A fázislézeres távolságmérő elve és alkalmazása
A fázislézer távolságmérő a lézersugár segítségével modulálja az amplitúdót, és méri a fáziskésleltetést, amelyet a modulációs fény okoz a mérővonalhoz egyszer oda-vissza, majd a modulációs fény hullámhosszának megfelelően átalakítja az e fáziskésleltetés által képviselt távolságot. . Vagyis a fénynek az oda-vissza mérővonalon való áthaladásához szükséges időt közvetett módszerrel mérjük.
A fázislézeres távolságmérőt általában precíziós távolságmérésben használják. Nagy pontossága miatt, amely általában milliméteres szint, a jel hatékony visszaverése és a mérési cél egy adott pontra való korlátozása érdekében, a műszer pontosságával arányosan, ez a fajta távolságmérő egy kooperatív célnak nevezett tükörrel van felszerelve.
Ha a modulált fény szögfrekvenciája ω, és a mérendő d távolságon történő oda-vissza utazás által generált fáziskésés φ, akkor a megfelelő t idő a következőképpen fejezhető ki:
t=φ/ω
Ha ezt az összefüggést behelyettesítjük a (3-6) egyenletbe, a d távolságot így fejezhetjük ki
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω{=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Ahol:
Φ —— A teljes fáziskésleltetés, amelyet a mérővonalról egy időben oda-vissza áramló jel okoz.
Ω-a modulációs jel szögfrekvenciája, Ω=2π f.
U-egység hossza, az érték egyenlő a modulációs hullámhossz 1/4-ével.
N—— A mérősorban szereplő modulációs félhullámok száma.
Δ φ —— Az a rész, ahol a fáziskésés kisebb, mint π, amikor a jel egyszerre érkezik a mérővonalra és onnan.
ΔN—— A modulációs hullámnak a mérővonalban lévő töredékrésze kisebb, mint fél hullámhossz.
ΔN=φ/ω
Adott modulációs és standard légköri viszonyok mellett a c/(4πf) frekvencia állandó, ekkor a távolságmérés a mérési vonalban lévő félhullámhossz számának mérése, a tört rész mérése pedig kisebb lesz. mint félhullámhossz, azaz N vagy φ mérése. A modern precíziós megmunkálási technológia és a rádiófázisú méréstechnika fejlődésének köszönhetően a φ mérése nagy pontosságot ért el.
A φ fázisszög π-nél kisebb méréséhez különböző módszerek alkalmazhatók a mérésére. Általában a késleltetett fázismérés és a digitális fázismérés a legszélesebb körben alkalmazott, és a rövid hatótávolságú lézeres távolságmérők mindegyike digitális fázismérési elvet alkalmaz a φ meghatározásához.
Általánosságban elmondható, hogy a fázislézeres távolságmérő folyamatos lézersugarat sugároz modulációs jellel, és a nagy hatótávolság elérése érdekében kooperatív célpontokkal kell felszerelni. A kézi lézeres távolságmérő egy másik új távolságmérő az impulzuslézeres távolságmérőben, amely nemcsak kis méretű és könnyű súlyú, hanem digitális fázismérő impulzusszélesítő felosztási technológiát is alkalmaz, amellyel milliméteres pontosság érhető el kooperatív célok nélkül. , és a mérési tartomány meghaladta a 100 métert, és gyorsan és pontosan tudja megjeleníteni a távolságot. Ez a legújabb szabványos hosszúságmérő műszer a kis hatótávolságú precíziós mérnöki felmérésben és az épületépítési terület felmérésében. Jelenleg a legszélesebb körben használt DISTO sorozatú kézi lézeres távolságmérő a Leica.
