Inhoud
Een laserafstandsmeter werkt door gebruik te maken van de tijd die nodig is om een puls laserlicht van een doel te weerkaatsen en terug te sturen naar de ER. Dit staat bekend als het 'time of flight'-principe en de methode staat bekend als' time of flight 'of' pulse 'meting.
Operatie principe
Een laserafstandsmeter zendt een laserpuls uit naar een doel. De puls reflecteert vervolgens van het doel en terug naar het apparaat (in dit geval een laserafstandsmeter). Dit "time of flight" -principe is gebaseerd op het feit dat laserlicht met een redelijk constante snelheid door de atmosfeer van de aarde reist. Binnen de meter berekent een eenvoudige computer snel de afstand tot het doel. Met deze methode voor afstandsberekening kan de afstand van de aarde tot de maan binnen enkele centimeters worden gemeten. Laserafstandsmeters kunnen ook worden aangeduid als "afstandsmeters" of "laserafstandsmeters".
Afstand berekenen
De afstand tussen de meter en het doel wordt gegeven door D = ct / 2, waarbij c gelijk is aan de snelheid van het licht en t gelijk is aan de hoeveelheid tijd voor de rondreis tussen meter en doel. Gezien de hoge snelheid waarmee de puls zich verplaatst en de focus ervan, is deze ruwe berekening zeer nauwkeurig over afstanden van voet of mijl, maar verliest de nauwkeurigheid over veel kleinere of grotere afstanden.
Waarom lasers?
Lasers zijn gefocuste, intense lichtstralen, meestal van een enkele frequentie. Ze zijn erg handig voor het meten van afstanden omdat ze met redelijk constante snelheden door de atmosfeer reizen en veel langere afstanden afleggen voordat divergentie (het verzwakken en verspreiden van een lichtstraal) de werkzaamheid van de meter vermindert. Laserlicht verspreidt zich ook minder snel als wit licht, wat betekent dat laserlicht een veel grotere afstand kan afleggen zonder de intensiteit te verliezen. In vergelijking met gewoon wit licht behoudt een laserpuls veel van zijn oorspronkelijke intensiteit wanneer deze wordt gereflecteerd door het doel, wat erg belangrijk is bij het berekenen van de afstand tot een object.
overwegingen
De nauwkeurigheid van een laserafstandsmeter is afhankelijk van de oorspronkelijke puls die terugkeert naar het apparaat. Hoewel laserstralen erg smal zijn en veel energie hebben, zijn ze onderhevig aan dezelfde atmosferische vervormingen die normaal, wit licht beïnvloeden. Deze atmosferische vervormingen kunnen het moeilijk maken om een nauwkeurige meting te krijgen van de afstand van een object in de buurt van groen of over lange afstanden van meer dan 1 kilometer in woestijnterrein. Ook reflecteren verschillende materialen licht in meerdere of mindere mate. Een materiaal dat de neiging heeft licht te absorberen of te verspreiden (diffusie), vermindert de kans dat de originele laserpuls teruggereflecteerd kan worden voor berekening. In gevallen waarin het doel diffuse reflectie heeft, moet een laserafstandsmeter worden gebruikt die een "faseverschuivingsmethode" gebruikt.
Optiek ontvangen
Om betrouwbaarheid te garanderen, gebruiken laserafstandsmeters een methode om achtergrondlicht te minimaliseren. Te veel achtergrondlicht kan de meting verstoren wanneer de sensor een deel van het achtergrondlicht voor de gereflecteerde laserpuls beschouwt, wat resulteert in een valse afstandsmeting. Bijvoorbeeld, een laserafstandsmeter die is ontworpen voor gebruik in Antarctische omstandigheden, waar intens achtergrondlicht wordt verwacht, maakt gebruik van een combinatie van smalle bandbreedtefilters, gesplitste bundelfrequenties en een zeer kleine iris om zoveel mogelijk interferentie van achtergrondlicht te blokkeren.
toepassingen
Laserafstandsmeters en afstandmeters hebben een breed scala aan toepassingen, van het maken van kaarten tot sporten. Ze kunnen worden gebruikt om kaarten van de oceaanbodem te maken of topografische kaarten vrij van vegetatie.Ze worden gebruikt in het leger om exacte afstanden tot doelen voor sluipschutters of artillerie, voor verkenning en voor engineering te bieden. Ingenieurs en ontwerpers gebruiken laserafstandsmeters om 3D-modellen van objecten te construeren. Boogschutters, jagers en golfers maken allemaal gebruik van afstandsmeters om de afstand tot het doel te berekenen.