ניטור טמפרטורה ולחות וניתוח עקרונות מד הטווח

ניטור טמפרטורה ולחות וניתוח עקרונות מד הטווח

מדדי טווח לייזר משתמשים בדרך כלל בשתי דרכים למדידת מרחק: שיטת הדופק ושיטת הפאזה. התהליך של מדידת מרחק בשיטת הדופק הוא כזה: אור הלייזר הנפלט על ידי מד הטווח מוחזר על ידי האובייקט הנמדד ולאחר מכן נקלט על ידי מד הטווח, המתעד את זמן ההליכה הלוך ושוב של אור הלייזר בו זמנית. מחצית מהמכפלה של מהירות האור וזמן ההליכה הלוך ושוב הוא המרחק בין מד הטווח לעצם הנמדד. הדיוק של שיטת הדופק למדידת מרחק הוא בדרך כלל בערך +/- 1 מטר. בנוסף, נקודת המדידה העיוורת של מד טווח מסוג זה היא בדרך כלל כ-15 מטרים.

מציאת טווח בלייזר היא שיטת מדידת מרחק במציאת טווח גלי אור, אם האור מתפשט באוויר במהירות c ב-A, B שתי נקודות בין הנסיעה הלוך ושוב פעם אחת הזמן הנדרש עבור t, אז A, B שתי נקודות בין המרחק D ניתן לבטא באופן הבא.

D=ct/2

בנוסחה:

D - המרחק בין שתי הנקודות A, B באתר המדידה; ו

ג - מהירות האור המתפשט באטמוספרה; ו

t - הזמן הדרוש לאור לנסוע מ-A ו-B פעם אחת.

כפי שניתן לראות מהנוסחה לעיל, למדוד מרחק A, B זה למעשה למדוד את זמן התפשטות האור t. על פי השיטות השונות למדידת זמן, ניתן לחלק מדדי טווח לייזר לשתי צורות של מדידת דופק וסוג פאזה.

מד טווח לייזר מסוג פאזה
מד טווח לייזר מסוג פאזה הוא תדר רדיו, אפנון משרעת קרן הלייזר וקביעת האור המאופנן לקו המדידה וממנו לאחר השהיית הפאזה, ולאחר מכן לפי אורך הגל של האור המאופנן, ההמרה של השהיית הפאזה המיוצגת על ידי המרחק. כלומר, השיטה העקיפה לקביעת הזמן הנדרש לאור על ידי מדידת קו הלוך ושוב, כפי שמוצג באיור.

מד טווח לייזר מסוג פאזה משמש בדרך כלל בטווח דיוק. בגלל הדיוק הגבוה שלו, בדרך כלל בקנה מידה מילימטרי, על מנת לשקף ביעילות את האות, ולגרום לקביעת המטרה מוגבלת לנקודה ספציפית התואמת את הדיוק של המכשיר, שכן מדדי טווח כאלה מוגדרים עם רפלקטור הידוע 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 פחות מ-π השהיית פאזה בכל פעם.

ΔN - החלק השברירי של הגל המווסת הכלול בקו שהוא פחות מחצי אורך גל.

　　ΔN=φ/ω

בתנאי אפנון ותנאים אטמוספריים סטנדרטיים, התדר c / (4πf) הוא קבוע, בשלב זה מדידת המרחק הופכת למדידה של מספר חצאי אורכי הגל הכלולים בקו המדידה ופחות מחצי אורך גל של חלק חלקי של מדידת המדידה של N או φ, עקב התפתחות טכנולוגיית עיבוד דיוק מודרנית וטכנולוגיית מדידת פאזות רדיו, אפשרה למדידת φ להשיג דרגת דיוק גבוהה מאוד.

על מנת למדוד את זווית הפאזה φ של פחות מ-π, ניתן למדוד בשיטות שונות, בדרך כלל מיושמות * יותר מאשר מדידת הפאזה המושהית ומדידת הפאזה הדיגיטלית, נעשה שימוש בממד הטווח הקצר של הלייזר הנוכחי כדי לקבל את ה-φ של הדיגיטלי עקרון מדידת פאזה.

מהנסיבות הכלליות שהוזכרו לעיל מד טווח לייזר מסוג פאזה המשתמש בפליטה מתמשכת של קרני לייזר עם אות אפנון, על מנת להשיג טווח דיוק גבוה צריך גם להגדיר את יעד שיתוף הפעולה, וההקדמה הנוכחית של מד טווח הלייזר הידני היא מד טווח לייזר פועם ו סוג חדש של מד טווח, הוא לא רק קטן, קל משקל, אלא גם שימוש בטכנולוגיית תת-חלוקה דיגיטלית להפצת דופק, אין צורך לשתף פעולה עם היעד כדי להשיג דיוק ברמת מילימטר, טווח המדידה היה יותר מ-100 מטר, ויכול להציג במהירות ובדייקנות את המרחק ישירות. היא מדידה הנדסית מדויקת לטווח קצר, מדידת שטח בניית דיור במכשיר * חדש למדידת אורך. כעת היישום של * יותר מחברת leica ייצרה סדרת DISTO של מדדי טווח לייזר כף יד וטלסקופ מד טווח לייזר Toyad Trueyard.