Indhold
En laserafstandsmåler fungerer ved hjælp af måling af den tid, det tager en puls med laserlys, der reflekteres fra et mål og returneres til eren. Dette er kendt som "tid for flyvning" -princippet, og metoden er enten kendt som ”tidspunkt for flyvning” eller ”puls” -måling.
Driftsprincip
En laserafstandsmåler udsender en puls af laser ved et mål. Pulsen reflekteres derefter fra målet og tilbage til ing-enheden (i dette tilfælde en laserafstandsmåler). Dette "tidspunkt for flyvning" er baseret på det faktum, at laserlys bevæger sig med en ret konstant hastighed gennem Jordens atmosfære. Inde i måleren beregner en simpel computer hurtigt afstanden til målet. Denne metode til afstandberegning er i stand til at måle afstanden fra Jorden til månen inden for et par centimeter. Laserafstandsmålere kan også benævnes "rækkefinder" eller "laserafstandsvindere."
Beregning af afstand
Afstanden mellem måleren og målet er angivet med D = ct / 2, hvor c er lig lysets hastighed og t er lig med tiden for rundkørslen mellem meter og mål. I betragtning af den høje hastighed, som pulsen bevæger sig og dens fokus, er denne grove beregning meget nøjagtig over fødder eller miles, men mister nøjagtigheden over meget tættere eller længere afstande.
Hvorfor lasere?
Lasere er fokuserede, intense lysstråler, som regel med en enkelt frekvens. De er meget nyttige til måling af afstande, fordi de bevæger sig med ret konstante hastigheder gennem atmosfæren og rejser meget længere afstande før afvigelse (svækkelse og spredning fra en lysstråle) reducerer målerens effektivitet. Det er også mindre sandsynligt, at laserlys spreder sig som hvidt lys, hvilket betyder, at laserlys kan rejse en meget større afstand uden at miste intensiteten. Sammenlignet med almindeligt hvidt lys beholder en laserpuls meget af sin oprindelige intensitet, når den reflekteres ud fra målet, hvilket er meget vigtigt, når man beregner afstand til et objekt.
Overvejelser
Nøjagtigheden af en laserafstandsmåler afhænger af den originale puls, der vender tilbage til ing-enheden. Selvom laserstråler er meget smalle og har høje energier, udsættes de for de samme atmosfæriske forvrængninger, der påvirker normalt, hvidt lys. Disse atmosfæriske forvrængninger kan gøre det vanskeligt at få en nøjagtig læsning af afstanden til et objekt i nærheden af grønne omgivelser eller over lange afstande på mere end 1 kilometer i ørkenterræn. Forskellige materialer reflekterer også lys i større eller mindre grader. Et materiale, der har en tendens til at absorbere eller sprede lys (diffusion) reducerer sandsynligheden for, at den originale laserpuls kan reflekteres tilbage til beregning. I tilfælde, hvor målet har diffus refleksion, skal der anvendes en laserafstandsmåler ved hjælp af en "faseskiftmetode".
Modtagelse af optik
For at sikre pålidelighed anvender laserafstandsmålere en metode til at minimere baggrundslys. For meget baggrundslys kan forstyrre målingen, når sensoren fejler en del af baggrundslyset for den reflekterede laserpuls, hvilket resulterer i en falsk afstandsaflæsning. For eksempel anvender en laserafstandsmåler designet til brug under antarktiske forhold, hvor der forventes intens baggrundslys, en kombination af smalle båndbreddefiltre, delte strålefrekvenser og en meget lille iris for at blokere for så meget interferens fra baggrundslys som muligt.
Applikationer
Laserafstandsmålere og rækkefindere har en lang række anvendelser, lige fra kortfremstilling til sport. De kan bruges til at oprette kort over havbunden eller topografikort, der er renset for vegetation.De bruges i militæret til at give en nøjagtig afstand til mål for snigskyttere eller artilleri, til rekognosering og til teknik. Ingeniører og designere bruger laserafstandsmålere til at konstruere 3D-modeller af objekter. Bueskyttere, jægere og golfspillere beskæftiger alle rækkefinder for at beregne afstand til mål.