Εισαγωγή στα κοινά αποστασιομετρητές Ταξινόμηση αποστάσεων
Ένα όργανο σχεδιασμένο να μετράει το μήκος και την απόσταση χρησιμοποιώντας την ανάκλαση και την παρεμβολή φωτός, ήχου και ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Με βάση τη μέτρηση μήκους, το νέο αποστασιόμετρο μπορεί να χρησιμοποιήσει τα αποτελέσματα μέτρησης μήκους για να εκτελέσει επιστημονικούς υπολογισμούς σχετικά με την περιοχή, την περίμετρο, τον όγκο, την ποιότητα και άλλες παραμέτρους του προς μέτρηση στόχου. Χρησιμοποιείται ευρέως σε εφαρμογές μηχανικής, έρευνες GIS, στρατιωτικούς και άλλους τομείς. πεδίο εφαρμογής.
Εισαγωγή
Το αποστασιόμετρο είναι ένα εργαλείο για τη μέτρηση του μήκους ή της απόστασης μιας εγκατάστασης και μπορεί να συνδυαστεί με μια συσκευή μέτρησης γωνίας ή μονάδα για τη μέτρηση παραμέτρων όπως γωνίες και εμβαδά. Υπάρχουν πολλές μορφές μετρητή απόστασης, συνήθως ένας μακρύς κύλινδρος, που αποτελείται από αντικειμενικό φακό, προσοφθάλμιο, συσκευή οθόνης (μπορεί να είναι ενσωματωμένη), μπαταρία και άλλα μέρη.
Οι ανιχνευτές εύρους λέιζερ μπορούν επίσης να εκπέμπουν πολλαπλούς παλμούς λέιζερ για να προσδιορίσουν εάν ένα αντικείμενο απομακρύνεται ή πλησιάζει μια πηγή φωτός μέσω του φαινομένου Doppler.
Ταξινόμηση
Τα κοινά αποστασιομετρητές μπορούν να χωριστούν σε αποστασιομετρητές μικρής εμβέλειας [1], μεσαίου βεληνεκούς και ανυψωτικού βεληνεκούς ως προς την εμβέλεια.
Από το αντικείμενο διαμόρφωσης που υιοθετείται από τον ανιχνευτή εύρους, μπορεί να χωριστεί σε: φωτοηλεκτρικό ανιχνευτή εύρους και ακουστικό εύρος κυμάτων.
Φωτοηλεκτρικό αποστασιόμετρο
Σύμφωνα με τη μέθοδο μέτρησης απόστασης, ο φωτοηλεκτρικός ανιχνευτής εύρους χωρίζεται σε δύο τύπους: τον ανιχνευτή εύρους μεθόδου φάσης και τον ανιχνευτή εύρους παλμών [3].
Ο μετρητής αποστάσεων παλμών χρησιμοποιεί μια δέσμη φωτός προς το αντικείμενο στόχο για να μετρήσει το χρόνο που το αντικείμενο στόχος αντανακλά το φως πίσω, υπολογίζοντας έτσι την απόσταση μεταξύ του οργάνου και του αντικειμένου στόχου. Επειδή το λέιζερ έχει καλή κατευθυντικότητα και ένα μόνο μήκος κύματος, είναι μια φωτοηλεκτρική μέτρηση.
Ο ανιχνευτής εύρους λέιζερ χρησιμοποιώντας τη μέθοδο παλμού μπορεί να επιτύχει μεγάλο εύρος εμβέλειας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μετρήσεις εσωτερικού και εξωτερικού χώρου. Η τυπική εμβέλειά του είναι από 3,5 μέτρα έως 2000 μέτρα και ο ανιχνευτής ακτίνας λέιζερ υψηλής εμβέλειας μπορεί να φτάσει τα 5000 μέτρα, ο ανιχνευτής απόστασης λέιζερ για στρατιωτική χρήση μπορεί να φτάσει σε μεγαλύτερη εμβέλεια. Λόγω της δυνατότητας μέτρησης στόχων μέτρησης μεγάλων αποστάσεων, προκειμένου να παρατηρηθεί διαισθητικά ο στόχος εύρεσης εύρους από το χρήστη, ο αποστασιόμετρο λέιζερ έχει γενικά ένα τηλεσκοπικό σύστημα, το οποίο ονομάζεται επίσης τηλεσκόπιο αποστασιόμετρο λέιζερ. Η εικόνα στα δεξιά δείχνει τρία Ένα τυπικό διάγραμμα ενός τηλεσκοπίου αποστασιόμετρου λέιζερ.
Η ακρίβεια του μετρητή απόστασης λέιζερ εξαρτάται κυρίως από την ακρίβεια υπολογισμού του οργάνου για τον υπολογισμό του χρόνου μεταξύ εκπομπής λέιζερ και λήψης. Σύμφωνα με την τεχνολογία και την εφαρμογή που χρησιμοποιείται, ο αποστασιόμετρο λέιζερ μπορεί να χωριστεί σε συμβατικά αποστασιομετρητές λέιζερ με ακρίβεια περίπου 1 μέτρου (χρησιμοποιείται κυρίως για υπαίθρια αθλήματα, κυνήγι κ.λπ.) και αποστασιομετρητές λέιζερ υψηλής ακρίβειας για τοπογραφία και χαρτογράφηση, μέτρηση εδάφους , κατασκευές, εφαρμογές μηχανικής, στρατιωτικές και άλλες περιπτώσεις που απαιτούν υψηλή ακρίβεια.
Ο αποστασιόμετρο μεθόδου φάσης είναι ένας μετρητής απόστασης που διαμορφώνει τη φάση του φωτός λέιζερ και λαμβάνει την απόσταση μετρώντας τη διαφορά φάσης του ανακλώμενου φωτός λέιζερ. Λόγω της ανάγκης ανίχνευσης της φάσης του ανακλώμενου λέιζερ, το λαμβανόμενο σήμα πρέπει να έχει ισχυρή ένταση. Λαμβάνοντας υπόψη την ασφάλεια του ανθρώπινου ματιού, το τηλεσκοπικό σύστημα όπως ο παλμικός αποστασιόμετρο λέιζερ δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί και η εμβέλεια είναι μικρή. , το τυπικό εύρος μέτρησης απόστασης είναι 0.5 χιλιοστά έως 150 μέτρα, ο ανιχνευτής εύρους λέιζερ με μέθοδο γενικής φάσης χρησιμοποιεί λέιζερ 635 νανόμετρων (οπτικά κόκκινο) ως αντικείμενο εντοπισμού σφαλμάτων και είναι κοινώς γνωστός ως ανιχνευτής εμβέλειας υπερύθρων, αλλά σε Το γεγονός ότι ο ορισμός του λέιζερ δεν βασίζεται. Παρακαλούνται οι αναγνώστες να το χρησιμοποιούν και να το προστατεύουν σωστά.
Ηχητικός μετρητής απόστασης
Η μέτρηση ακουστικής απόστασης είναι ένα όργανο που χρησιμοποιεί τα χαρακτηριστικά ανάκλασης των ηχητικών κυμάτων για τη μέτρηση. Γενικά, τα υπερηχητικά κύματα χρησιμοποιούνται ως αντικείμενο διαμόρφωσης, δηλαδή υπερηχητικά μετρητές απόστασης. Ο πομπός υπερήχων εκπέμπει υπερηχητικά κύματα προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση και ξεκινά τον χρονισμό ταυτόχρονα με την εκπομπή. Τα υπερηχητικά κύματα διαδίδονται στον αέρα και επιστρέφουν αμέσως όταν συναντούν εμπόδια στο δρόμο, και ο δέκτης υπερήχων διακόπτει αμέσως και σταματά το χρονισμό όταν λαμβάνει το ανακλώμενο κύμα. Ανιχνεύοντας συνεχώς τις ηχώ που ανακλώνται από εμπόδια μετά την εκπομπή των παραγόμενων κυμάτων, μετράται η χρονική διαφορά T μεταξύ των εκπεμπόμενων υπερηχητικών κυμάτων και των λαμβανόμενων ηχών και στη συνέχεια υπολογίζεται η απόσταση L.
Δεδομένου ότι η ταχύτητα διάδοσης των υπερήχων στον αέρα επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία, την υγρασία, την πίεση αέρα κ.λπ., το σφάλμα μέτρησης είναι μεγάλο και επειδή το μήκος κύματος υπερήχων είναι μεγαλύτερο, η απόσταση διάδοσης είναι μικρότερη, επομένως ο γενικός μετρητής απόστασης υπερήχων έχει σχετικά μικρή απόσταση μέτρησης. , η ακρίβεια μέτρησης είναι σχετικά χαμηλή. Ωστόσο, λόγω των χαρακτηριστικών της διάδοσης των υπερηχητικών κυμάτων σε σχήμα ανεμιστήρα, το εύρος ανίχνευσης είναι μεγαλύτερο από αυτό των φωτοηλεκτρικών ανιχνευτών εμβέλειας και χρησιμοποιείται ευρέως στην προστασία ασφαλείας, τη μέτρηση ύψους καλωδίου, την ανίχνευση εμποδίων και άλλα πεδία στην πραγματική μηχανική.
