บทนำของ Phase Laser Rangefinder
เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์เฟสใช้การมอดูเลตแอมพลิจูดของลำแสงเลเซอร์เพื่อวัดการหน่วงของเฟสที่เกิดจากแสงมอดูเลตที่เคลื่อนไปมาในแนวสำรวจหนึ่งครั้ง จากนั้นแปลงระยะทางที่แสดงโดยเฟสดีเลย์ตามความยาวคลื่นของแสงมอดูเลต . กล่าวคือใช้วิธีทางอ้อมในการวัดเวลาที่แสงเดินทางผ่านเส้นสำรวจ
โดยทั่วไปแล้วเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์เฟสจะใช้ในการวัดระยะทางที่แม่นยำ เนื่องจากความเที่ยงตรงสูง โดยทั่วไปอยู่ที่ระดับมิลลิเมตร เพื่อให้สะท้อนสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพและจำกัดเป้าหมายที่วัดให้อยู่ในจุดเฉพาะที่สอดคล้องกับความแม่นยำของเครื่องมือ เครื่องวัดระยะนี้จึงติดตั้งตัวสะท้อนที่เรียกว่าเป้าหมายแบบร่วมมือ กระจกเงา.
หากความถี่เชิงมุมของแสงมอดูเลตคือ ω และเฟสดีเลย์ที่เกิดจากการเดินทางหนึ่งรอบตลอดระยะทาง D ที่จะวัดคือ φ ดังนั้นเวลาที่สอดคล้องกัน t สามารถแสดงเป็น:
t=φ/ω
แทนที่ความสัมพันธ์นี้เป็น (3-6) ระยะทาง D สามารถแสดงเป็น
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ บวก Δφ)
=c/4f (N บวก ΔN)=U(N บวก )
ในสูตร:
φ —— ความล่าช้าของเฟสทั้งหมดที่เกิดจากสัญญาณที่กลับไปกลับมาที่สายการวัดหนึ่งครั้ง
ω——ความถี่เชิงมุมของสัญญาณมอดูเลต ω=2πf
U——ความยาวหน่วย ค่าเท่ากับ 1/4 ความยาวคลื่นมอดูเลต
N——จำนวนของความยาวคลื่นครึ่งคลื่นที่มอดูเลตรวมอยู่ในเส้นสำรวจ
Δφ——ส่วนของการหน่วงเฟสที่น้อยกว่า π เกิดจากสัญญาณที่กลับไปกลับมาที่เส้นวัดหนึ่งครั้ง
ΔN——เศษส่วนของคลื่นมอดูเลตที่อยู่ในเส้นสำรวจที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่าครึ่งหนึ่ง
ΔN=φ/ω
ภายใต้การมอดูเลตที่กำหนดและสภาวะบรรยากาศมาตรฐาน ความถี่ c/(4πf) จะเป็นค่าคงที่ ในปัจจุบันการวัดระยะทางกลายเป็นการวัดจำนวนครึ่งความยาวคลื่นที่มีอยู่ในแนวสำรวจและการวัดส่วนที่เป็นเศษส่วนที่น้อยกว่าครึ่งความยาวคลื่น นั่นคือ N หรือ φ เนื่องจากการพัฒนาสมัยใหม่ เทคโนโลยีการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำและเทคโนโลยีการวัดเฟสคลื่นวิทยุ การวัด φ มีความแม่นยำสูงมาก
ในการวัดมุมเฟส φ ที่น้อยกว่า π สามารถใช้วิธีต่างๆ เพื่อวัดได้ โดยปกติแล้ว การวัดเฟสแบบหน่วงเวลาและการวัดเฟสแบบดิจิตอลจะใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด เครื่องวัดระยะเลเซอร์ระยะสั้นใช้หลักการวัดเฟสแบบดิจิตอลเพื่อให้ได้ φ
โดยทั่วไปแล้ว Phase Laser Range Finder จะใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีการมอดูเลตสัญญาณเพื่อปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้ได้ช่วงการวัดที่มีความแม่นยำสูง จำเป็นต้องกำหนดค่าเป้าหมายแบบร่วมมือ เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์แบบพกพาเป็นเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์แบบพัลซิ่ง เครื่องวัดระยะชนิดใหม่อีกประเภทในเครื่องมือนี้ ไม่เพียงแต่มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบาเท่านั้น แต่ยังใช้เทคโนโลยีการขยายพัลส์การวัดระยะแบบดิจิทัลและการแบ่งย่อย ซึ่งสามารถบรรลุความแม่นยำระดับมิลลิเมตรโดยไม่ต้องใช้เป้าหมายแบบร่วมมือ ช่วงการวัดเกิน 100 ม. และสามารถแสดงระยะทางได้โดยตรงอย่างรวดเร็วและแม่นยำ เป็นเครื่องมือวัดความยาวมาตรฐานล่าสุดสำหรับการวัดทางวิศวกรรมความแม่นยำช่วงสั้นและการวัดพื้นที่อาคาร ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือเครื่องวัดระยะเลเซอร์แบบใช้มือถือซีรีส์ DISTO ที่ผลิตโดยบริษัทไลก้า
