Статьи

Лазерный дальномер — прибор для измерения расстояний с применением лазерного луча. По принципу действия дальномеры бывают импульсные и фазовые, иногда выделяют фазо-имульсные. Последние в данной статье рассмотрены не будут, т.к. в изговлении строительных и геодезических приборов не используются.

для увеличения картинки кликните по ней

Рис.1 Общий принцип устройства дальномеров

Импульсный лазерный дальномер — это устройство, состоящее из импульсного лазера и детектора излучения. Способность электромагнитного излучения распространяться с постоянной скоростью дает возможность определять дальность до объекта. Так, при импульсном методе дальнометрирования используется следующее соотношение: L = ct/2, где L - расстояние до обьекта, с - скорость распространения излучения, t - время прохождения импульса до цели и обратно.

Рассмотрение этого соотношения показывает, что потенциальная точность измерения дальности определяется точностью измерения времени прохождения импульса энергии до объекта и обратно. Ясно, что чем короче импульс, тем лучше.

Рис. 2 Принцип действия импульсного дальномера

При фазовом методе дальнометрирования излучение, применяемое для измерений расстояний, моделируется по синусоидальному закону. Обычно используют синусоидальный сигнал с частотой от 10 до 150 МГц (измерительная частота). При этом интенсивность излучения меняется в зависимости от фазы в значительных пределах. При непрерывном модулированном зондирующем сигнале оптическое излучение используется в качестве несущей, которая преобразуется более низкой частотой. В зависимости от дальности до цели изменяется фаза отраженного сигнала. По величине сдвига фазы определяется дальность до цели.

Сущность фазового метода дальнометрирования состоит в следующем. Представьте себе, что излучение газового лазера промодулировано таким образом по амплитуде, что на каждый километр до цели укладывается один период волны, т. е. что сначала амплитуда возрастет до максимума, затем упадет до нуля, изменит знак, возрастет до максимума и снова упадет до нуля. Очевидно, что и в обратном направлении волна пойдет аналогичным образом и придет на приемное устройство в той же фазе, что и была послана. Если мы теперь переместим цель в направлении дальномера на четверть километра, то в районе цели амплитуда света будет иметь максимум, так как она пришла со сдвигом в четверть волны. По величине сдвига фазы можно судить о том, на какое расстояние переместилась цель. Отраженное целью излучение придет на приемник также со сдвигом фазы. Величина сдвига фазы говорит о расстоянии до цели.

Рис. 3 Принципиальная схема фазового дальномера,
где генератор - газовый лазер

На рис. 1 показана принципиальная схема фазового дальномера. Принцип его работы состоит в следующем. Излучение лазера модулируется с определенной частотой и с помощью оптической системы, состоящей из двух линз, направляется на цель. Отраженное целью излучение принимается той же оптической системой и с помощью зеркала направляется на приемник (ФЭУ), усиливается и направляется на блок измерения разности фаз. На пот блок еще раньше пришел сигнал от генерагора, управляющего модулятором. Происходит измерение разности фаз, и информация поступает на индикаторы.

В упрощенном виде принцип работы дальномера  выглядит следующим образом:

Рис.4 Общий принцип работы фазового дальномера

В современных тахеометрах (в большинстве) устанавливается фазовый дальномер, зачастую более точный.

Более подробную информацию с большим уклоном в физические особенности процессов можно почитать здесь -> Презентация на тему "Дальномеры"

Для пытливых умов и очумелых ручек -> Самодельный фазовый лазерный дальномер

В каталоге компании, вы сможете подобрать дальномер именно под ваши цели и задачи - перейти