Odborné znalosti

Laserové meranie vzdialenosti

2021-11-01
Laserové meranie vzdialenosti sa meria pomocou lasera ako zdroja svetla. Delí sa nakontinuálny laserapulzný laserpodľa spôsobu prevádzky lasera. Plynové lasery ako hélium-neón, argónový ión, kryptón kadmium a pod. pracujú v kontinuálnom výstupnom stave pre fázový laserový rozsah, duálny heterogénny GaAs polovodičový laser pre infračervený rozsah; pevný laser, ako je rubín, neodýmové sklo, pre pulzné laserové meranie vzdialenosti. Laserový diaľkomer vďaka vlastnostiam dobrej monochrómie a silnej orientácii lasera, spojený s polovodičovou integráciou elektronických vedení, v porovnaní s fotoelektrickým diaľkomerom dokáže pracovať nielen deň a noc, ale tiež zlepšiť presnosť diaľkomeru.

Laserový diaľkomer je prístroj, ktorý využívalaserna presné meranie vzdialenosti cieľa (známy aj ako laserový diaľkomer). Keď laserový diaľkomer funguje, vysiela veľmi tenký laserový lúč do cieľa a fotoelektrický prvok prijíma laserový lúč odrazený od cieľa. Časovač meria čas od vysielania po príjem laserového lúča a vypočítava vzdialenosť od pozorovateľa k cieľu.
Ak je laser vyžarovaný nepretržite, merací rozsah môže dosiahnuť približne 40 km a operáciu je možné vykonávať vo dne iv noci. Ak je laser pulzný, absolútna presnosť je vo všeobecnosti nízka, ale môže dosiahnuť dobrú relatívnu presnosť pri meraní na veľké vzdialenosti.
Prvý laser na svete bol prvýkrát vyvinutý Maymanom, vedcom z Hughes Aircraft Company v roku 1960. Americká armáda čoskoro na tomto základe uskutočnila výskum vojenských laserových zariadení. V roku 1961 prvý vojenský laserový diaľkomer prešiel demonštračným testom americkej armády. Potom sa laserový diaľkomer čoskoro dostal do praktického konzorcia.
Laserový diaľkomer má výhody nízkej hmotnosti, malého objemu, jednoduchého ovládania, rýchlej a presnej rýchlosti a jeho chyba je len jedna pätina až stotina v porovnaní s inými optickými diaľkomermi. Preto sa široko používa pri topografickom prieskume, prieskume bojiska, zameriavaní cieľov tankov, lietadiel, lodí a delostrelectva a meraní výšky mrakov, lietadiel, rakiet a umelých satelitov. Ide o dôležité technické vybavenie na zlepšenie presnosti tankov, lietadiel, lodí a delostrelectva.
Keďže cena laserového diaľkomeru neustále klesá, priemysel postupne začal používať laserový diaľkomer. Doma aj v zahraničí sa objavilo množstvo nových mikro diaľkomerov s výhodami rýchleho určovania vzdialenosti, malého objemu a spoľahlivého výkonu, ktoré môžu byť široko používané v priemyselnom meraní a kontrole, v baniach, prístavoch a iných oblastiach.

Laserový diaľkomer vo všeobecnosti používa dve metódy na meranie vzdialenosti: pulznú metódu a fázovú metódu. Proces pulzného určovania vzdialenosti je nasledovný: laser vyžarovaný diaľkomerom je odrazený meraným objektom a následne prijímaný diaľkomerom. Diaľkomer súčasne zaznamenáva spiatočný čas lasera. Polovičný súčin rýchlosti svetla a spiatočného času je vzdialenosť medzi diaľkomerom a meraným objektom. Presnosť merania vzdialenosti pulznou metódou je vo všeobecnosti asi + / - 10 cm. Okrem toho je slepá oblasť merania tohto druhu diaľkomeru vo všeobecnosti asi 1 m.
Laserové meranie vzdialenosti je metóda merania rozsahu svetelných vĺn. Ak sa svetlo šíri vo vzduchu rýchlosťou C a čas potrebný na spiatočnú cestu medzi bodmi a a B je t, vzdialenosť d medzi bodmi a a B možno vyjadriť nasledovne.
D = ct/2
kde:
D -- vzdialenosť medzi stanicou a a B;
C - rýchlosť;
T – čas potrebný na jednu spiatočnú cestu svetla a a B.
Z vyššie uvedeného vzorca je zrejmé, že meranie vzdialenosti a a B znamená v skutočnosti merať čas šírenia svetla T. podľa rôznych metód merania času možno laserový diaľkomer zvyčajne rozdeliť na typ pulzný a fázový. Typické sú di-3000 v divočine a ldm30x v reálnom svete.
Treba poznamenať, že fázové meranie nemeria fázu infračerveného alebo laserového žiarenia, ale fázu signálu modulovanú infračerveným alebo laserovým žiarením. V stavebníctve existuje ručný laserový diaľkomer, ktorý sa používa na meranie v dome a jeho pracovný princíp je rovnaký.

Vo všeobecnosti si presné určovanie rozsahu vyžaduje spoluprácu hranola totálneho odrazu, zatiaľ čo diaľkomer používaný na meranie domu sa priamo meria odrazom hladkej steny, hlavne preto, že vzdialenosť je relatívne blízka a intenzita signálu odrazená svetlom je dostatočne veľká. Z toho môžeme vedieť, že musí byť vertikálne, inak je spätný signál príliš slabý na získanie presnej vzdialenosti.
Zvyčajne je to možné. V praktickom inžinierstve sa ako odrazová plocha použije tenká plastová doska na vyriešenie vážneho problému difúzneho odrazu.
Presnosť laserového diaľkomeru môže dosiahnuť chybu 1 mm, čo je vhodné na rôzne účely vysoko presného merania.
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