Principis i aplicacions del telèmetre làser de fase
El telèmetre làser de fase utilitza el feix làser per modular l'amplitud i mesurar el retard de fase causat per la llum de modulació que va cap endavant i cap a la línia de mesura una vegada, i després converteix la distància representada per aquest retard de fase segons la longitud d'ona de la llum de modulació. . És a dir, el temps necessari perquè la llum passi per la línia de mesura d'anada i tornada es mesura per mètode indirecte.
El telèmetre làser de fase s'utilitza generalment en el rang de precisió. A causa de la seva alta precisió, que generalment és de nivell mil·límetre, per tal de reflectir eficaçment el senyal i limitar l'objectiu de mesura a un punt específic proporcional a la precisió de l'instrument, aquest tipus de telèmetre està equipat amb un mirall anomenat objectiu cooperatiu.
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 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/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
On:
Φ —— El retard de fase total causat pel senyal que va d'anada i tornada des de la línia de mesura alhora.
Ω-la freqüència angular del senyal de modulació, Ω=2π f.
Longitud de la unitat U, el valor és igual a 1/4 de longitud d'ona de modulació.
N—— El nombre de mitja longitud d'ona de modulació inclòs a la línia de mesura.
Δ φ —— La part on el retard de fase és inferior a π quan el senyal viatja cap a i des de la línia de mesura alhora.
ΔN—— La part fraccional de l'ona de modulació continguda a la línia de mesura és inferior a 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 mitja longitud d'ona continguda a la línia d'enquesta i la mesura de la part fraccional menys que la mitja longitud d'ona, és a dir, la mesura de N o φ. A causa del desenvolupament de la moderna tecnologia de mecanitzat de precisió i la tecnologia de mesura de fase de ràdio, la mesura de φ ha assolit una alta precisió.
Per mesurar l'angle de fase φ 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, i 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 una emissió contínua de feix làser amb senyal de modulació i, per obtenir una gran precisió d'abast, ha d'estar equipat amb objectius cooperatius. El telèmetre làser de mà és un altre nou telèmetre làser de pols, que no només és de mida petita i de pes lleuger, sinó que també adopta la tecnologia de subdivisió d'ampliació del pols de mesura de fase digital, que pot aconseguir una precisió a nivell mil·límetre sense objectius cooperatius. , i el rang de mesura ha superat els 100 m i pot mostrar directament la distància de manera ràpida i precisa. És l'últim instrument estàndard de mesura de longitud en l'enquesta d'enginyeria de precisió a curt abast i l'enquesta d'àrea de construcció d'edificis. Ara el més utilitzat és el telèmetre làser portàtil de la sèrie DISTO produït per Leica.
