كيف يعمل جهاز تحديد المدى بالليزر
1. مبدأ استخدام المدى بالأشعة تحت الحمراء أو المدى بالليزر
يمكن أن يعزى مبدأ المدى بشكل أساسي إلى قياس الوقت اللازم للضوء للذهاب ذهابًا وإيابًا إلى الهدف، ثم حساب المسافة D من خلال سرعة الضوء c=299792458m/s ومعامل الانكسار الجوي n . نظرًا لصعوبة قياس الوقت بشكل مباشر، عادةً ما يتم قياس مرحلة الموجة المستمرة، وهو ما يسمى جهاز تحديد نطاق قياس الطور. بالطبع، هناك أيضًا أجهزة تحديد المدى النبضية.
تجدر الإشارة إلى أن قياس الطور لا يقيس طور الأشعة تحت الحمراء أو الليزر، بل يقيس طور الإشارة المشكَّلة على الأشعة تحت الحمراء أو الليزر. تمتلك صناعة البناء مقياس مسافة ليزر محمول لمسح المنازل يعمل على نفس المبدأ.
2. يجب أن يكون مستوى الجسم المقاس عموديًا على الضوء
عادةً ما يتطلب قياس المسافة الدقيق تعاونًا من منشور الانعكاس الكلي، في حين أن محدد المدى المستخدم لقياس المنزل يقيس مباشرة مع انعكاس الجدار السلس، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن المسافة قصيرة نسبيًا وقوة إشارة الضوء المنعكس للخلف كبيرة بما يكفي. ويمكن معرفة من ذلك أنه يجب أن يكون عمودياً، وإلا فإن إشارة العودة تكون ضعيفة جداً ولا يمكن الحصول على المسافة الدقيقة.
3. يمكن قياس مستوى الجسم على أنه انعكاس منتشر
هذا ممكن عادة. في الهندسة الفعلية، يتم استخدام لوحة بلاستيكية رقيقة كسطح عاكس لحل مشكلة الانعكاس المنتشر الخطير.
4. يمكن للمنتجات المخصصة للترفيه لجهاز تحديد المدى بالليزر بطريقة النبض أن تحقق دقة عرض تبلغ 1 متر، ودقة قياس تبلغ ±1 متر، ومنتج درجة قياس بدقة عرض تبلغ 0.1 متر و دقة قياس ±0.15 متر.
5. دقة جهاز تحديد المدى بالليزر يمكن أن تصل إلى خطأ 1 مم، وهو مناسب لمختلف أغراض القياس عالية الدقة.
كيف يعمل جهاز تحديد المدى بالليزر
تستخدم أجهزة تحديد المدى بالليزر عمومًا طريقتين لقياس المسافة: طريقة النبض وطريقة الطور. عملية قياس طريقة النبض هي كما يلي: ينعكس الليزر المنبعث من جهاز قياس المدى بواسطة الجسم المقاس ثم يستقبله جهاز تحديد المدى، ويقوم جهاز تحديد المدى بتسجيل وقت الليزر ذهابًا وإيابًا في نفس الوقت. نصف حاصل ضرب سرعة الضوء وزمن الرحلة ذهابًا وإيابًا هو المسافة بين جهاز تحديد المدى والجسم المقاس. دقة قياس المسافة بطريقة النبض بشكل عام حوالي زائد /-1 متر. بالإضافة إلى ذلك، تبلغ منطقة القياس العمياء لهذا النوع من أجهزة تحديد المدى حوالي 5 أمتار بشكل عام.
تستخدم أجهزة تحديد المدى بالليزر (LRFs) نفس المفهوم الأساسي. يقوم جهاز تحديد المدى، بعد الضغط على زر جهاز تحديد النطاق، بإصدار شعاع ليزر. تنعكس هذه الحزم مرة أخرى من أهداف بعيدة، وتقيس الساعة عالية السرعة المدمجة في جهاز تحديد المدى الوقت الإجمالي من وقت انبعاث الحزم حتى انعكاسها مرة أخرى. لأننا نعلم مدى سرعة سرعة الشعاع (أي: سرعة الضوء) فيمكن استخدام هذا الفارق الزمني لقياس وحساب المسافة، ومن ثم عرض المسافة من الهدف إلى المستخدم على شاشة جهاز تحديد المدى.
