หลักการจำแนกประเภทและการประยุกต์ใช้เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์แบบมือถือ
บทนำ
เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์เป็นเครื่องมือที่ใช้เลเซอร์ในการวัดระยะทางของเป้าหมายอย่างแม่นยำ เมื่อเครื่องหาระยะเลเซอร์ทำงาน มันจะปล่อยลำแสงเลเซอร์ที่บางมากไปยังเป้าหมาย และองค์ประกอบโฟโตอิเล็กทริกจะรับลำแสงเลเซอร์ที่สะท้อนจากเป้าหมาย ตัวจับเวลาจะวัดเวลาตั้งแต่การปล่อยไปจนถึงการรับลำแสงเลเซอร์ และคำนวณระยะทางจากผู้สังเกตการณ์ไปยังเป้าหมาย
หากปล่อยเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง ช่วงการวัดจะอยู่ที่ประมาณ 40 กิโลเมตร และสามารถดำเนินการได้ทั้งกลางวันและกลางคืน หากปล่อยเลเซอร์เป็นพัลส์ ความแม่นยำทั่วไปจะต่ำ แต่สำหรับการวัดทางไกล มันสามารถได้ความแม่นยำสัมพัทธ์ที่ดี
เลเซอร์ตัวแรกของโลกได้รับการพัฒนาสำเร็จในปี 1960 โดย Maiman นักวิทยาศาสตร์จาก Hughes Aircraft Company ของสหรัฐอเมริกา กองทัพสหรัฐเปิดตัวการวิจัยเกี่ยวกับอุปกรณ์เลเซอร์อย่างรวดเร็วบนพื้นฐานนี้ ในปีพ.ศ. 2504 เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์เครื่องแรกผ่านการทดสอบการสาธิตของกองทัพสหรัฐ หลังจากนั้นไม่นาน เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ก็ได้เข้าสู่ศูนย์ปฏิบัติการจริง
เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์มีน้ำหนักเบา ขนาดเล็ก ใช้งานง่าย รวดเร็วและแม่นยำ และข้อผิดพลาดของมันเป็นเพียงหนึ่งในห้าถึงหลายร้อยของเครื่องวัดระยะแบบออปติคัลอื่นๆ ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดภูมิประเทศ การวัดสนามรบ รถถัง , เครื่องบิน เรือ และปืนใหญ่ไปยังระยะเป้าหมาย การวัดความสูงของเมฆ เครื่องบิน ขีปนาวุธ และดาวเทียมประดิษฐ์ ฯลฯ เป็นอุปกรณ์ทางเทคนิคที่สำคัญในการปรับปรุงความแม่นยำของรถถัง เครื่องบิน เรือ และปืนใหญ่
เนื่องจากการลดราคาของเครื่องหาระยะด้วยเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง อุตสาหกรรมจึงเริ่มใช้เครื่องหาระยะด้วยเลเซอร์อย่างค่อยเป็นค่อยไป ในประเทศและต่างประเทศ มีการสร้างเครื่องวัดระยะขนาดเล็กรุ่นใหม่ที่มีข้อได้เปรียบของการวัดระยะที่รวดเร็ว ขนาดเล็ก และประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ ซึ่งสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดและควบคุมทางอุตสาหกรรม เหมือง ท่าเรือ และสาขาอื่นๆ
2. หลักการวัดและวิธีการวัดระยะด้วยเลเซอร์
1 หลักการของช่วงอินฟราเรดหรือช่วงเลเซอร์คืออะไร?
หลักการของการจัดช่วงโดยทั่วไปสามารถนำมาประกอบกับการวัดเวลาที่แสงต้องกลับไปกลับมาที่เป้าหมาย จากนั้นจึงคำนวณระยะทาง D ผ่านความเร็วแสง c=299792458m/s และค่าสัมประสิทธิ์การหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศ n . เนื่องจากวัดเวลาโดยตรงได้ยาก จึงมักจะวัดเฟสของคลื่นต่อเนื่อง ซึ่งเรียกว่าเครื่องวัดระยะการวัดเฟส แน่นอนว่ายังมีเครื่องวัดระยะพัลส์ด้วย ซึ่งโดยปกติจะเป็น DI ของ WILD-3000
ควรสังเกตว่าการวัดเฟสไม่ได้วัดเฟสของอินฟราเรดหรือเลเซอร์ แต่เฟสของสัญญาณมอดูเลตด้วยอินฟราเรดหรือเลเซอร์ อุตสาหกรรมการก่อสร้างมีเครื่องวัดระยะเลเซอร์แบบมือถือสำหรับการสำรวจบ้านที่ทำงานบนหลักการเดียวกัน
2 ระนาบของวัตถุที่วัดได้จะต้องตั้งฉากกับแสงหรือไม่?
โดยปกติแล้ว การวัดระยะทางที่แม่นยำต้องอาศัยความร่วมมือของปริซึมการสะท้อนกลับทั้งหมด ในขณะที่เรนจ์ไฟนที่ใช้สำหรับการวัดบ้านจะวัดโดยตรงด้วยการสะท้อนผนังเรียบ เนื่องจากระยะทางค่อนข้างสั้นและความแรงของสัญญาณของแสงที่สะท้อนกลับมีมากพอ จากสิ่งนี้สามารถทราบได้ว่าต้องเป็นแนวตั้งมิฉะนั้นสัญญาณย้อนกลับจะอ่อนเกินไปและไม่สามารถรับระยะทางสูงสุดได้
3. เป็นไปได้หรือไม่หากระนาบของวัตถุที่วัดเป็นแสงสะท้อนกระจาย?
มันมักจะเป็นไปได้ ในทางวิศวกรรมจริง แผ่นพลาสติกบางใช้เป็นพื้นผิวสะท้อนแสงเพื่อแก้ปัญหาการสะท้อนแสงแบบกระจายที่รุนแรง
4. ความแม่นยำของช่วงอัลตราโซนิกค่อนข้างต่ำและไม่ค่อยมีใครใช้ในตอนนี้
สามประเภทหลัก
เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์หนึ่งมิติสำหรับการวัดระยะทางและการวางตำแหน่ง
เลเซอร์เรนจ์ไฟนเดอร์แบบสองมิติ (Scanning Laser Range finder)
เครื่องมือค้นหาระยะเลเซอร์ 3 มิติ
