El principio y la aplicación del telémetro láser de fase.
El telémetro láser de fase utiliza un rayo láser para modular la amplitud y medir el retraso de fase generado por la luz modulada que viaja hacia adelante y hacia atrás hasta la línea de medición, y luego convierte la distancia representada por este retraso de fase en función de la longitud de onda de la luz modulada. El método indirecto se utiliza para determinar el tiempo necesario para que la luz viaje de un lado a otro a través de la línea de medición.
Los telémetros láser de fase se utilizan generalmente en mediciones 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 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, entonces el tiempo correspondiente t se puede expresar como:
T= φ/ω
Sustituyendo esta relación en la distancia D de la ecuación (3-6) se puede expresar como
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π más Δφ)
=C/4f (N más Δ N) =U (N más )
En la ecuación:
φ—— El retardo de fase total generado por una señal que viaja de ida y vuelta a la línea.
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 de menos de π en un viaje de ida y vuelta a la línea de medición.
Δ N: la parte fraccionaria de la onda de modulación contenida en la línea de medición que es menor que 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 incluidas en la línea de medición y la medición de partes fraccionarias menores que la mitad de las longitudes de onda. , es decir, N o φ, debido al desarrollo de la tecnología moderna de mecanizado de precisión y la tecnología de medición de fase de radio φ, la medición ha logrado una alta precisión.
Para medir el ángulo de fase inferior a π φ, se pueden utilizar diferentes métodos de medición, y los métodos más utilizados son la medición de fase de retardo y la medición de fase digital. 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 objetivos cooperativos. Los telémetros láser portátiles presentados son otro nuevo tipo de telémetro entre los telémetros láser de pulso, que no sólo tienen un tamaño pequeño y peso ligero, sino que también utilizan tecnología de subdivisión y ampliación de pulso de medición de fase digital. Sin la necesidad de objetivos cooperativos, se puede lograr una precisión de nivel milimétrico y el rango de medición ha superado los 100 m, y 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. El más utilizado es el telémetro láser portátil de la serie DISTO producido por Leica Company.
