Ứng dụng và lý thuyết về công cụ tìm phạm vi laser pha
Máy đo khoảng cách laser pha sử dụng sự điều chế biên độ của chùm tia laser để đo độ trễ pha được tạo ra bởi ánh sáng điều chế đi qua lại đường khảo sát một lần, sau đó chuyển đổi khoảng cách được biểu thị bằng độ trễ pha theo bước sóng của ánh sáng điều chế . Nghĩa là, phương pháp gián tiếp được sử dụng để đo thời gian cần thiết để ánh sáng truyền qua đường khảo sát.
Máy đo khoảng cách laser pha thường được sử dụng trong đo khoảng cách chính xác. Do độ chính xác cao, thường ở mức milimet, để phản xạ tín hiệu một cách hiệu quả và giới hạn mục tiêu đo được ở một điểm cụ thể tương xứng với độ chính xác của thiết bị, máy đo khoảng cách này được trang bị một gương phản xạ gọi là mục tiêu hợp tác. gương.
Nếu tần số góc của ánh sáng được điều chế là ω và độ trễ pha được tạo ra bởi một chuyến đi khứ hồi trên khoảng cách D cần đo là φ, thì thời gian tương ứng t có thể được biểu thị bằng:
t=φ/ω
Thay thế mối quan hệ này vào (3-6) khoảng cách D có thể được biểu thị bằng
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ cộng Δφ)
=c/4f (N cộng ΔN)=U(N cộng )
Trong công thức:
φ——Tổng độ trễ pha được tạo ra bởi tín hiệu quay đi quay lại đường đo một lần.
ω——Tần số góc của tín hiệu điều chế, ω=2πf.
U——đơn vị chiều dài, giá trị bằng 1/4 bước sóng điều chế
N——Số lượng nửa bước sóng được điều chế có trong đường khảo sát.
Δφ——Phần độ trễ pha nhỏ hơn π được tạo ra bởi tín hiệu quay đi quay lại đường đo một lần.
ΔN——Phần phân đoạn của sóng điều chế chứa trong đường khảo sát nhỏ hơn một nửa bước sóng.
ΔN=φ/ω
Trong điều kiện điều chế và khí quyển tiêu chuẩn đã cho, tần số c/(4πf) là một hằng số. Lúc này, phép đo khoảng cách trở thành phép đo số nửa bước sóng có trong đường khảo sát và phép đo phần phân đoạn nhỏ hơn nửa bước sóng, nghĩa là N Hoặc φ, do sự phát triển của công nghệ hiện đại công nghệ gia công chính xác và công nghệ đo pha vô tuyến, phép đo φ đã đạt độ chính xác rất cao.
Để đo góc pha φ nhỏ hơn π, có thể sử dụng các phương pháp khác nhau để đo nó. Thông thường, phép đo pha trễ và phép đo pha kỹ thuật số được sử dụng rộng rãi nhất. Công cụ tìm phạm vi laser tầm ngắn sử dụng nguyên lý đo pha kỹ thuật số để thu được φ.
Nói chung, công cụ tìm phạm vi laser pha sử dụng chùm tia laser có tín hiệu được điều chế để phát ra liên tục. Để có được phép đo phạm vi có độ chính xác cao, cần phải cấu hình mục tiêu hợp tác. Công cụ tìm phạm vi laser cầm tay là công cụ tìm phạm vi laser xung. Một loại máy đo khoảng cách mới khác trong thiết bị, nó không chỉ có kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ mà còn sử dụng công nghệ phân chia và mở rộng xung đo pha kỹ thuật số, có thể đạt được độ chính xác đến từng milimet mà không cần mục tiêu hợp tác. Phạm vi đo đã vượt quá 100m và nó có thể hiển thị khoảng cách trực tiếp một cách nhanh chóng và chính xác. Đây là dụng cụ đo chiều dài tiêu chuẩn mới nhất trong đo lường kỹ thuật chính xác chính xác tầm ngắn và đo diện tích tòa nhà. Được sử dụng rộng rãi nhất là máy đo khoảng cách laser cầm tay dòng DISTO do Công ty Leica sản xuất.
