Como sugiere el nombre, un telémetro es un instrumento utilizado para medir distancias. Se puede dividir en tres tipos según los principios básicos de la medición de distancias: telémetro láser, telémetro ultrasónico y telémetro infrarrojo. Durante el proceso de decoración, un telémetro es una herramienta indispensable. Comprender los principios de un telémetro puede ayudarnos de manera efectiva a comprender su proceso de funcionamiento y utilizarlo con habilidad. Hoy, el editor le revelará los principios de varios tipos de telémetros.
Principio del telémetro láser
Método de medición uno: alcance del láser de pulso
El alcance del láser de pulso es simplemente medir la diferencia de tiempo de vuelo del láser. Utiliza las características de duración de pulso láser extremadamente corta, energía relativamente concentrada en el tiempo y gran potencia instantánea para medir distancias. Cuando hay un objetivo cooperativo, puede alcanzar una gran distancia; cuando se mide a una distancia cercana (dentro de varios miles de metros), incluso si no hay un objetivo cooperativo, la medición de la distancia se puede realizar sin requisitos de alta precisión. Este método se utiliza principalmente para el estudio del terreno, el alcance de fronteras tácticas, el seguimiento de órbitas de misiles, el alcance de lidar y los satélites artificiales, la medición de la distancia entre la Tierra y la Luna, etc.
El principio de medición del láser pulsado se muestra en la Figura 4.1. El sistema de emisión de láser emite un láser de pulso de duración extremadamente corta. Después de recorrer la distancia L a medir, es reflejado por el objeto objetivo. La señal del láser de pulso emitida es recibida por el fotodetector en el sistema receptor de láser. El circuito calcula la emisión y el retorno del láser. El tiempo t entre la llegada de la señal de onda da la distancia L entre el objeto objetivo y la señal emitida.
La precisión depende de: el flanco ascendente del pulso láser, el ancho de banda del canal de recepción, la relación señal-ruido del detector y la precisión del intervalo de tiempo.
Método de medición dos: medición de distancia por triangulación láser
El método de medición del sensor de desplazamiento láser se llama método de reflexión de triangulación láser. La precisión del telémetro láser es cierta. Medición La precisión de medir 10 metros y 100 metros es la misma. La precisión de la medición del método de reflexión por triangulación láser está relacionada con el rango de medición. Cuanto mayor sea el rango de medición, menor será la precisión.
Otro principio del alcance del láser es el principio del método de reflexión por triangulación láser: el láser semiconductor 1 es enfocado por la lente 2 al objeto medido 6. La luz reflejada es recogida por la lente 3 y proyectada sobre el conjunto CCD 4; el procesador de señal 5 calcula la posición del punto de luz en el conjunto 4 mediante funciones trigonométricas para obtener la distancia desde el objeto.
El transmisor láser emite luz láser roja visible a la superficie del objeto a través de la lente. La luz láser reflejada por el objeto pasa a través de la lente receptora y es recibida por la cámara lineal CCD interna. distancia, la cámara lineal CCD puede "ver" este punto de luz desde el ángulo. A partir de la distancia conocida entre el láser y la cámara en este ángulo, el procesador de señales digitales puede calcular la distancia entre el sensor y el objeto que se está midiendo.
Al mismo tiempo, el haz es procesado por circuitos analógicos y digitales en la posición del elemento receptor y analizado por el microprocesador para calcular el valor de salida correspondiente y emitirlo proporcionalmente dentro del conjunto de ventanas analógicas. por el usuario. Si se utiliza la salida de conmutación, se activará dentro de la ventana configurada y se cortará fuera de la ventana. Además, se pueden configurar ventanas de detección independientes para salidas analógicas y de conmutación.
Comúnmente utilizado en carriles ferroviarios, espesor de producto, planitud, tamaño, etc.
Método de medición tres: método de eco láser
El sensor de desplazamiento láser utiliza el principio de análisis de eco para medir la distancia y puede lograr un cierto grado de precisión. El sensor está compuesto internamente por una unidad procesadora, una unidad de procesamiento de eco, un transmisor láser, un receptor láser y otras partes. El sensor de desplazamiento láser emite un millón de pulsos por segundo al objeto detectado a través del transmisor láser y regresa al receptor. El procesador calcula el tiempo necesario para que el pulso láser encuentre el objeto detectado y regrese al receptor para calcular el valor de la distancia. La salida El valor es la salida promedio de miles de mediciones.
El principio es similar al de medición por láser de pulso, también conocido como método de eco de pulso, que se utiliza para sensores de desplazamiento láser.
Principio del distanciómetro ultrasónico
Las ondas ultrasónicas tienen una fuerte directividad y pueden propagarse lejos (en el medio), por lo que se utilizan a menudo en la medición de distancias.
Las ondas ultrasónicas se propagan en el aire y regresan inmediatamente al encontrar obstáculos.
El principio de funcionamiento del distanciómetro ultrasónico es emitir ondas ultrasónicas a través del transmisor y luego calcular la distancia en función de la diferencia de tiempo entre el receptor que recibe las ondas ultrasónicas. El método de cálculo específico es el siguiente:
La velocidad de propagación de las ondas ultrasónicas en el aire es v=340 m/s si el tiempo necesario para que las ondas ultrasónicas viajen de un lado a otro entre dos puntos A y B en. el aire es t, entonces A y B La distancia entre dos puntos D=vt/2
Donde:
D——La distancia entre los dos puntos de medición A y B;
v——La onda ultrasónica en La velocidad de propagación en el aire;
t - el tiempo que tarda la luz en viajar de un lado a otro entre A y B.
Los telémetros ultrasónicos se utilizan ampliamente en campos militares y pesqueros, y también se pueden utilizar en mediciones de la forma del relieve del fondo marino.
Principio del telémetro infrarrojo
El telémetro infrarrojo utiliza el principio de que la señal infrarroja encuentra un obstáculo y la intensidad del reflejo es diferente en diferentes distancias para detectar la distancia del obstáculo. Hay diodos transmisores y receptores de señales infrarrojas dentro del telémetro. Después de que el tubo transmisor emite una señal infrarroja de una frecuencia específica, el tubo receptor recibe la señal reflejada por los obstáculos. Después del procesamiento digital, se puede obtener la distancia entre los obstáculos. En resumen, el desfase generado por los rayos infrarrojos modulados de alta frecuencia que viajan hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la distancia a medir se utiliza para calcular la intensidad del haz en el tiempo t, obteniendo así la distancia D=ct/2 (c es la velocidad de propagación de rayos infrarrojos).
Los telémetros infrarrojos son baratos y fáciles de fabricar, además de rápidos y seguros de usar, pero tienen menor precisión, distancias de medición más cortas y mala direccionalidad.
En pocas palabras, los principios de los tres telémetros son emitir una determinada sustancia para que se propague a una determinada velocidad en el medio y recibir la parte reflejada cuando encuentra obstáculos, y luego la distancia. entre dos puntos se estima basándose en la sencilla fórmula matemática de distancia (S) = tiempo (t) * velocidad (v). Lo anterior es el contenido sobre el principio del telémetro, ¡espero que pueda ser útil para todos!
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