Принцип і застосування фазового лазерного далекоміра
Фазовий лазерний далекомір використовує лазерний промінь для модуляції амплітуди та вимірювання фазової затримки, створеної модульованим світлом, що рухається вперед і назад до лінії вимірювання, а потім перетворює відстань, представлену цією фазовою затримкою, на основі довжини хвилі модульованого світла. Непрямий метод використовується для визначення часу, необхідного для проходження світла вперед і назад через вимірювальну лінію.
Фазові лазерні далекоміри, як правило, використовуються для точного вимірювання дальності. Завдяки високій точності, як правило, на міліметровому рівні, для ефективного відображення сигналу та обмеження вимірюваної цілі до певної точки, пропорційної точності приладу, цей тип далекоміра оснащено відбивачем, який називається кооперативною ціллю.
Якщо частота кута модуляції дорівнює ω, фазова затримка, створена двостороннім проходженням на відстані D, яку потрібно виміряти, дорівнює φ, тоді відповідний час t можна виразити як:
T= φ/ω
Підставляючи це співвідношення у відстань D рівняння (3-6), можна виразити як
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π плюс Δφ)
=C/4f (N плюс Δ N) =U (N плюс )
У рівнянні:
φ—— Загальна фазова затримка, створена сигналом, що переміщується вперед і назад до лінії.
ω—— Кутова частота модульованого сигналу, ω= 2 π f.
U - одиниця довжини, числове значення дорівнює 1/4 довжини хвилі модуляції
N - кількість модульованих напівхвиль, включених у лінію вимірювання.
Δφ—— Сигнал генерує фазову затримку менше ніж π за одне проходження до лінії вимірювання.
Δ N – дробова частина хвилі модуляції, що міститься в вимірювальній лінії, менша за половину довжини хвилі.
Δ N= φ/ω
За заданої модуляції та стандартних атмосферних умов частота c/(4 π f) є постійною, а вимірювання відстані стає вимірюванням кількості половинних довжин хвиль, включених у лінію вимірювання, і вимірюваннями дробових частин, менших за половину довжин хвиль. , тобто N або φ, Завдяки розвитку сучасної технології точної обробки та технології радіофазового вимірювання φ Вимірювання досягло високої точності.
Щоб виміряти фазовий кут, менший за π φ, можна використовувати різні методи вимірювання, і найбільш часто використовуваними методами є вимірювання фази із затримкою та цифрове вимірювання фази. Лазерні далекоміри малої дії використовують принцип цифрового вимірювання фази для отримання φ.
Як зазначалося вище, у фазових лазерних далекомірах зазвичай використовується безперервний лазерний промінь із модульованими сигналами. Щоб досягти високої точності вимірювання дальності, потрібно налаштувати спільні цілі. Представлені портативні лазерні далекоміри є ще одним новим типом далекомірів серед імпульсних лазерних далекомірів, які не тільки мають невеликі розміри та малу вагу, але також використовують технологію цифрового вимірювання фази імпульсу з розширенням і поділом. Без необхідності спільних мішеней можна досягти міліметрової точності, а діапазон вимірювання перевищив 100 м, і він може швидко й точно відображати відстань безпосередньо. Це найновіший тип стандартного інструменту для вимірювання довжини в точних інженерних вимірюваннях малої дальності та вимірюванні будівельних площ. Найбільш поширеним є портативний лазерний далекомір серії DISTO виробництва компанії Leica.
