NộI Dung
Máy đo khoảng cách laser hoạt động bằng cách sử dụng đo thời gian cần một xung ánh sáng laser để phản xạ khỏi mục tiêu và trở về er. Nguyên tắc này được gọi là nguyên tắc "thời gian của chuyến bay" và phương pháp này được gọi là thời gian của Chuyến bay hay đo xung xung.
Nguyên lý hoạt động
Máy đo khoảng cách laser phát ra xung laser vào mục tiêu. Sau đó, xung phản xạ khỏi mục tiêu và trở lại thiết bị ing (trong trường hợp này là máy đo khoảng cách bằng laser). Nguyên lý "thời gian bay" này dựa trên thực tế là ánh sáng laser truyền đi với tốc độ khá ổn định trong bầu khí quyển Trái đất. Bên trong đồng hồ, một máy tính đơn giản nhanh chóng tính toán khoảng cách để nhắm mục tiêu. Phương pháp tính toán khoảng cách này có khả năng đo khoảng cách từ Trái đất đến mặt trăng trong vòng vài cm. Máy đo khoảng cách bằng laser cũng có thể được gọi là công cụ tìm phạm vi phạm vi của Google
Tính khoảng cách
Khoảng cách giữa đồng hồ và mục tiêu được cho bởi D = ct / 2, trong đó c bằng tốc độ ánh sáng và t bằng lượng thời gian cho chuyến đi khứ hồi giữa mét và mục tiêu. Với tốc độ cao mà tại đó các chuyến đi của xung và sự tập trung của nó, tính toán sơ này là rất chính xác trên một khoảng cách của bàn chân hoặc dặm nhưng mất độ chính xác hơn gần hơn nhiều hoặc khoảng cách xa hơn.
Tại sao lại là Laser?
Laser được tập trung, các chùm ánh sáng cực mạnh, thường có tần số duy nhất. Chúng rất hữu ích để đo khoảng cách vì chúng di chuyển với tốc độ khá ổn định trong khí quyển và di chuyển khoảng cách xa hơn nhiều trước khi phân kỳ (sự suy yếu và lan ra khỏi chùm ánh sáng) làm giảm hiệu quả của máy đo. Ánh sáng laser cũng ít có khả năng phân tán như ánh sáng trắng, điều đó có nghĩa là ánh sáng laser có thể truyền đi một khoảng cách lớn hơn nhiều mà không làm mất cường độ. So với ánh sáng trắng thông thường, một xung laser giữ lại phần lớn cường độ ban đầu của nó khi bị phản xạ khỏi mục tiêu, điều này rất quan trọng khi tính toán khoảng cách đến một vật thể.
Cân nhắc
Độ chính xác của máy đo khoảng cách laser phụ thuộc vào xung gốc trở lại thiết bị ing. Mặc dù các chùm tia laser rất hẹp và có năng lượng cao, chúng vẫn chịu các biến dạng khí quyển tương tự ảnh hưởng đến ánh sáng trắng, bình thường. Những biến dạng khí quyển này có thể gây khó khăn cho việc đọc chính xác khoảng cách của một vật thể gần cây xanh hoặc trên khoảng cách dài hơn 1 km trên địa hình sa mạc. Ngoài ra, các vật liệu khác nhau phản chiếu ánh sáng đến mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn. Một vật liệu có xu hướng hấp thụ hoặc tán xạ ánh sáng (khuếch tán) làm giảm khả năng xung laser ban đầu có thể được phản xạ lại để tính toán. Trong trường hợp mục tiêu có sự phản xạ khuếch tán, nên sử dụng máy đo khoảng cách bằng laser sử dụng phương pháp dịch chuyển pha Pha.
Nhận quang
Để đảm bảo độ tin cậy, máy đo khoảng cách laser sử dụng một số phương pháp để giảm thiểu ánh sáng nền. Quá nhiều ánh sáng nền có thể gây trở ngại cho phép đo khi cảm biến nhầm một phần ánh sáng nền cho xung laser phản xạ, dẫn đến đọc sai khoảng cách. Ví dụ, máy đo khoảng cách laser được thiết kế để sử dụng trong điều kiện Nam Cực, nơi dự kiến ánh sáng nền mạnh, sử dụng kết hợp các bộ lọc băng thông hẹp, tần số chùm tia phân tách và mống mắt rất nhỏ để chặn nhiễu càng nhiều từ ánh sáng nền càng tốt.
Các ứng dụng
Máy đo khoảng cách laser và công cụ tìm phạm vi có nhiều cách sử dụng khác nhau, từ chế tạo bản đồ đến thể thao. Chúng có thể được sử dụng để tạo ra các bản đồ của đáy đại dương hoặc bản đồ địa hình được dọn sạch thảm thực vật.Chúng được sử dụng trong quân đội để cung cấp khoảng cách chính xác cho các mục tiêu cho lính bắn tỉa hoặc pháo binh, để trinh sát và cho kỹ thuật. Các kỹ sư và nhà thiết kế sử dụng máy đo khoảng cách laser để xây dựng mô hình 3D của các vật thể. Cung thủ, thợ săn và người chơi golf đều sử dụng các công cụ tìm phạm vi để tính khoảng cách đến mục tiêu.