, φ, potem lahko ustrezen čas t izrazimo kot:
t=φ/ω
Če zamenjamo to razmerje v (3-6), lahko razdaljo D izrazimo kot
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=}c/(4πf) (Nπ plus Δφ)
=c/4f (N plus ΔN)=U(N plus )
V formuli:
φ——Skupna fazna zakasnitev, ki jo ustvari signal, ki gre enkrat naprej in nazaj do merilne linije.
ω——Kotna frekvenca moduliranega signala, ω=2πf.
U——enota dolžine, vrednost je enaka 1/4 modulacijske valovne dolžine
N——Število moduliranih polvalovnih dolžin, vključenih v merilno črto.
Δφ——Del fazne zakasnitve, manjše od π, ki ga ustvari signal, ki gre enkrat naprej in nazaj do merilne linije.
ΔN——delni del modulacijskega vala, ki ga vsebuje merilna črta in je manjši od polovice valovne dolžine.
ΔN=φ/ω
Pri dani modulaciji in standardnih atmosferskih pogojih je frekvenca c/(4πf) konstanta. V tem času meritev razdalje zaradi razvoja sodobne tehnologija natančne obdelave in tehnologija merjenja radijske faze je merjenje φ doseglo zelo visoko natančnost.
Za merjenje faznega kota φ, ki je manjši od π, je mogoče uporabiti različne metode. Običajno se najpogosteje uporabljata merjenje faze z zamikom in digitalno merjenje faze. Trenutno laserski daljinomeri kratkega dosega uporabljajo princip digitalnega merjenja faze za pridobivanje φ.
Na splošno fazni laserski daljinomer za neprekinjeno oddajanje uporablja laserski žarek z moduliranim signalom. Za pridobitev visoko natančne meritve razdalje je treba konfigurirati kooperativni cilj. Vendar je trenutni ročni laserski merilnik razdalje impulzni laserski merilnik razdalje. Še ena nova vrsta daljinomera v merilniku razdalje, ki ni le majhen in lahek, ampak uporablja tudi tehnologijo za razširitev in delitev impulza digitalnega merjenja faze, ki lahko doseže milimetrsko natančnost brez potrebe po kooperativni tarči. Merilno območje je preseglo 100 m in lahko hitro in natančno neposredno prikaže razdaljo. Je najnovejši standardni instrument za merjenje dolžine pri natančnem inženirskem merjenju kratkega dosega in merjenju površine zgradb.
