ما هو مبدأ عداد المسافة
تستخدم محددات مدى الليزر عمومًا طريقتين لقياس المسافة: طريقة النبض وطريقة المرحلة. تكون عملية نطاق طريقة النبض على النحو التالي: ينعكس الليزر المنبعث من جهاز تحديد النطاق بواسطة الكائن المقاس ثم يستقبله جهاز تحديد النطاق ، ويسجل جهاز تحديد النطاق وقت الليزر ذهابًا وإيابًا في نفس الوقت. نصف ناتج سرعة الضوء ووقت الرحلة ذهابًا وإيابًا هو المسافة بين أداة تحديد المدى والجسم المقاس. تبلغ دقة قياس المسافة بطريقة النبض عمومًا حوالي / -1 متر. بالإضافة إلى ذلك ، تبلغ المنطقة العمياء للقياس لهذا النوع من محدد المدى عمومًا حوالي 15 مترًا.
قياس المسافة بالليزر هو طريقة لقياس المسافة في قياس مسافة الموجة الضوئية. إذا كان الضوء ينتقل في الهواء بسرعة c ويستغرق وقتًا t للانتقال ذهابًا وإيابًا بين النقطتين A و B ، فيمكن استخدام المسافة D بين النقطتين A و B على النحو التالي.
د=قيراط / 2
في الصيغة:
D —— المسافة بين النقطتين A و B للمحطة ؛
ج —— سرعة انتشار الضوء في الغلاف الجوي.
t —— الوقت المطلوب للضوء للانتقال ذهابًا وإيابًا بين A و B مرة واحدة.
يمكن أن نرى من الصيغة أعلاه أن قياس مسافة A و B هو في الواقع قياس الزمن t لانتشار الضوء. وفقًا للطرق المختلفة لقياس الوقت ، يمكن عادةً تقسيم محددات مدى الليزر إلى نوعين من القياس: نوع النبض ونوع الطور.
المرحلة الليزر Rangefinder
يستخدم جهاز تحديد المدى بالليزر الطوري تردد النطاق الراديوي لتعديل اتساع شعاع الليزر وقياس تأخر الطور الناتج عن الضوء المعدل ذهابًا وإيابًا إلى خط المسح مرة واحدة ، ثم تحويل المسافة التي يمثلها تأخير الطور وفقًا إلى الطول الموجي للضوء المعدل. بمعنى ، يتم استخدام الطريقة غير المباشرة لقياس الوقت المطلوب للضوء للذهاب ذهابًا وإيابًا عبر خط القياس ، كما هو موضح في الشكل.
تُستخدم محددات المدى بالليزر بشكل عام في قياس المسافة بدقة. نظرًا لدقتها العالية ، بشكل عام على مستوى المليمتر ، من أجل عكس الإشارة بشكل فعال وتحديد الهدف المقاس إلى نقطة معينة تتناسب مع دقة الأداة ، فإن جهاز تحديد المدى هذا مزود بعاكس يسمى الهدف التعاوني. مرآة.
إذا كان التردد الزاوي للضوء المشكل هو ω ، وتأخر الطور الناتج عن رحلة واحدة ذهابًا وإيابًا على المسافة D المراد قياسها هو φ ، فيمكن التعبير عن الوقت المقابل على النحو التالي:
t=φ/ω
استبدال هذه العلاقة في (3-6) يمكن التعبير عن المسافة D كـ
د =1 / 2 قيراط =1 / 2 ج · φ / ω=ج / (4πf) (Nπ plus Δφ)=c / 4f (N زائد N) { {8}} U (N plus)
في الصيغة:
φ —— إجمالي تأخير الطور الناتج عن انتقال الإشارة ذهابًا وإيابًا إلى خط القياس مرة واحدة.
ω —— التردد الزاوي لإشارة التعديل ، ω =2 πf.
U —— طول الوحدة ، القيمة تساوي 1/4 طول موجة التعديل
N —— عدد أطوال نصف الموجة المعدلة المضمنة في خط المسح.
Δφ —— جزء من تأخير الطور أقل من الذي تم إنشاؤه بواسطة الإشارة ذهابًا وإيابًا إلى خط القياس مرة واحدة.
ΔN— الجزء الكسري لموجة التعديل الموجودة في خط المسح الذي يقل عن نصف طول الموجة.
ΔN=φ/ω
في ظل التشكيل المحدد والظروف الجوية القياسية ، يكون التردد c / (4πf) ثابتًا. في هذا الوقت ، يصبح قياس المسافة هو قياس عدد نصف الأطوال الموجية الواردة في خط المسح وقياس الجزء الكسري الأقل من نصف الطول الموجي ، أي N أو φ ، بسبب تطور الحديث تكنولوجيا الآلات الدقيقة وتكنولوجيا قياس الطور الراديوي ، وصل قياس إلى دقة عالية جدًا.
من أجل قياس زاوية الطور φ الأقل من π ، يمكن استخدام طرق مختلفة لقياسها. عادةً ما يكون قياس المرحلة المتأخرة وقياس الطور الرقمي هما الأكثر استخدامًا. في الوقت الحاضر ، تستخدم محددات المدى بالليزر قصيرة المدى مبدأ قياس الطور الرقمي للحصول على.
بشكل عام ، يستخدم جهاز تحديد مدى الليزر شعاع ليزر بإشارة معدلة ليبعث باستمرار. من أجل الحصول على قياس مسافة عالي الدقة ، يجب تكوين هدف تعاوني. جهاز تحديد المدى بالليزر الذي تم إطلاقه حاليًا هو جهاز تحديد نطاق الليزر النبضي. نوع جديد آخر من محدد المدى في جهاز تحديد المدى ، فهو ليس صغير الحجم وخفيف الوزن فحسب ، بل يعتمد أيضًا على تقنية توسيع النبضات الرقمية لقياس الطور والتقسيم الفرعي ، والتي يمكن أن تحقق دقة على مستوى المليمتر دون الحاجة إلى أهداف تعاونية. تجاوز نطاق القياس 100 متر ، ويمكنه عرض المسافة بشكل سريع ودقيق. إنها أحدث أداة قياس الطول القياسية في القياس الهندسي الدقيق قصير المدى وقياس مساحة المبنى.
