Mis on kaugusmõõdiku põhimõte
Laserkaugusmõõturid kasutavad kauguse mõõtmiseks tavaliselt kahte meetodit: impulssmeetodit ja faasimeetodit. Impulssmeetodil kauguse määramise protsess on järgmine: kaugusmõõtja poolt kiiratav laser peegeldub mõõdetavale objektile ja seejärel kaugusmõõtja võtab selle vastu ning kaugusmõõtja salvestab samaaegselt edasi-tagasi laseri aja. Pool valguse kiiruse ja edasi-tagasi sõiduaja korrutisest on kaugusmõõtja ja mõõdetava objekti vaheline kaugus. Impulssmeetodi abil kauguse mõõtmise täpsus on üldiselt umbes pluss / -1 meeter. Lisaks on seda tüüpi kaugusmõõtja mõõtmispime tsoon üldiselt umbes 15 meetrit.
Laserkauguse mõõtmine on kauguse mõõtmise meetod valguslainete kauguse mõõtmisel. Kui valgus liigub õhus kiirusega c ja kahe punkti A ja B vahel edasi-tagasi liikumiseks kulub aega t, siis punktide A ja B vahelist kaugust D saab kasutada järgmiselt.
D=ct/2
Valemis:
D——jaama kahe punkti A ja B vaheline kaugus;
c——atmosfääris leviva valguse kiirus;
t——aeg, mis kulub valguse kordumiseks punktide A ja B vahel edasi-tagasi liikumiseks.
Ülaltoodud valemist on näha, et A ja B kauguse mõõtmine tähendab tegelikult valguse levimise aja t mõõtmist. Vastavalt erinevatele aja mõõtmise meetoditele võib laserkaugusmõõturid tavaliselt jagada kahte tüüpi mõõtmiseks: impulsitüüp ja faasitüüp.
Faaslaseri kaugusmõõtur
Faaslaseri kaugusmõõtja kasutab raadiosagedusala sagedust, et moduleerida laserkiire amplituudi ja mõõta faasiviivitust, mis tekib moduleeritud valguse poolt, mis liigub üks kord uuringujoonele edasi-tagasi, ning teisendab seejärel faasiviivitusega tähistatud kauguse vastavalt. moduleeritud valguse lainepikkusele. See tähendab, et kaudset meetodit kasutatakse selleks, et mõõta aega, mis kulub valguse edasi-tagasi liikumiseks läbi mõõtejoone, nagu on näidatud joonisel.
Faaslaseriga kaugusmõõtjaid kasutatakse tavaliselt kauguse täppismõõtmisel. Tänu oma suurele täpsusele, tavaliselt millimeetri tasemel, et tõhusalt peegeldada signaali ja piirata mõõdetud sihtmärki konkreetse punktiga, mis on proportsionaalne instrumendi täpsusega, on see kaugusmõõtja varustatud reflektoriga, mida nimetatakse koostöösihtmärgiks. peegel.
Kui moduleeritud valguse nurksagedus on ω ja faasiviivitus, mis tekib ühe edasi-tagasi reisil mõõdetava vahemaa D läbimisel, on φ, saab vastavat aega t väljendada järgmiselt:
t=φ/ω
Asendades selle suhte väärtusega (3-6), saab kaugust D väljendada järgmiselt
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ pluss Δφ)=c/4f (N pluss ΔN){ {8}}U(N pluss )
Valemis:
φ—— kogu faasiviivitus, mille genereerib signaal, mis läheb üks kord mõõteliinile edasi-tagasi.
ω——Moduleeriva signaali nurksagedus, ω=2πf.
U——ühiku pikkus, väärtus võrdub 1/4 modulatsiooni lainepikkusega
N——Uuringu reale kaasatud moduleeritud poollainepikkuste arv.
Δφ—— π-st väiksema faasiviivituse osa, mille genereerib üks kord mõõteliinile edasi-tagasi suunduv signaal.
ΔN——Modulatsioonilaine murdosa, mis sisaldub uuringujoones ja on väiksem kui pool lainepikkusest.
ΔN=φ/ω
Antud modulatsiooni ja standardsete atmosfääritingimuste korral on sagedus c/(4πf) konstantne. Sel ajal muutub kauguse mõõtmine tänapäevase väljatöötamise tõttu uuringureal sisalduvate poollainepikkuste arvu mõõtmiseks ja poollainepikkusest väiksema osa, st N või φ, mõõtmiseks. täppistöötlustehnoloogia ja raadiofaasi mõõtmise tehnoloogia, φ mõõtmine on saavutanud väga suure täpsuse.
Et mõõta faasinurka φ, mis on väiksem kui π, saab selle mõõtmiseks kasutada erinevaid meetodeid. Tavaliselt kasutatakse kõige laialdasemalt viivitusfaasi mõõtmist ja digitaalset faasimõõtmist. Praegu kasutavad lähiala laserkaugusmõõturid φ saamiseks digitaalse faasimõõtmise põhimõtet.
Üldiselt kasutab faasilaseri kaugusmõõtur moduleeritud signaaliga laserkiirt pidevaks kiirgamiseks. Kõrge täpsusega kauguse mõõtmise saamiseks tuleb konfigureerida koostöö sihtmärk. Praegu turule toodud käeshoitav laserkaugusmõõtja on impulsslaseriga kaugusmõõtja. Veel üks uut tüüpi kaugusmõõdik kaugusmõõdikus, see pole mitte ainult väikese suurusega ja kerge, vaid kasutab ka digitaalse faasimõõtmise impulsi laiendamise ja jaotamise tehnoloogiat, mis võimaldab saavutada millimeetritaseme täpsust, ilma et oleks vaja ühiseid sihtmärke. Mõõteulatus on ületanud 100 m ning see suudab kiiresti ja täpselt kuvada vahemaa otse. See on uusim standardpikkuse mõõtmise instrument lähiala täppis-tehniliste mõõtmiste ja hoone pindala mõõtmiseks.
