Prinsippanalyse av avstandsmåler og temperatur- og fuktighetsovervåking
Laseravstandsmålere bruker vanligvis to metoder for å måle avstand: pulsmetode og fasemetode. Prosessen med pulsmetodeavstandsmåling er som følger: laseren som sendes ut av avstandsmåleren reflekteres av det målte objektet og mottas deretter av avstandsmåleren, og avstandsmåleren registrerer tiden for laseren frem og tilbake samtidig. Halvparten av produktet av lysets hastighet og tur-retur-tiden er avstanden mellom avstandsmåleren og det målte objektet. Nøyaktigheten av avstandsmåling med pulsmetode er vanligvis rundt pluss /- 1 meter. I tillegg er målingsblindsonen til denne typen avstandsmåler generelt ca. 15 meter.
Laseravstandsmåling er en metode for avstandsmåling i lysbølgeavstandsmåling. Hvis lys beveger seg i luften med hastighet c og tar tid t å gå frem og tilbake mellom to punkter A og B, så kan avstanden D mellom punktene A og B brukes som følger uttrykkelig.
D=ct/2
I formelen:
D——avstanden mellom to punkter A og B på stasjonen;
c——hastigheten til lyset som forplanter seg i atmosfæren;
t——Tiden som kreves for lys å gå frem og tilbake mellom A og B én gang.
Det kan sees fra formelen ovenfor at å måle avstanden til A og B er faktisk å måle tiden t for lysets utbredelse. I henhold til de forskjellige metodene for å måle tid, kan laseravstandsmålere vanligvis deles inn i to typer måling: pulstype og fasetype.
Faselaseravstandsmåler
Faselaseravstandsmåleren bruker frekvensen til radiobåndet til å modulere amplituden til laserstrålen og måle faseforsinkelsen generert av det modulerte lyset som går frem og tilbake til målelinjen én gang, og konverterer deretter avstanden representert av faseforsinkelsen iht. til bølgelengden til det modulerte lyset. Det vil si at den indirekte metoden brukes til å måle tiden det tar for lyset å reise gjennom undersøkelseslinjen.
Faselaseravstandsmålere brukes vanligvis til presisjonsavstandsmåling. På grunn av sin høye presisjon, vanligvis på millimeternivå, for å effektivt reflektere signalet og begrense det målte målet til et spesifikt punkt som står i forhold til instrumentets nøyaktighet, er denne avstandsmåleren utstyrt med en reflektor som kalles et samarbeidsmål. speil.
Hvis vinkelfrekvensen til det modulerte lyset er ω, og faseforsinkelsen generert av en rundtur på avstanden som skal måles D er φ, kan den tilsvarende tiden t uttrykkes som:
t=φ/ω
Ved å erstatte dette forholdet med (3-6) kan avstanden D uttrykkes som
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ pluss Δφ)
=c/4f (N pluss ΔN)=U(N pluss )
I formelen:
φ——Den totale faseforsinkelsen generert av at signalet går frem og tilbake til målelinjen én gang.
ω——vinkelfrekvensen til det modulerende signalet, ω=2πf.
U——enhetslengde, verdien er lik 1/4 modulasjonsbølgelengde
N—— Antall modulerte halvbølgelengder inkludert i undersøkelseslinjen.
Δφ——Den del av faseforsinkelsen mindre enn π generert av signalet som går frem og tilbake til målelinjen én gang.
ΔN——Brøkdelen av modulasjonsbølgen i undersøkelseslinjen som er mindre enn halvparten av bølgelengden.
ΔN=φ/ω
Under gitt modulasjon og standard atmosfæriske forhold er frekvensen c/(4πf) en konstant. På dette tidspunktet blir målingen av avstanden målingen av antall halvbølgelengder i undersøkelseslinjen og målingen av brøkdelen mindre enn halvbølgelengden, det vil si N eller φ, på grunn av utviklingen av moderne presisjonsbearbeidingsteknologi og radiofasemålingsteknologi, måling av φ har nådd en meget høy nøyaktighet.
For å måle fasevinkelen φ som er mindre enn π, kan forskjellige metoder brukes for å måle den. Vanligvis er de mest brukte er forsinkelsesfasemåling og digital fasemåling. For tiden bruker kortdistanse laseravstandsmålere prinsippet om digital fasemåling for å oppnå φ.
Generelt sett bruker fase-type laseravstandsmåler en laserstråle med et modulert signal for kontinuerlig å sende ut. For å oppnå en avstandsmåling med høy presisjon, må et samarbeidsmål konfigureres. Den nåværende håndholdte laseravstandsmåleren er imidlertid en pulserende laseravstandsmåler. En annen ny type avstandsmåler i avstandsmåleren, den er ikke bare liten i størrelse og lett i vekt, men bruker også digital fasemålingspulsutvidelse og underinndelingsteknologi, som kan oppnå nøyaktighet på millimeternivå uten behov for et samarbeidende mål. Måleområdet har overskredet 100m, og det kan raskt og nøyaktig Viser avstanden direkte. Det er det siste standard lengdemåleinstrumentet innen kortdistanse presisjonsteknisk måling og bygningsarealmåling.
