Lämpötilan ja kosteuden valvonta- ja etäisyysmittauslaitteen periaateanalyysi
Laseretäisyysmittarit käyttävät yleensä kahta menetelmää etäisyyden mittaamiseen: pulssimenetelmää ja vaihemenetelmää. Pulssin mittausprosessi on seuraava: etäisyysmittarin lähettämä laser heijastuu mitattavaan kohteeseen ja vastaanottaa sen sitten etäisyysmittariin, joka samanaikaisesti tallentaa laserin edestakaisen matkan ajan. Puolet valonnopeuden ja edestakaisen matka-ajan tulosta on etäisyysmittarin ja mitattavan kohteen välinen etäisyys. Pulssimenetelmän tarkkuus etäisyyden mittaamiseen on yleensä noin plus / -1 metriä. Lisäksi tämän tyyppisen etäisyysmittarin mittaussokea vyöhyke on yleensä noin 15 metriä.
Laseretäisyysmittaus on etäisyyden mittausmenetelmä valoaaltomittauksessa. Jos aika, joka tarvitaan valon kulkemiseen edestakaisin pisteiden A ja B välillä nopeudella c ilmassa, on t, niin pisteiden A ja B välinen etäisyys D voidaan esittää seuraavasti.
D=ct/2
Yhtälössä:
D - aseman A ja B kahden pisteen välinen etäisyys;
C - valon etenemisnopeus ilmakehässä;
T – Aika, joka tarvitaan valon kulkemiseen edestakaisin A:n ja B:n välillä.
Yllä olevasta yhtälöstä voidaan nähdä, että etäisyyksien A ja B mittaamiseksi on itse asiassa tarpeen mitata valon etenemisaika t. Eri mittausmenetelmien mukaan laseretäisyysmittarit voidaan yleensä jakaa kahteen mittausmuotoon: pulssityyppiin ja vaihetyyppiin.
Vaihe laseretäisyysmittari
Vaihelaser-etäisyysmittari käyttää radiokaistan taajuutta moduloimaan lasersäteen amplitudia ja mittaamaan edestakaisin mittauslinjalle kulkevan moduloidun valon synnyttämän vaiheviiveen. Sitten tämän vaiheviiveen edustama etäisyys muunnetaan moduloidun valon aallonpituuden perusteella. Epäsuoralla menetelmällä määritetään aika, joka tarvitaan valon kulkemiseen edestakaisin mittauslinjan läpi kuvan osoittamalla tavalla.
Vaihelaseretäisyysmittareita käytetään yleensä tarkkuusmittauksissa. Korkean tarkkuutensa vuoksi, yleensä millimetrin tasolla, jotta tämä heijastaa tehokkaasti signaalia ja rajaa mitatun kohteen tiettyyn pisteeseen, joka on verrannollinen instrumentin tarkkuuteen, tämän tyyppinen etäisyysmittari on varustettu heijastimella, jota kutsutaan yhteistoiminnalliseksi maaliksi.
Jos modulaatiokulman taajuus on ω, Mitattavalla matkalla D menopaluumatkan synnyttämä vaiheviive on φ, Silloin vastaava aika t voidaan ilmaista seuraavasti:
T= φ/ω
Tämän suhteen korvaaminen yhtälön (3-6) etäisyydellä D voidaan ilmaista seuraavasti
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π plus Δφ)
=C/4f (N plus Δ N) =U (N plus )
Yhtälössä:
φ—— linjalle edestakaisin kulkevan signaalin muodostama kokonaisvaiheviive.
ω—— Moduloidun signaalin kulmataajuus, ω= 2 π f.
U - Yksikön pituus, numeerinen arvo, joka vastaa 1/4 modulaation aallonpituutta
N - Mittausviivaan sisältyvien moduloitujen puoliaallonpituuksien lukumäärä.
Δφ—— Signaali synnyttää alle π:n vaiheviiveen yhdellä kiertomatkalla mittauslinjalle.
Δ N - Mittausviivan sisältämä modulaatioaallon murto-osa, joka on pienempi kuin puolet aallonpituudesta.
Δ N= φ/ω
Tietyissä modulaatio- ja vakioilmakehän olosuhteissa taajuus c/(4 π f) on vakio, ja etäisyyden mittauksesta tulee mittausviivaan sisältyvien puoliaallonpituuksien lukumäärän mittaus ja puolet aallonpituuksia pienempien murto-osien mittaus. , eli N tai φ, Nykyaikaisen tarkkuustyöstötekniikan ja radiovaihemittaustekniikan kehityksen ansiosta φ Mittaus on saavuttanut korkean tarkkuuden.
Alle π φ:n vaihekulman mittaamiseksi voidaan käyttää erilaisia menetelmiä mittaamiseen, ja yleisimmin käytetyt menetelmät ovat viivevaihemittaus ja digitaalinen vaihemittaus. Tällä hetkellä lyhyen kantaman laseretäisyysmittarit käyttävät digitaalisen vaihemittauksen periaatetta φ:n saamiseksi.
Kuten edellä mainittiin, vaihelaseretäisyysmittarit käyttävät yleensä jatkuvaa lasersädettä moduloiduilla signaaleilla. Korkean etäisyyden tarkkuuden saavuttamiseksi yhteistyökohteet on konfiguroitava. Tällä hetkellä lanseeratut kädessä pidettävät laseretäisyysmittarit ovat pulssilaseretäisyysmittareiden joukossa toinen uusi tyyppinen etäisyysmittari, joka ei ole vain pieni koko ja kevyt, vaan käyttää myös digitaalista vaihemittauspulssin levennys- ja jakotekniikkaa, jolla voidaan saavuttaa millimetrin tason tarkkuus ilman yhteistyön tarvetta. tavoitteet, Mittausalue on ylittänyt 100 m ja voi nopeasti ja tarkasti näyttää etäisyyden suoraan. Se on uusin pituusmittauksen standardiinstrumentti lyhyen kantaman tarkkuusmittauksissa ja rakennusalan mittauksissa. Tällä hetkellä Leica Companyn valmistamia DISTO-sarjan kädessä pidettäviä laseretäisyysmittareita ja Trueyard-laseretäisyysmittareita käytetään laajalti.
