طريقتان لقياس المسافة: طريقة النبض ومبدأ طريقة الطور
محدد المدى هو أداة لقياس الطول أو المسافة، ويمكن دمجه مع معدات أو وحدات قياس الزاوية لقياس المعلمات مثل الزاوية والمساحة. هناك العديد من أشكال أجهزة تحديد المدى، وعادة ما تكون عبارة عن هيكل أسطواني طويل يتكون من عدسة موضوعية وعدسة عينية وجهاز عرض (يمكن دمجه) وبطارية ومكونات أخرى.
يمكن لأجهزة تحديد المدى بالليزر أيضًا إصدار نبضات ليزر متعددة لتحديد ما إذا كان الجسم يتحرك بعيدًا أو قريبًا من مصدر الضوء من خلال تأثير دوبلر.
مبادئ جهاز تحديد المدى
تستخدم أجهزة تحديد المدى بالليزر عمومًا طريقتين لقياس المسافة: طريقة النبض وطريقة الطور. تتم عملية قياس النبض على النحو التالي: ينعكس الليزر المنبعث من جهاز تحديد المدى بواسطة الجسم المقاس ثم يتم استقباله بواسطة جهاز تحديد المدى، والذي يسجل في نفس الوقت وقت انتقال الليزر ذهابًا وإيابًا. 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 بشكل عام حوالي 15 مترًا.
المدى بالليزر هو طريقة لقياس المسافة في نطاق الموجات الضوئية. إذا انتشر الضوء في الهواء بسرعة c و A إذا كان الوقت اللازم لرحلة ذهابًا وإيابًا بين نقطتين B هو t، فيمكن التعبير عن المسافة D بين نقطتين B على النحو التالي.
د=ct/2
في الصيغة:
د - مسافة موقع الاختبار AB بين نقطتين؛
سرعة انتشار الضوء في الغلاف الجوي؛
T-optical ذهابًا وإيابًا A الوقت اللازم لمرة واحدة.
كما يتبين من المعادلة أعلاه، لقياس A فإن المسافة B تقيس في الواقع الوقت t لانتشار الضوء. وفقًا لطرق القياس المختلفة، يمكن عادةً تقسيم محددات المدى الليزرية إلى شكلين للقياس: النبض والطور.
جهاز تحديد المدى بالليزر من نوع المرحلة
جهاز تحديد المدى بالليزر الطور هو جهاز يستخدم تردد النطاق الراديوي لتعديل سعة شعاع الليزر وقياس تأخير الطور الناتج عن الضوء المعدل الذي ينتقل ذهابًا وإيابًا إلى خط القياس. واستنادًا إلى الطول الموجي للضوء المشكل، يتم بعد ذلك تحويل المسافة التي يمثلها تأخير الطور هذا. تُستخدم الطريقة غير المباشرة لتحديد الوقت اللازم لانتقال الضوء ذهابًا وإيابًا عبر خط القياس، كما هو موضح في الشكل.
تُستخدم أجهزة تحديد المدى بالليزر بشكل عام في تحديد المدى الدقيق. نظرًا لدقته العالية، عادةً في نطاق المليمتر، من أجل عكس الإشارات بشكل فعال وقصر الهدف المقاس على نقطة محددة تتناسب مع دقة الجهاز، فإن هذا النوع من محدد المدى مزود بعاكس يسمى الهدف التعاوني.
