مبادئ وتطبيقات أجهزة تحديد المدى بالليزر
يستخدم محدد المدى الليزري الطور شعاع ليزر لإجراء تعديل السعة وقياس تأخير الطور الناتج عن انتقال الضوء المعدل ذهابًا وإيابًا إلى خط القياس مرة واحدة، ثم يقوم بتحويل المسافة التي يمثلها تأخير الطور هذا بناءً على الطول الموجي للضوء المعدل . أي أنه يتم استخدام الطريقة غير المباشرة لقياس الوقت اللازم لانتقال الضوء ذهابًا وإيابًا من خط القياس.
تُستخدم أجهزة قياس المسافة بالليزر بشكل عام في قياس المسافة بدقة. نظرًا لدقته العالية، مستوى المليمتر عمومًا، من أجل عكس الإشارة بشكل فعال وقصر هدف القياس على نقطة محددة تتناسب مع دقة الجهاز، فإن جهاز تحديد المدى هذا مزود بانعكاس يسمى الهدف التعاوني. مرآة.
إذا كان التردد الزاوي للضوء المشكل هو ω، وكان تأخير الطور الناتج عن رحلة ذهابًا وإيابًا على المسافة D المراد قياسها هو φ، فيمكن التعبير عن الوقت المقابل t على النحو التالي:
t=φ/ω
باستبدال هذه العلاقة في المعادلة (3-6)، يمكن التعبير عن المسافة D كـ
D=1/2 ط م =1/2 ج·φ/ω=ج/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
في الصيغة:
φ--تأخر الطور الإجمالي الناتج عن انتقال الإشارة ذهابًا وإيابًا إلى خط القياس.
ω--التردد الزاوي للإشارة المضمنة، ω=2πf.
U--طول الوحدة، القيمة تساوي 1/4 الطول الموجي للتشكيل
N--عدد أنصاف الأطوال الموجية المتضمنة في خط القياس.
Δφ--تأخر الطور الناتج عن انتقال الإشارة ذهابًا وإيابًا إلى خط القياس أقل من π.
ΔN--الجزء الجزئي من الموجة المعدلة الموجودة في خط القياس والتي تكون أقل من نصف طول الموجة.
ΔN=φ/ω
وفي ظل التشكيل المعين والظروف الجوية القياسية، يكون التردد c/(4πf) ثابتاً. وفي هذا الوقت يصبح قياس المسافة هو قياس عدد أنصاف الأطوال الموجية الموجودة في خط القياس وقياس الجزء الكسري الأقل من نصف الطول الموجي أي قياس N أو φ وذلك بسبب التطور بفضل تكنولوجيا التصنيع الدقيقة الحديثة وتكنولوجيا قياس الطور الراديوي، وصل قياس φ إلى دقة عالية.
من أجل قياس زاوية الطور φ التي تكون أقل من π، يمكن استخدام طرق مختلفة لقياسها. وأكثرها شيوعًا هي قياس الطور المتأخر وقياس الطور الرقمي. تستخدم جميع أجهزة تحديد المدى الليزرية قصيرة المدى مبدأ قياس الطور الرقمي للحصول على φ.
كما ذكر أعلاه، بشكل عام، تستخدم أجهزة تحديد المدى بالليزر الطورية الانبعاث المستمر لأشعة الليزر مع الإشارات المعدلة. من أجل الحصول على دقة عالية في المدى، من الضروري تكوين هدف تعاوني. جهاز تحديد المدى الليزري المحمول الذي تم إطلاقه هو جهاز تحديد المدى بالليزر النبضي. جهاز تحديد المدى جديد آخر في الجهاز. إنها ليست فقط صغيرة الحجم وخفيفة الوزن، ولكنها تعتمد أيضًا تكنولوجيا توسيع وتقسيم النبض لقياس الطور الرقمي. يمكنه تحقيق دقة على مستوى المليمتر بدون هدف تعاوني. لقد تجاوز نطاق القياس 100 متر، ويمكنه عرض المسافة بسرعة ودقة مباشرة. إنها أحدث أداة قياسية لقياس الطول للقياس الهندسي الدقيق قصير المدى وقياس مساحة البناء. الأكثر استخدامًا الآن هو سلسلة DISTO من أجهزة تحديد المدى الليزرية المحمولة التي تنتجها شركة Leica.
