Temperatūras un mitruma kontroles un attāluma mērīšanas instrumenta principiālā analīze
Lāzera attāluma mērītāji parasti izmanto divas attāluma mērīšanas metodes: impulsa metodi un fāzes metodi. Impulsu diapazona noteikšanas process ir šāds: attāluma mērītāja izstarotais lāzers tiek atspoguļots izmērītajā objektā un pēc tam tiek uztverts attāluma mērītājā, kas vienlaikus reģistrē lāzera virziena laiku. Puse no gaismas ātruma un turp un atpakaļ laika reizinājuma ir attālums starp attāluma mērītāju un mērāmo objektu. Impulsu metodes precizitāte attāluma mērīšanai parasti ir aptuveni plus / -1 metrs. Turklāt šāda veida tālmēra mērījumu aklā zona parasti ir aptuveni 15 metri.
Lāzera diapazona noteikšana ir attāluma mērīšanas metode gaismas viļņu diapazonā. Ja laiks, kas nepieciešams, lai gaisma virzītos uz priekšu un atpakaļ starp punktiem A un B ar ātrumu c gaisā, ir t, tad attālumu D starp punktiem A un B var attēlot šādi.
D=ct/2
Vienādojumā:
D - attālums starp diviem stacijas A un B punktiem;
C - gaismas izplatīšanās ātrums atmosfērā;
T — laiks, kas nepieciešams, lai gaisma pārvietotos uz priekšu un atpakaļ starp A un B.
No iepriekš minētā vienādojuma var redzēt, ka, lai izmērītu attālumus A un B, faktiski ir nepieciešams izmērīt gaismas izplatīšanās laiku t. Saskaņā ar dažādām mērīšanas metodēm lāzera attāluma mērītājus parasti var iedalīt divās mērīšanas formās: impulsa tips un fāzes tips.
Fāzes lāzera tālmērs
Fāzes lāzera tālmērs izmanto radio joslas frekvenci, lai modulētu lāzera stara amplitūdu un izmērītu fāzes aizkavi, ko rada modulētā gaisma, kas virzās uz priekšu un atpakaļ uz mērīšanas līniju. Pēc tam, pamatojoties uz modulētās gaismas viļņa garumu, tiek pārveidots attālums, ko attēlo šī fāzes aizkave. Netiešo metodi izmanto, lai noteiktu laiku, kas nepieciešams, lai gaisma virzītos uz priekšu un atpakaļ pa mērīšanas līniju, kā parādīts attēlā.
Fāzes lāzera attāluma mērītājus parasti izmanto precīzai diapazona noteikšanai. Pateicoties tā augstajai precizitātei, parasti milimetru līmenī, lai efektīvi atspoguļotu signālu un ierobežotu izmērīto mērķi līdz noteiktam punktam, kas ir proporcionāls instrumenta precizitātei, šāda veida tālmēri ir aprīkoti ar reflektoru, ko sauc par kooperatīvo mērķi.
Ja modulācijas leņķa frekvence ir ω, fāzes aizkave, ko rada brauciens turp un atpakaļ mērojamajā attālumā D, ir φ, tad atbilstošo laiku t var izteikt kā:
T= φ/ω
Šīs attiecības aizstāšanu ar vienādojuma (3-6) attālumu D var izteikt kā
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π plus Δφ)
=C/4f (N plus Δ N) =U (N plus )
Vienādojumā:
φ—— kopējā fāzes aizkave, ko ģenerē signāls, kas virzās turp un atpakaļ uz līniju.
ω—— Modulētā signāla leņķiskā frekvence, ω= 2 π f.
U — vienības garums, skaitliskā vērtība, kas vienāda ar 1/4 modulācijas viļņa garuma
N — mērījumu līnijā iekļauto modulēto pusviļņu garumu skaits.
Δφ—— Signāls ģenerē fāzes aizkavi, kas ir mazāka par π vienā virzienā uz mērīšanas līniju.
Δ N – modulācijas viļņa daļa, kas atrodas mērīšanas līnijā un ir mazāka par pusi no viļņa garuma.
Δ N= φ/ω
Dotās modulācijas un standarta atmosfēras apstākļos frekvence c/(4 π f) ir konstante, un attāluma mērīšana kļūst par mērīšanas līnijā iekļauto pusviļņu garumu un to daļu mērījumu, kas ir mazākas par pusi viļņu garumiem. , ti, N vai φ, Sakarā ar modernās precīzās apstrādes tehnoloģijas un radiofāzu mērīšanas tehnoloģijas attīstību φ Mērījums ir sasniedzis augstu precizitāti.
Lai izmērītu fāzes leņķi, kas mazāks par π φ, mērīšanai var izmantot dažādas metodes, un visbiežāk izmantotās metodes ir aiztures fāzes mērīšana un digitālās fāzes mērīšana. Pašlaik maza attāluma lāzera attāluma mērītāji izmanto digitālās fāzes mērīšanas principu, lai iegūtu φ.
Kā minēts iepriekš, parasti fāzes lāzera tālmēri izmanto nepārtrauktu lāzera staru ar modulētiem signāliem. Lai sasniegtu augstu diapazona precizitāti, ir jākonfigurē sadarbības mērķi. Pašlaik tirgū laistie rokas lāzera tālmēri ir vēl viens jauns tālmēru veids starp impulsa lāzera tālmēriem, kam ir ne tikai mazs izmērs un viegls svars, bet arī tiek izmantota digitālās fāzes mērīšanas impulsu paplašināšanas un sadalīšanas tehnoloģija, kas var sasniegt milimetru līmeņa precizitāti bez nepieciešamības sadarboties. mērķi, Mērīšanas diapazons ir pārsniedzis 100 m un var ātri un precīzi parādīt attālumu tieši. Tas ir jaunākais garuma mērīšanas standarta instruments šaura diapazona precīzijas inženiertehniskajos mērījumos un ēkas platības mērīšanā. Pašlaik plaši tiek izmantoti Leica Company ražotie DISTO sērijas rokas lāzera tālmēri un Trueyard lāzera tālmēri.
