Anàlisi del principi del monitor de temperatura i humitat i de l'instrument de mesura de distància
Els telèmetres làser utilitzen generalment dos mètodes per mesurar la distància: mètode de pols i mètode de fase. El procés de mesura del pols és el següent: el làser emès pel telèmetre és reflectit per l'objecte mesurat i després rebut pel telèmetre, que registra simultàniament el temps del làser viatjant d'anada i tornada. La meitat del producte de la velocitat de la llum i el temps d'anada i tornada és la distància entre el telèmetre i l'objecte que es mesura. La precisió del mètode de pols per mesurar la distància és generalment d'uns +/-1 metre. A més, el punt cec de mesura d'aquest tipus de telèmetres és generalment d'uns 15 metres.
L'abast làser és un mètode de mesura de la distància en el rang d'ones òptiques. Si el temps necessari perquè la llum viatgi d'anada i tornada entre els punts A i B a una velocitat c en l'aire és t, aleshores la distància D entre els punts A i B es pot representar de la següent manera.
D=ct/2
En la fórmula:
D - Mesurar la distància entre dos punts a les estacions A i B;
C - La velocitat de propagació de la llum a l'atmosfera;
T - El temps necessari perquè la llum viatgi d'anada i tornada entre A i B.
Com es pot veure a l'equació anterior, per mesurar les distàncies A i B, en realitat cal mesurar el temps t de propagació de la llum. Segons diferents mètodes de mesura, els telèmetres làser normalment es poden dividir en dues formes de mesura: tipus de pols i tipus de fase.
Telèmetre làser tipus fase
Un telèmetre làser de fase és un dispositiu que utilitza la freqüència de la banda de ràdio per modular l'amplitud del feix làser i mesurar el retard de fase generat per la llum modulada que viatja cap endavant i cap a la línia de mesura. A partir de la longitud d'ona de la llum modulada, es converteix la distància representada per aquest retard de fase. Mesureu el temps necessari perquè la llum viatgi d'anada i tornada a través de la línia de mesura mitjançant mètodes indirectes.
Els telèmetres làser de fase s'utilitzen generalment en el rang de precisió. A causa de la seva alta precisió, normalment en el rang mil·límetre, per tal de reflectir eficaçment els senyals i limitar l'objectiu mesurat a un punt específic que sigui proporcional a la precisió de l'instrument, aquest tipus de telèmetre està equipat amb un reflector anomenat objectiu cooperatiu.
Si la freqüència de l'angle de modulació és ω, el retard de fase generat per un viatge d'anada i tornada a la distància D a mesurar és φ, el temps corresponent t es pot expressar com:
T= φ/ω
Substituint aquesta relació a l'equació (3-6), la distància D es pot expressar com
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π+ Δφ)
=C/4f (N+ Δ N) =U (N+)
En la fórmula:
φ-- El retard de fase total generat per un senyal que viatja d'anada i tornada a la línia de mesura.
ω-- La freqüència angular del senyal modulat, ω= 2 π f.
U - Longitud de la unitat, valor numèric igual a 1/4 de longitud d'ona de modulació
N - El nombre de mitges longituds d'ona modulades incloses a la línia de mesura.
Δφ-- El senyal genera un retard de fase inferior a π quan viatja d'anada i tornada a la línia de mesura.
Δ N - La part decimal de l'ona de modulació continguda a la línia de mesura que és inferior a la meitat de la longitud d'ona.
Δ N= φ/ω
Sota una determinada modulació i condicions atmosfèriques estàndard, la freqüència c/(4 π f) és una constant, i la mesura de la distància es converteix en la mesura del nombre de mitges longituds d'ona contingudes a la línia de mesura i la mesura de la part fraccional inferior a la meitat. longitud d'ona, és a dir, mesurar N o φ, a causa del desenvolupament de la moderna tecnologia de mecanitzat de precisió i la tecnologia de mesura de fase sense fil φ La mesura ha aconseguit una gran precisió.
Per mesurar l'angle de fase inferior a π φ, la mesura es pot dur a terme mitjançant diferents mètodes, sent els més utilitzats la mesura de fase retardada i la mesura de fase digital. Actualment, tots els telèmetres làser de curt abast utilitzen el principi de mesura de fase digital per obtenir φ.
Com s'ha esmentat anteriorment, en general, els telèmetres làser de fase utilitzen un feix làser continu amb senyals modulats. Per aconseguir una gran precisió d'abast, cal configurar un objectiu cooperatiu. Els telèmetres làser portàtils llançats actualment són un altre nou tipus de telèmetres làser de pols. No només són de mida petita i de pes lleuger, sinó que també utilitzen tecnologia d'ampliació i subdivisió de pols de mesura de fase digital, que pot aconseguir una precisió de nivell mil·límetre sense necessitat d'objectius cooperatius. El rang de mesura ha superat els 100 m i pot mostrar la distància directament i de manera ràpida i precisa. És l'últim tipus d'instrument estàndard de mesura de longitud en mesurament d'enginyeria de precisió a curt abast i mesurament d'àrea de construcció.
