Fāzes lāzera tālmēra darbības principi un pielietojums
Fāzes lāzera tālmērs izmanto lāzera staru, lai modulētu amplitūdu un izmērītu fāzes aizkavi, ko izraisa modulācijas gaisma, kas vienreiz virzās uz priekšu un atpakaļ uz mērīšanas līniju, un pēc tam pārveido šīs fāzes aizkaves attēloto attālumu atbilstoši modulācijas gaismas viļņa garumam. . Tas ir, laiku, kas nepieciešams, lai gaisma izietu cauri turp un atpakaļ mērīšanas līnijai, tiek mērīts ar netiešu metodi.
Fāzes lāzera attāluma mērītāju parasti izmanto precīzai diapazona noteikšanai. Tā kā šāda veida tālmērs ir aprīkots ar spoguli, ko sauc par kooperatīvo mērķi, tā augstās precizitātes dēļ, kas parasti ir milimetru līmenī, lai efektīvi atspoguļotu signālu un ierobežotu mērījuma mērķi līdz noteiktam punktam, kas atbilst instrumenta precizitātei.
Ja modulētās gaismas leņķiskā frekvence ir ω un fāzes aizture, ko rada brauciens turp un atpakaļ mērojamajā attālumā d, ir φ, tad atbilstošo laiku t var izteikt šādi:
t=φ/ω
Aizvietojot šo attiecību vienādojumā (3-6), attālumu d var izteikt kā
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Kur:
Φ —— Kopējā fāzes aizkave, ko rada signāls, kas vienā reizē virzās uz priekšu un atpakaļ no mērīšanas līnijas.
Ω-modulācijas signāla leņķiskā frekvence, Ω=2π f.
U-vienības garums, vērtība ir vienāda ar 1/4 modulācijas viļņa garuma.
N—— Mērīšanas līnijā iekļautā modulācijas pusviļņa garuma skaits.
Δ φ —— Daļa, kurā fāzes aizkave ir mazāka par π, signālam virzoties uz un no mērīšanas līnijas vienā reizē.
ΔN—— Mērīšanas līnijā esošā modulācijas viļņa daļa ir mazāka par pusi viļņa garuma.
ΔN=φ/ω
Dotās modulācijas un standarta atmosfēras apstākļos frekvence c/(4πf) ir konstante, šajā laikā attāluma mērījums kļūst par uzmērīšanas līnijā ietvertā pusviļņa garuma skaita mērījumu un mazākās daļdaļas mērījumu. nekā pusviļņa garums, tas ir, N vai φ mērījums. Mūsdienu precīzās apstrādes tehnoloģijas un radiofāzes mērīšanas tehnoloģijas attīstības dēļ φ mērīšana ir sasniegusi augstu precizitāti.
Lai izmērītu fāzes leņķi φ mazāku par π, tā mērīšanai var izmantot dažādas metodes. Parasti visplašāk izmanto aizkavētās fāzes mērīšanu un digitālo fāzes mērīšanu, un visi maza darbības attāluma lāzera tālmēri izmanto digitālās fāzes mērīšanas principu, lai iegūtu φ.
Vispārīgi runājot, fāzes lāzera tālmērs izmanto nepārtrauktu lāzera staru izstarošanu ar modulācijas signālu, un, lai iegūtu augstu diapazona precizitāti, tas ir jāaprīko ar kooperatīviem mērķiem. Rokas lāzera tālmērs ir vēl viens jauns attāluma mērītājs impulsa lāzera tālmērā, kas ir ne tikai mazs pēc izmēra un viegls, bet arī izmanto digitālo fāzes mērīšanas impulsu paplašināšanas apakšiedalīšanas tehnoloģiju, kas var sasniegt milimetru līmeņa precizitāti bez sadarbības mērķiem. , un mērīšanas diapazons ir pārsniedzis 100 m, un tas var tieši parādīt attālumu ātri un precīzi. Tas ir jaunākais garuma mērīšanas standarta instruments maza attāluma precīzās inženiertehniskās uzmērīšanas un ēku būvniecības platību uzmērīšanā. Tagad visplašāk izmantotais ir DISTO sērijas rokas lāzera tālmērs, ko ražo Leica.
