Apa prinsip pengukur jarak
Pencari jangkauan laser umumnya menggunakan dua metode untuk mengukur jarak: metode pulsa dan metode fase. Proses rentang metode pulsa adalah sebagai berikut: laser yang dipancarkan oleh pencari jangkauan dipantulkan oleh objek yang diukur dan kemudian diterima oleh pencari jangkauan, dan pencari jangkauan mencatat waktu laser bolak-balik pada waktu yang sama. Setengah dari hasil kali kecepatan cahaya dan waktu bolak-balik adalah jarak antara pengintai dan objek yang diukur. Akurasi pengukuran jarak dengan metode pulsa umumnya sekitar plus /-1 meter. Selain itu, zona buta pengukuran pengintai jenis ini umumnya sekitar 15 meter.
Pengukuran jarak laser adalah metode pengukuran jarak dalam pengukuran jarak gelombang cahaya. Jika cahaya bergerak di udara dengan kecepatan c dan membutuhkan waktu t untuk bolak-balik antara dua titik A dan B, maka jarak D antara titik A dan B dapat digunakan sebagai berikut.
H=ct/2
Dalam rumus:
D——jarak antara dua titik A dan B stasiun;
c——kecepatan cahaya yang merambat di atmosfer;
t——Waktu yang dibutuhkan cahaya untuk bolak-balik antara A dan B satu kali.
Dapat dilihat dari rumus di atas bahwa mengukur jarak A dan B sebenarnya adalah mengukur waktu t perambatan cahaya. Menurut metode pengukuran waktu yang berbeda, pencari jangkauan laser biasanya dapat dibagi menjadi dua jenis pengukuran: tipe pulsa dan tipe fase.
Pengukur Jarak Laser Fase
Pengintai laser fase menggunakan frekuensi pita radio untuk memodulasi amplitudo sinar laser dan mengukur penundaan fase yang dihasilkan oleh cahaya termodulasi bolak-balik ke garis survei satu kali, dan kemudian mengubah jarak yang diwakili oleh penundaan fase sesuai dengan panjang gelombang cahaya termodulasi. Artinya, metode tidak langsung digunakan untuk mengukur waktu yang diperlukan cahaya untuk bolak-balik melalui garis pengukur, seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Pengukur jarak laser fase umumnya digunakan dalam pengukuran jarak presisi. Karena presisinya yang tinggi, umumnya pada level milimeter, untuk secara efektif memantulkan sinyal dan membatasi target yang diukur ke titik tertentu yang sepadan dengan keakuratan instrumen, pengintai ini dilengkapi dengan reflektor yang disebut target kooperatif. cermin.
Jika frekuensi sudut cahaya termodulasi adalah ω, dan penundaan fase yang dihasilkan oleh satu perjalanan bolak-balik pada jarak D yang akan diukur adalah φ, maka waktu yang sesuai t dapat dinyatakan sebagai:
t=φ/ω
Mengganti hubungan ini menjadi (3-6) jarak D dapat dinyatakan sebagai
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ ditambah Δφ)=c/4f (N ditambah ΔN){ {8}}U(N ditambah )
Dalam rumus:
φ——Penundaan fase total yang dihasilkan oleh sinyal bolak-balik ke garis pengukuran satu kali.
ω——Frekuensi sudut dari sinyal modulasi, ω=2πf.
U —— satuan panjang, nilainya sama dengan 1/4 panjang gelombang modulasi
N —— Jumlah setengah panjang gelombang termodulasi yang termasuk dalam garis survei.
Δφ——Bagian dari penundaan fase kurang dari π yang dihasilkan oleh sinyal bolak-balik ke garis pengukuran satu kali.
ΔN——Bagian pecahan dari gelombang modulasi yang terkandung dalam garis survei yang kurang dari setengah panjang gelombang.
ΔN=φ/ω
Di bawah modulasi yang diberikan dan kondisi atmosfer standar, frekuensi c/(4πf) adalah konstan. Pada saat ini, pengukuran jarak menjadi pengukuran jumlah setengah panjang gelombang yang terkandung dalam garis survei dan pengukuran bagian pecahan kurang dari setengah panjang gelombang, yaitu N Atau φ, karena perkembangan teknologi modern. teknologi pemesinan presisi dan teknologi pengukuran fase radio, pengukuran φ telah mencapai akurasi yang sangat tinggi.
Untuk mengukur sudut fasa φ yang kurang dari π, berbagai metode dapat digunakan untuk mengukurnya. Biasanya, pengukuran fase tunda dan pengukuran fase digital adalah yang paling banyak digunakan. Saat ini, pengukur jarak laser jarak pendek menggunakan prinsip pengukuran fase digital untuk mendapatkan φ.
Secara umum, pencari jangkauan laser fase menggunakan sinar laser dengan sinyal termodulasi untuk terus memancarkan. Untuk mendapatkan pengukuran jarak presisi tinggi, target kooperatif perlu dikonfigurasi. Pencari jangkauan laser genggam yang saat ini diluncurkan adalah pencari jangkauan laser berdenyut. Jenis pengintai baru lainnya dalam pengintai, tidak hanya berukuran kecil dan ringan, tetapi juga mengadopsi teknologi perluasan dan subdivisi pulsa pengukuran fase digital, yang dapat mencapai akurasi tingkat milimeter tanpa memerlukan target kooperatif. Rentang pengukuran telah melebihi 100m, dan dapat menampilkan jarak secara langsung dengan cepat dan akurat. Ini adalah instrumen pengukuran panjang standar terbaru dalam pengukuran teknik presisi presisi jarak pendek dan pengukuran luas bangunan.
