Prinzipielle Analyse des Entfernungsmessers und der Temperatur- und Feuchtigkeitsüberwachung
Laser-Entfernungsmesser verwenden im Allgemeinen zwei Methoden zur Entfernungsmessung: die Impulsmethode und die Phasenmethode. Der Prozess der Entfernungsmessung mit der Impulsmethode ist wie folgt: Der vom Entfernungsmesser emittierte Laser wird vom gemessenen Objekt reflektiert und dann vom Entfernungsmesser empfangen, und der Entfernungsmesser zeichnet gleichzeitig die Zeit des Lasers hin und her auf. Die Hälfte des Produkts aus Lichtgeschwindigkeit und Umlaufzeit ist die Entfernung zwischen dem Entfernungsmesser und dem gemessenen Objekt. Die Genauigkeit der Entfernungsmessung mit der Impulsmethode liegt im Allgemeinen bei etwa plus /- 1 Metern. Darüber hinaus beträgt die Messtotzone dieses Entfernungsmessertyps im Allgemeinen etwa 15 Meter.
Die Laserentfernungsmessung ist eine Methode zur Entfernungsmessung in der Lichtwellenentfernungsmessung. Wenn sich Licht mit der Geschwindigkeit c in der Luft bewegt und die Zeit t benötigt, um zwischen zwei Punkten A und B hin und her zu gelangen, dann lässt sich der Abstand D zwischen den Punkten A und B wie folgt ausdrücken.
D=ct/2
In der Formel:
D – der Abstand zwischen zwei Punkten A und B der Station;
c – die Geschwindigkeit des Lichts, das sich in der Atmosphäre ausbreitet;
t – Die Zeit, die das Licht benötigt, um einmal zwischen A und B hin und her zu wandern.
Aus der obigen Formel ist ersichtlich, dass die Messung des Abstands von A und B tatsächlich die Messung der Zeit t der Lichtausbreitung bedeutet. Entsprechend den unterschiedlichen Methoden der Zeitmessung können Laser-Entfernungsmesser üblicherweise in zwei Messarten unterteilt werden: Impulstyp und Phasentyp.
Phasenlaser-Entfernungsmesser
Der Phasenlaser-Entfernungsmesser verwendet die Frequenz des Funkbands, um die Amplitude des Laserstrahls zu modulieren und die Phasenverzögerung zu messen, die durch das modulierte Licht erzeugt wird, das einmal zur Vermessungslinie hin- und hergeht, und wandelt dann die durch die Phasenverzögerung dargestellte Entfernung entsprechend um zur Wellenlänge des modulierten Lichts. Das heißt, die indirekte Methode wird verwendet, um die Zeit zu messen, die das Licht benötigt, um durch die Vermessungslinie zu wandern.
Phasenlaser-Entfernungsmesser werden im Allgemeinen zur Präzisionsentfernungsmessung eingesetzt. Aufgrund seiner hohen Präzision, im Allgemeinen im Millimeterbereich, ist dieser Entfernungsmesser mit einem Reflektor ausgestattet, der als kooperatives Ziel bezeichnet wird, um das Signal effektiv zu reflektieren und das gemessene Ziel auf einen bestimmten Punkt zu beschränken, der der Genauigkeit des Instruments entspricht. Spiegel.
Wenn die Kreisfrequenz des modulierten Lichts ω ist und die Phasenverzögerung, die durch einen Hin- und Rückweg auf der zu messenden Distanz D erzeugt wird, φ ist, dann kann die entsprechende Zeit t ausgedrückt werden als:
t=φ/ω
Setzt man diese Beziehung in (3-6) ein, kann der Abstand D ausgedrückt werden als:
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ plus Δφ)
=c/4f (N plus ΔN)=U(N plus )
In der Formel:
φ – Die gesamte Phasenverzögerung, die dadurch entsteht, dass das Signal einmal zur Messleitung hin- und herläuft.
ω – Die Winkelfrequenz des Modulationssignals, ω=2πf.
U – Einheitslänge, der Wert entspricht 1/4 der Modulationswellenlänge
N – Die Anzahl der modulierten Halbwellenlängen, die in der Vermessungslinie enthalten sind.
Δφ – Der Teil der Phasenverzögerung, der kleiner als π ist und dadurch entsteht, dass das Signal einmal zur Messleitung hin- und herläuft.
ΔN – Der Bruchteil der in der Vermessungslinie enthaltenen Modulationswelle, der weniger als die halbe Wellenlänge beträgt.
ΔN=φ/ω
Unter den gegebenen Modulations- und Standardatmosphärenbedingungen ist die Frequenz c/(4πf) eine Konstante. Zu diesem Zeitpunkt wird die Entfernungsmessung aufgrund der Entwicklung der Moderne zur Messung der Anzahl der in der Vermessungslinie enthaltenen Halbwellenlängen und zur Messung des Bruchteils kleiner als die Halbwellenlänge, d. h. N oder φ Durch die Präzisionsbearbeitungstechnik und die Funkphasenmesstechnik hat die Messung von φ eine sehr hohe Genauigkeit erreicht.
Um den Phasenwinkel φ zu messen, der kleiner als π ist, können verschiedene Methoden zur Messung verwendet werden. Die am weitesten verbreiteten Methoden sind normalerweise die Verzögerungsphasenmessung und die digitale Phasenmessung. Derzeit nutzen Laser-Entfernungsmesser für kurze Entfernungen das Prinzip der digitalen Phasenmessung, um φ zu ermitteln.
Im Allgemeinen verwendet der Phasenlaser-Entfernungsmesser einen Laserstrahl mit einem modulierten Signal, um kontinuierlich zu emittieren. Um eine hochpräzise Distanzmessung zu erhalten, muss ein kooperatives Ziel konfiguriert werden. Der aktuelle tragbare Laser-Entfernungsmesser ist jedoch ein gepulster Laser-Entfernungsmesser. Ein weiterer neuer Entfernungsmessertyp im Entfernungsmesser. Er ist nicht nur klein und leicht, sondern verwendet auch die digitale Phasenmessimpulsverbreiterungs- und -unterteilungstechnologie, mit der eine Genauigkeit im Millimeterbereich erreicht werden kann, ohne dass ein kooperatives Ziel erforderlich ist. Der Messbereich hat 100 m überschritten und die Entfernung kann schnell und genau direkt angezeigt werden. Es handelt sich um das neueste Standard-Längenmessgerät für Präzisionsmessungen in der Feinmechanik im Nahbereich und für die Messung von Gebäudeflächen.
