Analyse af princippet for temperatur- og fugtighedsmonitoren og afstandsmålerinstrumentet
Laserafstandsmålere bruger generelt to metoder til at måle afstand: pulsmetode og fasemetode. Processen med pulsafstandsmåling er som følger: laseren udsendt af afstandsmåleren reflekteres af det målte objekt og modtages derefter af afstandsmåleren, som samtidig registrerer tiden for laserens bevægelse frem og tilbage. Halvdelen af produktet af lysets hastighed og tur-retur-tid er afstanden mellem afstandsmåleren og objektet, der måles. Nøjagtigheden af pulsmetoden til måling af afstand er generelt omkring +/-1 meter. Derudover er målingen af den blinde vinkel for denne type afstandsmåler generelt omkring 15 meter.
Laserafstandsmåling er en afstandsmålemetode inden for optisk bølgeafstand. Hvis den tid, det tager for lys at bevæge sig frem og tilbage mellem punkt A og B med en hastighed c i luften, er t, så kan afstanden D mellem punkt A og B repræsenteres som følger.
D=ct/2
I formlen:
D - Mål afstanden mellem to punkter ved station A og B;
C - Lysets udbredelseshastighed i atmosfæren;
T - Den tid, det tager for lys at bevæge sig frem og tilbage mellem A og B.
Som det kan ses af ovenstående ligning, er det for at måle afstandene A og B faktisk nødvendigt at måle tiden t for lysets udbredelse. Ifølge forskellige målemetoder kan laserafstandsmålere normalt opdeles i to måleformer: pulstype og fasetype.
Laser afstandsmåler af fasetype
En faselaserafstandsmåler er en enhed, der bruger radiobåndets frekvens til at modulere amplituden af laserstrålen og måle faseforsinkelsen genereret af det modulerede lys, der rejser frem og tilbage til målelinjen. Baseret på bølgelængden af det modulerede lys konverteres afstanden repræsenteret af denne faseforsinkelse. Mål den tid, det tager for lyset at bevæge sig frem og tilbage gennem målelinjen ved hjælp af indirekte metoder.
Faselaserafstandsmålere bruges generelt til præcisionsafstandsmålere. På grund af dens høje nøjagtighed, normalt i millimeterområdet, for effektivt at reflektere signaler og begrænse det målte mål til et specifikt punkt, der er proportional med instrumentets nøjagtighed, er denne type afstandsmåler udstyret med en reflektor kaldet et samarbejdsmål.
Hvis modulationsvinkelfrekvensen er ω, er faseforsinkelsen genereret af en rundtur på afstanden D, der skal måles, φ. Den tilsvarende tid t kan udtrykkes som:
T= φ/ω
Ved at indsætte dette forhold i ligning (3-6), kan afstanden D udtrykkes som
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π+ Δφ)
=C/4f (N+ Δ N) =U (N+)
I formlen:
φ-- Den samlede faseforsinkelse genereret af et signal, der bevæger sig frem og tilbage til målelinjen.
ω-- Vinkelfrekvensen af det modulerede signal, ω= 2 π f.
U - Enhedslængde, numerisk værdi lig med 1/4 modulationsbølgelængde
N - Antallet af modulerede halve bølgelængder inkluderet i målelinjen.
Δφ-- Signalet genererer en faseforsinkelse på mindre end π, når det bevæger sig frem og tilbage til målelinjen.
Δ N - Decimaldelen af modulationsbølgen indeholdt i målelinjen, der er mindre end halvdelen af bølgelængden.
Δ N= φ/ω
Under givne modulering og standard atmosfæriske forhold er frekvensen c/(4 π f) en konstant, og målingen af afstand bliver målingen af antallet af halve bølgelængder indeholdt i målelinjen og målingen af brøkdelen mindre end halvdelen bølgelængde, dvs. måling af N eller φ, På grund af udviklingen af moderne præcisionsbearbejdningsteknologi og trådløs fasemåleteknologi φ Målingen har opnået høj nøjagtighed.
For at måle fasevinklen på mindre end π φ kan måling udføres ved hjælp af forskellige metoder, hvor den mest almindeligt anvendte er forsinket fasemåling og digital fasemåling. I øjeblikket bruger kortrækkende laserafstandsmålere alle princippet om digital fasemåling for at opnå φ.
Som nævnt ovenfor bruger faselaserafstandsmålere generelt en kontinuerlig laserstråle med modulerede signaler. For at opnå høj afstandsnøjagtighed skal der konfigureres et samarbejdsmål. De i øjeblikket lancerede håndholdte laserafstandsmålere er en anden ny type pulslaserafstandsmålere. De er ikke kun små i størrelse og lette i vægt, men bruger også digital fasemålingspulsudvidelse og underopdelingsteknologi, som kan opnå millimeterniveaunøjagtighed uden behov for samarbejdsmål. Målerækkevidden har overskredet 100m og kan hurtigt og præcist vise afstanden direkte. Det er den nyeste type længdemåling standardinstrument inden for kortdistance præcisionsmåling og bygningsarealmåling.
