Análisis del principio del monitor de temperatura y humedad y del instrumento de medición de distancia.
Los telémetros láser generalmente utilizan dos métodos para medir la distancia: el método de pulso y el método de fase. El proceso de medición de pulsos es el siguiente: el láser emitido por el telémetro es reflejado por el objeto medido y luego recibido por el telémetro, que registra simultáneamente el tiempo que el láser viaja hacia adelante y hacia atrás. 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 que se mide. La precisión del método del pulso para medir la distancia es generalmente de aproximadamente +/-1 metro. Además, el punto ciego de medición de este tipo de telémetro suele rondar los 15 metros.
La medición por láser es un método de medición de distancias en la medición de ondas ópticas. Si el tiempo necesario para que la luz viaje de un lado a otro entre los puntos A y B a una velocidad c en el aire es t, entonces la distancia D entre los puntos A y B se puede representar de la siguiente manera.
D=ct/2
En la fórmula:
D - Mida la distancia entre dos puntos en las estaciones A y B;
C - La velocidad de propagación de la luz en la atmósfera;
T: El tiempo necesario para que la luz viaje de un lado a otro entre A y B.
Como puede verse en la ecuación anterior, para medir las distancias A y B, en realidad es necesario medir el tiempo t de propagación de la luz. Según los diferentes métodos de medición, los telémetros láser generalmente se pueden dividir en dos formas de medición: tipo de pulso y tipo de fase.
Telémetro láser tipo fase
Un telémetro láser de fase es un dispositivo que 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 viaja hacia adelante y hacia atrás hasta la línea de medición. A continuación, se convierte la distancia representada por este retardo de fase en función de la longitud de onda de la luz modulada. Mida el tiempo necesario para que la luz viaje de un lado a otro a través de la línea de medición utilizando métodos indirectos.
Los telémetros láser de fase se utilizan generalmente en mediciones de precisión. Debido a su alta precisión, generalmente en el rango milimétrico, para reflejar señales de manera efectiva y limitar el objetivo medido a un punto específico que sea proporcional a la precisión del instrumento, este tipo de telémetro está equipado con un reflector llamado objetivo cooperativo.
Si la frecuencia del ángulo de modulación es ω, el retardo de fase generado por un viaje de ida y vuelta en la distancia D a medir es φ, el tiempo correspondiente t se puede expresar como:
T= φ/ω
Sustituyendo esta relación en la ecuación (3-6), la distancia D se puede expresar como
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π+ Δφ)
=C/4f (N+ Δ N) =U (N+)
En la fórmula:
φ-- El retardo de fase total generado por una señal que viaja de ida y vuelta a la línea de medición.
ω-- La frecuencia angular de la señal modulada, ω= 2 π f.
U - Unidad de longitud, valor numérico igual a 1/4 de la longitud de onda de modulación
N: el número de medias longitudes de onda moduladas incluidas en la línea de medición.
Δφ-- La señal genera un retraso de fase inferior a π cuando viaja de ida y vuelta a la línea de medición.
Δ N: la parte decimal de la onda de modulación contenida en la línea de medición que es inferior a la mitad de la longitud de onda.
Δ N= φ/ω
Bajo una modulación dada y condiciones atmosféricas estándar, la frecuencia c/(4 π f) es una constante, y la medición de la distancia se convierte en la medición del número de medias longitudes de onda contenidas en la línea de medición y la medición de la parte fraccionaria menor que la mitad. longitud de onda, es decir, medir N o φ, debido al desarrollo de la tecnología moderna de mecanizado de precisión y la tecnología de medición de fase inalámbrica φ, la medición ha logrado una alta precisión.
Para medir el ángulo de fase inferior a π φ, la medición se puede realizar mediante diferentes métodos, siendo los más utilizados la medición de fase retardada y la medición de fase digital. Actualmente, todos los telémetros láser de corto alcance utilizan el principio de medición de fase digital para obtener φ.
Como se mencionó anteriormente, en general, los telémetros láser de fase utilizan un rayo láser continuo con señales moduladas. Para lograr una alta precisión de alcance, es necesario configurar un objetivo cooperativo. Los telémetros láser portátiles actualmente lanzados son otro nuevo tipo de telémetros láser de pulso. No solo son pequeños en tamaño y livianos, sino que también utilizan tecnología de subdivisión y ampliación de pulsos 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 my puede mostrar la distancia directamente de forma rápida y precisa. Es el último tipo de instrumento estándar de medición de longitud en medición de ingeniería de precisión de corto alcance y medición de área de construcción.
