Analyse av prinsippet til temperatur- og fuktighetsmonitoren og avstandsmåleinstrumentet
Laseravstandsmålere bruker vanligvis to metoder for å måle avstand: pulsmetode og fasemetode. Prosessen med pulsavstand er som følger: laseren som sendes ut av avstandsmåleren, reflekteres av det målte objektet og mottas deretter av avstandsmåleren, som samtidig registrerer tiden for laseren som beveger seg frem og tilbake. Halvparten av produktet av lysets hastighet og tur-retur-tid er avstanden mellom avstandsmåleren og objektet som måles. Nøyaktigheten til pulsmetoden for avstandsmåling er vanligvis rundt +/-1 meter. I tillegg er målingen av blindsonen for denne typen avstandsmåler generelt rundt 15 meter.
Laseravstand er en avstandsmålemetode innen optisk bølgeavstand. Hvis tiden som kreves for lyset å bevege seg frem og tilbake mellom punktene A og B med en hastighet c i luften er t, kan avstanden D mellom punktene A og B representeres som følger.
D=ct/2
I formelen:
D - Mål avstanden mellom to punkter på stasjon A og B;
C - Hastigheten til lysets utbredelse i atmosfæren;
T - Tiden det tar for lys å bevege seg frem og tilbake mellom A og B.
Som man kan se fra ligningen ovenfor, for å måle avstandene A og B, er det faktisk nødvendig å måle tiden t for lysets utbredelse. I henhold til ulike målemetoder kan laseravstandsmålere vanligvis deles inn i to måleformer: pulstype og fasetype.
Laser avstandsmåler av fasetype
En faselaseravstandsmåler er en enhet som bruker frekvensen til radiobåndet til å modulere amplituden til laserstrålen og måle faseforsinkelsen generert av det modulerte lyset som beveger seg frem og tilbake til målelinjen. Basert på bølgelengden til det modulerte lyset, konverteres avstanden representert av denne faseforsinkelsen. Mål tiden det tar for lys å bevege seg frem og tilbake gjennom målelinjen ved hjelp av indirekte metoder.
Faselaseravstandsmålere brukes vanligvis til presisjonsmåling. På grunn av sin høye nøyaktighet, vanligvis i millimeterområdet, for å effektivt reflektere signaler og begrense det målte målet til et spesifikt punkt som er proporsjonalt med instrumentets nøyaktighet, er denne typen avstandsmåler utstyrt med en reflektor som kalles et samarbeidsmål.
Hvis modulasjonsvinkelfrekvensen er ω, er faseforsinkelsen generert av en rundtur på distansen D som skal måles φ, Den tilsvarende tiden t kan uttrykkes som:
T= φ/ω
Ved å erstatte dette forholdet i ligningen (3-6), kan avstanden D uttrykkes som
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π+ Δφ)
=C/4f (N+ Δ N) =U (N+)
I formelen:
φ-- Den totale faseforsinkelsen generert av et signal som går frem og tilbake til målelinjen.
ω-- Vinkelfrekvensen til det modulerte signalet, ω= 2 π f.
U - Enhetslengde, numerisk verdi lik 1/4 modulasjonsbølgelengde
N - Antall modulerte halve bølgelengder inkludert i målelinjen.
Δφ-- Signalet genererer en faseforsinkelse på mindre enn π når det går frem og tilbake til målelinjen.
Δ N - Desimaldelen av modulasjonsbølgen i målelinjen som er mindre enn halvparten av bølgelengden.
Δ N= φ/ω
Under gitte modulasjon og standard atmosfæriske forhold er frekvensen c/(4 π f) en konstant, og målingen av avstand blir målingen av antall halve bølgelengder inneholdt i målelinjen og målingen av brøkdelen mindre enn halvparten bølgelengde, dvs. måling av N eller φ, På grunn av utviklingen av moderne presisjonsbearbeidingsteknologi og trådløs fasemåleteknologi φ Målingen har oppnådd høy nøyaktighet.
For å måle fasevinkelen på mindre enn π φ, kan måling utføres ved hjelp av forskjellige metoder, hvor den mest brukte er forsinket fasemåling og digital fasemåling. For øyeblikket bruker kortdistanse laseravstandsmålere alle prinsippet om digital fasemåling for å oppnå φ.
Som nevnt ovenfor bruker faselaseravstandsmålere generelt en kontinuerlig laserstråle med modulerte signaler. For å oppnå høy avstandsnøyaktighet, må et samarbeidsmål konfigureres. De nå lanserte håndholdte laseravstandsmålerne er en annen ny type pulslaseravstandsmålere. De er ikke bare små i størrelse og lette i vekt, men bruker også digital fasemålingspulsutvidelse og underinndelingsteknologi, som kan oppnå millimeternivånøyaktighet uten behov for samarbeidsmål. Måleområdet har oversteget 100m og kan raskt og nøyaktig vise avstanden direkte. Det er den nyeste typen lengdemåling standardinstrument innen kortdistanse nøyaktig ingeniørmåling og bygningsarealmåling.
