Fazinio lazerinio nuotolio ieškiklio principai ir pritaikymas
Fazinio lazerio nuotolio ieškiklis naudoja lazerio spindulį, kad moduliuotų amplitudę ir išmatuotų fazės delsą, kurią sukelia moduliavimo šviesa, vieną kartą judanti pirmyn ir atgal į matavimo liniją, o tada konvertuoja atstumą, rodomą šio fazės delsos, pagal moduliacinės šviesos bangos ilgį. . Tai reiškia, kad laikas, reikalingas šviesai praeiti pro matavimo liniją pirmyn ir atgal, matuojamas netiesioginiu metodu.
Fazinis lazerinis nuotolio ieškiklis paprastai naudojamas tiksliai nustatyti. Dėl didelio tikslumo, kuris paprastai yra milimetro lygis, siekiant efektyviai atspindėti signalą ir apriboti matavimo taikinį iki konkretaus taško, atitinkančio prietaiso tikslumą, tokio tipo nuotolio ieškiklyje yra veidrodis, vadinamas bendradarbiaujančiu taikiniu.
Jei moduliuotos šviesos kampinis dažnis yra ω, o fazės delsa, kurią sukuria kelionė pirmyn ir atgal matuojamu atstumu d, yra φ, tada atitinkamą laiką t galima išreikšti taip:
t=φ/ω
Pakeitus šį ryšį į lygtį (3-6), atstumas d gali būti išreikštas kaip
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Kur:
Φ —— Bendra fazės delsa, kurią sukelia signalas, einantis pirmyn ir atgal iš matavimo linijos vienu metu.
Ω – moduliacijos signalo kampinis dažnis, Ω=2π f.
U vieneto ilgis, reikšmė lygi 1/4 moduliacijos bangos ilgio.
N—— moduliacijos pusės bangos ilgio skaičius, įtrauktas į matavimo liniją.
Δ φ —— Dalis, kurioje fazės delsa yra mažesnė už π, kai signalas vienu metu keliauja į matavimo liniją ir iš jos.
ΔN—— Matavimo linijoje esanti moduliacijos bangos dalis yra mažesnė nei pusė bangos ilgio.
ΔN=φ/ω
Esant nurodytai moduliacijai ir standartinėms atmosferos sąlygoms, dažnis c/(4πf) yra pastovus, šiuo metu atstumo matavimas tampa pusės bangos ilgio, esančio tyrimo linijoje, matavimu ir trupmeninės dalies matavimu. nei pusės bangos ilgis, tai yra N arba φ matavimas. Dėl šiuolaikinės tikslaus apdirbimo technologijos ir radijo fazių matavimo technologijos plėtros φ matavimas pasiekė aukštą tikslumą.
Norint išmatuoti fazės kampą φ mažesnį nei π, galima naudoti skirtingus metodus. Paprastai uždelstos fazės matavimas ir skaitmeninis fazės matavimas yra plačiausiai naudojami, o trumpojo nuotolio lazeriniai tolimačiai naudoja skaitmeninio fazės matavimo principą, kad gautų φ.
Paprastai tariant, fazinis lazerinis nuotolio ieškiklis naudoja nuolatinį lazerio spindulio spinduliavimą su moduliavimo signalu, o norint pasiekti aukštą diapazono tikslumą, jame turi būti įrengti kooperatyviniai taikiniai. Rankinis lazerinis nuotolio ieškiklis yra dar vienas naujas impulsinio lazerinio nuotolio ieškiklio nuotolio ieškiklis, kuris yra ne tik mažas ir lengvas, bet ir naudoja skaitmeninę fazės matavimo impulsų išplėtimo padalijimo technologiją, kuri gali pasiekti milimetro tikslumą be bendradarbiavimo tikslų. , o matavimo diapazonas viršijo 100 m ir gali greitai ir tiksliai parodyti atstumą. Tai naujausias ilgio matavimo standartinis instrumentas atliekant trumpojo nuotolio tiksliuosius inžinerinius tyrimus ir pastatų statybos plotų tyrimus. Dabar plačiausiai naudojamas DISTO serijos rankinis lazerinis nuotolio ieškiklis, kurį gamina leica.
