Masofa o'lchagichning printsipi nima
Lazer diapazonini o'lchash asboblari odatda masofani o'lchash uchun ikkita usuldan foydalanadilar: puls usuli va faza usuli. Impuls usuli diapazonining jarayoni quyidagicha: masofa o'lchagich tomonidan chiqarilgan lazer o'lchangan ob'ekt tomonidan aks ettiriladi va keyin masofa o'lchagich tomonidan qabul qilinadi va masofa o'lchagich lazerning vaqtini bir vaqtning o'zida oldinga va orqaga yozib oladi. Yorug'lik tezligi va aylanish vaqti mahsulotining yarmi masofa o'lchagich va o'lchangan ob'ekt orasidagi masofadir. Puls usuli bilan masofani o'lchashning aniqligi odatda plyus /-1 metr atrofida. Bundan tashqari, ushbu turdagi masofa o'lchagichning o'lchov ko'r zonasi odatda taxminan 15 metrni tashkil qiladi.
Lazer masofasini o'lchash yorug'lik to'lqini masofasini o'lchashda masofani o'lchash usuli hisoblanadi. Agar yorug'lik havoda c tezlikda tarqalsa va ikkita A va B nuqta o'rtasida oldinga va orqaga borish uchun t vaqt kerak bo'lsa, A va B nuqtalar orasidagi D masofani quyidagi ekspress sifatida ishlatish mumkin.
D=ct/2
Formulada:
D——stansiyaning ikkita A va B nuqtalari orasidagi masofa;
c—— atmosferada yorugʻlikning tarqalish tezligi;
t——Yorugʻlikning A va B oʻrtasida bir marta oldinga va orqaga oʻtishi uchun zarur boʻlgan vaqt.
Yuqoridagi formuladan ko'rinib turibdiki, A va B masofalarini o'lchash, aslida yorug'lik tarqalish vaqtini t o'lchashdir. Vaqtni o'lchashning turli usullariga ko'ra, lazer diapazonini o'lchash asboblari odatda ikkita o'lchov turiga bo'linishi mumkin: puls turi va faza turi.
Fazali lazer masofa o'lchagich
Fazali lazer diapazoni o'lchagich lazer nurining amplitudasini modulyatsiya qilish uchun radio diapazoni chastotasidan foydalanadi va modulyatsiyalangan yorug'lik tomonidan bir marta tadqiqot chizig'iga oldinga va orqaga ketadigan faza kechikishini o'lchaydi va keyin faza kechikishi bilan ifodalangan masofani o'zgartiradi. modulyatsiyalangan yorug'likning to'lqin uzunligiga. Ya'ni, rasmda ko'rsatilganidek, yorug'likning o'lchov chizig'i orqali oldinga va orqaga o'tishi uchun zarur bo'lgan vaqtni o'lchash uchun bilvosita usul qo'llaniladi.
Fazali lazer masofa o'lchagichlari odatda masofani aniq o'lchashda qo'llaniladi. Yuqori aniqlik tufayli, odatda millimetr darajasida, signalni samarali aks ettirish va o'lchangan nishonni asbobning aniqligiga mos keladigan ma'lum bir nuqtaga cheklash uchun, bu masofa o'lchagich kooperativ nishon deb ataladigan reflektor bilan jihozlangan. oyna.
Agar modulyatsiyalangan yorug'likning burchak chastotasi ō bo'lsa va o'lchanadigan D masofasi bo'ylab bir marta aylanish natijasida hosil bo'lgan fazaning kechikishi ph bo'lsa, tegishli vaqt t ni quyidagicha ifodalash mumkin:
t=φ/ω
Bu munosabatni (3-6) ga D masofasiga almashtirsak, quyidagicha ifodalanishi mumkin
D=1/2 ct=1/2 c·ph/ō=c/(4pf) (Np plyus Dph)=c/4f (N plyus DN){ {8}}U(N ortiqcha )
Formulada:
ph——Oʻlchov chizigʻiga bir marta oldinga va orqaga ketadigan signal tomonidan hosil qilingan umumiy faza kechikishi.
ō——Modulyatsiya qiluvchi signalning burchak chastotasi, ō=2pf.
U——birlik uzunligi, qiymat 1/4 modulyatsiya toʻlqin uzunligiga teng
N—— Soʻrov chizigʻiga kiritilgan modulyatsiyalangan yarim toʻlqin uzunliklari soni.
Dph——Oʻlchov chizigʻiga bir marta oldinga va orqaga oʻtadigan signal tomonidan hosil qilingan faza kechikishining p dan kam qismi.
DN——modulyatsiya toʻlqinining toʻlqin uzunligining yarmidan kam boʻlgan tadqiqot chizigʻidagi kasr qismi.
ΔN=φ/ω
Berilgan modulyatsiya va standart atmosfera sharoitida chastota c/(4pf) doimiy hisoblanadi. Hozirgi vaqtda masofani o'lchash tadqiqot chizig'idagi yarim to'lqin uzunliklari sonini o'lchash va zamonaviy texnologiyalarning rivojlanishi tufayli yarim to'lqin uzunligidan kichik bo'lgan kasr qismini, ya'ni N yoki ph ni o'lchashga aylanadi. nozik ishlov berish texnologiyasi va radio fazani o'lchash texnologiyasi, ph ni o'lchash juda yuqori aniqlikka erishdi.
p dan kichik bo'lgan ph faza burchagini o'lchash uchun uni turli usullar bilan o'lchash mumkin. Odatda, kechikish fazasini o'lchash va raqamli fazani o'lchash eng keng tarqalgan. Hozirgi vaqtda qisqa masofali lazer masofa o'lchagichlari ph ni olish uchun raqamli fazani o'lchash printsipidan foydalanadi.
Umuman olganda, fazali lazer diapazoni o'lchagich doimiy ravishda chiqarish uchun modulyatsiyalangan signalga ega lazer nuridan foydalanadi. Yuqori aniqlikdagi masofani o'lchash uchun kooperativ nishonni sozlash kerak. Hozirda ishga tushirilgan qo'lda lazer diapazoni o'lchagich impulsli lazer diapazoni o'lchagichdir. Masofa o'lchagichdagi yana bir yangi turdagi masofa o'lchagich, u nafaqat kichik o'lchamli va engil vaznga ega, balki raqamli fazani o'lchash pulslarini kengaytirish va bo'linish texnologiyasini ham qabul qiladi, bu esa kooperativ maqsadlarga muhtoj bo'lmasdan millimetr darajasidagi aniqlikka erisha oladi. O'lchov diapazoni 100 m dan oshdi va u masofani to'g'ridan-to'g'ri tez va aniq ko'rsatishi mumkin. Bu qisqa masofali nozik muhandislik o'lchovi va bino maydonini o'lchash bo'yicha so'nggi standart uzunlik o'lchash asbobidir.
