Análisis de principio de monitoreo de temperatura y humedad y medidor de distancia
Análisis del Principio de Monitoreo de Temperatura y Humedad y Medidor de Distancia
Los telémetros láser generalmente usan dos métodos para medir la distancia: método de pulso y método de fase. El proceso de rango del método de pulso es el siguiente: el láser emitido por el buscador de rango es reflejado por el objeto medido y luego recibido por el buscador de rango, y el buscador de rango registra el tiempo del láser de ida y vuelta al mismo tiempo. La mitad del producto de la velocidad de la luz y el tiempo de ida y vuelta es la distancia entre el telémetro y el objeto medido. La precisión de la medición de distancia por el método de pulso es generalmente de más/- 1 metro. Además, la zona ciega de medición de este tipo de telémetro es generalmente de unos 15 metros.
La medición de distancia láser es un método de medición de distancia en la medición de distancia de ondas de luz. Si la luz viaja en el aire a una velocidad c y tarda un tiempo t en ir y venir entre dos puntos A y B, entonces la distancia D entre los puntos A y B se puede usar de la siguiente manera expresa.
D=ct/2
En la fórmula:
D——La distancia entre dos puntos A y B del sitio de la estación;
c——la velocidad de propagación de la luz en la atmósfera;
t——El tiempo requerido por la luz para ir y venir entre A y B una vez.
De la fórmula anterior se puede ver que medir la distancia entre A y B es en realidad medir el tiempo t de propagación de la luz. De acuerdo con los diferentes métodos de medición, los telémetros láser generalmente se pueden dividir en dos tipos de medición: tipo de pulso y tipo de fase.
Telémetro láser de fase
El telémetro láser de fase utiliza la frecuencia de la banda de radio para modular la amplitud del rayo láser y medir el retraso de fase generado por la luz modulada que va y viene de la línea de estudio una vez, y luego convierte la distancia representada por el retraso de fase según a la longitud de onda de la luz modulada. Es decir, el método indirecto se usa para medir el tiempo requerido para que la luz viaje a través de la línea de medición.
Los telémetros láser de fase se utilizan generalmente en la medición de distancias de precisión. Debido a su alta precisión, generalmente a nivel milimétrico, para reflejar efectivamente la señal y limitar el objetivo medido a un punto específico acorde con la precisión del instrumento, este telémetro está equipado con un reflector llamado objetivo cooperativo. espejo.
Si la frecuencia angular de la luz modulada es ω, y el retardo de fase generado por un viaje de ida y vuelta en la distancia a medir D es φ, entonces el tiempo t correspondiente se puede expresar como:
t=φ/ω
Sustituyendo esta relación en (3-6) la distancia D se puede expresar como
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ más Δφ)
=c/4f (N más ΔN)=U(N más )
En la fórmula:
φ——El retraso de fase total generado por la señal que va y viene de la línea de medición una vez.
ω——La frecuencia angular de la señal de modulación, ω=2πf.
U——unidad de longitud, el valor es igual a 1/4 de longitud de onda de modulación
N——El número de medias longitudes de onda moduladas incluidas en la línea de estudio.
Δφ——La parte del retraso de fase menor que π generada por la señal que va y viene de la línea de medición una vez.
ΔN——La parte fraccionaria de la onda de modulación contenida en la línea de estudio que es menos de la mitad de la longitud de onda.
ΔN=φ/ω
Bajo la modulación dada y las condiciones atmosféricas estándar, la frecuencia c/(4πf) es una constante. En este momento, la medida de la distancia se convierte en la medida del número de medias longitudes de onda contenidas en la línea topográfica y la medida de la parte fraccionaria inferior a la mitad de la longitud de onda, es decir, N o φ, debido al desarrollo de la tecnología moderna. tecnología de mecanizado de precisión y tecnología de medición de fase de radio, la medición de φ ha alcanzado una precisión muy alta.
Para medir el ángulo de fase φ que es menor que π, se pueden usar diferentes métodos para medirlo. Por lo general, la medición de fase de retardo y la medición de fase digital son las más utilizadas. En la actualidad, los telémetros láser de corto alcance utilizan el principio de medición de fase digital para obtener φ.
En términos generales, el telémetro láser de fase utiliza un rayo láser con una señal modulada para emitir continuamente. Para obtener una medición de distancia de alta precisión, es necesario configurar un objetivo cooperativo. El telémetro láser portátil lanzado actualmente es un telémetro láser pulsado. Otro nuevo tipo de telémetro en el telémetro, no solo es pequeño en tamaño y liviano, sino que también adopta tecnología de subdivisión y ampliación de pulso de medición de fase digital, que puede lograr una precisión de nivel milimétrico sin la necesidad de objetivos cooperativos. El rango de medición ha superado los 100 m, y puede mostrar la distancia de forma rápida y precisa directamente. Es el último instrumento de medición de longitud estándar en medición de ingeniería de precisión de precisión de corto alcance y medición de área de construcción.
