Prinsippanalyse av temperatur- og fuktighetsovervåking og avstandsmåleinstrument
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 laserens rundtur. 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 pluss /-1 meter. I tillegg er målingsblindsonen til denne typen avstandsmåler generelt rundt 15 meter.
Laseravstand er en avstandsmålemetode i lysbølgerekkevidde. Hvis tiden som kreves for lyset å bevege seg frem og tilbake mellom punktene A og B med hastighet c i luften er t, kan avstanden D mellom punktene A og B representeres som følger.
D=ct/2
I ligningen:
D - avstanden mellom to punkter på stasjon A og B;
C - hastigheten på lysets utbredelse i atmosfæren;
T - Tiden det tar for lys å bevege seg frem og tilbake mellom A og B.
Fra ligningen ovenfor kan man se at 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.
Faselaseravstandsmåler
Faselaseravstandsmåleren 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. Deretter, basert på bølgelengden til det modulerte lyset, konverteres avstanden representert av denne faseforsinkelsen. Den indirekte metoden brukes til å bestemme tiden det tar for lys å bevege seg frem og tilbake gjennom målelinjen, som vist på figuren.
Faselaseravstandsmålere brukes vanligvis til presisjonsmåling. På grunn av sin høye nøyaktighet, vanligvis på millimeternivå, for å effektivt reflektere signalet 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. Da kan den tilsvarende tiden t uttrykkes som:
T= φ/ω
Å erstatte dette forholdet med avstanden D til ligningen (3-6) kan uttrykkes som
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π pluss Δφ)
=C/4f (N pluss Δ N) =U (N pluss )
I ligningen:
φ—— Den totale faseforsinkelsen generert av et signal som går frem og tilbake til linjen.
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 i en rundtur til målelinjen.
Δ N - Den brøkdelen 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 inkludert i målelinjen og måling av brøkdeler mindre enn halve bølgelengder , dvs. N eller φ, På grunn av utviklingen av moderne presisjonsbearbeidingsteknologi og radiofasemåleteknologi φ Målingen har oppnådd høy nøyaktighet.
For å måle fasevinkelen på mindre enn π φ, kan det brukes forskjellige metoder for måling, og de mest brukte metodene er forsinkelsesfasemåling og digital fasemåling. For tiden bruker kortdistanselaseravstandsmålere 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 samarbeidsmål konfigureres. De nå lanserte håndholdte laseravstandsmålerne er en annen ny type avstandsmålere blant pulslaseravstandsmålere, som ikke bare har liten størrelse og lav vekt, men som også bruker digital fasemålingspulsutvidelse og underinndelingsteknologi, som kan oppnå millimeternivånøyaktighet uten behov for samarbeid. mål, Måleområdet har overskredet 100m og kan raskt og nøyaktig vise avstanden direkte. Det er den nyeste typen lengdemåling standardinstrument innen kortdistanse nøyaktig ingeniørmåling og bygningsarealmåling. For tiden er DISTO-seriens håndholdte laseravstandsmålere og Trueyard laseravstandsmålere produsert av Leica Company mye brukt.
