Принципи и приложения на фазирани лазерни далекомери
Лазерният далекомер от фазов тип е използването на модулация на амплитудата на лазерния лъч и определяне на модулирана светлина към и от линията на измерване на фазовото закъснение, генерирано веднъж, и след това според дължината на вълната на модулираната светлина, преобразуването на фазовото закъснение, представено от разстоянието. Това е индиректният метод за определяне на времето, необходимо на светлината чрез измерване на двупосочна линия.
Лазерните далекомери от фазов тип обикновено се използват за прецизно определяне на разстояние. Поради високата си точност, обикновено в милиметрова скала, с цел ефективно отразяване на сигнала и ограничаване на определянето на целта до конкретна точка, съизмерима с точността на инструмента, такива далекомери са конфигурирани с огледало, известно като кооперативна цел.
Ако ъгловата честота на модулираната светлина е ω и фазовото закъснение, получено от едно отиване и връщане на разстоянието, което трябва да се измери D, е φ, съответното време t може да се изрази като:
t=φ/ω
Замествайки тази връзка в (3-6), разстоянието D може да се изрази като
D=1/2 ct=1/2 c-φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Eq:
φ - общото фазово закъснение, произведено от сигнала, пътуващ до и от линията за изследване веднъж.
ω - ъглова честота на модулиращия сигнал, ω=2πf.
U - единица дължина, стойността е равна на 1/4 дължина на вълната на модулация
N - броят на модулиращите полувълни, съдържащи се в измервателната линия.
Δφ - частта от сигнала, преминаваща към и от линията, която произвежда фазово забавяне по-малко от π наведнъж.
ΔN - дробната част от модулиращата вълна, съдържаща се в линията, която е по-малка от половината дължина на вълната.
ΔN=φ/ω
При дадена модулация и стандартни атмосферни условия честотата c / (4πf) е константа, в този момент измерването на разстоянието се е превърнало в измерване на броя на половин дължини на вълната, съдържащи се в измервателната линия и по-малко от половината дължина на вълната на дробната част от измерването на измерването на N или φ, поради развитието на съвременната технология за прецизна обработка и технологията за измерване на радиофазата, измерването на φ е достигнало висока степен на точност.
За да се измери фазовият ъгъл φ по-малък от π, може да се измери по различни методи, обикновено най-широко използваният е измерването на забавената фаза и цифровото измерване на фазата, лазерният далекомер с малък обсег се използва за получаване на φ на принципа на цифрово фазово измерване.
От гореспоменатите общи обстоятелства лазерен далекомер от фазов тип, използващ непрекъснато излъчване на лазерни лъчи с модулирани сигнали, за да се получи високо прецизно измерване на обхвата, също трябва да се конфигурира целта за сътрудничество, а въвеждането на ръчния лазерен далекомер е импулсен лазерен далекомер и нов тип далекомер, той е не само с малък размер и леко тегло, но също така и използването на технология за интерполация на дигитално фазово измерване на импулса, няма нужда да си сътрудничи с целта за постигане на точност на милиметрово ниво, обхватът на измерване е повече от 100 м и може бързо и точно да покаже разстоянието директно. Това е прецизно инженерно измерване на къси разстояния, измерване на строителна площ в най-новия тип стандартен апарат за измерване на дължина. Сега най-широко използваният е ръчният лазерен далекомер от серията DISTO, произведен от leica.
