Johdatus valosähköisen etäisyysmittarin etäisyysperiaatteeseen
Valosähköinen etäisyysmittauslaite voidaan jakaa ajan t mittausmenetelmään perustuvaan pulssietäisyysmenetelmään ajan suoraan mittaamiseen ja vaihemittausmenetelmään ajan epäsuoraan mittaamiseen. Korkean tarkkuuden etäisyysmittarit käyttävät yleensä vaihetyyppiä.
Vaihetyyppisen valosähköisen etäisyysmittarin etäisyysperiaate on, että valonlähteen lähettämä valo kulkee modulaattorin läpi ja muuttuu moduloiduksi valoksi, jonka suurtaajuisten signaalien voimakkuus vaihtelee. Laske etäisyys mittaamalla moduloidun valon vaihe-ero (phi), joka etenee edestakaisin mitatun matkan yli.
Vaihemenetelmän etäisyysmittaus vastaa "valoviivaimen" käyttöä teräsviivaimen sijasta etäisyyden mittaamiseen, ja λ/2 on valoviivaimen pituus.
Vaihetyyppisessä etäisyysmittarissa vaihemittari voi mitata vain vaihe-eron loppuluvun Δ N, eikä se voi mitata koko syklin määrää N. Siksi se ei voi mitata optista viivainta suurempia etäisyyksiä. Mittausalueen laajentamiseksi kannattaa valita pidempi viivain. Mittausalueen laajentamisen ja tarkkuuden varmistamisen välisen ristiriidan ratkaisemiseksi lyhyen kantaman etäisyysmittareissa käytetään yleensä kahta modulaatiotaajuutta, nimittäin kahden tyyppisiä optisia viivoja. Esimerkiksi pitkä viivain (kutsutaan karkeaksi viivaimeksi) f1=150kHz, λ1/2=1 000m, Käytetään laajentamaan mittausaluetta, mittaamalla satoja, kymmeniä ja metrejä; Lyhyt valoviivain (kutsutaan tarkkuusviivaimeksi) f2=15MHz, λ2/2=10m, Käytetään tarkkuuden varmistamiseen, mittaamaan metrejä, desimetrejä, senttimetrejä ja millimetrejä.
Valosähköisen etäisyysmittarin etäisyysvirhe on jaettu kahteen osaan:
(1) Suhteellinen virhe: mitatun etäisyyden pituuteen verrannollinen virhe, joka johtuu pääasiassa taajuusvirheestä, ilmakehän taitekerroinvirheestä ja tyhjiövalon nopeuden mittausvirheestä, mikä johtaa virheisiin mittaustuloksissa. Valonnopeuden mittausvirheen vaikutus etäisyysarvoon voidaan jättää huomiotta.
(2) Kiinteä virhe: Mittausetäisyyden pituudesta riippumaton instrumentin luontainen virhe, mukaan lukien nollapistevirheen kalibrointivirhe, instrumentin ja heijastimen välinen kohdistusvirhe, vaihemittausvirhe, amplitudi ja vaihevirhe, vaiheen poikkeama -valoa emittoivan putken tasaisuusvirhe ja jaksollinen virhe. Jaksollinen virhe johtuu pääosin laitteen sisäisen valosähköisen signaalin samasta taajuushäiriöstä ja virheen suuruus toistuu tarkkuusmittaviivaimen pituisina sykleinä.
