Analyse principale de la surveillance de la température et de l'humidité et de l'instrument de mesure de distance
Les télémètres laser utilisent généralement deux méthodes pour mesurer la distance : la méthode par impulsion et la méthode par phase. Le processus de télémétrie par impulsions est le suivant : le laser émis par le télémètre est réfléchi par l'objet mesuré puis reçu par le télémètre, qui enregistre simultanément le temps d'aller-retour du laser. La moitié du produit de la vitesse de la lumière et du temps aller-retour correspond à la distance entre le télémètre et l'objet mesuré. La précision de la méthode d'impulsion pour mesurer la distance est généralement d'environ plus /-1 mètre. De plus, la zone aveugle de mesure de ce type de télémètre est généralement de l'ordre de 15 mètres.
La télémétrie laser est une méthode de mesure de distance dans le domaine de la télémétrie par ondes lumineuses. Si le temps nécessaire à la lumière pour voyager entre les points A et B à la vitesse c dans l'air est t, alors la distance D entre les points A et B peut être représentée comme suit.
D=ct/2
Dans l'équation :
D - la distance entre deux points des stations A et B ;
C - la vitesse de propagation de la lumière dans l'atmosphère ;
T - Le temps nécessaire à la lumière pour faire l'aller-retour entre A et B.
De l’équation ci-dessus, on voit que pour mesurer les distances A et B, il faut en réalité mesurer le temps t de propagation de la lumière. Selon différentes méthodes de mesure, les télémètres laser peuvent généralement être divisés en deux formes de mesure : le type d'impulsion et le type de phase.
Télémètre laser de phase
Le télémètre laser de phase utilise la fréquence de la bande radio pour moduler l'amplitude du faisceau laser et mesurer le retard de phase généré par la lumière modulée voyageant vers la ligne de mesure. Ensuite, en fonction de la longueur d'onde de la lumière modulée, la distance représentée par ce retard de phase est convertie. La méthode indirecte est utilisée pour déterminer le temps nécessaire à la lumière pour parcourir la ligne de mesure, comme le montre la figure.
Les télémètres laser de phase sont généralement utilisés pour la télémétrie de précision. En raison de sa grande précision, généralement au niveau millimétrique, afin de refléter efficacement le signal et de limiter la cible mesurée à un point précis proportionnel à la précision de l'instrument, ce type de télémètre est équipé d'un réflecteur appelé cible coopérative.
Si la fréquence de l'angle de modulation est ω, 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 :
T= φ/ω
La substitution de cette relation dans la distance D de l'équation (3-6) peut être exprimée comme
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π plus Δφ)
=C/4f (N plus Δ N) =U (N plus )
Dans l'équation :
φ—— Le retard de phase total généré par un signal allant et venant vers la ligne.
ω—— La fréquence angulaire du signal modulé, ω= 2 π f.
U - Longueur unitaire, valeur numérique égale à 1/4 de longueur d'onde de modulation
N - Le nombre de demi-longueurs d'onde modulées incluses dans la ligne de mesure.
Δφ—— Le signal génère un retard de phase inférieur à π lors d'un aller-retour vers la ligne de mesure.
Δ N - La partie fractionnaire de l'onde de modulation contenue dans la ligne de mesure qui est inférieure à la moitié de la longueur d'onde.
Δ N= φ/ω
Dans des conditions de modulation et atmosphériques standard données, la fréquence c/(4 π f) est une constante et la mesure de la distance devient la mesure du nombre de demi-longueurs d'onde incluses dans la ligne de mesure et la mesure des parties fractionnaires inférieures aux demi-longueurs d'onde. , c'est-à-dire N ou φ, Grâce au développement de la technologie moderne d'usinage de précision et de la technologie de mesure de phase radio φ La mesure a atteint une grande précision.
Afin de mesurer l'angle de phase inférieur à π φ, différentes méthodes peuvent être utilisées pour la mesure, et les méthodes les plus couramment utilisées sont la mesure de phase à retard et la mesure de phase numérique. Actuellement, les télémètres laser courte portée utilisent le principe de la mesure numérique de phase pour obtenir φ.
Comme mentionné ci-dessus, en général, les télémètres laser de phase utilisent un faisceau laser continu avec des signaux modulés. Afin d'obtenir une précision élevée, des cibles coopératives doivent être configurées. Les télémètres laser portables actuellement lancés sont un autre nouveau type de télémètres parmi les télémètres laser à impulsions, qui non seulement sont de petite taille et légers, mais utilisent également une technologie d'élargissement et de subdivision d'impulsions de mesure de phase numérique, qui peut atteindre une précision millimétrique sans avoir besoin d'une coopération. cibles, la plage de mesure a dépassé 100 m et peut afficher directement la distance rapidement et précisément. Il s'agit du dernier type d'instrument standard de mesure de longueur pour la mesure d'ingénierie de précision à courte portée et la mesure de la surface du bâtiment. Actuellement, les télémètres laser portables de la série DISTO et les télémètres laser Trueyard produits par la société Leica sont largement utilisés.
