El principi i l'aplicació del telèmetre làser de fase
El telèmetre làser de fase utilitza un feix làser per modular l'amplitud i mesurar el retard de fase generat per la llum modulada que viatja d'anada i tornada a la línia de mesura, i després converteix la distància representada per aquest retard de fase en funció de la longitud d'ona de la llum modulada. El mètode indirecte s'utilitza per determinar el temps necessari perquè la llum viatgi d'anada i tornada a través de la línia de mesura.
Els telèmetres làser de fase s'utilitzen generalment en la mesura de precisió. 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 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, aleshores el temps corresponent t es pot expressar com:
T= φ/ω
Substituint aquesta relació a la distància D de l'equació (3-6) 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+)
A l'equació:
φ—— El retard de fase total generat per un senyal que viatja d'anada i tornada a la línia.
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 en un viatge d'anada i tornada a la línia de mesura.
Δ N - La part fraccionada 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 incloses a la línia de mesura i la mesura de parts fraccionàries inferiors a la meitat de longituds d'ona. , és a dir, N o φ, A causa del desenvolupament de la moderna tecnologia de mecanitzat de precisió i la tecnologia de mesura de fase de ràdio φ La mesura ha aconseguit una gran precisió.
Per mesurar l'angle de fase inferior a π φ, es poden utilitzar diferents mètodes per a la mesura, i els mètodes més utilitzats són el mesurament de la fase de retard i el mesurament de la fase digital. 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 objectius cooperatius. Els telèmetres làser portàtils introduïts són un altre nou tipus de telèmetres entre els telèmetres làser de pols, que no només tenen una mida petita i un pes lleuger, sinó que també utilitzen tecnologia d'ampliació i subdivisió de pols de mesura de fase digital. Sense la necessitat d'objectius cooperatius, es pot aconseguir una precisió de nivell mil·límetre i 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. El més utilitzat és el telèmetre làser portàtil de la sèrie DISTO produït per Leica Company.
