Princípios e aplicações de telêmetros a laser de fase
O telêmetro a laser de fase usa um feixe de laser para realizar a modulação de amplitude e mede o atraso de fase causado pela luz modulada viajando para frente e para trás até a linha de medição uma vez e, em seguida, converte a distância representada por esse atraso de fase com base no comprimento de onda da luz modulada . Ou seja, o método indireto é usado para medir o tempo necessário para a luz viajar de um lado para outro da linha de medição.
Telêmetros a laser de fase são geralmente usados em medições precisas de distância. Devido à sua alta precisão, geralmente nível milimétrico, a fim de refletir efetivamente o sinal e limitar o alvo de medição a um ponto específico proporcional à precisão do instrumento, este telêmetro é equipado com uma reflexão chamada 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 na equação (3-6), a distância D pode ser expressa como
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Na fórmula:
φ--O atraso de fase total produzido pelo sinal viajando para frente e para trás até a linha de medição.
ω--A frequência angular do sinal modulado, ω=2πf.
U--Comprimento unitário, o valor é igual a 1/4 do comprimento de onda da modulação
N--O número de meios comprimentos de onda modulados contidos na linha de medição.
Δφ--O atraso de fase produzido pelo sinal que viaja para frente e para trás até a linha de medição é menor que π.
ΔN--A parte fracionária da onda modulada contida na linha de medição que é menor que metade do comprimento de onda.
ΔN=φ/ω
Sob determinada modulação e 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 medição e a medição da parte fracionária menor que meio comprimento de onda, ou seja, a medição de N ou φ, devido ao desenvolvimento da moderna tecnologia de usinagem de precisão e tecnologia de medição de fase de rádio, a medição de φ atingiu alta precisão.
Para medir o ângulo de fase φ menor que π, diferentes métodos podem ser usados para medi-lo. Os mais comumente usados são medição de fase atrasada e medição de fase digital. Todos os telêmetros a laser de curto alcance usam o princípio da medição de fase digital para obter φ.
Conforme mencionado acima, em geral, os telêmetros a laser de fase utilizam emissão contínua de feixes de laser com sinais modulados. Para obter alta precisão no alcance, é necessário configurar um alvo cooperativo. O telêmetro a laser portátil lançado é um telêmetro a laser de pulso. Outro novo telêmetro no instrumento. Não é apenas pequeno em tamanho e leve, mas também adota tecnologia de ampliação e subdivisão de pulso de medição de fase digital. Ele pode atingir precisão milimétrica sem um alvo cooperativo. A faixa de medição excedeu 100 m e pode exibir a distância diretamente com rapidez e precisão. É o mais recente instrumento padrão de medição de comprimento para medição de engenharia de precisão de curto alcance e medição de área de construção. O mais utilizado atualmente é a série DISTO de telêmetros a laser portáteis produzidos pela Leica.
