Prinsip dan aplikasi pengintai laser fase
Pengukur jarak laser fase menggunakan sinar laser untuk memodulasi amplitudo dan mengukur penundaan fase yang disebabkan oleh cahaya modulasi yang bolak-balik ke garis pengukuran satu kali, dan kemudian mengubah jarak yang diwakili oleh penundaan fase ini sesuai dengan panjang gelombang cahaya modulasi . Artinya, waktu yang diperlukan cahaya untuk melewati garis ukur bolak-balik diukur dengan metode tidak langsung.
Pengintai laser fase umumnya digunakan dalam rentang presisi. Karena akurasinya yang tinggi, yang umumnya pada level milimeter, agar dapat memantulkan sinyal secara efektif dan membatasi target pengukuran ke titik tertentu yang sepadan dengan keakuratan instrumen, pengintai jenis ini dilengkapi dengan cermin yang disebut target kooperatif.
Jika frekuensi sudut cahaya termodulasi adalah ω, dan penundaan fase yang dihasilkan oleh perjalanan pulang pergi pada jarak d yang akan diukur adalah φ, maka waktu t yang sesuai dapat dinyatakan sebagai:
t=φ/ω
Substitusikan hubungan ini ke dalam persamaan (3-6), jarak d dapat dinyatakan sebagai
D=1/2 karat=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
Di mana:
Φ —— Total penundaan fase yang disebabkan oleh sinyal bolak-balik dari garis pengukuran pada satu waktu.
Ω-frekuensi sudut sinyal modulasi, Ω=2π f.
Panjang satuan U, nilainya sama dengan 1/4 panjang gelombang modulasi.
N— Jumlah modulasi setengah panjang gelombang yang termasuk dalam garis pengukuran.
Δ φ —— Bagian di mana penundaan fasa kurang dari π ketika sinyal bergerak ke dan dari garis pengukuran pada satu waktu.
ΔN— Bagian pecahan gelombang modulasi yang terdapat pada garis ukur kurang dari setengah panjang gelombang.
ΔN=φ/ω
Pada modulasi tertentu dan kondisi atmosfer standar, frekuensi c/(4πf) adalah konstan, pada saat ini pengukuran jarak menjadi pengukuran jumlah setengah panjang gelombang yang terdapat pada garis survei dan pengukuran bagian pecahan yang dikurangi. dari setengah panjang gelombang, yaitu pengukuran N atau φ. Karena perkembangan teknologi pemesinan presisi modern dan teknologi pengukuran fase radio, pengukuran φ telah mencapai akurasi yang tinggi.
Untuk mengukur sudut fasa φ kurang dari π, berbagai metode dapat digunakan untuk mengukurnya. Biasanya, pengukuran fase tertunda dan pengukuran fase digital adalah yang paling banyak digunakan, dan pengukur jarak laser jarak pendek semuanya menggunakan prinsip pengukuran fase digital untuk mendapatkan φ.
Secara umum, pengintai laser fase menggunakan pancaran sinar laser secara terus menerus dengan sinyal modulasi, dan untuk mendapatkan akurasi jangkauan yang tinggi, perlu dilengkapi dengan target kooperatif. Pengukur jarak laser genggam adalah pengintai baru lainnya dalam pengintai laser pulsa, yang tidak hanya berukuran kecil dan ringan, tetapi juga mengadopsi teknologi subdivisi perluasan pulsa pengukuran fase digital, yang dapat mencapai akurasi tingkat milimeter tanpa target kooperatif , dan rentang pengukuran telah melebihi 100m, dan dapat langsung menampilkan jarak dengan cepat dan akurat. Ini adalah instrumen standar pengukuran panjang terbaru dalam survei teknik presisi jarak pendek dan survei area konstruksi bangunan. Sekarang yang paling banyak digunakan adalah pengintai laser genggam seri DISTO yang diproduksi oleh leica.
