Faz lazer telemetrenin prensipleri ve uygulamaları
Faz lazer telemetre, genliği modüle etmek ve modülasyon ışığının ölçüm çizgisine bir kez ileri geri gitmesinin neden olduğu faz gecikmesini ölçmek için lazer ışınını kullanır ve ardından bu faz gecikmesi tarafından temsil edilen mesafeyi modülasyon ışığının dalga boyuna göre dönüştürür. . Yani ışığın gidiş-dönüş ölçüm hattından geçmesi için gereken süre dolaylı yöntemle ölçülür.
Faz lazer telemetre genellikle hassas ölçümlerde kullanılır. Genellikle milimetre düzeyindeki yüksek doğruluğu nedeniyle, sinyali etkili bir şekilde yansıtmak ve ölçüm hedefini cihazın doğruluğuyla orantılı belirli bir noktayla sınırlamak için bu tür telemetre, işbirlikçi hedef adı verilen bir ayna ile donatılmıştır.
Modüle edilmiş ışığın açısal frekansı ω ise ve ölçülecek d mesafesindeki gidiş-dönüş tarafından oluşturulan faz gecikmesi φ ise, karşılık gelen t süresi şu şekilde ifade edilebilir:
t=φ/ω
Bu ilişkiyi (3-6) denkleminde yerine koyarsak, d mesafesi şu şekilde ifade edilebilir:
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Nerede:
Φ —— Sinyalin ölçüm hattından aynı anda ileri geri gitmesinden kaynaklanan toplam faz gecikmesi.
Ω-modülasyon sinyalinin açısal frekansı, Ω=2π f.
U-birim uzunluğu, değer 1/4 modülasyon dalga boyuna eşittir.
N—— Ölçüm hattına dahil edilen yarım dalga boyu modülasyon sayısı.
Δ φ —— Sinyal ölçüm hattına aynı anda gidip geldiğinde faz gecikmesinin π'den az olduğu kısım.
ΔN—— Ölçüm hattında bulunan modülasyon dalgasının kesirli kısmı dalga boyunun yarısından azdır.
ΔN=φ/ω
Verilen modülasyon ve standart atmosferik koşullar altında c/(4πf) frekansı sabittir, bu sırada mesafe ölçümü, araştırma hattında bulunan yarım dalga boyu sayısının ölçümü ve kesirli kısmın ölçümü daha az olur. yarım dalga boyundan, yani N veya φ ölçümünden daha fazladır. Modern hassas işleme teknolojisinin ve radyo faz ölçüm teknolojisinin gelişmesi nedeniyle φ ölçümü yüksek bir doğruluğa ulaştı.
Faz açısını φ π'den küçük ölçmek için, bunu ölçmek için farklı yöntemler kullanılabilir. Genellikle gecikmeli faz ölçümü ve dijital faz ölçümü en yaygın kullanılanlardır ve kısa menzilli lazer telemetrelerin tümü φ elde etmek için dijital faz ölçüm prensibini kullanır.
Genel olarak konuşursak, faz lazer telemetre, modülasyon sinyali ile sürekli lazer ışınının emisyonunu kullanır ve yüksek menzil doğruluğu elde etmek için işbirlikçi hedeflerle donatılması gerekir. Elde taşınan lazer telemetre, darbe lazerli telemetredeki bir başka yeni telemetredir; yalnızca küçük boyutlu ve hafif olmakla kalmaz, aynı zamanda işbirlikçi hedefler olmadan milimetre düzeyinde doğruluk elde edebilen dijital faz ölçümlü darbe genişletme alt bölüm teknolojisini de benimser. ve ölçüm aralığı 100 m'yi aştı ve mesafeyi doğrudan hızlı ve doğru bir şekilde görüntüleyebilir. Kısa mesafeli hassas mühendislik araştırmalarında ve bina inşaat alanı araştırmalarında en son uzunluk ölçüm standardı cihazıdır. Şu anda en yaygın olarak kullanılanı, Leica tarafından üretilen DISTO serisi elde taşınır lazer telemetredir.
