Αρχές και εφαρμογές αποστάσεων λέιζερ φάσης
Ο μετρητής απόστασης λέιζερ φάσης χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ για την εκτέλεση διαμόρφωσης πλάτους και μετρά την καθυστέρηση φάσης που προκαλείται από το διαμορφωμένο φως που ταξιδεύει εμπρός και πίσω στη γραμμή μέτρησης μία φορά και στη συνέχεια μετατρέπει την απόσταση που αντιπροσωπεύεται από αυτήν την καθυστέρηση φάσης με βάση το μήκος κύματος του διαμορφωμένου φωτός . Δηλαδή, η έμμεση μέθοδος χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του χρόνου που απαιτείται για να ταξιδέψει το φως εμπρός και πίσω από τη γραμμή μέτρησης.
Οι μετρητές απόστασης λέιζερ φάσης χρησιμοποιούνται γενικά στη μέτρηση απόστασης ακριβείας. Λόγω της υψηλής ακρίβειάς του, γενικά του επιπέδου χιλιοστών, προκειμένου να αντανακλά αποτελεσματικά το σήμα και να περιοριστεί ο στόχος μέτρησης σε ένα συγκεκριμένο σημείο ανάλογο με την ακρίβεια του οργάνου, αυτός ο αποστασιόμετρο είναι εξοπλισμένος με μια ανάκλαση που ονομάζεται συνεργατικός στόχος. καθρέφτης.
Εάν η γωνιακή συχνότητα του διαμορφωμένου φωτός είναι ω, και η καθυστέρηση φάσης που δημιουργείται από μια διαδρομή μετ' επιστροφής στην απόσταση D που θα μετρηθεί είναι φ, τότε ο αντίστοιχος χρόνος t μπορεί να εκφραστεί ως:
t=φ/ω
Αντικαθιστώντας αυτή τη σχέση με την εξίσωση (3-6), η απόσταση D μπορεί να εκφραστεί ως
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Στον τύπο:
φ--Η συνολική καθυστέρηση φάσης που παράγεται από το σήμα που ταξιδεύει εμπρός και πίσω στη γραμμή μέτρησης.
ω--Η γωνιακή συχνότητα του διαμορφωμένου σήματος, ω=2πf.
U--Μήκος μονάδας, η τιμή είναι ίση με το 1/4 του μήκους κύματος διαμόρφωσης
N--Ο αριθμός των διαμορφωμένων ημιμηκών κύματος που περιέχονται στη γραμμή μέτρησης.
Δφ--Η καθυστέρηση φάσης που παράγεται από το σήμα που ταξιδεύει εμπρός και πίσω στη γραμμή μέτρησης είναι μικρότερη από το π.
ΔN--Το κλασματικό τμήμα του διαμορφωμένου κύματος που περιέχεται στη γραμμή μέτρησης που είναι μικρότερο από το μισό μήκος κύματος.
ΔN=φ/ω
Υπό δεδομένη διαμόρφωση και τυπικές ατμοσφαιρικές συνθήκες, η συχνότητα c/(4πf) είναι σταθερή. Αυτή τη στιγμή, η μέτρηση της απόστασης γίνεται η μέτρηση του αριθμού των ημιμηκών κύματος που περιέχονται στη γραμμή μέτρησης και η μέτρηση του κλασματικού μέρους μικρότερου από το μισό μήκος κύματος, δηλαδή η μέτρηση του N ή φ, λόγω της ανάπτυξης της σύγχρονης τεχνολογίας μηχανικής κατεργασίας ακριβείας και τεχνολογίας μέτρησης ραδιοφάσης, η μέτρηση του φ έχει φτάσει σε υψηλή ακρίβεια.
Για να μετρηθεί η γωνία φάσης φ που είναι μικρότερη από π, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικές μέθοδοι για τη μέτρησή της. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες είναι η μέτρηση καθυστερημένης φάσης και η ψηφιακή μέτρηση φάσης. Οι αποστάσεις λέιζερ μικρής εμβέλειας χρησιμοποιούν όλοι την αρχή της ψηφιακής μέτρησης φάσης για να λάβουν φ.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, γενικά, οι αποστασιοποιητές λέιζερ φάσης χρησιμοποιούν συνεχή εκπομπή ακτίνων λέιζερ με διαμορφωμένα σήματα. Προκειμένου να επιτευχθεί υψηλή ακρίβεια στην εμβέλεια, είναι απαραίτητο να διαμορφώσετε έναν συνεργατικό στόχο. Ο φορητός αποστασιόμετρο λέιζερ που λανσαρίστηκε είναι ένας παλμικός αποστασιόμετρο λέιζερ. Άλλος ένας νέος αποστασιόμετρο στο όργανο. Δεν είναι μόνο μικρό σε μέγεθος και μικρό σε βάρος, αλλά υιοθετεί επίσης την τεχνολογία διεύρυνσης και υποδιαίρεσης παλμών μέτρησης ψηφιακής φάσης. Μπορεί να επιτύχει ακρίβεια σε επίπεδο χιλιοστού χωρίς συνεργατικό στόχο. Το εύρος μέτρησης έχει ξεπεράσει τα 100 μέτρα και μπορεί να εμφανίσει άμεσα και με ακρίβεια την απόσταση. Είναι το πιο πρόσφατο πρότυπο όργανο μέτρησης μήκους για μετρήσεις μηχανικής ακριβείας μικρής εμβέλειας και μέτρηση επιφάνειας κτιρίου. Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο τώρα είναι η σειρά φορητών αποστάσεων λέιζερ DISTO που παράγεται από τη Leica.
