Принципы и применение фазового лазерного дальномера
Фазовый лазерный дальномер использует лазерный луч для модуляции амплитуды и измерения фазовой задержки, вызванной однократным движением модуляционного света взад и вперед к измерительной линии, а затем преобразует расстояние, представленное этой фазовой задержкой, в соответствии с длиной волны модуляционного света. . То есть время, необходимое для прохождения света через двустороннюю измерительную линию, измеряется косвенным методом.
Фазовый лазерный дальномер обычно используется для точной локации. Из-за своей высокой точности, которая обычно находится на уровне миллиметра, чтобы эффективно отражать сигнал и ограничивать цель измерения определенной точкой, соизмеримой с точностью прибора, этот тип дальномера оснащен зеркалом, называемым кооперативной мишенью.
Если угловая частота модулированного света равна ω, а фазовая задержка, возникающая в результате прохождения 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+)
Где:
Φ —— Общая фазовая задержка, вызванная одновременным прохождением сигнала туда и обратно от измерительной линии.
Ω - угловая частота модуляционного сигнала, Ω=2π f.
Длина U-единицы, значение равно 1/4 длины волны модуляции.
N—— Количество полуволн модуляции, входящих в измерительную линию.
Δ φ — часть, где фазовая задержка меньше π, когда сигнал проходит к измерительной линии и обратно одновременно.
ΔN—— Дробная часть волны модуляции, содержащаяся в измерительной линии, составляет менее половины длины волны.
ΔN=φ/ω
При заданной модуляции и стандартных атмосферных условиях частота c/(4πf) является постоянной величиной, в это время измерением расстояния становится измерение количества полуволн, содержащихся в обзорной линии, и измерение дробной части за вычетом чем половина длины волны, то есть измерение N или φ. Благодаря развитию современной технологии прецизионной обработки и технологии измерения радиофазы измерение φ достигло высокой точности.
Чтобы измерить фазовый угол φ меньше π, можно использовать разные методы его измерения. Обычно наиболее широко используются измерение фазы с задержкой и цифровое измерение фазы, а все лазерные дальномеры ближнего действия используют принцип цифрового измерения фазы для получения φ.
Вообще говоря, фазовый лазерный дальномер использует непрерывное излучение лазерного луча с модулированным сигналом, и для получения высокой точности дальномера он должен быть оснащен совместными мишенями. Ручной лазерный дальномер — это еще один новый дальномер в импульсном лазерном дальномере, который не только имеет небольшой размер и легкий вес, но также использует цифровую технологию разделения импульсов с измерением фазы, которая позволяет достичь точности на уровне миллиметра без совместных целей. , а диапазон измерения превысил 100 м и может быстро и точно отображать расстояние напрямую. Это новейший стандартный прибор для измерения длины в прецизионных инженерных изысканиях на близком расстоянии и при обследовании территории строительства зданий. Сейчас наибольшее распространение получил ручной лазерный дальномер серии DISTO производства Leica.
