מד הטווח החדש של הלייזר מודד מרחק בשתי דרכים: עקרון שיטת הפולסים ושיטת הפאזה
מד הטווח החדש של הלייזר משתמש בשתי שיטות למדידת מרחק: שיטת הדופק ועקרון שיטת הפאזה
מד טווח הוא כלי למדידת אורך או מרחק, וניתן לשלבו עם ציוד או מודולים למדידת זווית למדידת פרמטרים כגון זווית ושטח. ישנן צורות רבות של מדדי טווח, בדרך כלל גליל ארוך, המורכב מעדשת אובייקטיבית, עינית, מכשיר תצוגה (שניתן לבנות), סוללה וחלקים נוספים.
מדדי טווח לייזר יכולים גם לירות פולסי לייזר מרובים, תוך שימוש באפקט הדופלר כדי לקבוע אם עצם מתרחק או מתקרב למקור האור.
העיקרון של מד הטווח
מדדי טווח לייזר משתמשים בדרך כלל בשתי שיטות למדידת מרחק: שיטת דופק ושיטת פאזה. תהליך הטווח של שיטת הפולסים הוא כדלקמן: הלייזר הנפלט על ידי מד הטווח משתקף על ידי האובייקט הנמדד ולאחר מכן נקלט על ידי מד הטווח, ומגלה הטווח מתעד את זמן הנסיעה הלוך ושוב של הלייזר בו זמנית. מחצית מהמכפלה של מהירות האור וזמן ההליכה הלוך ושוב הוא המרחק בין מד הטווח לעצם הנמדד. הדיוק של מדידת המרחק בשיטת הדופק הוא בדרך כלל בסביבות פלוס /- 1 מטר. בנוסף, השטח העיוור למדידה של מד טווח מסוג זה הוא בדרך כלל כ-15 מטרים.
טווח לייזר הוא סוג של שיטת טווח בטווח גלי אור. אם הזמן הנדרש לאור לעבור הלוך ושוב בין נקודות A ו-B במהירות c הוא t, אז המרחק D בין נקודות A ו-B יכול להיות כדלקמן: express.
D=ct/2
בנוסחה:
D--המרחק בין שתי הנקודות A ו-B של תחנת המדידה;
ג--מהירות האור הנוסע באטמוספירה;
t--הזמן שלוקח לאור לעבור הלוך ושוב בין A ל-B פעם אחת.
ניתן לראות מהנוסחה לעיל כי למדוד את המרחק בין A ל-B זה למעשה למדוד את זמן t של התפשטות האור. על פי שיטות זמן המדידה השונות, ניתן לחלק מדדי טווח לייזר בדרך כלל לשתי צורות מדידה: סוג דופק וסוג פאזה.
מד טווח לייזר פאזה
מד הטווח של לייזר הפאזה משתמש בתדר של פס הרדיו כדי לווסת את משרעת קרן הלייזר ולמדוד את השהיית הפאזה המופקת מאור המודולציה החוזר הלוך ושוב לקו המדידה פעם אחת, ולאחר מכן להמיר את המרחק המיוצג על ידי השהיית הפאזה בהתאם לאורך הגל של האור המאופנן. כלומר, הזמן הדרוש לאור לנוע הלוך ושוב בקו נמדד בשיטה עקיפה, כפי שמוצג באיור.
מדדי טווח לייזר פאזה משמשים בדרך כלל בטווח דיוק. בשל הדיוק הגבוה שלו, בדרך כלל בסדר גודל של מילימטרים, על מנת לשקף ביעילות את האות ולהגביל את המטרה הנמדדת לנקודה ספציפית התואמת את הדיוק של המכשיר, מד טווח זה מצויד בהשתקפות הנקראת יעד שיתופי. מַרְאָה.
