Принципы и применение фазовых лазерных дальномеров
Фазовый лазерный дальномер использует лазерный луч для выполнения амплитудной модуляции и измеряет фазовую задержку, вызванную движением модулированного света туда и обратно к линии измерения один раз, а затем преобразует расстояние, представленное этой фазовой задержкой, на основе длины волны модулированного света. . То есть косвенный метод используется для измерения времени, необходимого свету для прохождения туда и обратно от измерительной линии.
Фазовые лазерные дальномеры обычно используются для точного измерения расстояний. Благодаря своей высокой точности, обычно на уровне миллиметра, для эффективного отражения сигнала и ограничения цели измерения определенной точкой, соизмеримой с точностью прибора, этот дальномер оснащен отражателем, называемым кооперативной целью. зеркало.
Если угловая частота модулированного света равна ω, а фазовая задержка, создаваемая одним проходом туда и обратно на измеряемом расстоянии D, равна φ, то соответствующее время t можно выразить как:
t=φ/ω
Подставив это соотношение в уравнение (3-6), расстояние D можно выразить как
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=}c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
В формуле:
φ--Общая фазовая задержка, создаваемая сигналом, проходящим туда и обратно к измерительной линии.
ω--Угловая частота модулированного сигнала, ω=2πf.
U--Единичная длина, значение равно 1/4 длины волны модуляции.
N--Количество модулированных полуволн, содержащихся в измерительной линии.
Δφ--Фазовая задержка, создаваемая сигналом, проходящим туда и обратно к измерительной линии, меньше π.
ΔN--Дробная часть модулированной волны, содержащаяся в измерительной линии и составляющая менее половины длины волны.
ΔN=φ/ω
При заданной модуляции и стандартных атмосферных условиях частота c/(4πf) является постоянной. В это время измерение расстояния становится измерением количества полуволн, содержащихся в измерительной линии, и измерением дробной части меньше полуволны, то есть измерением N Или φ, в связи с развитием Благодаря современной технологии точной обработки и технологии измерения радиофазы измерение φ достигло высокой точности.
Чтобы измерить фазовый угол φ, который меньше π, можно использовать разные методы его измерения. Наиболее часто используемые из них — измерение фазы с задержкой и цифровое измерение фазы. Все лазерные дальномеры ближнего действия используют принцип цифрового измерения фазы для получения φ.
Как упоминалось выше, в целом фазовые лазерные дальномеры используют непрерывное излучение лазерных лучей с модулированными сигналами. Чтобы получить высокую точность определения дальности, необходимо настроить кооперативную цель. Выпущенный портативный лазерный дальномер представляет собой импульсный лазерный дальномер. Еще один новый дальномер в приборе. Он не только мал по размеру и весу, но также использует технологию расширения и разделения импульсов цифрового измерения фазы. Он может достичь точности на уровне миллиметра без совместной цели. Диапазон измерения превысил 100 м, и он может быстро и точно отображать расстояние. Это новейший стандартный прибор для измерения длины, предназначенный для прецизионных инженерных измерений на небольшом расстоянии и измерения площади здания. Наиболее широко используемой в настоящее время является серия ручных лазерных дальномеров DISTO производства Leica.
