Принципът и приложението на фазовия лазерен далекомер
Фазовият лазерен далекомер използва лазерен лъч за модулиране на амплитудата и измерване на фазовото забавяне, генерирано от модулираната светлина, движеща се напред-назад към измервателната линия, и след това преобразува разстоянието, представено от това фазово забавяне, въз основа на дължината на вълната на модулираната светлина. Индиректният метод се използва за определяне на времето, необходимо на светлината да пътува напред и назад през измервателната линия.
Фазовите лазерни далекомери обикновено се използват при прецизно определяне на разстояние. Поради високата си точност, обикновено на ниво милиметър, с цел ефективно отразяване на сигнала и ограничаване на измерената цел до определена точка, която е пропорционална на точността на инструмента, този тип далекомер е оборудван с рефлектор, наречен кооперативна цел.
Ако честотата на ъгъла на модулация е ω, фазовото закъснение, генерирано от двупосочно пътуване на разстоянието D, което трябва да се измери, е φ, тогава съответното време t може да се изрази като:
T= φ/ω
Заместването на тази връзка в разстоянието D на уравнението (3-6) може да се изрази като
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π плюс Δφ)
=C/4f (N плюс Δ N) =U (N плюс )
В уравнението:
φ—— Общото фазово забавяне, генерирано от сигнал, пътуващ напред-назад към линията.
ω—— Ъгловата честота на модулирания сигнал, ω= 2 π f.
U - Единична дължина, числена стойност, равна на 1/4 дължина на вълната на модулация
N - Броят на модулираните полувълни, включени в измервателната линия.
Δφ—— Сигналът генерира фазово закъснение по-малко от π при едно отиване и връщане към измервателната линия.
Δ N - Дробната част от модулационната вълна, съдържаща се в измервателната линия, която е по-малка от половината от дължината на вълната.
Δ N= φ/ω
При дадена модулация и стандартни атмосферни условия честотата c/(4 π f) е константа и измерването на разстоянието се превръща в измерване на броя половин дължини на вълната, включени в линията на измерване, и измерване на частични части, по-малки от половината дължини на вълната , т.е. N или φ, Благодарение на развитието на съвременната технология за прецизна обработка и технологията за радиофазово измерване φ Измерването е постигнало висока точност.
За да се измери фазовият ъгъл, по-малък от π φ, могат да се използват различни методи за измерване, като най-често използваните методи са фазово измерване със закъснение и цифрово фазово измерване. Лазерните далекомери с малък обхват използват принципа на цифрово фазово измерване, за да получат φ.
Както бе споменато по-горе, по принцип фазовите лазерни далекомери използват непрекъснат лазерен лъч с модулирани сигнали. За да се постигне висока точност на обхвата, кооперативните цели трябва да бъдат конфигурирани. Представените ръчни лазерни далекомери са друг нов тип далекомери сред импулсните лазерни далекомери, които не само имат малък размер и леко тегло, но също така използват технология за разширяване на импулса и разделяне на цифрови фази. Без необходимост от кооперативни мишени, може да се постигне точност на милиметрово ниво и обхватът на измерване е надхвърлил 100 м, и може бързо и точно да покаже разстоянието директно. Това е най-новият тип стандартен инструмент за измерване на дължина при прецизно инженерно измерване на къси разстояния и измерване на строителна площ. Най-широко използваният е ръчният лазерен далекомер от серията DISTO, произведен от Leica Company.
