funcționează contorul de distanță cu laser?

Un contor de distanță laser funcționează prin utilizarea de măsurare a timpului în care este nevoie de un puls de lumină laser pentru a fi reflectată de pe o țintă și returnate expeditorului. Acest lucru este cunoscut sub numele de "timpul de zbor" principiu, iar metoda este cunoscut fie ca "timpul de zbor" sau "puls" de măsurare.

Principiul de funcționare

Un contor de distanță laser emite un puls de laser la o țintă. Pulsul se reflectă apoi de pe țintă și înapoi la dispozitivul de trimitere (în acest caz, un contor de distanță cu laser). Acest principiu "timpul zborului" se bazează pe faptul că lumina laser se deplasează cu o viteză destul de constantă prin atmosfera Pământului. În interiorul contorului, un simplu computer calculează rapid distanța până la țintă. Această metodă de calcul al distanței este capabilă să măsoare distanța de la Pământ la Lună în câțiva centimetri. Contoarele de distanță cu laser pot fi denumite și "dispozitive de căutare a razelor de acțiune" sau "dispozitive de căutare a razelor laser".

Calcularea distanței

Distanța dintre contor și țintă este dată de D=ct/2, unde c este egal cu viteza luminii și t este egală cu timpul pentru călătoria dus-întors dintre contor și țintă. Având în vedere viteza mare la care se deplasează pulsul și focalizarea sa, acest calcul dur este foarte precis pe distanțe de picioare sau mile, dar pierde precizia pe distanțe mult mai apropiate sau mai îndepărtate.

De ce lasere?

Laserele sunt focalizate, fascicule intense de lumină, de obicei de o singură frecvență. Ele sunt foarte utile pentru măsurarea distanțelor, deoarece călătoresc la rate destul de constante prin atmosferă și călătoresc distanțe mult mai lungi înainte de divergență (slăbirea și răspândirea dintr-un fascicul de lumină) reduce eficacitatea contorului. Lumina laser este, de asemenea, mai puțin probabil să se disperseze ca lumina albă, ceea ce înseamnă că lumina laser poate călători o distanță mult mai mare, fără a pierde intensitatea. În comparație cu lumina albă obișnuită, un puls laser își păstrează o mare parte din intensitatea inițială atunci când este reflectat în afara țintei, ceea ce este foarte important atunci când se calculează distanța față de un obiect.

Considerente

Precizia unui contor de distanță cu laser depinde de pulsul original care revine la dispozitivul de trimitere. Chiar dacă razele laser sunt foarte înguste și au energii ridicate, ele sunt supuse acelorași distorsiuni atmosferice care afectează lumina normală, albă. Aceste distorsiuni atmosferice pot face dificilă citirea exactă a distanței unui obiect în apropierea verdeață sau pe distanțe lungi de mai mult de 1 kilometru în teren deșertic. De asemenea, diferite materiale reflectă lumina la grade mai mari sau mai mici. Un material care tinde să absoarbă sau să împrăștie lumina (difuzie) reduce probabilitatea ca pulsul laser original să poată fi reflectat înapoi pentru calcul. În cazurile în care ținta are reflexie difuză, trebuie utilizat un contor de distanță laser utilizând o "metodă de schimbare a fazei".

Primirea opticii

Pentru a asigura fiabilitatea, contoarele de distanță cu laser folosesc o metodă pentru a minimiza lumina de fundal. Prea multă lumină de fundal poate interfera cu măsurarea atunci când senzorul greșește o parte din lumina de fundal pentru pulsul laser reflectat, rezultând o citire falsă la distanță. De exemplu, un contor de distanță laser proiectat pentru a fi utilizat în condiții antarctice, unde este așteptată lumină de fundal intensă, utilizează o combinație de filtre de lățime de bandă îngustă, frecvențe de fascicul divizat și un iris foarte mic pentru a bloca cât mai multe interferențe de la lumina de fundal posibil.

Aplicaţii

Contoarele de distanță cu laser și finders gama au o mare varietate de utilizări, de la realizarea hărții la sport. Ele pot fi folosite pentru a crea hărți ale podelei oceanului sau hărți topografice eliminate de vegetație. Ele sunt folosite în armată pentru a oferi distanța exactă față de ținte pentru lunetiști sau artilerie, pentru recunoaștere și pentru inginerie. Inginerii și designerii folosesc contoare de distanță cu laser pentru a construi modele 3D de obiecte. Arcașii, vânătorii și jucătorii de golf folosesc toți cei care găsesc raza de acțiune pentru a calcula distanța până la țintă.