المعرفة المهنية

قياس المسافة بالليزر

2021-11-01
يتم قياس مسافة الليزر باستخدام الليزر كمصدر للضوء ، وينقسم إلىالليزر المستمروالليزر النبضيوفقًا لطريقة التشغيل بالليزر ، تعمل أشعة الليزر الغازية مثل الهليوم-نيون ، والأرجون أيون ، والكريبتون والكادميوم وما إلى ذلك في حالة إخراج مستمرة لمدى طور الليزر ، ليزر أشباه الموصلات ثنائي الغاليوم غير المتجانس لمدى الأشعة تحت الحمراء ؛ الليزر الصلب مثل الياقوت ، والزجاج النيوديميوم ، لمدى الليزر النبضي. والليل ، ولكن أيضًا تحسين دقة أداة تحديد المدى.

جهاز تحديد المدى بالليزر هو أداة تستخدمالليزرلقياس مسافة الهدف بدقة (المعروف أيضًا باسم جهاز تحديد المدى بالليزر). عندما يعمل جهاز تحديد المدى بالليزر ، فإنه يصدر شعاع ليزر رقيقًا جدًا إلى الهدف ، ويستقبل العنصر الكهروضوئي شعاع الليزر المنعكس عن الهدف. يقيس المؤقت الوقت من إرسال شعاع الليزر إلى استقباله ، ويحسب المسافة من المراقب إلى الهدف.
في حالة انبعاث الليزر بشكل مستمر ، يمكن أن يصل نطاق القياس إلى حوالي 40 كم ، ويمكن إجراء العملية ليلاً ونهارًا. إذا كان الليزر نابضًا ، تكون الدقة المطلقة منخفضة بشكل عام ، ولكن يمكن أن تحقق دقة نسبية جيدة للقياس لمسافات طويلة.
تم تطوير أول ليزر في العالم بواسطة Mayman ، وهو عالم من شركة Hughes Aircraft Company في عام 1960. وسرعان ما أجرى الجيش الأمريكي أبحاثًا على أجهزة الليزر العسكرية على هذا الأساس. في عام 1961 ، اجتاز أول جهاز إطلاق ليزر عسكري الاختبار التجريبي للجيش الأمريكي. بعد ذلك ، سرعان ما دخلت أداة تحديد المدى بالليزر في الاتحاد العملي.
يتميز جهاز تحديد المدى بالليزر بمزايا الوزن الخفيف ، والحجم الصغير ، والتشغيل البسيط ، والسرعة السريعة والدقيقة ، وخطأه هو فقط من خمس إلى مائة من أجهزة ضبط المدى الضوئية الأخرى. لذلك ، يتم استخدامه على نطاق واسع في المسح الطبوغرافي ، ومسح ساحة المعركة ، والأهداف التي تتراوح من الدبابات والطائرات والسفن والمدفعية ، وقياس ارتفاع السحب والطائرات والصواريخ والأقمار الصناعية. إنها معدات تقنية مهمة لتحسين دقة الدبابات والطائرات والسفن والمدفعية.
مع استمرار انخفاض سعر جهاز تحديد المدى بالليزر ، بدأت الصناعة تدريجياً في استخدام محدد المدى بالليزر. ظهر عدد من محددات المدى الصغيرة الجديدة مع مزايا النطاق السريع والصغير الحجم والأداء الموثوق به في الداخل والخارج ، والتي يمكن استخدامها على نطاق واسع في القياس والتحكم الصناعي والمناجم والموانئ وغيرها من المجالات.

يستخدم جهاز تحديد المدى بالليزر عمومًا طريقتين لقياس المسافة: طريقة النبض وطريقة المرحلة. تكون عملية نطاق النبض على النحو التالي: ينعكس الليزر المنبعث من أداة تحديد المدى بواسطة الكائن المقاس ثم يتم استقباله بواسطة أداة تحديد المدى. يسجل جهاز تحديد المدى وقت ذهابًا وإيابًا لليزر في نفس الوقت. نصف ناتج سرعة الضوء وزمن الرحلة ذهابًا وإيابًا هو المسافة بين أداة تحديد المدى والجسم المقاس. تبلغ دقة قياس المسافة بطريقة النبض عمومًا حوالي + / - 10 سم. بالإضافة إلى ذلك ، تبلغ المساحة العمياء للقياس لهذا النوع من محدد المدى حوالي 1 متر بشكل عام.
النطاق بالليزر هو طريقة تحديد المدى في نطاق الموجة الضوئية. إذا انتشر الضوء في الهواء بسرعة C وكان الوقت المطلوب لرحلة الذهاب والإياب بين النقطتين a و B هو t ، فيمكن التعبير عن المسافة d بين النقطتين a و B على النحو التالي.
D = قيراط / 2
أين:
D - المسافة بين المحطة أ و ب ؛
ج - السرعة
T - الوقت اللازم لرحلة واحدة ذهابًا وإيابًا للضوء أ وب.
يمكن أن نرى من الصيغة أعلاه أن قياس المسافة أ و ب هو في الواقع لقياس وقت انتشار الضوء T. وفقًا لطرق وقت القياس المختلفة ، يمكن عادةً تقسيم محدد المدى بالليزر إلى نوع النبض ونوع الطور. النموذجي هو di-3000 من wild و ldm30x للعالم الحقيقي.
وتجدر الإشارة إلى أن قياس الطور لا يقيس طور الأشعة تحت الحمراء أو الليزر ، بل يقيس طور الإشارة بالأشعة تحت الحمراء أو الليزر. يوجد محدد نطاق ليزر محمول في صناعة البناء ، والذي يستخدم لقياس المنزل ، ومبدأ عمله هو نفسه.

بشكل عام ، يتطلب نطاق الدقة تعاون منشور الانعكاس الكلي ، بينما يتم قياس محدد المدى المستخدم لقياس المنزل مباشرة عن طريق انعكاس الجدار الأملس ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن المسافة قريبة نسبيًا وأن شدة الإشارة المنعكسة بالضوء كبيرة بدرجة كافية. من هذا يمكننا أن نعرف أنه يجب أن يكون رأسيًا ، وإلا فإن إشارة العودة ضعيفة جدًا للحصول على المسافة الدقيقة.
عادة ما يكون ذلك ممكنا. في الهندسة العملية ، سيتم استخدام لوح بلاستيكي رفيع كسطح عاكس لحل مشكلة الانعكاس المنتشر الخطيرة.
يمكن أن تصل دقة محدد المدى بالليزر إلى خطأ 1 مم ، وهو مناسب لمختلف أغراض القياس عالية الدقة.
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