laserowy pomiar odległości

Laserowy pomiar odległości wykorzystuje laser jako źródło światła do pomiaru odległości. Ze względu na sposób działania laser dzieli się na urządzenia optyczne ciągłe i lasery impulsowe. Detektory amoniaku, jonów gazu, temperatury atmosfery i innych gazów pracują w ciągłym stanie przewodzenia, używane do pomiaru odległości za pomocą lasera fazowego, podwójne heterogeniczne lasery półprzewodnikowe, stosowane do pomiaru odległości w podczerwieni, lasery rubinowe, złote i lasery na ciele stałym, używane do pomiaru odległości za pomocą lasera pulsacyjnego. Dzięki właściwościom dobrej monochromatyczności i silnej kierunkowości lasera, w połączeniu z integracją obwodów elektronicznych w półprzewodniki, dalmierze laserowe mogą nie tylko pracować w dzień i w nocy, ale także poprawiać dokładność pomiaru odległości i znacznie poprawiać dokładność pomiaru odległości w porównaniu z fotoelektrykami dalmierze. Zmniejszając wagę i zużycie energii, pomiar odległości do odległych celów, takich jak sztuczne satelity Ziemi i Księżyc, staje się rzeczywistością.

Dalmierz laserowy to przyrząd wykorzystujący światło lasera do dokładnego pomiaru odległości do celu (zwanej także odległością laserową). Kiedy dalmierz laserowy działa, emituje bardzo cienką wiązkę lasera w kierunku celu. Element fotoelektryczny odbiera wiązkę lasera odbitą od celu. Timer mierzy czas od emisji do odbioru wiązki lasera i oblicza odległość od obserwatora do celu. Jeśli laser emitowany jest w sposób ciągły, zasięg pomiarowy może sięgać około 40 kilometrów, a operację można wykonywać w dzień i w nocy. Jeśli laser jest impulsowy, dokładność bezwzględna jest na ogół niska, ale można osiągnąć dobrą dokładność względną, gdy jest używany do pomiarów na zwierzętach na duże odległości. Pierwszy na świecie laser został pomyślnie opracowany w 1960 roku przez Maimana, naukowca z amerykańskiej firmy Hughes Aircraft Company. Na tej podstawie wojsko USA szybko rozpoczęło badania nad wojskowymi urządzeniami laserowymi. W 1961 roku pierwszy wojskowy dalmierz laserowy przeszedł test demonstracyjny amerykańskiej armii. Następnie dalmierz laserowy szybko wszedł do praktycznej społeczności. Dalmierz laserowy jest lekki, ma niewielkie rozmiary, jest prosty w obsłudze, szybki i dokładny w odczycie, a jego błąd wynosi tylko jedną piątą do jednego procenta błędu innych dalmierzy optycznych. Dlatego jest szeroko stosowany w geodezji terenu i badaniach pola bitwy. , począwszy od czołgów, samolotów, statków i artylerii po cele, pomiar wysokości chmur, samolotów, rakiet i sztucznych satelitów itp. Jest to ważne wyposażenie techniczne poprawiające celność czołgów, samolotów, statków i artylerii. Ponieważ cena dalmierzy laserowych stale spada, przemysł stopniowo zaczął stosować dalmierze laserowe. W kraju i za granicą pojawiło się wiele nowych miniaturowych dalmierzy, których zaletą jest szybki pomiar odległości, małe rozmiary i niezawodne działanie, dzięki czemu mogą być szeroko stosowane. W pomiarach i kontroli przemysłowej, górnictwie, portach i innych dziedzinach.

Dalmierze laserowe zazwyczaj wykorzystują dwie metody pomiaru odległości: metodę impulsową i metodę fazową. Proces pomiaru odległości metodą impulsową przebiega następująco: laser emitowany przez dalmierz jest odbijany od mierzonego obiektu i następnie odbierany przez dalmierz. Dalmierz rejestruje czas podróży lasera w obie strony. Połowę iloczynu ewolucji światła i czasu podróży w obie strony stanowi odległość między dalmierzem a mierzonym obiektem. Dokładność pomiaru odległości metodą impulsową wynosi zazwyczaj około +- 1 metr. Ponadto martwa strefa pomiaru tego typu dalmierzy wynosi zwykle około 15 metrów. Dalmierz laserowy to metoda pomiaru odległości w zakresie fal świetlnych. Jeżeli światło przemieszcza się w powietrzu z prędkością C i znany jest czas potrzebny na przebycie tam i z powrotem pomiędzy dwoma punktami A i B, wówczas odległość D pomiędzy dwoma punktami A i B można wyrazić w następujący sposób.

D=ct/2

W formule:

D: Odległość pomiędzy punktami pomiarowymi A i B:

c: prędkość;

t: Czas potrzebny światłu na podróż tam i z powrotem pomiędzy punktami A i B.

Z powyższego wzoru wynika, że ​​pomiar odległości pomiędzy punktami A i B oznacza w rzeczywistości pomiar czasu propagacji światła. Zgodnie z różnymi metodami pomiaru czasu, dalmierze laserowe można zwykle podzielić na dwie formy pomiaru: typ impulsowy i typ fazowy. Należy zaznaczyć, że pomiar fazy nie mierzy fazy podczerwieni czy lasera, ale fazę sygnału modulowanego na podczerwień lub laser. W branży budowlanej do pomiarów domów stosowany jest ręczny dalmierz laserowy, który działa na tej samej zasadzie.