Localizador Laser
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 5 de noviembre de 2021; las comprobaciones requieren 8 ediciones .Un telémetro láser es un dispositivo para medir distancias usando un rayo láser .
Es ampliamente utilizado en geodesia de ingeniería , estudios topográficos , asuntos militares , navegación , investigación astronómica , construcción, caza y vida cotidiana. Los telémetros láser modernos en la mayoría de los casos son compactos y le permiten determinar la distancia a los objetos de interés en el menor tiempo posible y con gran precisión.
Los telémetros láser difieren en el principio de acción por pulso y fase.
Un telémetro de láser pulsado es un dispositivo que consta de un láser pulsado y un detector de radiación . Al medir el tiempo que tarda el rayo en viajar al reflector y regresar, y conociendo el valor de la velocidad de la luz , puede calcular la distancia entre el láser y el objeto reflectante. Los telémetros láser de pulso tienen un largo rango de operación, tk. el impulso se puede emitir con alta potencia y mayor sigilo, encendiéndose solo durante la duración del impulso. Por lo tanto, los telémetros de láser pulsado se usan comúnmente en miras militares.
Los telémetros láser de fase por un corto período de tiempo encienden la iluminación de un objeto con diferentes frecuencias moduladas y calculan la distancia al objetivo desde el cambio de fase. No tienen un temporizador para medir la señal reflejada, por lo que son más baratos, pero tienen un alcance más corto (hasta 1 km) y, por lo tanto, generalmente se usan para fines domésticos o como miras de armas pequeñas.
Un telémetro láser es la versión más simple de un lidar .
Telémetros láser de pulso
La capacidad de la radiación electromagnética de propagarse a una velocidad constante permite determinar la distancia a un objeto. Entonces, en el método de rango de pulso, se usa la relación
donde es la distancia al objeto, es la velocidad de la luz en el vacío , es el índice de refracción del medio en el que se propaga la radiación, es el tiempo que tarda el pulso en llegar al objetivo y volver.
La consideración de esta relación muestra que la precisión potencial de la medición de la distancia está determinada por la precisión de la medición del tiempo de paso del pulso de energía al objeto y de regreso. Está claro que cuanto más corto sea el frente de pulso, mejor.
Telémetros láser de fase
Los telémetros de láser de fase tienen un error en fracciones de una longitud de onda correspondiente a la frecuencia de modulación, por lo que son mucho más precisos que los telémetros de pulso, y también más baratos, porque no tiene un temporizador ultrapreciso. Sin embargo, la necesidad de una iluminación del objetivo más larga reduce la potencia del láser y, como resultado, el rango operativo del dispositivo.
El telémetro de láser de fase no cambia la longitud de onda del láser en sí, sino que controla su potencia superponiendo una señal moduladora con una frecuencia no superior a 500 MHz.
El principio de funcionamiento de un telémetro láser de fase es que la onda reflejada llega en diferentes fases dependiendo de la distancia al objetivo. Es decir, si en un momento dado el láser emite una señal en una determinada fase, entonces la señal reflejada puede volver en el momento en que se emite la señal en otra fase, ya que la fase de la señal emitida en el propio dispositivo cambia durante la tiempo que la luz viaja al objeto medido y regresa. Dado que no se sabe cuántas longitudes de onda completas caben en una medición, el telémetro cambia la frecuencia de modulación y repite la medición. A continuación, el procesador del telémetro resuelve un sistema de ecuaciones lineales y calcula la distancia al objetivo. La precisión del resultado está determinada por la precisión de la medición del cambio de fase y alcanza los 0,5 mm [1] .
Notas
- ↑ Telémetro láser de fase casero . Consultado el 7 de agosto de 2016. Archivado desde el original el 7 de agosto de 2016.