A hőmérséklet- és páratartalom-figyelő és a távolságmérő műszer elvének elemzése
A lézeres távolságmérők általában két módszert használnak a távolság mérésére: az impulzusmódszert és a fázismódszert. Az impulzustávolság meghatározása a következő: a távolságmérő által kibocsátott lézert a mért tárgy visszaveri, majd a távolságmérő fogadja, amely egyidejűleg rögzíti a lézer oda-vissza haladásának idejét. A fénysebesség és az oda-vissza út szorzatának fele a távolságmérő és a mért tárgy közötti távolság. A távolságmérés impulzusmódszerének pontossága általában +/-1 méter körül van. Ezenkívül az ilyen típusú távolságmérők mérési holtfoltja általában 15 méter körül van.
A lézeres távolságmérés egy távolságmérési módszer az optikai hullámok mérésében. Ha a fénynek az A és B pont között c sebességgel a levegőben való oda-vissza terjedéséhez szükséges idő t, akkor az A és B pont közötti D távolság a következőképpen ábrázolható.
D=ct/2
A képletben:
D - Mérje meg a távolságot két pont között az A és B állomáson;
C - A fény terjedési sebessége a légkörben;
T – A fénynek A és B közötti oda-vissza terjedéséhez szükséges idő.
Amint a fenti egyenletből látható, az A és B távolságok méréséhez tulajdonképpen meg kell mérni a fény terjedésének t idejét. A különböző mérési módszerek szerint a lézeres távolságmérők általában két mérési formára oszthatók: impulzustípusra és fázistípusra.
Fázis típusú lézeres távolságmérő
A fázislézeres távolságmérő olyan eszköz, amely a rádiósáv frekvenciáját használja a lézersugár amplitúdójának modulálására és a mérővonalra oda-vissza terjedő modulált fény által keltett fáziskésleltetés mérésére. A modulált fény hullámhossza alapján a fáziskésleltetés által képviselt távolságot ezután átszámítják. Indirekt módszerekkel mérje meg, mennyi idő szükséges ahhoz, hogy a fény oda-vissza haladjon a mérővonalon.
A fázislézeres távolságmérőket általában precíziós távolságmérésben használják. Nagy pontossága miatt, általában a milliméteres tartományban, a jelek hatékony visszaverése és a mért célpont egy adott pontra való korlátozása érdekében, amely arányos a műszer pontosságával, ezt a fajta távolságmérőt egy reflektorral látják el, amelyet kooperatív célpontnak neveznek.
Ha a modulációs szögfrekvencia ω, A mérendő D távolságon történő oda-vissza utazás által generált fáziskésés φ, A megfelelő t idő a következőképpen fejezhető ki:
T= φ/ω
Ezt az összefüggést a (3-6) egyenletbe behelyettesítve a D távolságot a következőképpen fejezhetjük ki
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω{= C/(4 π f) (N π+ Δφ)
=C/4f (N+ Δ N) =U (N+)
A képletben:
φ-- A teljes fáziskésleltetés, amelyet a mérővonalra oda-vissza haladó jel generál.
ω-- A modulált jel szögfrekvenciája, ω= 2 π f.
U - Mértékegység hossza, számértéke megegyezik a modulációs hullámhossz 1/4-ével
N – A mérési vonalban szereplő modulált félhullámhosszak száma.
Δφ-- A jel π-nél kisebb fáziskésleltetést generál, amikor oda-vissza halad a mérővonalhoz.
Δ N - A modulációs hullámnak a mérési vonalban lévő decimális része, amely kisebb, mint a hullámhossz fele.
Δ N= φ/ω
Adott moduláció és standard légköri viszonyok között a c/(4 π f) frekvencia állandó, a távolság mérése a mérővonalban lévő fél hullámhosszok számának és a felénél kisebb töredékrésznek a mérése lesz. hullámhossz, azaz N vagy φ mérése, A modern precíziós megmunkálási technológia és a vezeték nélküli fázismérési technológia fejlődésének köszönhetően φ A mérés nagy pontosságot ért el.
A π φ-nél kisebb fázisszög mérésére a mérés különböző módszerekkel végezhető, a leggyakrabban használt késleltetett fázismérés és digitális fázismérés. Jelenleg a kis hatótávolságú lézeres távolságmérők mindegyike a digitális fázismérés elvét használja a φ meghatározásához.
Mint fentebb említettük, a fázislézeres távolságmérők általában folyamatos lézersugarat használnak modulált jelekkel. A nagy hatótávolságú pontosság elérése érdekében kooperatív célpontot kell konfigurálni. A jelenleg piacra dobott kézi lézeres távolságmérők egy másik új típusú impulzuslézeres távolságmérők. Nemcsak kis méretűek és könnyű súlyúak, hanem digitális fázismérő impulzusszélesítő és felosztási technológiát is alkalmaznak, amellyel milliméteres szintpontosság érhető el anélkül, hogy kooperatív célokra lenne szükség. A mérési tartomány meghaladta a 100 métert, és gyorsan és pontosan tudja megjeleníteni a távolságot. Ez a legújabb típusú hosszmérő szabványos műszer a kis hatótávolságú precíziós mérnöki mérések és az épületterület mérések terén.
