Anàlisi de principis de mesurador de distància i monitorització de temperatura i humitat
Els telèmetres làser utilitzen generalment dos mètodes per mesurar la distància: mètode de pols i mètode de fase. El procés d'abast del mètode de pols és el següent: el làser emès pel telèmetre es reflecteix per l'objecte mesurat i després el rep, i el telòmetre registra el temps del làser d'anada i tornada al mateix temps. 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 mesurat. La precisió de la mesura de la distància mitjançant el mètode de pols és generalment al voltant de més /- 1 metre. A més, la zona cega de mesura d'aquest tipus de telèmetre és generalment d'uns 15 metres.
La mesura de distància làser és un mètode de mesura de distància en mesura de distància d'ona de llum. Si la llum viatja per l'aire a la velocitat c i triga el temps t a anar d'anada i tornada entre dos punts A i B, aleshores la distància D entre els punts A i B es pot utilitzar de la següent manera expressa.
D=ct/2
En la fórmula:
D——la distància entre dos punts A i B de l'estació;
c——la velocitat de la llum que es propaga a l'atmosfera;
t——El temps necessari perquè la llum vagi d'anada i tornada entre A i B una vegada.
A la fórmula anterior es pot veure que mesurar la distància d'A i B és en realitat mesurar el temps t de propagació de la llum. Segons els diferents mètodes de mesura del temps, els telèmetres làser normalment es poden dividir en dos tipus de mesura: tipus de pols i tipus de fase.
Cercador de distància làser de fase
El telèmetre làser de fase utilitza la freqüència de la banda de ràdio per modular l'amplitud del feix làser i mesura 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 a 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 a la distància a mesurar D 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 més Δφ)
=c/4f (N més ΔN)=U(N més )
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, els més utilitzats són el mesurament de fase de retard i el mesurament de fase digital. Actualment, els telèmetres làser de curt abast utilitzen el principi de mesura de fase digital per obtenir φ.
En termes generals, el telèmetre làser de tipus fase utilitza un feix làser amb un senyal modulat per emetre contínuament. Per obtenir una mesura de distància d'alta precisió, cal configurar un objectiu cooperatiu. Tanmateix, el telèmetre làser de mà actual és un telèmetre làser polsat. Un altre nou tipus de telèmetre al telèmetre, 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 pot mostrar la distància directament i 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.
