Quel est le principe du télémètre
Les télémètres laser utilisent généralement deux méthodes pour mesurer la distance : la méthode par impulsions 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, et le télémètre enregistre le temps du laser d'avant en arrière en même temps. La moitié du produit de la vitesse de la lumière et du temps aller-retour est la distance entre le télémètre et l'objet mesuré. La précision de la mesure de distance par la méthode des impulsions est généralement d'environ plus /-1 mètre. De plus, la zone aveugle de mesure de ce type de télémètre est généralement d'environ 15 mètres.
La mesure de distance au laser est une méthode de mesure de distance dans la mesure de distance par ondes lumineuses. Si la lumière se déplace dans l'air à la vitesse c et met un temps t pour aller et venir entre deux points A et B, alors la distance D entre les points A et B peut être utilisée comme suit.
D=ct/2
Dans la formule :
D——la distance entre deux points A et B de la station ;
c——la vitesse de propagation de la lumière dans l'atmosphère ;
t——Le temps nécessaire à la lumière pour aller et venir entre A et B une fois.
On peut voir à partir de la formule ci-dessus que mesurer la distance de A et B revient en fait à mesurer le temps t de propagation de la lumière. Selon les différentes méthodes de mesure du temps, les télémètres laser peuvent généralement être divisés en deux types de mesure : le type impulsionnel et le type phase.
Télémètre laser à 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 allant et venant une fois sur la ligne de relevé, puis convertir la distance représentée par le retard de phase selon à la longueur d'onde de la lumière modulée. C'est-à-dire que la méthode indirecte est utilisée pour mesurer le temps nécessaire à la lumière pour aller et venir à travers la ligne de mesure, comme indiqué sur la figure.
Les télémètres laser à phase sont généralement utilisés dans la mesure de distance de précision. Du fait de sa grande précision, généralement au niveau millimétrique, afin de bien réfléchir le signal et de limiter la cible mesurée à un point précis proportionnel 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 être exprimé par :
t=φ/ω
En remplaçant cette relation par (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){ {8}}U(N plus )
Dans la formule :
φ——Le retard de phase total généré par le signal qui va et vient une fois sur la ligne de mesure.
ω——La fréquence angulaire du signal de modulation, ω=2πf.
U——unité de longueur, la valeur est égale à 1/4 de longueur d'onde de modulation
N——Le nombre de demi-longueurs d'onde modulées incluses dans la ligne de sondage.
Δφ —— La partie du retard de phase inférieure à π générée par le signal faisant un aller-retour vers la ligne de mesure une fois.
ΔN——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.
ΔN=φ/ω
Dans les conditions de modulation et d'atmosphère standard données, la fréquence c/(4πf) est une constante. À ce moment, 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 de la technologie moderne. 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 de retard et la mesure de phase numérique sont les plus largement utilisées. Actuellement, les télémètres laser à courte portée utilisent le principe de la mesure de phase numérique pour obtenir φ.
D'une manière générale, le télémètre laser à phase utilise un faisceau laser avec un signal modulé pour émettre en continu. Afin d'obtenir une mesure de distance de haute précision, une cible coopérative doit être configurée. Le télémètre laser portable actuellement lancé est un télémètre laser pulsé. Un autre nouveau type de télémètre dans le télémètre, il est non seulement de petite taille et léger, mais adopte également la technologie d'élargissement et de subdivision d'impulsions de mesure de phase numérique, qui peut atteindre une précision millimétrique sans avoir besoin de cibles coopératives. La plage de mesure a dépassé 100 m et peut afficher rapidement et précisément la distance directement. Il s'agit du dernier instrument de mesure de longueur standard dans la mesure d'ingénierie de précision à courte portée et la mesure de la surface du bâtiment.
