Δύο μέθοδοι για τη μέτρηση της απόστασης: μέθοδος παλμού και αρχή μεθόδου φάσης
Ο μετρητής απόστασης είναι ένα εργαλείο για τη μέτρηση του μήκους ή της απόστασης και μπορεί να συνδυαστεί με εξοπλισμό μέτρησης γωνίας ή μονάδες για τη μέτρηση παραμέτρων όπως η γωνία και το εμβαδόν. Υπάρχουν πολλές μορφές αποστάσεων, συνήθως μια μακριά κυλινδρική δομή που αποτελείται από έναν αντικειμενικό φακό, έναν προσοφθάλμιο φακό, μια συσκευή οθόνης (η οποία μπορεί να είναι ενσωματωμένη), μια μπαταρία και άλλα εξαρτήματα.
Οι μετρητές απόστασης λέιζερ μπορούν επίσης να εκπέμπουν πολλαπλούς παλμούς λέιζερ για να προσδιορίσουν εάν ένα αντικείμενο απομακρύνεται ή κοντά στην πηγή φωτός μέσω του φαινομένου Doppler.
Αρχές του μετρητή απόστασης
Οι αποστασιοποιητές λέιζερ χρησιμοποιούν γενικά δύο μεθόδους για τη μέτρηση της απόστασης: μέθοδο παλμού και μέθοδο φάσης. Η διαδικασία της εμβέλειας παλμών είναι η εξής: το λέιζερ που εκπέμπεται από τον αποστασιόμετρο ανακλάται από το μετρούμενο αντικείμενο και στη συνέχεια λαμβάνεται από τον μετρητή απόστασης, ο οποίος καταγράφει ταυτόχρονα το χρόνο της διαδρομής του λέιζερ εμπρός και πίσω. Το μισό του γινόμενου της ταχύτητας του φωτός και του χρόνου μετ' επιστροφής είναι η απόσταση μεταξύ του μετρητή απόστασης και του αντικειμένου που μετράται. Η ακρίβεια της μεθόδου παλμού για τη μέτρηση της απόστασης είναι γενικά περίπου +/-1 μέτρα. Επιπλέον, το τυφλό σημείο μέτρησης αυτού του τύπου αποστασιόμετρου είναι γενικά περίπου 15 μέτρα.
Η εμβέλεια λέιζερ είναι μια μέθοδος μέτρησης απόστασης στην περιοχή οπτικών κυμάτων. Εάν το φως διαδίδεται στον αέρα με ταχύτητα c και A Εάν ο χρόνος που απαιτείται για ένα ταξίδι μετ' επιστροφής μεταξύ δύο σημείων B είναι t, τότε A Η απόσταση D μεταξύ δύο σημείων B μπορεί να εκφραστεί ως εξής.
D=ct/2
Στον τύπο:
D - Δοκιμαστική απόσταση AB μεταξύ δύο σημείων.
Η ταχύτητα διάδοσης του φωτός στην ατμόσφαιρα.
T-optical μετ' επιστροφής A Ο χρόνος που απαιτείται για μία φορά.
Όπως φαίνεται από την παραπάνω εξίσωση, για τη μέτρηση του A Η απόσταση B μετρά στην πραγματικότητα το χρόνο t διάδοσης του φωτός. Σύμφωνα με διαφορετικές μεθόδους μέτρησης, οι αποστασιοποιητές λέιζερ μπορούν συνήθως να χωριστούν σε δύο μορφές μέτρησης: παλμική και φάση.
Αποστασιόμετρο λέιζερ τύπου φάσης
Ο αποστασιόμετρο λέιζερ φάσης είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί τη συχνότητα της ζώνης ραδιοφώνου για να διαμορφώσει το πλάτος της δέσμης λέιζερ και να μετρήσει την καθυστέρηση φάσης που δημιουργείται από το διαμορφωμένο φως που ταξιδεύει εμπρός και πίσω στη γραμμή μέτρησης. Με βάση το μήκος κύματος του διαμορφωμένου φωτός, η απόσταση που αντιπροσωπεύεται από αυτή την καθυστέρηση φάσης στη συνέχεια μετατρέπεται. Η έμμεση μέθοδος χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του χρόνου που απαιτείται για το φως να ταξιδέψει εμπρός και πίσω μέσω της γραμμής μέτρησης, όπως φαίνεται στο σχήμα.
Οι μετρητές απόστασης λέιζερ φάσης χρησιμοποιούνται γενικά στην εμβέλεια ακριβείας. Λόγω της υψηλής ακρίβειάς του, συνήθως στο εύρος χιλιοστών, προκειμένου να αντανακλά αποτελεσματικά τα σήματα και να περιοριστεί ο μετρούμενος στόχος σε ένα συγκεκριμένο σημείο που είναι ανάλογο με την ακρίβεια του οργάνου, αυτός ο τύπος αποστασιόμετρου είναι εξοπλισμένος με έναν ανακλαστήρα που ονομάζεται συνεργατικός στόχος.
