Harorat va namlikni kuzatish va masofani o'lchash asbobining printsipial tahlili
Lazer masofa o'lchagichlari odatda masofani o'lchash uchun ikkita usuldan foydalanadilar: puls usuli va faza usuli. Impuls diapazonini o'lchash jarayoni quyidagicha: masofa o'lchagich tomonidan chiqarilgan lazer o'lchangan ob'ekt tomonidan aks ettiriladi va keyin masofa o'lchagich tomonidan qabul qilinadi, u bir vaqtning o'zida lazerning aylanish vaqtini qayd qiladi. Yorug'lik tezligi va aylanish vaqti mahsulotining yarmi masofa o'lchagich va o'lchanayotgan ob'ekt orasidagi masofadir. Masofani o'lchash uchun impuls usulining aniqligi odatda plyus /-1 metr atrofida. Bundan tashqari, ushbu turdagi masofa o'lchagichning o'lchov ko'r zonasi odatda 15 metrni tashkil qiladi.
Lazer diapazoni yorug'lik to'lqini diapazonida masofani o'lchash usuli hisoblanadi. Agar yorug'likning havoda c tezlikda A va B nuqtalar orasida oldinga va orqaga harakatlanishi uchun zarur bo'lgan vaqt t bo'lsa, A va B nuqtalar orasidagi D masofani quyidagicha tasvirlash mumkin.
D% 7b{0}}ct/2
Tenglamada:
D - A va B stantsiyasining ikkita nuqtasi orasidagi masofa;
C - atmosferada yorug'likning tarqalish tezligi;
T - yorug'likning A va B oralig'ida oldinga va orqaga harakatlanishi uchun zarur bo'lgan vaqt.
Yuqoridagi tenglamadan ko'rinib turibdiki, A va B masofalarini o'lchash uchun aslida yorug'lik tarqalish vaqtini t o'lchash kerak. Turli o'lchov usullariga ko'ra, lazer diapazoni odatda ikkita o'lchov shakliga bo'linishi mumkin: puls turi va faza turi.
Fazali lazer masofa o'lchagich
Fazali lazer diapazoni o'lchagich lazer nurining amplitudasini modulyatsiya qilish va o'lchash chizig'iga oldinga va orqaga o'tadigan modulyatsiyalangan yorug'lik tomonidan yaratilgan faza kechikishini o'lchash uchun radio diapazoni chastotasidan foydalanadi. Keyinchalik, modulyatsiyalangan yorug'likning to'lqin uzunligiga asoslanib, bu faza kechikishi bilan ifodalangan masofa aylantiriladi. Rasmda ko'rsatilganidek, o'lchov chizig'i bo'ylab yorug'likning oldinga va orqaga o'tishi uchun zarur bo'lgan vaqtni aniqlash uchun bilvosita usul qo'llaniladi.
Fazali lazer masofa o'lchagichlari odatda aniq diapazonda qo'llaniladi. Signalni samarali aks ettirish va o'lchangan nishonni asbobning aniqligiga mutanosib bo'lgan ma'lum bir nuqtaga cheklash uchun odatda millimetr darajasida yuqori aniqligi tufayli, bu turdagi masofa o'lchagich kooperativ nishon deb ataladigan reflektor bilan jihozlangan.
Agar modulyatsiya burchagi chastotasi ō bo'lsa, o'lchanadigan D masofasida aylanma aylanish natijasida hosil bo'lgan fazaning kechikishi ph bo'lsa, tegishli vaqt t ni quyidagicha ifodalash mumkin:
T= φ/ω
Bu munosabatni tenglamaning D masofasiga (3-6) almashtirish quyidagicha ifodalanishi mumkin
D=1/2 ct=1/2 c· ph/ō= C/(4 p f) (N p plus Dph)
=C/4f (N plyus D N) =U (N ortiqcha )
Tenglamada:
ph—— chiziqqa oldinga va orqaga harakatlanuvchi signal tomonidan hosil qilingan umumiy faza kechikishi.
ō—— Modulyatsiyalangan signalning burchak chastotasi, ō= 2 p f.
U - birlik uzunligi, 1/4 modulyatsiya to'lqin uzunligiga teng raqamli qiymat
N - o'lchov chizig'iga kiritilgan modulyatsiyalangan yarim to'lqin uzunliklari soni.
Dph—— Signal o‘lchash chizig‘iga bir marta aylanishda p dan kam fazali kechikish hosil qiladi.
D N - to'lqin uzunligining yarmidan kam bo'lgan o'lchov chizig'ida joylashgan modulyatsiya to'lqinining kasr qismi.
Δ N= φ/ω
Berilgan modulyatsiya va standart atmosfera sharoitida c/(4 p f) chastotasi doimiy bo'lib, masofani o'lchash o'lchov chizig'iga kiritilgan yarim to'lqin uzunliklari sonini o'lchash va yarim to'lqin uzunligidan kamroq fraksiyonel qismlarni o'lchashga aylanadi. , ya'ni N yoki ph, Zamonaviy nozik ishlov berish texnologiyasi va radio fazani o'lchash texnologiyasining rivojlanishi tufayli ph O'lchov yuqori aniqlikka erishdi.
p ph dan kichik bo'lgan faza burchagini o'lchash uchun o'lchash uchun turli usullardan foydalanish mumkin va eng ko'p ishlatiladigan usullar kechikish fazasini o'lchash va raqamli fazani o'lchashdir. Hozirgi vaqtda qisqa masofali lazer masofa o'lchagichlari ph ni olish uchun raqamli fazani o'lchash printsipidan foydalanadi.
Yuqorida aytib o'tilganidek, umuman olganda, fazali lazerli masofa o'lchagichlar modulyatsiyalangan signallarga ega bo'lgan uzluksiz lazer nuridan foydalanadi. Yuqori darajadagi aniqlikka erishish uchun kooperativ maqsadlarni sozlash kerak. Hozirgi vaqtda ishga tushirilgan qo'lda ishlatiladigan lazer masofa o'lchagichlari pulsli lazerli masofa o'lchagichlarning yana bir yangi turi bo'lib, ular nafaqat kichik o'lchamli va engil vaznga ega, balki raqamli fazani o'lchash pulslarini kengaytirish va bo'linish texnologiyasidan foydalanadi, bu esa kooperativ talab qilmasdan millimetr darajasining aniqligiga erisha oladi. maqsadlar, o'lchash diapazoni 100 m dan oshdi va masofani to'g'ridan-to'g'ri tez va aniq ko'rsatishi mumkin. Bu qisqa masofali nozik muhandislik o'lchash va qurilish maydonini o'lchashda eng so'nggi uzunlik o'lchov standart asbobidir. Hozirgi vaqtda Leica kompaniyasi tomonidan ishlab chiqarilgan DISTO seriyali qo'lda ishlatiladigan lazer masofa o'lchagichlari va Trueyard lazerli masofa o'lchagichlari keng qo'llaniladi.
