laserkauguse mõõtmine

laserkauguse mõõtmine kasutab kauguse mõõtmiseks valgusallikana laserit. Vastavalt laseri tööviisile jagatakse see pidevateks optilisteks seadmeteks ja impulsslaseriteks. Ammoniaagi, gaasiioonide, atmosfääri temperatuuri ja muud gaasidetektorid töötavad pidevas edasisuunas, mida kasutatakse faasilaseri mõõtmiseks, kahe heterogeense pooljuhtlaseriga, mida kasutatakse infrapuna kauguse mõõtmiseks, rubiin-, kuldklaas- ja tahkislaserid, mida kasutatakse impulsslaseri mõõtmiseks. Tänu laseri hea monokromaatilisuse ja tugeva suunatavuse omadustele koos elektroonikaahelate integreerimisega pooljuhtidesse, ei saa laserkaugusmõõturid mitte ainult töötada päeval ja öösel, vaid parandavad ka kauguse mõõtmise täpsust ja oluliselt parandavad kauguse mõõtmise täpsust võrreldes fotoelektriliste seadmetega. kaugusmõõtjad. Kaalu ja energiatarbimist vähendades muutub reaalsuseks kauguse mõõtmine kaugete sihtmärkideni, nagu tehissatelliitide maa ja Kuu.

Laserkaugusmõõtur on instrument, mis kasutab laservalgust sihtmärgi kauguse täpseks mõõtmiseks (nimetatakse ka laserkauguse määramiseks). Kui laserkaugusmõõtja töötab, kiirgab see sihtmärgi suunas väga õhukese laserkiire. Fotoelektriline element võtab vastu sihtmärgilt peegelduva laserkiire. Taimer mõõdab aega laserkiire emissioonist kuni vastuvõtmiseni ja arvutab kauguse vaatlejast sihtmärgini. Kui laserit kiirgatakse pidevalt, võib mõõteulatus ulatuda umbes 40 kilomeetrini ja toimingut saab teha päeval ja öösel. Kui laser on impulss, on absoluutne täpsus üldiselt madal, kuid see võib saavutada hea suhtelise täpsuse, kui seda kasutatakse loomade kaugmõõtmistel. Maailma esimese laseri töötas 1960. aastal edukalt välja Ameerika Hughes Aircraft Company teadlane Maiman. USA sõjavägi alustas selle põhjal kiiresti sõjaliste laserseadmete uurimist. 1961. aastal läbis esimene sõjaväe laserkaugusmõõtur USA sõjaväe näidiskatse. Pärast seda sisenes laserkaugusmõõtur kiiresti praktilisse kogukonda. Laserkaugusmõõdik on kaalult kerge, väikese suurusega, lihtsalt kasutatav, kiire ja täpne lugemine ning selle viga on vaid viiendik kuni üks protsent teiste optiliste kaugusmõõtjate omast. Seetõttu kasutatakse seda laialdaselt maastiku- ja lahinguvälja mõõdistamisel. , ulatudes tankidest, lennukitest, laevadest ja suurtükiväest kuni sihtmärkideni, pilvede, lennukite, rakettide ja tehissatelliitide kõrguse mõõtmiseni jne. See on oluline tehniline varustus tankide, lennukite, laevade ja suurtükiväe täpsuse parandamiseks. Kuna laserkaugusmõõturite hind langeb jätkuvalt, on tööstus järk-järgult hakanud kasutama laserkaugusmõõtjaid. Kodus ja välismaal on ilmunud mitmeid uusi miniatuurseid kaugusmõõtjaid, mille eelisteks on kiire ulatus, väike suurus ja usaldusväärne jõudlus ning mida saab laialdaselt kasutada. Tööstuslikus mõõtmises ja juhtimises, kaevandamises, sadamates ja muudes valdkondades.

Laserkaugusmõõturid kasutavad kauguse mõõtmiseks tavaliselt kahte meetodit: impulssmeetodit ja faasimeetodit. Impulssmeetodil kauguse määramise protsess on järgmine: kaugusmõõtja kiiratav laser peegeldub mõõdetavas objektis ja seejärel võtab kaugusmõõtja vastu. Kaugusmõõtja salvestab laseri edasi-tagasi sõiduaja. Pool valguse evolutsiooni ja edasi-tagasi aja korrutisest on kaugusmõõtja ja mõõdetava objekti vaheline kaugus. Impulssmeetodil kauguse mõõtmise täpsus on üldiselt umbes +- 1 meeter. Lisaks on seda tüüpi kaugusmõõtja mõõtmispime tsoon üldiselt umbes 15 meetrit. Laserkaugusmõõtmine on kauguse mõõtmise meetod valguslainete ulatuse määramisel. Kui valgus liigub õhus kiirusega C ja kahe punkti A ja B vahel edasi-tagasi liikumiseks kuluv aeg on teada, siis kahe punkti A ja B vahelist kaugust D saab kasutada järgmiselt väljendatult.

D=ct/2

Valemis:

D: mõõtepunktide A ja B vaheline kaugus:

c: kiirus;

t: aeg, mis kulub valguse liikumiseks A ja B vahel edasi-tagasi.

Ülaltoodud valemist on näha, et A ja B vahelise kauguse mõõtmine tähendab tegelikult valguse levimise aja mõõtmist. Vastavalt erinevatele ajamõõtmismeetoditele võib laserkaugusmõõturid tavaliselt jagada kahte mõõtmisvormi: impulsitüüp ja faasitüüp. Tuleb märkida, et faasimõõtmine ei mõõda infrapuna ega laseri faasi, vaid infrapuna või laseriga moduleeritud signaali faasi. Ehitustööstuses majamõõtmiseks kasutatav käeshoitav laserkaugusmõõtja, mis töötab samal põhimõttel.