Applicazione e teoria del telemetro laser a fase
Il telemetro laser di fase utilizza la modulazione di ampiezza del raggio laser per misurare il ritardo di fase generato dalla luce modulata che va avanti e indietro verso la linea di rilevamento una volta, quindi converte la distanza rappresentata dal ritardo di fase in base alla lunghezza d'onda della luce modulata . Cioè, il metodo indiretto viene utilizzato per misurare il tempo necessario affinché la luce percorra la linea di rilevamento.
I telemetri laser a fase sono generalmente utilizzati nella misurazione di precisione della distanza. Grazie alla sua elevata precisione, generalmente a livello millimetrico, per riflettere efficacemente il segnale e limitare il bersaglio misurato ad un punto specifico commisurato alla precisione dello strumento, questo telemetro è dotato di un riflettore chiamato bersaglio cooperativo. specchio.
Se la frequenza angolare della luce modulata è ω, e il ritardo di fase generato da un viaggio di andata e ritorno sulla distanza D da misurare è φ, allora il tempo corrispondente t può essere espresso come:
t=φ/ω
Sostituendo questa relazione in (3-6) la distanza D può essere espressa come
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ più Δφ)
=c/4f (N più ΔN)=U(N più )
Nella formula:
φ——Il ritardo di fase totale generato dal segnale che va avanti e indietro alla linea di misurazione una volta.
ω——La frequenza angolare del segnale modulante, ω=2πf.
U——lunghezza unitaria, il valore è pari a 1/4 della lunghezza d'onda della modulazione
N——Il numero di semilunghezze d'onda modulate incluse nella linea di rilevamento.
Δφ——La porzione di ritardo di fase inferiore a π generata dal segnale che va avanti e indietro alla linea di misurazione una volta.
ΔN——La parte frazionaria dell'onda di modulazione contenuta nella linea di rilevamento che è inferiore alla metà della lunghezza d'onda.
ΔN=φ/ω
Sotto la modulazione data e le condizioni atmosferiche standard, la frequenza c/(4πf) è una costante. A questo punto, la misura della distanza diventa la misura del numero di semilunghezze d'onda contenute nella linea di rilevamento e la misura della parte frazionaria inferiore alla semilunghezza d'onda, cioè N O φ, a causa dello sviluppo dei moderni tecnologia di lavorazione di precisione e tecnologia di misurazione della fase radio, la misurazione di φ ha raggiunto una precisione molto elevata.
Per misurare l'angolo di fase φ inferiore a π, è possibile utilizzare diversi metodi per misurarlo. Di solito, la misurazione della fase di ritardo e la misurazione della fase digitale sono le più utilizzate. I telemetri laser a corto raggio utilizzano il principio della misurazione di fase digitale per ottenere φ.
In generale, il telemetro laser a fase utilizza un raggio laser con un segnale modulato da emettere continuamente. Per ottenere una misurazione della portata ad alta precisione, è necessario configurare un target cooperativo. Il telemetro laser portatile è un telemetro laser pulsato. Un altro nuovo tipo di telemetro nello strumento, non solo è di piccole dimensioni e leggero, ma utilizza anche la tecnologia di ampliamento e suddivisione degli impulsi di misurazione di fase digitale, che può raggiungere una precisione a livello millimetrico senza la necessità di un bersaglio cooperativo. Il campo di misurazione ha superato i 100 m e può mostrare direttamente la distanza in modo rapido e preciso. È l'ultimo strumento di misurazione della lunghezza standard nella misurazione di ingegneria di precisione di precisione a corto raggio e nella misurazione dell'area dell'edificio. Il più utilizzato è il telemetro laser portatile della serie DISTO prodotto dalla Leica Company.
