위상 레이저 거리 측정기의 응용 및 이론

위상 레이저 거리 측정기의 응용 및 이론

위상레이저 거리측정기는 레이저빔의 진폭변조를 이용하여 측량선을 1회 왕복하는 변조광에 의해 발생하는 위상지연을 측정한 후 변조광의 파장에 따라 위상지연으로 표현되는 거리를 변환하는 장치이다. . 즉, 빛이 측량선을 통과하는데 걸리는 시간을 측정하기 위해 간접법을 사용한다.

위상 레이저 거리 측정기는 일반적으로 정밀 거리 측정에 사용됩니다. 일반적으로 밀리미터 수준의 높은 정밀도로 인해 신호를 효과적으로 반사하고 측정 대상을 기기의 정확도에 상응하는 특정 지점으로 제한하기 위해 이 거리계에는 협력 대상이라는 반사경이 장착되어 있습니다. 거울.

변조된 빛의 각주파수를 Ω라고 하고 측정 거리 D에 대한 1회 왕복에 의해 발생하는 위상 지연을 ψ라고 하면 해당 시간 t는 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

t=φ/ω

이 관계를 (3-6)로 대체하면 거리 D는 다음과 같이 표현될 수 있습니다.

D=1/2ct=1/2 c·ψ/Ω=c/(4πf) (Nπ + Δψ)

=c/4f(N + ΔN)=U(N + )

공식에서:

Φ——측정 라인을 한 번 왕복하는 신호에 의해 생성된 총 위상 지연입니다.

Ω——변조 신호의 각주파수 Ω=2πf.

U——단위 길이, 값은 1/4 변조 파장과 같습니다.

N——조사선에 포함된 변조된 반파장의 수입니다.

Δψ——측정 라인을 한 번 왕복하는 신호에 의해 생성된 π보다 작은 위상 지연 부분.

ΔN——파장의 절반보다 작은 측량선에 포함된 변조파의 분수 부분입니다.

ΔN=φ/ω

주어진 변조 및 표준 대기 조건 하에서 주파수 c/(4πf)는 상수입니다. 이때, 거리의 측정은 현대의 발달로 인해 측량선에 포함된 반파장 수의 측정과 반파장보다 작은 분수부, 즉 N 또는 ψ의 측정이 된다. 정밀 가공 기술과 무선 위상 측정 기술을 통해 Φ 측정은 매우 높은 정확도에 도달했습니다.

π보다 작은 위상각 ψ를 측정하기 위해 다양한 방법을 사용하여 측정할 수 있습니다. 일반적으로 지연 위상 측정과 디지털 위상 측정이 가장 널리 사용됩니다. 단거리 레이저 거리 측정기는 디지털 위상 측정 원리를 사용하여 Φ를 얻습니다.

일반적으로 위상 레이저 거리 측정기는 변조된 신호가 포함된 레이저 빔을 사용하여 연속적으로 방출합니다. 고정밀 범위 측정을 위해서는 협력 목표를 구성해야 합니다. 휴대용 레이저 거리 측정기는 펄스 레이저 거리 측정기입니다. 장비에 포함된 또 다른 새로운 유형의 거리 측정기는 크기가 작고 무게가 가벼울 뿐만 아니라 디지털 위상 측정 펄스 확장 및 세분화 기술을 사용하여 협력 대상 없이도 밀리미터 수준의 정확도를 달성할 수 있습니다. 측정 범위가 100m를 초과했으며, 빠르고 정확하게 거리를 직접 표시할 수 있습니다. 단거리 정밀 정밀 공학 측정 및 건축 면적 측정 분야의 최신 표준 길이 측정 장비입니다. 가장 널리 사용되는 것은 Leica Company에서 생산한 DISTO 시리즈 휴대용 레이저 거리 측정기입니다.