거리 측정기와 온도 및 습도 모니터링의 원리 분석
레이저 거리 측정기는 일반적으로 거리를 측정하기 위해 펄스 방식과 위상 방식의 두 가지 방법을 사용합니다. 펄스 방식의 거리 측정 과정은 다음과 같습니다. 거리 측정기에서 방출된 레이저는 측정 대상에 반사된 다음 거리 측정기에 수신되고, 거리 측정기는 레이저가 왕복하는 시간을 동시에 기록합니다. 빛의 속도와 왕복 시간의 곱의 절반은 거리계와 측정 대상 사이의 거리입니다. 펄스 방식에 의한 거리 측정의 정확도는 일반적으로 +/- 1 미터 정도입니다. 또한, 이러한 유형의 거리계의 측정 사각지대는 일반적으로 약 15미터입니다.
레이저 거리 측정은 광파 거리 측정에서 거리 측정 방법입니다. 빛이 c의 속도로 공중을 이동하고 두 지점 A와 B 사이를 왕복하는 데 시간 t가 걸린다면 A와 B 사이의 거리 D는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
D=ct/2
공식에서:
D——스테이션의 두 지점 A와 B 사이의 거리;
c——대기에서 전파되는 빛의 속도;
t——빛이 A와 B 사이를 한 번 왕복하는 데 필요한 시간.
위의 공식에서 A와 B의 거리를 측정하는 것은 실제로 빛의 전파 시간 t를 측정하는 것임을 알 수 있습니다. 시간을 측정하는 다양한 방법에 따라 레이저 거리 측정기는 일반적으로 펄스 유형과 위상 유형의 두 가지 측정 유형으로 나눌 수 있습니다.
위상 레이저 거리 측정기
위상레이저거리측정기는 무선대역의 주파수를 이용하여 레이저빔의 진폭을 변조하고 변조광이 조사선을 한번 왕복하면서 발생하는 위상지연을 측정한 후 위상지연으로 나타내는 거리를 다음과 같이 변환한다. 변조된 빛의 파장에. 즉, 빛이 조사선을 통과하는 데 필요한 시간을 측정하는 데 간접법이 사용됩니다.
위상 레이저 거리계는 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 반사체가 장착되어 있습니다. 거울.
변조된 빛의 각 주파수가 ω이고 측정 거리 D에서 1회 왕복에 의해 발생하는 위상 지연이 φ이면 해당 시간 t는 다음과 같이 표현될 수 있습니다.
t=φ/ω
이 관계를 (3-6)로 대체하면 거리 D는 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
D=1/2ct=1/2c·φ/ω=c/(4πf)(Nπ + Δφ)
=c/4f(N + ΔN)=U(N + )
공식에서:
φ——측정 라인으로 한 번 앞뒤로 이동하는 신호에 의해 생성된 전체 위상 지연.
ω - 변조 신호의 각 주파수 ω=2πf.
U——단위 길이, 값은 1/4 변조 파장과 같습니다.
N——측량선에 포함된 변조된 반파장의 수.
Δφ——측정 라인으로 한 번 왕복하는 신호에 의해 생성되는 π 미만의 위상 지연 부분.
ΔN - 파장의 절반보다 작은 측량 라인에 포함된 변조파의 분수 부분.
ΔN=φ/ω
주어진 변조 및 표준 대기 조건에서 주파수 c/(4πf)는 일정합니다. 이때 거리의 측정은 측량선에 포함된 반파장의 수를 측정하는 것이 되며, 현대의 발달로 인해 반파장 이하의 소수부 즉 N 또는 φ의 측정이 된다. 정밀 가공 기술 및 전파 위상 측정 기술, φ 측정은 매우 높은 정확도에 도달했습니다.
π보다 작은 위상각 φ를 측정하기 위해 이를 측정하는 데 다른 방법을 사용할 수 있습니다. 일반적으로 가장 널리 사용되는 것은 지연 위상 측정과 디지털 위상 측정입니다. 현재 단거리 레이저 거리 측정기는 디지털 위상 측정 원리를 사용하여 φ를 얻습니다.
일반적으로 위상형 레이저 거리계는 신호를 변조한 레이저 빔을 사용하여 지속적으로 방출합니다. 고정밀 거리 측정을 위해서는 협력 대상을 구성해야 합니다. 그러나 현재 휴대용 레이저 거리계는 펄스 레이저 거리계입니다. 거리 측정기의 또 다른 새로운 유형의 거리 측정기는 크기가 작고 무게가 가벼울 뿐만 아니라 디지털 위상 측정 펄스 확장 및 세분화 기술을 사용하여 협력 대상이 필요 없이 밀리미터 수준의 정확도를 달성할 수 있습니다. 측정 범위는 100m를 초과했으며 빠르고 정확하게 거리를 직접 표시할 수 있습니다. 단거리 정밀 정밀 엔지니어링 측정 및 건물 면적 측정의 최신 표준 길이 측정기입니다.
