جهاز تحديد المدى بالليزر الجديد طريقتان لقياس المسافة: طريقة النبض ومبدأ طريقة الطور
محدد المدى هو أداة لقياس الطول أو المسافة، ويمكن أيضًا دمجه مع أجهزة أو وحدات قياس الزوايا لقياس الزوايا والمساحات والمعلمات الأخرى. تأتي أجهزة تحديد المدى بأشكال عديدة، وعادةً ما تكون عبارة عن أسطوانة طويلة تتكون من عدسة شيئية وعدسة عينية ووحدة عرض (يمكن دمجها فيها) وبطارية ومكونات أخرى.
يمكن لأجهزة تحديد المدى بالليزر أيضًا إصدار نبضات ليزر متعددة لتحديد ما إذا كان الجسم يتحرك بعيدًا عن مصدر الضوء أو يقترب منه من خلال تأثير دوبلر.
مبادئ جهاز تحديد المدى
تستخدم أجهزة قياس المسافة بالليزر عمومًا طريقتين لقياس المسافة: طريقة النبض وطريقة الطور. عملية قياس المسافة بطريقة النبض هي كما يلي: ينعكس ضوء الليزر المنبعث من جهاز تحديد المدى بواسطة الجسم المقاس ثم يستقبله جهاز تحديد المدى، الذي يسجل وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا لضوء الليزر في نفس الوقت. نصف حاصل ضرب سرعة الضوء وزمن الرحلة ذهابًا وإيابًا هو المسافة بين جهاز تحديد المدى والجسم الذي يتم قياسه. دقة طريقة النبض لقياس المسافة بشكل عام حوالي +/-1 متر. بالإضافة إلى ذلك، يبلغ قياس النقطة العمياء لهذا النوع من أجهزة تحديد المدى حوالي 15 مترًا بشكل عام.
تحديد المدى بالليزر هو طريقة لقياس المسافة في تحديد نطاق الموجة الضوئية، إذا انتشر الضوء في الهواء بسرعة c في A، B نقطتين بين رحلة الذهاب والإياب بمجرد مرور الوقت اللازم لـ t، ثم المسافة D بين A، B ويمكن التعبير عن نقطتين على النحو التالي.
د=ct/2
أين.
د - المسافة بين النقطتين A و B في موقع القياس؛
ج - سرعة انتقال الضوء عبر الغلاف الجوي.
t - الزمن اللازم لانتقال الضوء من وإلى A وB مرة واحدة.
كما يتبين من الصيغة أعلاه، لقياس المسافة A، B هو في الواقع قياس وقت انتشار الضوء t. وفقًا للطرق المختلفة لقياس الوقت، يمكن عادةً تقسيم محددات المدى الليزرية إلى شكلين لقياس نوع النبض ونوع الطور.
جهاز تحديد المدى بالليزر من نوع الطور
محدد المدى بالليزر من نوع الطور هو تردد راديوي، وتعديل سعة شعاع الليزر وتحديد الضوء المشكل من وإلى خط القياس بمجرد تأخير الطور، ثم وفقًا للطول الموجي للضوء المشكل، يتم تحويل تأخير الطور الذي يمثله المسافة. أي الطريقة غير المباشرة لتحديد الزمن الذي يحتاجه الضوء عن طريق القياس الخطي ذهاباً وإياباً، كما هو موضح في الشكل.
يتم استخدام محدد المدى بالليزر من نوع الطور بشكل عام في تحديد المدى الدقيق. بسبب دقتها العالية، بشكل عام، على نطاق ملليمتر، من أجل عكس الإشارة بشكل فعال، وجعل تحديد الهدف يقتصر على نقطة محددة تتناسب مع دقة الجهاز، يتم تكوين أجهزة تحديد المدى هذه مع عاكس يعرف باسم الهدف التعاوني
