Application et théorie du télémètre laser de phase
Le télémètre laser de phase utilise la modulation d'amplitude du faisceau laser pour mesurer le retard de phase généré par la lumière modulée allant et venant une fois vers la ligne de levé, puis convertit la distance représentée par le retard de phase en fonction de la longueur d'onde de la lumière modulée. . Autrement dit, la méthode indirecte est utilisée pour mesurer le temps nécessaire à la lumière pour traverser la ligne de levé.
Les télémètres laser de phase sont généralement utilisés pour la mesure de distance de précision. En raison de sa grande précision, généralement au niveau millimétrique, afin de réfléchir efficacement le signal et de limiter la cible mesurée à un point précis proportionné à la précision de l'instrument, ce télémètre est équipé d'un réflecteur appelé cible coopérative. miroir.
Si la fréquence angulaire de la lumière modulée est ω, et que le retard de phase généré par un aller-retour sur la distance D à mesurer est φ, alors le temps t correspondant peut s'exprimer comme suit :
t=φ/ω
En substituant cette relation dans (3-6), la distance D peut être exprimée comme
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ plus Δφ)
=c/4f (N plus ΔN)=U(N plus )
Dans la formule :
φ ——Le retard de phase total généré par le signal allant et venant une fois vers la ligne de mesure.
ω——La fréquence angulaire du signal modulant, ω=2πf.
U —— longueur unitaire, la valeur est égale à 1/4 de la longueur d'onde de modulation
N——Le nombre de demi-longueurs d'onde modulées incluses dans la ligne d'enquête.
Δφ ——La partie du retard de phase inférieure à π générée par le signal allant et venant une fois vers la ligne de mesure.
ΔN——Partie fractionnaire de l'onde de modulation contenue dans la ligne de levé qui est inférieure à la moitié de la longueur d'onde.
ΔN=φ/ω
Dans la modulation donnée et les conditions atmosphériques standard, la fréquence c/(4πf) est une constante. A cette époque, la mesure de la distance devient la mesure du nombre de demi-longueurs d'onde contenues dans la ligne de levé et la mesure de la partie fractionnaire inférieure à la demi-longueur d'onde, c'est-à-dire N ou φ, en raison du développement des technologies modernes. Technologie d'usinage de précision et technologie de mesure de phase radio, la mesure de φ a atteint une très grande précision.
Afin de mesurer l'angle de phase φ inférieur à π, différentes méthodes peuvent être utilisées pour le mesurer. Habituellement, la mesure de phase à retard et la mesure de phase numérique sont les plus largement utilisées. Les télémètres laser à courte portée utilisent le principe de la mesure de phase numérique pour obtenir φ.
De manière générale, le télémètre laser de phase utilise un faisceau laser avec un signal modulé pour émettre en continu. Afin d'obtenir une mesure de plage de haute précision, une cible coopérative doit être configurée. Le télémètre laser portatif est un télémètre laser pulsé. Un autre nouveau type de télémètre dans l'instrument, il est non seulement de petite taille et léger, mais utilise également une technologie d'élargissement et de subdivision des impulsions de mesure de phase numérique, qui peut atteindre une précision millimétrique sans avoir besoin d'une cible coopérative. La plage de mesure a dépassé 100 m et elle peut afficher directement la distance rapidement et précisément. Il s'agit du dernier instrument de mesure de longueur standard en matière de mesure d'ingénierie de précision à courte portée et de mesure de la surface du bâtiment. Le plus largement utilisé est le télémètre laser portatif de la série DISTO produit par la société Leica.
