Primjena i teorija faznog laserskog daljinomjera
Fazni laserski daljinomjer koristi amplitudnu modulaciju laserske zrake za mjerenje faznog kašnjenja generiranog moduliranim svjetlom koje jednom ide naprijed-natrag do linije mjerenja, a zatim pretvara udaljenost predstavljenu faznim kašnjenjem prema valnoj duljini moduliranog svjetla. . To jest, neizravna metoda se koristi za mjerenje vremena potrebnog da svjetlost prođe kroz liniju mjerenja.
Fazni laserski daljinomjeri općenito se koriste za precizno mjerenje udaljenosti. Zbog svoje visoke preciznosti, općenito na milimetarskoj razini, kako bi se učinkovito reflektirao signal i ograničio mjereni cilj na određenu točku razmjernu točnosti instrumenta, ovaj daljinomjer je opremljen reflektorom koji se naziva kooperativni cilj. ogledalo.
Ako je kutna frekvencija modulirane svjetlosti ω, a fazno kašnjenje generirano jednim 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 (3-6) udaljenost D može se izraziti kao
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ plus Δφ)
=c/4f (N plus ΔN)=U(N plus )
U formuli:
φ——Ukupno fazno kašnjenje generirano signalom koji jednom ide naprijed i natrag do mjerne linije.
ω——Kutna frekvencija modulirajućeg signala, ω=2πf.
U——jedinica duljine, vrijednost je jednaka 1/4 valne duljine modulacije
N——Broj moduliranih poluvalnih duljina uključenih u liniju mjerenja.
Δφ——Dio faznog kašnjenja manji od π generiran signalom koji jednom ide naprijed-natrag do mjerne linije.
ΔN——djelomični dio modulacijskog vala sadržan u liniji mjerenja koji je manji 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 mjernoj liniji i mjerenje frakcijskog dijela manjeg od poluvalne duljine, to jest N ili φ, zbog razvoja modernih tehnologijom precizne strojne obrade i tehnologijom mjerenja radio faze, mjerenje φ je postiglo vrlo visoku točnost.
Kako bi se izmjerio fazni kut φ koji je manji od π, mogu se koristiti različite metode za njegovo mjerenje. Obično se najčešće koriste mjerenje faze s kašnjenjem i digitalno mjerenje faze. Laserski daljinomjeri kratkog dometa koriste princip digitalnog mjerenja faze za dobivanje φ.
Općenito govoreći, fazni laserski daljinomjer koristi lasersku zraku s moduliranim signalom za neprekidno emitiranje. Kako bi se dobilo visokoprecizno mjerenje dometa, potrebno je konfigurirati kooperativni cilj. Ručni laserski daljinomjer je pulsirajući laserski daljinomjer. Još jedna nova vrsta daljinomjera u instrumentu, nije samo male veličine i male težine, već također koristi tehnologiju proširenja i podjele impulsa digitalnog faznog mjerenja, koja može postići milimetarsku točnost bez potrebe za kooperativnom metom. Raspon mjerenja premašio je 100 m i može brzo i precizno izravno prikazati udaljenost. To je najnoviji standardni instrument za mjerenje duljine u preciznom inženjerskom mjerenju kratkog dometa i mjerenju građevinskih površina. Najrašireniji je ručni laserski daljinomjer serije DISTO koji proizvodi tvrtka Leica.
