Principi i primjena faznog laserskog daljinomjera
Fazni laserski daljinomjer koristi lasersku zraku za modulaciju amplitude i mjerenje fazne odgode uzrokovane modulacijskim svjetlom koje jednom ide naprijed-natrag do mjerne linije, a zatim pretvara udaljenost predstavljenu ovom faznom odgodom prema valnoj duljini modulacijske svjetlosti . Odnosno, vrijeme potrebno da svjetlost prođe kroz kružnu mjernu liniju mjeri se neizravnom metodom.
Fazni laserski daljinomjer općenito se koristi za precizno mjerenje udaljenosti. Zbog svoje visoke točnosti, koja je općenito na milimetarskoj razini, kako bi učinkovito reflektirao signal i ograničio mjernu metu na određenu točku razmjernu točnosti instrumenta, ova vrsta daljinomjera opremljena je zrcalom koje se naziva kooperativna meta.
Ako je kutna frekvencija modulirane svjetlosti ω, a fazno kašnjenje generirano povratnim putovanjem na udaljenosti d koju treba izmjeriti je φ, tada se odgovarajuće vrijeme t može izraziti kao:
t=φ/ω
Zamjenom ovog odnosa u jednadžbu (3-6), udaljenost d može se izraziti kao
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Gdje:
Φ —— Ukupno fazno kašnjenje uzrokovano signalom koji ide naprijed i nazad od mjerne linije u jednom trenutku.
Ω-kutna frekvencija modulacijskog signala, Ω=2π f.
U-jedinica duljine, vrijednost je jednaka 1/4 valne duljine modulacije.
N—— Broj modulacijskih poluvalnih duljina uključenih u mjernu liniju.
Δ φ —— Dio gdje je fazno kašnjenje manje od π kada signal putuje do i od mjerne linije u jednom trenutku.
ΔN—— Frakcijski dio modulacijskog vala sadržan u mjernoj liniji manji je od polovice valne duljine.
ΔN=φ/ω
Pod danom modulacijom i standardnim atmosferskim uvjetima, frekvencija c/(4πf) je konstanta, u ovom trenutku mjerenje udaljenosti postaje mjerenje broja poluvalnih duljina sadržanih u liniji mjerenja i mjerenje frakcijskog dijela manjeg od od poluvalne duljine, odnosno mjerenje N ili φ. Zbog razvoja moderne tehnologije precizne strojne obrade i tehnologije mjerenja radiofaze, mjerenje φ je postiglo visoku točnost.
Kako bi se izmjerio fazni kut φ manji od π, mogu se koristiti različite metode za njegovo mjerenje. Obično se najčešće koriste odgođeno mjerenje faze i digitalno mjerenje faze, a svi laserski daljinomjeri kratkog dometa koriste princip digitalnog mjerenja faze za dobivanje φ.
Općenito govoreći, fazni laserski daljinomjer koristi kontinuiranu emisiju laserske zrake s modulacijskim signalom, a kako bi se postigla velika točnost dometa, mora biti opremljen kooperativnim metama. Ručni laserski daljinomjer još je jedan novi daljinomjer u pulsnom laserskom daljinomjeru, koji nije samo male veličine i male težine, već također usvaja tehnologiju podjele proširenja pulsa za digitalno mjerenje faze, koja može postići milimetarsku točnost bez kooperativnih ciljeva , a mjerni raspon je premašio 100 m i može izravno prikazati udaljenost brzo i točno. To je najnoviji standardni instrument za mjerenje duljine u preciznom inženjerskom premjeru kratkog dometa i premjeru građevinskog područja. Sada se najviše koristi ručni laserski daljinomjer serije DISTO koji proizvodi leica.
