Πώς λειτουργεί ένας αποστασιόμετρο λέιζερ;
Οι αποστασιοποιητές λέιζερ χρησιμοποιούν γενικά δύο μεθόδους για τη μέτρηση της απόστασης: μέθοδο παλμού και μέθοδο φάσης. Η διαδικασία μέτρησης της απόστασης παλμού είναι η εξής: το λέιζερ που εκπέμπεται από τον αποστασιόμετρο αντανακλάται από το αντικείμενο που μετράται και στη συνέχεια λαμβάνεται από τον αποστασιόμετρο, και ο μετρητής αποστάσεων καταγράφει ταυτόχρονα τον χρόνο μετ' επιστροφής του λέιζερ. Το μισό γινόμενο της ταχύτητας του φωτός και του χρόνου μετ' επιστροφής είναι η απόσταση μεταξύ του μετρητή απόστασης και του αντικειμένου που μετράται. Η ακρίβεια της μέτρησης της απόστασης με τη μέθοδο παλμού είναι γενικά γύρω στο +/-1 μέτρο. Επιπλέον, η τυφλή ζώνη μέτρησης αυτού του τύπου αποστασιόμετρου είναι γενικά περίπου 5 μέτρα.
Οι αποστάσεις λέιζερ (LRF) χρησιμοποιούν όλοι την ίδια βασική ιδέα. Το αποστασιόμετρο εκπέμπει μια ακτίνα λέιζερ όταν πατηθεί το κουμπί του αποστασιομέτρου. Αυτές οι δέσμες αντανακλώνται από τον μακρινό στόχο και το ρολόι υψηλής ταχύτητας που είναι ενσωματωμένο στον αποστασιόμετρο μετρά τον συνολικό χρόνο από τη στιγμή που εκπέμπεται η δέσμη έως τη στιγμή που ανακλάται προς τα πίσω. Επειδή γνωρίζουμε πόσο γρήγορη είναι η ταχύτητα της δέσμης (δηλαδή: η ταχύτητα του φωτός), μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη χρονική διαφορά για να μετρήσουμε και να υπολογίσουμε την απόσταση και, στη συνέχεια, να εμφανίσουμε την απόσταση από τον στόχο στον χρήστη στην οθόνη του μετρητή αποστάσεων.
Η αρχή του μετρητή απόστασης λέιζερ
1. Η αρχή της χρήσης υπέρυθρης εμβέλειας ή εμβέλειας λέιζερ
Η αρχή της εμβέλειας μπορεί βασικά να συνοψιστεί ως η μέτρηση του χρόνου που χρειάζεται για να επιστρέψει το φως στον στόχο και στη συνέχεια ο υπολογισμός της απόστασης D μέσω της ταχύτητας του φωτός c =299792458m/s και του ατμοσφαιρικού δείκτη διάθλασης n. Δεδομένου ότι είναι δύσκολο να μετρηθεί άμεσα ο χρόνος, συνήθως μετράται η φάση ενός συνεχούς κύματος, το οποίο ονομάζεται μετρητής απόστασης μέτρησης φάσης. Φυσικά, υπάρχουν και παλμικοί αποστασιοποιητές.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η μέτρηση φάσης δεν μετρά τη φάση του υπέρυθρου ή του λέιζερ, αλλά τη φάση του σήματος που διαμορφώνεται σε υπέρυθρες ή λέιζερ. Υπάρχει ένας φορητός αποστασιόμετρο λέιζερ που χρησιμοποιείται στον κατασκευαστικό κλάδο για την τοπογραφία σπιτιών που λειτουργεί με την ίδια αρχή.
2. Το επίπεδο του αντικειμένου μέτρησης πρέπει να είναι κάθετο στο φως
Συνήθως η ακριβής μέτρηση απόστασης απαιτεί τη συνεργασία ενός πρίσματος ολικής ανάκλασης, αλλά ο αποστασιόμετρο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του σπιτιού μετρά άμεσα την ανάκλαση ενός λείου τοίχου, κυρίως επειδή η απόσταση είναι σχετικά κοντινή και η ισχύς του σήματος της ανάκλασης φωτός είναι αρκετά ισχυρή. Από αυτό μπορεί να γίνει γνωστό ότι πρέπει να είναι κατακόρυφο, διαφορετικά το σήμα επιστροφής θα είναι πολύ αδύναμο και δεν μπορεί να επιτευχθεί η ακριβής απόσταση.
3. Μπορεί να μετρήσει τη διάχυτη ανάκλαση του επιπέδου αντικειμένου
Αυτό είναι συνήθως δυνατό. Σε πραγματικά έργα, λεπτές πλαστικές πλάκες χρησιμοποιούνται ως ανακλαστικές επιφάνειες για την επίλυση του προβλήματος της σοβαρής διάχυτης ανάκλασης.
4. Τα προϊόντα βαθμού ψυχαγωγίας με λέιζερ αποστασιόμετρο παλμικής μεθόδου μπορούν να επιτύχουν ακρίβεια οθόνης 1 μέτρου και ακρίβεια μέτρησης ±1 μέτρο. Τα προϊόντα βαθμού μέτρησης μπορούν να επιτύχουν ακρίβεια οθόνης 0,1 μέτρα και ακρίβεια μέτρησης ±0,15 μέτρα.
5. Η ακρίβεια του μετρητή απόστασης λέιζερ φάσης μπορεί να φτάσει το σφάλμα 1 mm, το οποίο είναι κατάλληλο για διάφορους σκοπούς μέτρησης υψηλής ακρίβειας.
