Het principe en gebruik van laserafstandsmeter
Het principe van laserafstandsmeter
Laserafstandsmeters gebruiken over het algemeen twee methoden om afstanden te meten: pulsmethode en fasemethode. Het proces van het variëren van de pulsmethode is als volgt: de laser die door de afstandsmeter wordt uitgezonden, wordt gereflecteerd door het gemeten object en vervolgens ontvangen door de afstandsmeter, en de afstandsmeter registreert tegelijkertijd de tijd van de laser heen en weer. De helft van het product van de lichtsnelheid en de heen- en terugreistijd is de afstand tussen de afstandsmeter en het gemeten object. De nauwkeurigheid van afstandsmeting met de pulsmethode is over het algemeen ongeveer plus /- 1 meter. Daarnaast is de meetblinde zone van dit type afstandsmeter over het algemeen zo'n 15 meter. Laserafstandsmeting is een methode voor afstandsmeting bij lichtgolfafstandsmeting. Als licht met snelheid c door de lucht reist en tijd t nodig heeft om heen en weer te gaan tussen twee punten A en B, dan kan de afstand D tussen de punten A en B als volgt worden gebruikt.
D=ct/2
In de formule:
D——de afstand tussen twee punten A en B van het station;
c—— de snelheid van het licht dat zich voortplant in de atmosfeer;
t——De tijd die licht nodig heeft om één keer heen en weer te gaan tussen A en B.
Uit de bovenstaande formule blijkt dat het meten van de afstand van A en B in feite het meten van de tijd t van lichtvoortplanting is. Volgens de verschillende methoden om tijd te meten, kunnen laserafstandsmeters meestal worden onderverdeeld in twee soorten metingen: pulstype en fasetype.
Fase laser afstandsmeter
De faselaserafstandsmeter gebruikt de frequentie van de radioband om de amplitude van de laserstraal te moduleren en de fasevertraging te meten die wordt gegenereerd door het gemoduleerde licht dat één keer heen en weer gaat naar de onderzoekslijn, en converteert vervolgens de afstand die wordt weergegeven door de fasevertraging volgens de golflengte van het gemoduleerde licht. Dat wil zeggen, de indirecte methode wordt gebruikt om de tijd te meten die het licht nodig heeft om door de onderzoekslijn te reizen. Faselaserafstandsmeters worden over het algemeen gebruikt bij nauwkeurige afstandsmetingen. Vanwege zijn hoge precisie, meestal op millimeterniveau, om het signaal effectief te reflecteren en het gemeten doel te beperken tot een specifiek punt dat in overeenstemming is met de nauwkeurigheid van het instrument, is deze afstandsmeter uitgerust met een reflector die een coöperatief doel wordt genoemd. spiegel. Als de hoekfrequentie van het gemoduleerde licht ω is, en de fasevertraging die wordt gegenereerd door één heen- en terugreis over de te meten afstand D gelijk is aan φ, dan kan de corresponderende tijd t worden uitgedrukt als:
t=φ/ω
Door deze relatie te vervangen door (3-6) kan de afstand D worden uitgedrukt als
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ plus Δφ)
=c/4f(N plus ΔN)=U(N plus )
In de formule:
φ——De totale fasevertraging die wordt gegenereerd doordat het signaal één keer heen en weer gaat naar de meetlijn.
ω——De hoekfrequentie van het modulerende signaal, ω=2πf.
U——eenheidslengte, de waarde is gelijk aan 1/4 modulatiegolflengte
N——Het aantal gemoduleerde halve golflengten in de onderzoekslijn.
Δφ——Het deel van de fasevertraging kleiner dan π dat wordt gegenereerd door het signaal dat één keer heen en weer gaat naar de meetlijn.
ΔN——Het fractionele deel van de modulatiegolf in de onderzoekslijn dat minder is dan de helft van de golflengte.
ΔN=φ/ω
Onder de gegeven modulatie en standaard atmosferische omstandigheden is de frequentie c/(4πf) een constante. Op dit moment wordt de meting van de afstand de meting van het aantal halve golflengten in de onderzoekslijn en de meting van het fractionele deel kleiner dan de halve golflengte, dat wil zeggen N of φ, vanwege de ontwikkeling van modern precisiebewerkingstechnologie en radiofasemeettechnologie, de meting van φ heeft een zeer hoge nauwkeurigheid bereikt. Om de fasehoek φ te meten die kleiner is dan π, kunnen verschillende methoden worden gebruikt om deze te meten. Gewoonlijk worden vertragingsfasemeting en digitale fasemeting het meest gebruikt. Momenteel gebruiken laserafstandsmeters met een kort bereik het principe van digitale fasemeting om φ te verkrijgen.
Over het algemeen gebruikt de faselaserafstandsmeter een laserstraal met een gemoduleerd signaal om continu uit te zenden. Om een uiterst nauwkeurige afstandsmeting te verkrijgen, moet een samenwerkend doel worden geconfigureerd. De draagbare laserafstandsmeter die momenteel wordt gelanceerd, is een gepulste laserafstandsmeter. Een ander nieuw type afstandsmeter in de afstandsmeter, het is niet alleen klein van formaat en licht in gewicht, maar maakt ook gebruik van digitale fasemetingspulsverbreding en onderverdelingstechnologie, die nauwkeurigheid op millimeterniveau kan bereiken zonder de noodzaak van samenwerkende doelen. Het meetbereik is meer dan 100 meter en kan de afstand snel en nauwkeurig direct weergeven. Het is het nieuwste standaard lengtemeetinstrument voor precisiemetingen op korte afstand en meting van bouwoppervlakken.
