Prinsip dan penggunaan pencari julat laser
Prinsip pencari julat laser
Pencari julat laser biasanya menggunakan dua kaedah untuk mengukur jarak: kaedah nadi dan kaedah fasa. Proses julat kaedah nadi adalah seperti berikut: laser yang dipancarkan oleh pencari julat dipantulkan oleh objek yang diukur dan kemudian diterima oleh pencari julat, dan pencari julat merekodkan masa laser berulang-alik pada masa yang sama. Separuh daripada hasil darab kelajuan cahaya dan masa perjalanan pergi balik ialah jarak antara pencari jarak dan objek yang diukur. Ketepatan ukuran jarak melalui kaedah nadi biasanya sekitar tambah /- 1 meter. Di samping itu, zon buta pengukuran jenis pengintip ini biasanya kira-kira 15 meter. Pengukuran jarak laser ialah kaedah pengukuran jarak dalam pengukuran jarak gelombang cahaya. Jika cahaya bergerak di udara pada kelajuan c dan mengambil masa t untuk berulang-alik antara dua titik A dan B, maka jarak D antara titik A dan B boleh digunakan seperti berikut menyatakan.
D{0}}ct/2
Dalam formula:
D——jarak antara dua titik A dan B stesen;
c——kelajuan cahaya merambat di atmosfera;
t——Masa yang diperlukan untuk cahaya berulang-alik antara A dan B sekali.
Dari formula di atas dapat dilihat bahawa untuk mengukur jarak A dan B sebenarnya adalah untuk mengukur masa t perambatan cahaya. Mengikut kaedah pengukuran masa yang berbeza, pencari julat laser biasanya boleh dibahagikan kepada dua jenis pengukuran: jenis nadi dan jenis fasa.
Peninjau Laser Fasa
Pencari jarak laser fasa menggunakan frekuensi jalur radio untuk memodulasi amplitud pancaran laser dan mengukur kelewatan fasa yang dijana oleh cahaya termodulat yang berulang-alik ke garis tinjauan sekali, dan kemudian menukar jarak yang diwakili oleh kelewatan fasa mengikut kepada panjang gelombang cahaya termodulat. Iaitu, kaedah tidak langsung digunakan untuk mengukur masa yang diperlukan untuk cahaya bergerak melalui garis tinjauan. Pencari jarak laser fasa biasanya digunakan dalam pengukuran jarak ketepatan. Oleh kerana ketepatannya yang tinggi, secara amnya pada tahap milimeter, untuk memantulkan isyarat dengan berkesan dan mengehadkan sasaran yang diukur pada titik tertentu yang sepadan dengan ketepatan instrumen, pencari jarak ini dilengkapi dengan pemantul yang dipanggil sasaran koperasi. cermin. Jika frekuensi sudut cahaya termodulat ialah ω, dan kelewatan fasa yang dijana oleh satu perjalanan pergi dan balik ke atas jarak D untuk diukur ialah φ, maka masa yang sepadan t boleh dinyatakan sebagai:
t=φ/ω
Menggantikan perhubungan ini kepada (3-6) jarak D boleh dinyatakan sebagai
D{0}}/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ tambah Δφ)
=c/4f(N tambah ΔN)=U(N tambah )
Dalam formula:
φ——Jumlah kelewatan fasa yang dijana oleh isyarat pergi dan balik ke garis pengukur sekali.
ω——Kekerapan sudut isyarat pemodulatan, ω=2πf.
U——unit panjang, nilainya sama dengan 1/4 panjang gelombang modulasi
N——Bilangan separuh panjang gelombang termodulat termasuk dalam garis tinjauan.
Δφ——Bahagian kelewatan fasa kurang daripada π yang dihasilkan oleh isyarat berulang-alik ke garis pengukur sekali.
ΔN——Bahagian pecahan gelombang modulasi yang terkandung dalam garis tinjauan yang kurang daripada separuh panjang gelombang.
ΔN=φ/ω
Di bawah modulasi yang diberikan dan keadaan atmosfera standard, frekuensi c/(4πf) ialah pemalar. Pada masa ini, ukuran jarak menjadi ukuran bilangan separuh panjang gelombang yang terkandung dalam garis tinjauan dan ukuran bahagian pecahan kurang daripada separuh panjang gelombang, iaitu, N Atau φ, disebabkan oleh perkembangan moden. teknologi pemesinan ketepatan dan teknologi pengukuran fasa radio, pengukuran φ telah mencapai ketepatan yang sangat tinggi. Untuk mengukur sudut fasa φ yang kurang daripada π, kaedah yang berbeza boleh digunakan untuk mengukurnya. Biasanya, pengukuran fasa kelewatan dan pengukuran fasa digital adalah yang paling banyak digunakan. Pada masa ini, pencari jarak dekat laser menggunakan prinsip pengukuran fasa digital untuk mendapatkan φ.
Secara umumnya, pencari julat laser fasa menggunakan pancaran laser dengan isyarat termodulat untuk memancarkan secara berterusan. Untuk mendapatkan ukuran jarak ketepatan tinggi, sasaran koperasi perlu dikonfigurasikan. Pencari julat laser pegang tangan yang sedang dilancarkan ialah pencari julat laser berdenyut. Satu lagi jenis pengintai baharu dalam pencari jarak, ia bukan sahaja bersaiz kecil dan ringan, tetapi juga menggunakan teknologi peluasan nadi pengukuran fasa digital dan teknologi pembahagian, yang boleh mencapai ketepatan peringkat milimeter tanpa memerlukan sasaran koperasi. Julat pengukur telah melebihi 100m, dan ia boleh Memaparkan jarak secara langsung dengan cepat dan tepat. Ia adalah instrumen ukuran panjang standard terkini dalam ukuran kejuruteraan ketepatan ketepatan jarak dekat dan ukuran kawasan bangunan.
