Aplicació i teoria del telèmetre làser de fase
El telèmetre làser de fase utilitza la modulació d'amplitud del feix làser per mesurar el retard de fase generat per la llum modulada que va cap a la línia d'enquesta una vegada i després converteix la distància representada pel retard de fase segons la longitud d'ona de la llum modulada. . És a dir, el mètode indirecte s'utilitza per mesurar el temps necessari perquè la llum viatgi a través de la línia de prospecció.
Els telèmetres làser de fase s'utilitzen generalment en la mesura de precisió de la distància. A causa de la seva alta precisió, generalment a nivell mil·límetre, per tal de reflectir eficaçment el senyal i limitar l'objectiu mesurat a un punt específic proporcional a la precisió de l'instrument, aquest telèmetre està equipat amb un reflector anomenat objectiu cooperatiu. mirall.
Si la freqüència angular de la llum modulada és ω i el retard de fase generat per un viatge d'anada i tornada sobre la distància D a mesurar és φ, el temps corresponent t es pot expressar com:
t=φ/ω
Substituint aquesta relació en (3-6) la distància D es pot expressar com
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
En la fórmula:
φ——El retard de fase total generat pel senyal que va cap a la línia de mesura una vegada.
ω——La freqüència angular del senyal modulant, ω=2πf.
U——longitud de la unitat, el valor és igual a 1/4 de longitud d'ona de modulació
N——El nombre de mitges longituds d'ona modulades incloses a la línia d'enquesta.
Δφ——La part del retard de fase inferior a π generada pel senyal que va cap a la línia de mesura una vegada.
ΔN——La part fraccional de l'ona de modulació continguda a la línia d'enquesta que és menys de la meitat de la longitud d'ona.
ΔN=φ/ω
Sota la modulació donada i les condicions atmosfèriques estàndard, la freqüència c/(4πf) és una constant. En aquest moment, la mesura de la distància es converteix en la mesura del nombre de mitges longituds d'ona contingudes a la línia d'enquesta i la mesura de la part fraccional inferior a la mitja longitud d'ona, és a dir, N o φ, a causa del desenvolupament de la modernitat. tecnologia de mecanitzat de precisió i tecnologia de mesura de fase de ràdio, la mesura de φ ha assolit una precisió molt alta.
Per mesurar l'angle de fase φ que és inferior a π, es poden utilitzar diferents mètodes per mesurar-lo. Normalment, la mesura de fase retardada i la mesura de fase digital són les més utilitzades. Els telèmetres làser de curt abast utilitzen el principi de mesura de fase digital per obtenir φ.
En termes generals, el telèmetre làser de fase utilitza un feix làser amb un senyal modulat per emetre contínuament. Per obtenir una mesura de rang d'alta precisió, cal configurar un objectiu cooperatiu. El telèmetre làser de mà és un telèmetre làser polsat. Un altre nou tipus de telèmetre a l'instrument, no només és de mida petita i lleuger de pes, sinó que també utilitza tecnologia d'ampliació i subdivisió de pols de mesura de fase digital, que pot aconseguir una precisió de nivell mil·límetre sense necessitat d'un objectiu cooperatiu. El rang de mesura ha superat els 100 m i es pot mostrar directament la distància de manera ràpida i precisa. És l'últim instrument estàndard de mesura de longitud en mesurament d'enginyeria de precisió a curt abast i mesurament d'àrea de construcció. El més utilitzat és el telèmetre làser portàtil de la sèrie DISTO produït per Leica Company.
