Temperatuuri- ja niiskusmonitori ning kaugusmõõteriista tööpõhimõtte 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 vastu kaugusmõõtja, mis salvestab samaaegselt laseri edasi-tagasi liikumise aja. Pool valguse kiiruse ja edasi-tagasi sõiduaja korrutisest on kaugusmõõtja ja mõõdetava objekti vaheline kaugus. Impulssmeetodi täpsus kauguse mõõtmiseks on üldiselt +/-1 meetrit. Lisaks on seda tüüpi kaugusmõõtja mõõtmise pimeala üldiselt umbes 15 meetrit.
Laserkaugusmõõtmine on kauguse mõõtmise meetod optiliste lainete 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
Valemis:
D - Mõõtke kahe punkti vaheline kaugus jaamades A ja B;
C – valguse levimise kiirus atmosfääris;
T – aeg, mis kulub valguse edasi-tagasi liikumiseks A ja B vahel.
Nagu ülaltoodud võrrandist näha, on kauguste A ja B mõõtmiseks tegelikult vaja mõõta valguse levimise aega t. Erinevate mõõtmismeetodite järgi võib laserkaugusmõõtjad tavaliselt jagada kahte mõõtmisvormi: impulsitüüp ja faasitüüp.
Faasi tüüpi laserkaugusmõõtur
Faaslaseri kaugusmõõtur on seade, mis kasutab raadiosagedusala sagedust laserkiire amplituudi moduleerimiseks ja faasiviivituse mõõtmiseks, mis tekib moduleeritud valguse poolt, mis liigub edasi-tagasi mõõteliinile. Moduleeritud valguse lainepikkuse põhjal teisendatakse seejärel selle faasiviivitusega tähistatud kaugus. Mõõtke aega, mis kulub valguse edasi-tagasi liikumiseks läbi mõõtejoone, kasutades kaudseid meetodeid.
Faaslaseri kaugusmõõtjaid kasutatakse tavaliselt täppiskauguse määramisel. Tänu oma suurele täpsusele, tavaliselt millimeetrivahemikus, et tõhusalt peegeldada signaale ja piirata mõõdetud sihtmärki konkreetse punktiga, mis on proportsionaalne instrumendi täpsusega, on seda tüüpi kaugusmõõtur varustatud reflektoriga, mida nimetatakse koostööks mõeldud sihtmärgiks.
Kui modulatsiooninurga sagedus on ω, mõõdetaval distantsil D edasi-tagasi liikumisel genereeritud faasiviivitus on φ, vastavat aega t saab väljendada järgmiselt:
T= φ/ω
Asendades selle seose võrrandiga (3-6), saab kaugust D väljendada järgmiselt
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω=} C/(4 π f) (N π+ Δφ)
=C/4f (N+ Δ N) =U (N+)
Valemis:
φ-- Kogu faasiviivitus, mille genereerib signaal, mis liigub edasi-tagasi mõõteliinile.
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-- Mõõteliinile edasi-tagasi liikudes tekitab signaal faasiviivituse, mis on väiksem kui π.
Δ N – mõõtejoones sisalduv modulatsioonilaine kümnendosa, 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 mõõtejoones sisalduvate poolte lainepikkuste arvu mõõtmiseks ja murdosa mõõtmiseks, mis on väiksem kui pool. lainepikkus ehk mõõtmine N või φ, Tänu kaasaegse täppistöötlustehnoloogia ja juhtmevaba faasimõõtmise tehnoloogia arengule φ Mõõtmine on saavutanud suure täpsuse.
Faasinurga, mis on väiksem kui π φ, mõõtmiseks saab mõõta erinevate meetodite abil, millest kõige sagedamini kasutatakse viivitusega faasimõõtmist ja digitaalfaasi mõõtmist. Praegu kasutavad kõik lähimaa laserkaugusmõõturid φ saamiseks digitaalse faasimõõtmise põhimõtet.
Nagu eespool mainitud, kasutavad faasilaseri kaugusmõõturid üldiselt moduleeritud signaalidega pidevat laserkiirt. Kõrge ulatuse täpsuse saavutamiseks tuleb konfigureerida koostöö sihtmärk. Praegu turule toodud käeshoitavad laserkaugusmõõdikud on veel üks uut tüüpi impulsslaserkaugusmõõdikud. Need pole mitte ainult väikesed ja kerged, vaid kasutavad ka digitaalse faasimõõtmise impulsi laiendamise ja jaotamise tehnoloogiat, mis võimaldab saavutada millimeetri täpsust, ilma et oleks vaja ühiseid sihtmärke. 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.
