หลักการและการประยุกต์ใช้เครื่องวัดระยะแบบเลเซอร์เฟส
เครื่องวัดระยะแบบเลเซอร์เฟสใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อปรับแอมพลิจูดและวัดการหน่วงเฟสที่เกิดจากแสงมอดูเลชั่นที่กลับไปกลับมาบนเส้นวัดหนึ่งครั้ง จากนั้นแปลงระยะทางที่แสดงโดยการหน่วงเฟสนี้ตามความยาวคลื่นของไฟมอดูเลชั่น . กล่าวคือ เวลาที่แสงต้องผ่านเส้นวัดไปกลับจะวัดด้วยวิธีทางอ้อม
โดยทั่วไปแล้วเครื่องวัดระยะเลเซอร์แบบเฟสมักใช้ในการวัดระยะที่แม่นยำ เนื่องจากมีความแม่นยำสูงซึ่งโดยทั่วไปอยู่ในระดับมิลลิเมตร เพื่อให้สามารถสะท้อนสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพและจำกัดเป้าหมายการวัดให้อยู่ในจุดเฉพาะที่สอดคล้องกับความแม่นยำของเครื่องมือ เรนจ์ไฟนเดอร์ชนิดนี้จึงติดตั้งกระจกที่เรียกว่าเป้าหมายร่วม
หากความถี่เชิงมุมของแสงมอดูเลตคือ ω และการหน่วงเฟสที่เกิดจากการเดินทางไปกลับในระยะทาง d ที่จะวัดคือ φ ดังนั้นเวลาที่สอดคล้องกัน t ก็สามารถแสดงเป็น:
t=φ/ω
เมื่อแทนความสัมพันธ์นี้ลงในสมการ (3-6) ระยะทาง d สามารถแสดงเป็นได้
D=1/2 กะรัต=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
ที่ไหน:
Φ —— การหน่วงเฟสทั้งหมดที่เกิดจากสัญญาณกลับไปกลับมาจากเส้นวัดในคราวเดียว
Ω-ความถี่เชิงมุมของสัญญาณมอดูเลชั่น Ω=2π f
ความยาวหน่วย U ค่าเท่ากับความยาวคลื่นมอดูเลต 1/4
N—— จำนวนการปรับครึ่งคลื่นความยาวคลื่นที่รวมอยู่ในเส้นวัด
Δ φ —— ส่วนที่การหน่วงเฟสน้อยกว่า π เมื่อสัญญาณเดินทางไปและกลับจากเส้นวัดในคราวเดียว
ΔN—— ส่วนที่เป็นเศษส่วนของคลื่นมอดูเลชั่นที่อยู่ในเส้นวัดจะน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่น
ΔN=φ/ω
ภายใต้การปรับและสภาวะบรรยากาศมาตรฐานที่กำหนด ความถี่ c/(4πf) จะเป็นค่าคงที่ ณ เวลานี้ การวัดระยะทางจะกลายเป็นการวัดจำนวนครึ่งความยาวคลื่นที่มีอยู่ในเส้นสำรวจและการวัดส่วนที่เป็นเศษส่วนน้อยกว่า มากกว่าครึ่งความยาวคลื่น นั่นคือ การวัด N หรือ φ เนื่องจากการพัฒนาเทคโนโลยีการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสมัยใหม่และเทคโนโลยีการวัดเฟสวิทยุ การวัด φ จึงมีความแม่นยำสูง
ในการวัดมุมเฟส φ น้อยกว่า π สามารถใช้วิธีการต่างๆ ในการวัดได้ โดยปกติแล้ว การวัดเฟสแบบหน่วงเวลาและการวัดเฟสแบบดิจิทัลจะใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด และเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ระยะสั้นล้วนใช้หลักการวัดเฟสแบบดิจิทัลเพื่อให้ได้ φ
โดยทั่วไปแล้ว เครื่องวัดระยะแบบเลเซอร์เฟสจะใช้การปล่อยลำแสงเลเซอร์อย่างต่อเนื่องพร้อมสัญญาณมอดูเลชัน และเพื่อให้ได้ความแม่นยำในการวัดระยะสูง จะต้องติดตั้งเป้าหมายที่ให้ความร่วมมือ เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์แบบมือถือเป็นอีกหนึ่งเครื่องวัดระยะแบบใหม่ในเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์แบบพัลส์ ซึ่งไม่เพียงแต่มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบาเท่านั้น แต่ยังใช้เทคโนโลยีการแยกส่วนการขยายพัลส์การวัดเฟสแบบดิจิทัล ซึ่งสามารถบรรลุความแม่นยำระดับมิลลิเมตรโดยไม่ต้องให้เป้าหมายร่วมมือกัน และช่วงการวัดเกิน 100 ม. และสามารถแสดงระยะทางได้โดยตรงอย่างรวดเร็วและแม่นยำ เป็นเครื่องมือมาตรฐานการวัดความยาวล่าสุดในการสำรวจทางวิศวกรรมความแม่นยำระยะสั้นและการสำรวจพื้นที่ก่อสร้างอาคาร ปัจจุบันที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือเครื่องวัดระยะแบบเลเซอร์มือถือซีรีส์ DISTO ที่ผลิตโดยไลก้า
