Strokovno znanje

Lasersko merjenje razdalje

2021-11-01
Lasersko merjenje razdalje se meri z uporabo laserja kot vira svetlobe. Delimo ga nakontinuirani laserinpulzni laserglede na način delovanja laserja. Plinski laserji, kot so helij-neon, argon ion, kripton kadmij in tako naprej, delujejo v neprekinjenem izhodnem stanju za fazno lasersko določanje obsega, dvojni heterogeni GaAs polprevodniški laser za infrardeče določanje obsega; trdni laser, kot je rubin, neodimsko steklo, za pulzno lasersko določanje razdalje. Laserski daljinomer zaradi značilnosti dobre monokromnosti in močne usmerjenosti laserja, skupaj s polprevodniško integracijo elektronskih linij, v primerjavi s fotoelektričnim daljinomerom ne more delovati samo dan in noč, ampak tudi izboljša natančnost daljinomera.

Laserski daljinomer je instrument, ki uporabljalaserza natančno merjenje razdalje tarče (znan tudi kot laserski daljinomer). Ko laserski daljinomer deluje, oddaja zelo tanek laserski žarek na cilj, fotoelektrični element pa sprejme laserski žarek, ki ga odbija cilj. Časovnik meri čas od oddajanja do sprejema laserskega žarka in izračuna razdaljo od opazovalca do cilja.
Če laser oddaja neprekinjeno, lahko meritveno območje doseže približno 40 km, delovanje pa se lahko izvaja podnevi in ​​ponoči. Če je laser impulzen, je absolutna natančnost na splošno nizka, vendar lahko doseže dobro relativno natančnost za merjenje na dolge razdalje.
Prvi laser na svetu je leta 1960 razvil Mayman, znanstvenik družbe Hughes Aircraft Company. Ameriška vojska je na tej osnovi kmalu izvedla raziskave vojaških laserskih naprav. Leta 1961 je prvi vojaški laserski merilnik razdalje opravil demonstracijski test ameriške vojske. Po tem je laserski daljinomer kmalu vstopil v praktični konzorcij.
Laserski daljinomer ima prednosti majhne teže, majhne prostornine, enostavnega upravljanja, hitre in natančne hitrosti, njegova napaka pa je le ena petina do stotina napake drugih optičnih daljinomerov. Zato se široko uporablja pri topografskih raziskavah, raziskavah bojišč, določanju razdalje tankov, letal, ladij in topništva ter merjenje višine oblakov, letal, raket in umetnih satelitov. Je pomembna tehnična oprema za izboljšanje natančnosti tankov, letal, ladij in topništva.
Ker cene laserskih daljinomerov še naprej padajo, je industrija postopoma začela uporabljati laserske daljinomere. Doma in v tujini so se pojavili številni novi mikro merilniki razdalje s prednostmi hitrega dosega, majhne prostornine in zanesljivega delovanja, ki se lahko široko uporabljajo v industrijskih meritvah in nadzoru, rudnikih, pristaniščih in na drugih področjih.

Laserski daljinomer na splošno uporablja dve metodi za merjenje razdalje: impulzno metodo in fazno metodo. Postopek impulznega določanja razdalje je naslednji: laser, ki ga oddaja merilnik razdalje, odbije merjeni objekt in ga nato sprejme razdaljomer. Daljinomer hkrati beleži povratni čas laserja. Polovica produkta svetlobne hitrosti in povratnega časa je razdalja med daljinomerom in merjenim predmetom. Natančnost merjenja razdalje s pulzno metodo je običajno približno +/- 10 cm. Poleg tega je merilno slepo območje te vrste daljinomera na splošno približno 1 m.
Lasersko določanje razdalje je metoda določanja razdalje svetlobnih valov. Če se svetloba širi po zraku s hitrostjo C in je čas, potreben za povratno potovanje med točkama a in B, t, lahko razdaljo d med točkama a in B izrazimo na naslednji način.
D=ct/2
Kje:
D -- razdalja med postajama a in B;
C - hitrost;
T -- čas, potreben za eno povratno pot svetlobe a in B.
Iz zgornje formule je razvidno, da je merjenje razdalje a in B dejansko merjenje časa širjenja svetlobe T. Glede na različne metode merjenja časa lahko laserski merilnik razdalje običajno razdelimo na impulzni in fazni tip. Tipična sta di-3000 divjega in ldm30x resničnega sveta.
Upoštevati je treba, da merjenje faze ne meri faze infrardečega ali laserskega signala, temveč fazo signala, moduliranega na infrardeči ali laserski signal. V gradbeništvu obstaja ročni laserski daljinomer, ki se uporablja za hišne meritve, princip delovanja pa je enak.

Na splošno natančno določanje obsega zahteva sodelovanje prizme popolnega odboja, medtem ko se merilnik razdalje, ki se uporablja za hišne meritve, neposredno meri z odbojem gladke stene, predvsem zato, ker je razdalja relativno blizu in je jakost signala, ki ga odbija svetloba, dovolj velika. Iz tega lahko vemo, da mora biti navpičen, sicer je povratni signal prešibek, da bi dobili natančno razdaljo.
Ponavadi je možno. V praktičnem inženiringu bo tanka plastična plošča uporabljena kot zrcalna površina za rešitev resnega problema difuznega odboja.
Natančnost laserskega daljinomera lahko doseže napako 1 mm, kar je primerno za različne visoko natančne meritve.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept