اصول و کاربردهای فاصله یاب لیزری فازی

اصول و کاربردهای فاصله یاب لیزری فازی

فاصله یاب لیزر فاز از پرتو لیزر برای تعدیل دامنه و اندازه گیری تاخیر فاز ناشی از رفت و برگشت نور مدولاسیون به خط اندازه گیری استفاده می کند و سپس فاصله نشان داده شده توسط این تاخیر فاز را با توجه به طول موج نور مدولاسیون تبدیل می کند. . یعنی زمان لازم برای عبور نور از خط اندازه گیری رفت و برگشت با روش غیر مستقیم اندازه گیری می شود.

فاصله یاب لیزری فاز معمولاً در محدوده دقیق استفاده می شود. این نوع مسافت یاب به دلیل دقت بالای خود که عموماً سطح میلی متری است، به منظور انعکاس موثر سیگنال و محدود کردن هدف اندازه گیری به یک نقطه خاص متناسب با دقت دستگاه، به آینه ای به نام هدف تعاونی مجهز شده است.

اگر فرکانس زاویه ای نور مدوله شده ω باشد، و تاخیر فاز ایجاد شده توسط یک رفت و برگشت در فاصله d که باید اندازه گیری شود φ باشد، زمان مربوطه t را می توان به صورت زیر بیان کرد:

t=φ/ω

با جایگزینی این رابطه به معادله (3-6)، فاصله d را می توان به صورت بیان کرد

D٪ 7b٪ 7b0٪ 7d٪ 7d٪ 2f2 ct٪ 7b٪ 7b2٪ 7d٪ 2f2 c٪ c2٪ b7٪ cf٪ 86٪ 2f٪ cf٪ 89٪ 7b٪ 7b٪ 7b4٪ 7d٪ 7dc٪ 2f (4٪ cf٪ 80f) (N٪ cf٪ 80٪ 2b٪ ce٪ 94٪ cf٪ 86)

=c/4f (N+ΔN)=U(N+)

جایی که:

Φ —— تأخیر فاز کل ناشی از برگشت و جلو رفتن سیگنال از خط اندازه گیری در یک زمان.

Ω-فرکانس زاویه ای سیگنال مدولاسیون، Ω=2π f.

طول واحد U، مقدار برابر با طول موج مدولاسیون 1/4 است.

N—— تعداد نیم طول موج مدولاسیون موجود در خط اندازه گیری.

Δφ —- قسمتی که در آن تاخیر فاز کمتر از π است زمانی که سیگنال در یک زمان به خط اندازه گیری و از خط اندازه گیری می رود.

ΔN—— بخش کسری موج مدولاسیون موجود در خط اندازه گیری کمتر از نصف طول موج است.

ΔN=φ/ω

تحت مدولاسیون داده شده و شرایط جوی استاندارد، فرکانس c/(4πf) ثابت است، در این زمان، اندازه‌گیری فاصله به اندازه‌گیری تعداد نیم طول موج موجود در خط بررسی و اندازه‌گیری قسمت کسری کمتر می‌شود. از نیم طول موج، یعنی اندازه گیری N یا φ. با توجه به توسعه فناوری ماشینکاری دقیق مدرن و فناوری اندازه گیری فاز رادیویی، اندازه گیری φ به دقت بالایی رسیده است.

برای اندازه گیری زاویه فاز φ کمتر از π می توان از روش های مختلفی برای اندازه گیری آن استفاده کرد. معمولاً اندازه‌گیری فاز تاخیری و اندازه‌گیری فاز دیجیتال بیشترین استفاده را دارند و فاصله‌یاب‌های لیزری برد کوتاه همگی از اصل اندازه‌گیری فاز دیجیتال برای به دست آوردن φ استفاده می‌کنند.

به طور کلی، فاصله یاب لیزر فاز از انتشار پیوسته پرتو لیزر با سیگنال مدولاسیون استفاده می کند و برای به دست آوردن دقت برد بالا، باید به اهداف مشارکتی مجهز شود. مسافت یاب لیزری دستی یکی دیگر از مسافت یاب های جدید در مسافت یاب لیزری پالسی است که نه تنها از نظر اندازه کوچک و وزن سبک است، بلکه از فناوری زیربخش گسترش پالس اندازه گیری فاز دیجیتال استفاده می کند که می تواند به دقت در سطح میلی متری بدون اهداف مشترک دست یابد. و محدوده اندازه گیری از 100 متر فراتر رفته است و می تواند مستقیماً فاصله را سریع و دقیق نشان دهد. این آخرین ابزار استاندارد اندازه گیری طول در بررسی مهندسی دقیق برد کوتاه و بررسی منطقه ساخت و ساز ساختمان است. اکنون پرکاربردترین مسافت یاب لیزری دستی سری DISTO است که توسط لایکا تولید می شود.