متر لیزری چیست و کاربرد آن کجاست ؟
صفحه اصلی جستجو تماس با ما ثبت کالا

متر لیزری چیست و کاربرد آن کجاست ؟

[ مشاهده نسخه اصلي ]

فاصله سنج لیزری وسیله ای است که از پرتو لیزر برای تعیین فاصله اجسام استفاده میکند.عمومی‌ترین نوع فاصله سنج لیزری براساس زمان پرواز نمونه به وسیله فرستادن یک پالس لیزر در یک باریکه پرتو به سمت جسم و اندازه گیری زمان صرف شده پرتو برای اینکه از هدف منعکس شده و به فرستنده باز گردد عمل می‌کند . به خاطر سرعت بالای نور این تکنیک برای اندازه گیری‌های با دقت کمتر از میلیمتر مناسب نیست به طوری که اغلب سه گوشه سازی و روش‌های دیگر به کار می روند .


چرا لیزر؟
نور لیزر طیفی بسیار متمرکز، شدید و معمولا تک فرکانس است. این نور برای اندازه گیری بسیار با دفت عمل میکند چون با سرعت بسیار ثابتی حرکت در اتمسفر حرکت میکنند. همچنین مدت زمان بیشتری طول میکشد تا این نور منشعب ضعیف شود که باعث افزایش دقت اندازه گیری میشود. همچنین نور لیزر دیرتر از نور سفید پراکنده میشود، به همین دلیل میتواند به فاصله دورتری تابانده و گرفته شود. در مقایسه با نور سفید، نور لیزر تا مسافت بیشتری شدت خود را حفظ میکند، که برای اندازه گیری فاصله ها بسیار مهم است.

طرز کار فاصله یاب لیزری براساس همان اصولی است که د ر رادارهای معمولی بکار می‌رود. یک تپ لیزری YAG و یا CO2 به هدفی که نشانه روی شده است ارسال می‌شود. پس تپ ارسالی به هدف خورده باز می‌گردد و سپس توسط یک سیستم مناسب گیرنده نوری آشکار می‌شود. فاصله مورد نظر با تعیین مدت زمانی که طول می‌کشد تا تپ ارسالی مسیر رفت و برگشت را طی کند، بدست می‌آید. طرح کلی یک فاصله یاب Nd: YAG متشکل از فرستنده (لیزر) ، گیرنده و دوربین است. پس با ارسال تپ ارسالی به هدف ، نور پراکنده شده از هدف توسط عدسیهای L1 و L2 روی یک آشکار ساز تمرکز یافته و یک سیگنال الکتریکی حاصل می‌شود. اگر لحظه t0 تپ لیزری از سیستم به سمت هدف ارسال شود و سیگنال بازگشتی در لحظه t1 آشکار شود، با توجه به اینکه نور با سرعت C در مدت زمان t1 - t0 فاصله 2x (رفت و بازگشت سیگنال) را پیموده است، فاصله x بدست می‌آید:

(X = (1/2) C(t1 - t0

مشاهده می شود که دقت در تعیین فاصله به دقت در تعیین زمان بستگی دارد. سیستمهای نظامی با شمارش نوسانهای یک بلور کوارتز در مدت زمان t1 - t0 فاصله مورد نظر بصورت عددی روی دستگاه ظاهر می‌شود.

فاصله سنج لیزری وسیله ای است که از پرتو لیزر برای تعیین فاصله اجسام استفاده میکند.عمومی.ترین نوع فاصله سنج لیزری براساس زمان پرواز نمونه به وسیله فرستادن یک پالس لیزر در یک باریکه پرتو به سمت جسم و اندازه گیری زمان صرف شده پرتو برای اینکه از هدف منعکس شده و به فرستنده باز گردد عمل می.کند . به خاطر سرعت بالای نور این تکنیک برای اندازه گیری.های با دقت کمتر از میلیمتر مناسب نیست به طوری که اغلب سه گوشه سازی و روش.های دیگر به کار می روند .
فاصله یاب لیزری

لیزرهای فاصله یاب معمولا کاربرد نظامی دارند. اینک از لیزرها به عنوان ضد موشک و برد و هدایت اسلحه و ... استفاده می‌شود. هواپیماهای جنگی برای مصون ماندن از پدافندهای مجهز به لیزر باید در ارتفاع کم و با سرعت زیاد حرکت کنند، لذا خلبان ممکن است فقط چند ثانیه برای پیدا کردن هدف ، نشانه گیری و انداختن مهمات خود دقت داشته باشد. با یک لیزر خوب این کار می‌تواند تقریبا بطور آنی با اندازه گیری فاصله زمانی بین روشن کردن لیزر و آشکار ساختن تابش برگشتی پراکنده از هدف انجام گیرد. بنابراین حتی در سرعتهای خیلی زیاد هواپیماهای مدرن ، اگر لیزر به خوبی خنک سازی شود اندازه گیری فاصله می‌تواند 10  تا 20 بار در ثانیه انجام شود. بنابراین آخرین اطلاعات را به مقدار کافی در اختیار خلبان یا کامپیوتر قرار می‌دهند
پالس

پالس ممکن است طوری کدگذاری شود که احتمال دچار پارازیت شدن فاصله یاب کاهش یابد. این امر با استفاده از تکنیک.های اثر داپلر اثر داپلر برای تشخیص اینکه ممکن است شی به سمت فاصله یاب یا جهت.های دیگر حرکت کند و اینکه چه سرعتی دارد ممکن می شود.
دقت ابزار به وسیله زمان سقوط یا صعود پالس لیزر و سرعت دریافت کننده تعیین می شود. نوعی که از پالس.های لیزری خیلی سریع استفاده می.کند و یک آشکارساز خیلی سریع دارد می تواند فاصله شی را تا حد چند میلیمتر تعیین کند.
حوزه تغییر

با وجود اینکه پرتو باریک شده، ولی میتواند در طی فواصل طولانی در نتیجه واگرایی پرتو لیزر گسترش یافته و پخش شود.
این پدیده به علت مجاورت با حباب.های هوا -که مانند لنزی عمل می کنند که تغییراتی در حدود اندازه.های میکروسکوپی تا تقریبا نصف ارتفاع مسیر پرتو لیزر بالای زمین دارند- ایجاد می شود.
این اغتشاشات اتمسفری با پراکندگی خود لیزر و با حلقه.های متقاطع بهم می پیوندد که سبب می.شود حباب.های گرم به طورجانبی بهم فشرده شوند، که ممکن است به صورتی که سبب مشکل در صحت خواندن فاصله یک شی شوند با هم ترکیب گردند، مثلا زیر برخی درختان یا پشت بوته.ها و شاخ و برگ.ها یا حتی در فواصل طولانی بیشتر از ۱۰ کیلومتر در فضای باز و نواحی خالی تاریک.
بعضی نورهای لیزری ممکن است که از شاخ و برگهای نزدیک تر به شیء بازگشت داده شوند که باعث بازگشت دادن زود و خواندن کم دقت می شود.در عوض در فواصل بیشتر از ۳۶۵ متر، هدف اگر در مجاورت زمین باشد ممکن است به راحتی در یک سراب ناپدید شود، که این سراب به دلیل تغییرات دما در هوا در مجاورت بیابان داغ که باعث خمیدگی نور لیزر می.شود بوجود می آید.
تمامی اثرات باید در محاسبات گنجانده شوند.

مواری که منجر به بروز خطا در متر لیزری می شود

در برخی موارد در طی فواصل طولانی در نتیجه واگرایی پرتو لیزر گسترش یافته و پخش می شود، این پدیده به علت مجاورت با حباب های هوا که مانند لنزی عمل می کنند که تغییراتی در حدود اندازه های میکروسکوپی تا تقریبا نصف ارتفاع مسیر پرتو لیزر بالای زمین دارند ایجاد می شود.
این اغتشاشات اتمسفری با پراکندگی خود لیزر و با حلقه های متقاطع بهم می پیوندد که سبب می شود حباب های گرم به طور جانبی بهم فشرده شوند، که ممکن است به صورتی که سبب مشکل در صحت خواندن فاصله یک شی شوند با هم ترکیب گردند، مثلا زیر برخی درختان یا پشت بوته ها و شاخ و برگ ها یا حتی در فواصل طولانی بیشتر از ۱۰ کیلومتر در فضای باز و نواحی خیلی تاریک.
بعضی نورهای لیزری ممکن است که از شاخ و برگهای نزدیک تر به شیء بازگشت داده شوند که باعث بازگشت دادن زود و خواندن کم دقت می شود.در عوض در فواصل بیشتر از ۳۶۵ متر، هدف اگر در مجاورت زمین باشد ممکن است به راحتی در یک سراب ناپدید شود، که این سراب به دلیل تغییرات دما در هوا در مجاورت بیابان داغ که باعث خمیدگی نور لیزر می شود بوجود می آید.
همچنین اجسام مختلف نور را را با شدت متغیری منعکس میکنند. موادی که تمایل به جذب یا پراکنده کردن نور دارند، احتمال برگشت نور به دستگاه فرستنده را کاهش میدهند. در این صورت باید از دستگاهی با امکان "جابجایی فاز" استفاده کرد.

 


تیم تحقیقاتی ساخت بازار



SAKHT BAZAR