Temperatuuri ja niiskuse seire- ja kaugusmõõteseadme põhimõtteline analüüs
Laserkaugusmõõturid kasutavad kauguse mõõtmiseks tavaliselt kahte meetodit: impulssmeetodit ja faasimeetodit. Impulsi kauguse määramise protsess on järgmine: kaugusmõõtja kiiratav laser peegeldub mõõdetavale objektile ja seejärel võtab selle vastu kaugusmõõtja, mis salvestab samaaegselt laseri edasi-tagasi reisi aja. Pool valguse kiiruse ja edasi-tagasi sõiduaja korrutisest on kaugusmõõtja ja mõõdetava objekti vaheline kaugus. Impulssmeetodi täpsus kauguse mõõtmiseks on üldiselt umbes pluss / -1 meeter. Lisaks on seda tüüpi kaugusmõõtja mõõtmispime tsoon üldiselt umbes 15 meetrit.
Laserkaugusmõõtmine on kauguse mõõtmise meetod valguslainete ulatuse määramisel. Kui aeg, mis kulub valguse edasi-tagasi liikumiseks punktide A ja B vahel õhus kiirusega c, on t, siis punktide A ja B vahemaa D saab esitada järgmiselt.
D=ct/2
Võrrandis:
D - jaama A ja B kahe punkti vaheline kaugus;
C - valguse levimise kiirus atmosfääris;
T – aeg, mis kulub valguse edasi-tagasi liikumiseks A ja B vahel.
Ülaltoodud võrrandist on näha, et kauguste A ja B mõõtmiseks on tegelikult vaja mõõta valguse levimise aega t. Vastavalt erinevatele mõõtmismeetoditele võib laserkaugusmõõturid tavaliselt jagada kahte mõõtmisvormi: impulsitüüp ja faasitüüp.
Faaslaseriga kaugusmõõtur
Faaslaseri kaugusmõõtur kasutab raadiosagedusala sagedust laserkiire amplituudi moduleerimiseks ja faasiviivituse mõõtmiseks, mille tekitab edasi-tagasi mõõteliinile liikuv moduleeritud valgus. Seejärel teisendatakse moduleeritud valguse lainepikkuse põhjal selle faasiviivitusega tähistatud kaugus. Kaudse meetodi abil määratakse aeg, mis kulub valguse edasi-tagasi liikumiseks läbi mõõtejoone, nagu on näidatud joonisel.
Faaslaseri kaugusmõõtjaid kasutatakse tavaliselt täppiskauguse määramisel. Tänu oma suurele täpsusele, tavaliselt millimeetri tasemel, et tõhusalt peegeldada signaal ja piirata mõõdetud sihtmärki konkreetse punktiga, mis on proportsionaalne instrumendi täpsusega, on seda tüüpi kaugusmõõtur varustatud reflektoriga, mida nimetatakse koostööobjektiks.
Kui modulatsiooninurga sagedus on ω, Mõõdetaval distantsil D edasi-tagasi liikumisel genereeritud faasiviivitus on φ, siis saab vastavat aega t väljendada järgmiselt:
T= φ/ω
Selle seose asendamist võrrandi (3-6) kaugusega D saab väljendada järgmiselt
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π pluss Δφ)
=C/4f (N pluss Δ N) =U (N pluss )
Võrrandis:
φ—— kogu faasiviivitus, mille genereerib liinile edasi-tagasi liikuv signaal.
ω—— Moduleeritud signaali nurksagedus, ω= 2 π f.
U – ühiku pikkus, arvväärtus, mis võrdub 1/4 modulatsiooni lainepikkusega
N – mõõtereas sisalduvate moduleeritud poollainepikkuste arv.
Δφ—— Signaal genereerib faasiviivituse, mis on väiksem kui π ühe edasi-tagasi reisi jooksul mõõteliinile.
Δ N – mõõtejoones sisalduv modulatsioonilaine murdosa, mis on väiksem kui pool lainepikkusest.
Δ N= φ/ω
Antud modulatsiooni ja standardsete atmosfääritingimuste korral on sagedus c/(4 π f) konstant ja kauguse mõõtmine muutub mõõtejoonel olevate poolte lainepikkuste arvu mõõtmiseks ja poole lainepikkustest väiksemate osade mõõtmiseks. , st N või φ, Tänu kaasaegse täppistöötlustehnoloogia ja raadiofaasi mõõtmise tehnoloogia arengule φ Mõõtmisel on saavutatud kõrge täpsus.
Et mõõta faasinurka, mis on väiksem kui π φ, saab mõõtmiseks kasutada erinevaid meetodeid ning kõige sagedamini kasutatavad meetodid on viitefaasi mõõtmine ja digitaalfaasi mõõtmine. Praegu kasutavad lähimaa laserkaugusmõõturid φ saamiseks digitaalse faasimõõtmise põhimõtet.
Nagu eespool mainitud, kasutavad faasilaseri kaugusmõõturid üldiselt moduleeritud signaalidega pidevat laserkiirt. Kõrge ulatuse täpsuse saavutamiseks tuleb konfigureerida koostöösihtmärgid. Praegu turule tulevad käeshoitavad laserkaugusmõõdikud on veel üks uut tüüpi kaugusmõõdikud impulsslaser-kaugusmõõdikute hulgas, millel pole mitte ainult väike suurus ja kerge kaal, vaid kasutatakse ka digitaalse faasimõõtmise impulsi laiendamise ja jagamise tehnoloogiat, mis võimaldab saavutada millimeetrilise taseme täpsust ilma koostööta. sihtmärgid, Mõõtmisulatus on ületanud 100 m ja suudab kaugust kiiresti ja täpselt kuvada. See on uusimat tüüpi pikkuse mõõtmise standardinstrument lähiala täppistehnika mõõtmiseks ja hoone pindala mõõtmiseks. Praegu kasutatakse laialdaselt Leica Company toodetud DISTO seeria käeshoitavaid laserkaugusmõõtjaid ja Trueyardi laserkaugusmõõtjaid.
