Kiến thức chuyên môn

Đo khoảng cách bằng laser

2021-11-01
Đo khoảng cách bằng laser được đo bằng cách sử dụng tia laser làm nguồn sáng. Nó được chia thànhtia laser liên tụcxung tia lazetheo chế độ hoạt động của laser. Các laser khí như helium-neon, ion argon, krypton cadmium, v.v. hoạt động ở trạng thái đầu ra liên tục cho phạm vi laser pha, laser bán dẫn GaAs không đồng nhất kép cho phạm vi hồng ngoại; laser rắn như ruby, thủy tinh neodymium, dùng cho phạm vi laser xung. Máy đo khoảng cách laser do đặc tính đơn sắc tốt và định hướng mạnh của laser, kết hợp với sự tích hợp bán dẫn của các dòng điện tử, so với máy đo khoảng cách quang điện, nó không chỉ có thể hoạt động trong ngày và ban đêm mà còn cải thiện độ chính xác của máy đo khoảng cách.

Máy đo khoảng cách laser là một thiết bị sử dụngtia lazeđể đo chính xác khoảng cách của mục tiêu (còn được gọi là máy đo khoảng cách laser). Khi máy đo khoảng cách laser hoạt động, nó sẽ phát ra một chùm tia laser rất mỏng đến mục tiêu và phần tử quang điện sẽ nhận được chùm tia laser phản xạ từ mục tiêu. Bộ đếm thời gian đo thời gian từ khi truyền đến khi nhận chùm tia laser và tính toán khoảng cách từ người quan sát đến mục tiêu.
Nếu tia laser được phát ra liên tục, phạm vi đo có thể đạt khoảng 40km và hoạt động có thể được thực hiện cả ngày lẫn đêm. Nếu tia laser được tạo xung, độ chính xác tuyệt đối thường thấp, nhưng nó có thể đạt được độ chính xác tương đối tốt khi đo khoảng cách xa.
Tia laser đầu tiên trên thế giới được phát triển lần đầu tiên bởi Mayman, một nhà khoa học của Công ty Máy bay Hughes vào năm 1960. Quân đội Mỹ đã sớm tiến hành nghiên cứu các thiết bị laser quân sự trên cơ sở này. Năm 1961, máy đo khoảng cách laser quân sự đầu tiên đã vượt qua cuộc thử nghiệm trình diễn của quân đội Hoa Kỳ. Sau đó, máy đo khoảng cách laser đã sớm được đưa vào sử dụng thực tế.
Máy đo khoảng cách laser có ưu điểm là trọng lượng nhẹ, khối lượng nhỏ, thao tác đơn giản, tốc độ nhanh và chính xác, sai số chỉ bằng 1/5 đến 1/100 so với các máy đo khoảng cách quang học khác. Do đó, nó được sử dụng rộng rãi trong khảo sát địa hình, khảo sát chiến trường, xác định mục tiêu của xe tăng, máy bay, tàu và pháo binh, đo chiều cao của mây, máy bay, tên lửa và vệ tinh nhân tạo. Nó là một thiết bị kỹ thuật quan trọng để nâng cao độ chính xác của xe tăng, máy bay, tàu và pháo binh.
Khi giá của máy đo khoảng cách laser tiếp tục giảm, ngành công nghiệp đã dần bắt đầu sử dụng máy đo khoảng cách laser. Một số máy đo khoảng cách vi mô mới với ưu điểm là phạm vi nhanh, khối lượng nhỏ và hiệu suất đáng tin cậy đã xuất hiện trong và ngoài nước, có thể được sử dụng rộng rãi trong đo lường và điều khiển công nghiệp, mỏ, cảng và các lĩnh vực khác.

Máy đo khoảng cách laser thường sử dụng hai phương pháp để đo khoảng cách: phương pháp xung và phương pháp pha. Quá trình đo khoảng xung như sau: tia laser phát ra từ máy đo khoảng cách được phản xạ bởi vật thể đo và sau đó được máy đo khoảng cách nhận được. Máy đo khoảng cách ghi lại thời gian khứ hồi của tia laser cùng một lúc. Một nửa tích của tốc độ ánh sáng và thời gian khứ hồi là khoảng cách giữa máy đo khoảng cách và vật được đo. Độ chính xác của phép đo khoảng cách bằng phương pháp xung nhìn chung khoảng +/- 10cm. Ngoài ra, vùng mù đo của loại máy đo khoảng cách này thường khoảng 1m.
Đo phạm vi laser là một phương pháp đo phạm vi trong phạm vi sóng ánh sáng. Nếu ánh sáng truyền trong không khí với tốc độ C và thời gian cần thiết cho một chuyến đi khứ hồi giữa các điểm a và B là t thì khoảng cách d giữa các điểm a và B có thể được biểu thị như sau.
D=ct/2
Ở đâu:
D - khoảng cách giữa ga a và B;
C - tốc độ;
T - thời gian cần thiết để ánh sáng a và B đi hết một vòng.
Từ công thức trên có thể thấy rằng để đo khoảng cách a và B thực chất là đo thời gian truyền ánh sáng T. Theo các phương pháp đo thời gian khác nhau, máy đo khoảng cách laser thường có thể được chia thành loại xung và loại pha. Điển hình là di-3000 của thế giới hoang dã và ldm30x của thế giới thực.
Cần lưu ý rằng phép đo pha không đo pha của hồng ngoại hoặc laser mà đo pha tín hiệu được điều chế trên hồng ngoại hoặc laser. Trong ngành xây dựng có một loại máy đo khoảng cách laser cầm tay được sử dụng để đo đạc trong nhà và nguyên lý hoạt động của nó cũng giống như vậy.

Nói chung, phạm vi chính xác đòi hỏi sự hợp tác của lăng kính phản xạ toàn phần, trong khi công cụ tìm phạm vi dùng để đo nhà được đo trực tiếp bằng sự phản xạ của bức tường nhẵn, chủ yếu là do khoảng cách tương đối gần và cường độ tín hiệu phản xạ bởi ánh sáng đủ lớn. Từ đó, chúng ta có thể biết rằng nó phải thẳng đứng, nếu không thì tín hiệu phản hồi quá yếu để có được khoảng cách chính xác.
Nó thường có thể. Trong kỹ thuật thực tế, tấm nhựa mỏng sẽ được sử dụng làm bề mặt phản xạ để giải quyết vấn đề nghiêm trọng về phản xạ khuếch tán.
Độ chính xác của máy đo khoảng cách laser có thể đạt sai số 1mm, phù hợp cho nhiều mục đích đo có độ chính xác cao khác nhau.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept