Principis i aplicacions dels telèmetres làser de fase
El telèmetre làser de fase utilitza un feix làser per realitzar una modulació d'amplitud i mesura el retard de fase causat per la llum modulada que viatja cap a la línia de mesura una vegada, i després converteix la distància representada per aquest retard de fase en funció de 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 d'anada i tornada des de la línia de mesura.
Els telèmetres làser de fase s'utilitzen generalment en la mesura de precisió de la distància. A causa de la seva alta precisió, generalment 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 telèmetre està equipat amb un reflex 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 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+)
En la fórmula:
φ--El retard de fase total produït pel senyal que viatja d'anada i tornada a la línia de mesura.
ω--La freqüència angular del senyal modulat, ω=2πf.
U--Longitud unitat, el valor és igual a 1/4 de longitud d'ona de modulació
N--Nombre de mitges longituds d'ona modulades contingudes a la línia de mesura.
Δφ--El retard de fase produït pel senyal que viatja d'anada i tornada a la línia de mesura és menor que π.
ΔN--La part fraccional de l'ona modulada continguda a la línia de mesura que és menys de la meitat de la longitud d'ona.
ΔN=φ/ω
Sota una determinada modulació i 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 de mesura i la mesura de la part fraccional inferior a 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 que és inferior a π, es poden utilitzar diferents mètodes per mesurar-lo. Els més utilitzats són el mesurament de fase retardada i el mesurament de fase digital. 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 l'emissió contínua de raigs làser amb senyals modulats. Per obtenir una gran precisió en el rang, és necessari configurar un objectiu cooperatiu. El telèmetre làser portàtil llançat és un telèmetre làser de pols. Un altre telèmetre nou a l'instrument. No només té una mida petita i un pes lleuger, sinó que també adopta la tecnologia d'ampliació i subdivisió de pols de mesura de fase digital. Pot aconseguir una precisió de nivell mil·límetre sense un objectiu cooperatiu. El rang de mesura ha superat els 100 m i es pot visualitzar directament la distància de manera ràpida i precisa. És l'últim instrument estàndard de mesura de longitud per al mesurament d'enginyeria de precisió de curt abast i mesurament d'àrea de construcció. El més utilitzat ara és la sèrie DISTO de telèmetres làser portàtils produïts per Leica.
