Qual é o princípio do medidor de distância
Os telêmetros a laser geralmente usam dois métodos para medir a distância: método de pulso e método de fase. O processo de alcance do método de pulso é o seguinte: o laser emitido pelo telêmetro é refletido pelo objeto medido e então recebido pelo telêmetro, e o telêmetro registra o tempo do laser para frente e para trás ao mesmo tempo. Metade do produto da velocidade da luz e o tempo de ida e volta é a distância entre o telêmetro e o objeto medido. A precisão da medição de distância pelo método de pulso é geralmente em torno de mais/-1 metro. Além disso, a zona cega de medição desse tipo de telêmetro é geralmente de cerca de 15 metros.
A medição de distância a laser é um método de medição de distância na medição de distância de onda de luz. Se a luz viaja no ar na velocidade c e leva um tempo t para ir e voltar entre dois pontos A e B, então a distância D entre os pontos A e B pode ser usada da seguinte forma expressa.
D=ct/2
Na fórmula:
D——a distância entre dois pontos A e B da estação;
c——a velocidade da propagação da luz na atmosfera;
t——O tempo necessário para a luz ir e voltar entre A e B uma vez.
Pode-se ver pela fórmula acima que medir a distância de A e B é, na verdade, medir o tempo t de propagação da luz. De acordo com os diferentes métodos de medição do tempo, os telêmetros a laser geralmente podem ser divididos em dois tipos de medição: tipo de pulso e tipo de fase.
Telêmetro Laser de Fase
O telêmetro a laser de fase usa a frequência da banda de rádio para modular a amplitude do feixe de laser e medir o atraso de fase gerado pela luz modulada indo e voltando para a linha de pesquisa uma vez e, em seguida, converte a distância representada pelo atraso de fase de acordo ao comprimento de onda da luz modulada. Ou seja, o método indireto é usado para medir o tempo necessário para que a luz vá e volte pela linha de medição, conforme mostrado na figura.
Os telêmetros a laser de fase são geralmente usados na medição de distância de precisão. Devido à sua alta precisão, geralmente no nível milimétrico, para refletir efetivamente o sinal e limitar o alvo medido a um ponto específico compatível com a precisão do instrumento, este telêmetro é equipado com um refletor chamado alvo cooperativo. espelho.
Se a frequência angular da luz modulada for ω e o atraso de fase gerado por uma viagem de ida e volta na distância D a ser medida for φ, então o tempo correspondente t pode ser expresso como:
t=φ/ω
Substituindo esta relação em (3-6), a distância D pode ser expressa como
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ mais Δφ)=c/4f (N mais ΔN){ {8}}U(N mais )
Na fórmula:
φ——O atraso de fase total gerado pelo sinal indo e voltando para a linha de medição uma vez.
ω——A frequência angular do sinal de modulação, ω=2πf.
U——comprimento da unidade, o valor é igual a 1/4 do comprimento de onda da modulação
N——O número de comprimentos de onda modulados incluídos na linha de pesquisa.
Δφ——A porção do atraso de fase menor que π gerado pelo sinal indo e voltando para a linha de medição uma vez.
ΔN——A parte fracionária da onda de modulação contida na linha de pesquisa que é menor que a metade do comprimento de onda.
ΔN=φ/ω
Sob a modulação dada e as condições atmosféricas padrão, a frequência c/(4πf) é uma constante. Neste momento, a medição da distância passa a ser a medição do número de meios comprimentos de onda contidos na linha de pesquisa e a medição da parte fracionária menor que meio comprimento de onda, ou seja, N ou φ, devido ao desenvolvimento de modernos tecnologia de usinagem de precisão e tecnologia de medição de fase de rádio, a medição de φ atingiu uma precisão muito alta.
Para medir o ângulo de fase φ menor que π, diferentes métodos podem ser usados para medi-lo. Normalmente, a medição da fase de atraso e a medição da fase digital são as mais utilizadas. Atualmente, os telêmetros a laser de curto alcance usam o princípio da medição de fase digital para obter φ.
De um modo geral, o telêmetro a laser de fase usa um feixe de laser com um sinal modulado para emitir continuamente. Para obter uma medição de distância de alta precisão, um alvo cooperativo precisa ser configurado. O telêmetro a laser portátil atualmente lançado é um telêmetro a laser pulsado. Outro novo tipo de telêmetro no telêmetro, não é apenas pequeno em tamanho e leve, mas também adota tecnologia de ampliação e subdivisão de pulso de medição de fase digital, que pode atingir precisão de nível milimétrico sem a necessidade de alvos cooperativos. A faixa de medição excedeu 100m e pode exibir a distância com rapidez e precisão. É o mais recente instrumento de medição de comprimento padrão em medição de engenharia de precisão de curto alcance e medição de área de construção.
