עקרונות ויישומים של מדדי טווח לייזר מדורגים
מד טווח לייזר מסוג פאזה הוא שימוש באמפליטודה של קרן לייזר וקביעת אור מאופנן אל ומקו המדידה של השהיית הפאזה שנוצרה פעם אחת, ולאחר מכן לפי אורך הגל של האור המאופנן, ההמרה של השהיית הפאזה המיוצגת לפי המרחק. כלומר, השיטה העקיפה לקביעת הזמן הנדרש לאור באמצעות מדידת הקו הלוך ושוב.
מדדי טווח לייזר מסוג פאזה משמשים בדרך כלל בטווח דיוק. בגלל הדיוק הגבוה שלו, בדרך כלל בקנה מידה מילימטר, על מנת לשקף ביעילות את האות, ולגרום לקביעת המטרה מוגבלת לנקודה ספציפית התואמת את הדיוק של המכשיר, מדדי טווח כאלה מוגדרים עם מראה הידועה בשם יעד שיתופי.
אם התדר הזוויתי של האור המאופנן הוא ω והשהיית הפאזה המופקת על ידי נסיעה הלוך ושוב על המרחק הנמדד D הוא φ, ניתן לבטא את הזמן המתאים t כ:
t=φ/ω
החלפת הקשר הזה ב-({0}}) המרחק D יכול להיות מבוטא
D=1/2 ct=1/2 c-φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
משוואה:
φ - השהיית הפאזה הכוללת המופקת מהאות הנוסע לקו הסקר וממנו פעם אחת.
ω - תדר זוויתי של האות המאפנן, ω=2πf.
U - יחידת אורך, הערך שווה ל-1/4 אורך גל אפנון
N - מספר חצי אורכי הגל המאפננים הכלולים בקו המדידה.
Δφ - החלק של האות העובר אל הקו וממנו שמייצר השהיית פאזה של פחות מ-π בכל פעם.
ΔN - החלק השברירי של הגל המווסת הכלול בקו שהוא פחות מחצי אורך גל.
ΔN=φ/ω
בתנאי האפנון הנתון ובתנאים האטמוספריים הסטנדרטיים, התדר c / (4πf) הוא קבוע, בשלב זה מדידת המרחק הפכה למדידה של מספר חצאי אורכי הגל הכלולים בקו המדידה ופחות מחצי אורך גל של החלק השברי של המדידה של המדידה של N או φ, עקב התפתחות טכנולוגיית עיבוד דיוק מודרנית וטכנולוגיית מדידת פאזות רדיו, המדידה של φ הגיעה לדרגת דיוק גבוהה.
על מנת למדוד את זווית הפאזה φ של פחות מ-π, ניתן למדוד בשיטות שונות, בדרך כלל הנפוצה ביותר היא מדידת פאזה מושהית ומדידות פאזה דיגיטליות, מדדי טווח לייזר לטווח קצר משמשים כדי לקבל את ה-φ של העיקרון של מדידת פאזה דיגיטלית.
מהנסיבות הכלליות שהוזכרו לעיל מד טווח לייזר מסוג פאזה המשתמש בפליטה מתמשכת של קרני לייזר עם אותות מאופנים, על מנת להשיג טווח דיוק גבוה צריך גם להגדיר את יעד שיתוף הפעולה, וההחדרה של מד טווח הלייזר הידני היא פעימה. מד טווח לייזר וסוג חדש של מד טווח, הוא לא רק קטן בגודלו וקל במשקלו, אלא גם שימוש בטכנולוגיית אינטרפולציה דיגיטלית של מדידת פאזות, אין צורך לשתף פעולה עם המטרה כדי להשיג דיוק ברמת המילימטר, לטווח המדידה יש יותר מ-100 מטר, והוא יכול להציג במהירות ובדייקנות את המרחק ישירות. היא מדידה הנדסית מדויקת לטווח קצר, מדידת שטח בנייה בסוג העדכני ביותר של מכשיר סטנדרטי למדידת אורך. כעת הנפוץ ביותר הוא מד טווח הלייזר הידני מסדרת DISTO המיוצר על ידי leica.
