Princip i primjena faznog laserskog daljinomjera
Fazni laserski daljinomjer koristi lasersku zraku za modulaciju amplitude i mjerenje faznog kašnjenja generiranog moduliranim svjetlom koje putuje naprijed-natrag do mjerne linije, a zatim pretvara udaljenost koju predstavlja ovo fazno kašnjenje na temelju valne duljine moduliranog svjetla. Indirektna metoda koristi se za određivanje vremena potrebnog da svjetlost putuje naprijed i natrag kroz mjernu liniju.
Fazni laserski daljinomjeri općenito se koriste za precizno mjerenje udaljenosti. Zbog visoke točnosti, obično na milimetarskoj razini, kako bi učinkovito reflektirao signal i ograničio mjerenu metu na određenu točku koja je proporcionalna točnosti instrumenta, ovaj tip daljinomjera opremljen je reflektorom koji se naziva kooperativni cilj.
Ako je frekvencija kuta modulacije ω, 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 udaljenost D jednadžbe (3-6) može se izraziti kao
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π plus Δφ)
=C/4f (N plus Δ N) =U (N plus )
U jednadžbi:
φ—— Ukupno fazno kašnjenje generirano signalom koji putuje naprijed-natrag do linije.
ω—— Kutna frekvencija moduliranog signala, ω= 2 π f.
U - Jedinična duljina, brojčana vrijednost jednaka 1/4 valne duljine modulacije
N - Broj moduliranih poluvalnih duljina uključenih u mjernu liniju.
Δφ—— Signal generira fazno kašnjenje manje od π u jednom povratnom putu do mjerne linije.
Δ N - Frakcijski dio modulacijskog vala sadržan u mjernoj liniji koji je manji od polovice valne duljine.
Δ N= φ/ω
Pod danom modulacijom i standardnim atmosferskim uvjetima, frekvencija c/(4 π f) je konstanta, a mjerenje udaljenosti postaje mjerenje broja polovica valnih duljina uključenih u mjernu liniju i mjerenje frakcijskih dijelova manjih od polovice valnih duljina. , tj. N ili φ, Zbog razvoja moderne tehnologije precizne strojne obrade i tehnologije mjerenja radio faze φ Mjerenje je postiglo visoku točnost.
Kako bi se izmjerio fazni kut manji od π φ, mogu se koristiti različite metode mjerenja, a najčešće korištene metode su mjerenje faze s kašnjenjem i digitalno mjerenje faze. Laserski daljinomjeri kratkog dometa koriste načelo digitalnog mjerenja faze za dobivanje φ.
Kao što je gore spomenuto, općenito, fazni laserski daljinomjeri koriste kontinuiranu lasersku zraku s moduliranim signalima. Kako bi se postigla visoka točnost dometa, potrebno je konfigurirati kooperativne mete. Predstavljeni ručni laserski daljinomjeri još su jedna nova vrsta daljinomjera među pulsnim laserskim daljinomjerima, koji ne samo da imaju malu veličinu i malu težinu, već također koriste tehnologiju proširenja i podjele impulsa digitalnog mjerenja faze. Bez potrebe za kooperativnim ciljevima, može se postići milimetarska točnost, a raspon mjerenja je premašio 100 m, i može brzo i točno izravno prikazati udaljenost. To je najnovija vrsta standardnog instrumenta za mjerenje duljine u preciznim inženjerskim mjerenjima kratkog dometa i mjerenju građevinskih površina. Najrašireniji je ručni laserski daljinomjer serije DISTO koji proizvodi tvrtka Leica.
