Dadansoddiad o egwyddor y monitor tymheredd a lleithder a'r offeryn mesur pellter
Yn gyffredinol, mae darganfyddwyr ystod laser yn defnyddio dau ddull i fesur pellter: dull curiad y galon a dull cam. Mae'r broses o amrywio pwls fel a ganlyn: mae'r laser a allyrrir gan y darganfyddwr amrediad yn cael ei adlewyrchu gan y gwrthrych a fesurwyd ac yna'n cael ei dderbyn gan y darganfyddwr amrediad, sydd ar yr un pryd yn cofnodi amser y laser yn teithio yn ôl ac ymlaen. Hanner cynnyrch y cyflymder golau ac amser taith gron yw'r pellter rhwng y darganfyddwr amrediad a'r gwrthrych sy'n cael ei fesur. Yn gyffredinol, mae cywirdeb y dull pwls ar gyfer mesur pellter tua +/-1 metr. Yn ogystal, mae man dall mesur y math hwn o ddarganfyddwr amrediad tua 15 metr yn gyffredinol.
Mae amrediad laser yn ddull mesur pellter mewn amrediad tonnau optegol. Os mai t yw’r amser sydd ei angen i olau deithio yn ôl ac ymlaen rhwng pwyntiau A a B ar fuanedd c yn yr aer, yna gellir cynrychioli’r pellter D rhwng pwyntiau A a B fel a ganlyn.
D{0}}ct/2
Yn y fformiwla:
D - Mesurwch y pellter rhwng dau bwynt yng ngorsafoedd A a B;
C - Cyflymder lluosogi golau yn yr atmosffer;
T - Yr amser sydd ei angen i olau deithio yn ôl ac ymlaen rhwng A a B.
Fel y gwelir o'r hafaliad uchod, i fesur y pellteroedd A a B, mewn gwirionedd mae angen mesur amser t lluosogi golau. Yn ôl gwahanol ddulliau mesur, gellir rhannu darganfyddwyr amrediad laser yn ddwy ffurf fesur: math pwls a math o gyfnod.
Darganfyddwr amrediad laser math cam
Mae canfyddwr ystod laser cam yn ddyfais sy'n defnyddio amledd y band radio i fodiwleiddio osgled y trawst laser a mesur yr oedi cam a gynhyrchir gan y golau modiwlaidd yn teithio yn ôl ac ymlaen i'r llinell fesur. Yn seiliedig ar donfedd y golau modiwleiddio, mae'r pellter a gynrychiolir gan yr oedi cam hwn wedyn yn cael ei drawsnewid. Mesur yr amser sydd ei angen i olau deithio yn ôl ac ymlaen drwy'r llinell fesur gan ddefnyddio dulliau anuniongyrchol.
Yn gyffredinol, defnyddir darganfyddwyr ystod laser cam mewn amrywio manwl gywirdeb. Oherwydd ei gywirdeb uchel, fel arfer yn yr ystod milimetrau, er mwyn adlewyrchu signalau yn effeithiol a chyfyngu'r targed mesuredig i bwynt penodol sy'n gymesur â chywirdeb yr offeryn, mae gan y math hwn o rangefinder adlewyrchydd o'r enw targed cydweithredol.
Os mai'r amledd ongl modiwleiddio yw ω, yr oedi cam a gynhyrchir gan daith gron ar y pellter D i'w fesur yw φ, gellir mynegi'r amser cyfatebol t fel:
T= φ/ω
Wrth roi'r berthynas hon yn hafaliad (3-6), gellir mynegi'r pellter D fel
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π+ Δφ)
=C/4f (N+ Δ N) =U (N+)
Yn y fformiwla:
φ-- Cyfanswm yr oedi cam a gynhyrchir gan signal yn teithio yn ôl ac ymlaen i'r llinell fesur.
ω-- Amledd onglog y signal modiwleiddio, ω= 2 π f.
U - Hyd uned, gwerth rhifiadol sy'n hafal i 1/4 tonfedd modiwleiddio
N - Nifer yr hanner tonfeddi modiwleiddio sydd wedi'u cynnwys yn y llinell fesur.
Δφ-- Mae'r signal yn cynhyrchu oediad gwedd o lai na π wrth deithio yn ôl ac ymlaen i'r llinell fesur.
Δ N - Rhan degol y don fodiwleiddio sydd wedi'i chynnwys yn y llinell fesur sy'n llai na hanner y donfedd.
Δ N= φ/ω
O dan fodiwleiddio a roddir ac amodau atmosfferig safonol, mae'r amledd c/(4 π f) yn gysonyn, ac mae mesur pellter yn dod yn fesuriad nifer yr hanner tonfeddi sydd yn y llinell fesur a mesuriad y rhan ffracsiynol yn llai na hanner tonfedd, hy mesur N neu φ, Oherwydd datblygiad technoleg peiriannu manwl modern a thechnoleg mesur cyfnod di-wifr φ Mae'r mesuriad wedi cyflawni cywirdeb uchel.
Er mwyn mesur yr ongl cam o lai na π φ, gellir mesur trwy wahanol ddulliau, a'r rhai a ddefnyddir amlaf yw mesur cyfnod oedi a mesur cyfnod digidol. Ar hyn o bryd, mae darganfyddwyr amrediad laser amrediad byr i gyd yn defnyddio'r egwyddor o fesur cyfnod digidol i gael φ.
Fel y soniwyd uchod, yn gyffredinol, mae darganfyddwyr ystod laser cam yn defnyddio pelydr laser parhaus gyda signalau wedi'u modiwleiddio. Er mwyn cyflawni cywirdeb amrywiol iawn, mae angen ffurfweddu targed cydweithredol. Mae'r darganfyddwyr ystod laser llaw a lansiwyd ar hyn o bryd yn fath newydd arall o ddarganfyddwyr ystod laser pwls. Maent nid yn unig yn fach o ran maint ac yn ysgafn o ran pwysau, ond hefyd yn defnyddio technoleg ehangu ac isrannu pwls mesur cam digidol, a all gyflawni cywirdeb lefel milimetr heb yr angen am dargedau cydweithredol. Mae'r ystod fesur wedi bod yn fwy na 100m a gall arddangos y pellter yn gyflym ac yn gywir yn uniongyrchol. Dyma'r math diweddaraf o offeryn safonol mesur hyd mewn mesur peirianneg fanwl ystod fer a mesur ardal adeiladu.
