तापमान और आर्द्रता मॉनिटर और दूरी मापने वाले उपकरण के सिद्धांत का विश्लेषण
लेजर रेंजफाइंडर आम तौर पर दूरी मापने के लिए दो तरीकों का उपयोग करते हैं: पल्स विधि और चरण विधि। पल्स रेंजिंग की प्रक्रिया इस प्रकार है: रेंजफाइंडर द्वारा उत्सर्जित लेजर मापी गई वस्तु द्वारा परावर्तित होता है और फिर रेंजफाइंडर द्वारा प्राप्त किया जाता है, जो एक साथ लेजर के आगे और पीछे यात्रा करने के समय को रिकॉर्ड करता है। प्रकाश की गति और राउंड-ट्रिप समय के उत्पाद का आधा हिस्सा रेंजफाइंडर और मापी जा रही वस्तु के बीच की दूरी है। दूरी मापने के लिए पल्स विधि की सटीकता आम तौर पर +/-1 मीटर के आसपास होती है। इसके अलावा, इस प्रकार के रेंजफाइंडर का माप ब्लाइंड स्पॉट आम तौर पर लगभग 15 मीटर होता है।
लेजर रेंजिंग ऑप्टिकल वेव रेंजिंग में दूरी मापने की एक विधि है। यदि प्रकाश को हवा में c गति से बिंदु A और B के बीच आगे-पीछे यात्रा करने में लगने वाला समय t है, तो बिंदु A और B के बीच की दूरी D को निम्न प्रकार से दर्शाया जा सकता है।
डी=सीटी/2
सूत्र में:
डी - स्टेशन ए और बी पर दो बिंदुओं के बीच की दूरी मापें;
सी - वायुमंडल में प्रकाश संचरण की गति;
T - प्रकाश को A और B के बीच आगे-पीछे यात्रा करने में लगने वाला समय।
जैसा कि उपरोक्त समीकरण से देखा जा सकता है, दूरी A और B को मापने के लिए, वास्तव में प्रकाश प्रसार के समय t को मापना आवश्यक है। विभिन्न माप विधियों के अनुसार, लेजर रेंजफाइंडर को आमतौर पर दो माप रूपों में विभाजित किया जा सकता है: पल्स प्रकार और चरण प्रकार।
चरण प्रकार लेजर रेंजफाइंडर
फेज लेजर रेंजफाइंडर एक ऐसा उपकरण है जो लेजर बीम के आयाम को मॉड्यूलेट करने के लिए रेडियो बैंड की आवृत्ति का उपयोग करता है और माप रेखा पर आगे-पीछे यात्रा करने वाले मॉड्यूलेटेड प्रकाश द्वारा उत्पन्न चरण विलंब को मापता है। मॉड्यूलेटेड प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के आधार पर, इस चरण विलंब द्वारा दर्शाई गई दूरी को तब परिवर्तित किया जाता है। अप्रत्यक्ष तरीकों का उपयोग करके माप रेखा के माध्यम से आगे-पीछे यात्रा करने के लिए प्रकाश के लिए आवश्यक समय को मापें।
चरण लेजर रेंजफाइंडर का उपयोग आम तौर पर सटीक रेंजिंग में किया जाता है। इसकी उच्च सटीकता के कारण, आमतौर पर मिलीमीटर रेंज में, संकेतों को प्रभावी ढंग से प्रतिबिंबित करने और मापे गए लक्ष्य को एक विशिष्ट बिंदु तक सीमित करने के लिए जो उपकरण की सटीकता के अनुपात में होता है, इस प्रकार के रेंजफाइंडर को सहकारी लक्ष्य नामक एक परावर्तक से सुसज्जित किया जाता है।
यदि मॉडुलन कोण आवृत्ति ω है, तो मापी जाने वाली दूरी D पर एक राउंड ट्रिप द्वारा उत्पन्न चरण विलंब φ है, संगत समय t को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:
T= φ/ω
इस संबंध को समीकरण (3-6) में प्रतिस्थापित करने पर, दूरी D को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है
D=1/2 ct=1/2 c· φ/ω= C/(4 π f) (N π+ Δφ)
=C/4f (N+ Δ N) =U (N+)
सूत्र में:
φ-- माप रेखा पर आगे-पीछे यात्रा करने वाले सिग्नल द्वारा उत्पन्न कुल चरण विलंब।
ω-- मॉडुलित सिग्नल की कोणीय आवृत्ति, ω= 2 π f.
U - इकाई लंबाई, संख्यात्मक मान 1/4 मॉडुलन तरंगदैर्घ्य के बराबर
N - माप रेखा में शामिल मॉडुलित अर्ध तरंगदैर्घ्यों की संख्या।
Δφ-- सिग्नल माप रेखा पर आगे-पीछे यात्रा करते समय π से कम का चरण विलंब उत्पन्न करता है।
Δ N - माप रेखा में निहित मॉडुलन तरंग का दशमलव भाग जो तरंगदैर्घ्य के आधे से कम होता है।
Δ N= φ/ω
दिए गए मॉड्यूलेशन और मानक वायुमंडलीय स्थितियों के तहत, आवृत्ति c/(4 π f) एक स्थिरांक है, और दूरी का मापन मापने वाली रेखा में निहित आधे तरंगदैर्ध्य की संख्या का मापन और आधे तरंगदैर्ध्य से कम आंशिक भाग का मापन बन जाता है, यानी N या φ को मापना, आधुनिक परिशुद्धता मशीनिंग प्रौद्योगिकी और वायरलेस चरण माप प्रौद्योगिकी φ के विकास के कारण माप ने उच्च सटीकता हासिल की है।
π φ से कम के चरण कोण को मापने के लिए, मापन विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है, जिनमें सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला विलंबित चरण मापन और डिजिटल चरण मापन है। वर्तमान में, कम दूरी के लेजर रेंजफाइंडर सभी φ प्राप्त करने के लिए डिजिटल चरण मापन के सिद्धांत का उपयोग करते हैं।
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, सामान्य तौर पर, चरण लेजर रेंजफाइंडर मॉड्यूलेटेड सिग्नल के साथ एक निरंतर लेजर बीम का उपयोग करते हैं। उच्च रेंजिंग सटीकता प्राप्त करने के लिए, एक सहकारी लक्ष्य को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता होती है। वर्तमान में लॉन्च किए गए हैंडहेल्ड लेजर रेंजफाइंडर एक और नए प्रकार के पल्स लेजर रेंजफाइंडर हैं। वे न केवल आकार में छोटे और वजन में हल्के हैं, बल्कि डिजिटल चरण माप पल्स ब्रॉडिंग और उपविभाजन तकनीक का भी उपयोग करते हैं, जो सहकारी लक्ष्यों की आवश्यकता के बिना मिलीमीटर स्तर की सटीकता प्राप्त कर सकते हैं। माप सीमा 100 मीटर से अधिक हो गई है और दूरी को सीधे और सटीक रूप से प्रदर्शित कर सकती है। यह शॉर्ट-रेंज सटीक इंजीनियरिंग माप और बिल्डिंग एरिया माप में लंबाई माप मानक उपकरण का नवीनतम प्रकार है।
