Načela in uporaba faznega laserskega daljinomera
Fazni laserski merilnik razdalje uporablja laserski žarek za modulacijo amplitude in merjenje fazne zakasnitve, ki jo povzroči modulacijska svetloba, ki gre enkrat naprej in nazaj do merilne linije, nato pa pretvori razdaljo, ki jo predstavlja ta fazna zakasnitev, glede na valovno dolžino modulacijske svetlobe. . To pomeni, da se čas, ki je potreben, da svetloba preide skozi krožno merilno črto, meri s posredno metodo.
Fazni laserski daljinomer se običajno uporablja pri natančnem določanju razdalje. Zaradi svoje visoke natančnosti, ki je običajno na milimetrski ravni, je ta vrsta daljinomera opremljena z zrcalom, imenovanim kooperativna tarča, da bi učinkovito odbil signal in omejil cilj merjenja na določeno točko, ki je sorazmerna z natančnostjo instrumenta.
Če je kotna frekvenca modulirane svetlobe ω in je fazna zakasnitev, ki nastane zaradi povratnega potovanja na razdalji d, ki jo je treba izmeriti, φ, potem lahko ustrezen čas t izrazimo kot:
t=φ/ω
Če zamenjamo to razmerje v enačbo (3-6), lahko razdaljo d izrazimo kot
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=}c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Kje:
Φ —— Skupna fazna zakasnitev, ki jo povzroči signal, ki gre istočasno naprej in nazaj iz merilne linije.
Ω-kotna frekvenca modulacijskega signala, Ω=2π f.
Dolžina U-enote, vrednost je enaka 1/4 valovne dolžine modulacije.
N—— Število modulacijskih polvalovnih dolžin, vključenih v merilno črto.
Δ φ —— Del, kjer je fazna zakasnitev manjša od π, ko signal naenkrat potuje do in iz merilne črte.
ΔN—— Delni del modulacijskega vala, ki ga vsebuje merilna linija, je manjši od polovice valovne dolžine.
ΔN=φ/ω
Pod dano modulacijo in standardnimi atmosferskimi pogoji je frekvenca c/(4πf) konstanta, v tem času meritev razdalje postane meritev števila polvalovnih dolžin, ki jih vsebuje merilna črta, in meritev delnega dela manj kot polovična valovna dolžina, to je meritev N ali φ. Zaradi razvoja sodobne tehnologije precizne obdelave in tehnologije merjenja radijske faze je merjenje φ doseglo visoko natančnost.
Za merjenje faznega kota φ, manjšega od π, je mogoče uporabiti različne metode. Običajno se najpogosteje uporabljata zakasnjeno fazno merjenje in digitalno fazno merjenje, vsi laserski merilniki razdalje kratkega dosega pa uporabljajo načelo digitalnega faznega merjenja za pridobivanje φ.
Na splošno fazni laserski daljinomer uporablja neprekinjeno oddajanje laserskega žarka z modulacijskim signalom in mora biti za dosego visoke natančnosti razdalje opremljen s kooperativnimi tarčami. Ročni laserski merilnik razdalje je še en nov merilnik razdalje v impulznem laserskem merilniku razdalje, ki ni le majhen in lahek, temveč uporablja tudi tehnologijo delitve širjenja impulza z digitalnim faznim merjenjem, ki lahko doseže milimetrsko natančnost brez kooperativnih tarč. , merilno območje pa je preseglo 100 m in lahko hitro in natančno neposredno prikaže razdaljo. Je najnovejši standardni instrument za merjenje dolžine v natančnem inženirskem raziskovanju kratkega dosega in raziskovanju območij gradnje. Zdaj je najbolj razširjen ročni laserski merilnik razdalj serije DISTO, ki ga proizvaja leica.
