Re: Principio di misurazione laser

From: Franco <inewd_at_hotmail.com>
Date: Mon, 13 Sep 2004 18:00:04 +0200

Gianluca wrote:
> Una curiosit�:
> per esigenze professionali sto valutando l'acquisto di un misuratore laser,
> ormai molto comune.
> Ma come viene determinata effettivamente la distanza? Ho letto che viene
> misurato lo sfasamento, ma questo che informazioni pu� dare sulla distanza?

Un modo possibile e` il seguente. Si invia il fascio laser modulato in
ampiezza ad esempio alla frequenza di 10 MHz, e si rivela il segnale che
torna indietro, che sara` anche lui modulato alla stessa frequenza (a
meno di effetti doppler). [modulato in ampiezza vuol dire che il fascio
diventa piu` intenso e piu` debole, con legge sinusoidale, 10 milioni di
volte al secondo].

Una frequenza di 10 MHz corrisponde a lunghezza d'onda di 30 metri: il
fascio laser sara` ad esempio di intensita` massima in un punto e poi di
nuovo 30 m piu` avanti: nota che sto parlando della intensita`
complessiva del fascio (tipo lampadina un po` piu` luminosa e un po'
meno luminosa, non delle oscillazioni del campo elettrico e magnetico
della luce). La velocita` della luce e della modulazione nell'aria sono
uguali.

Se il raggio riflesso che torna sullo strumento ha la modulazione in
fase con il segnale emesso, vuol dire che la luce e` tornata dopo aver
fatto un viaggio di 30 m, e quindi la distanza e` di 15m. Se torna in
ritardo di un quarto di periodo (sempre della modulante a 10 MHz), la
distanza e` di 7.5m/2= 3.75m . La fase puo` essere misurata ad esempio
con 12 bit, cioe` circa un decimo di grado (probabilmente anche meglio),
e questo da` una risoluzione di circa 3.7 mm.

C'e` un problema: se l'ostacolo e` lontano 30 m, la modulazione della
luce torna in fase, dopo aver fatto due "giri" completi di sfasamento
(ci sono due massimi al posto di uno solo). In questo caso il misuratore
potrebbe dire 15m mentre in realta` sono 30m. Per evitare questo errore
ci sono piu` tecniche: ad esempio si puo` specificare una distanza
massima di misura di 15m, oppure, piu` facilmente, si fa una prima
misura con una frequenza di modulante piu` bassa, ad esempio 1 MHz: in
questo modo la distanza e` misurata correttamente fino a 150m. Poi, una
volta inquadrato piu` o meno il valore della distanza, si passa a
frequenza di modulazione piu` elevata per riuscire ad avere una migliore
risoluzione di misura.

Ovviamente, come in tanti altri campi, si fa una media di tante misure.

--
Franco
Um diesen Satz zu verstehen, mu� man der deutschen Sprache m�chtig sein.
Received on Mon Sep 13 2004 - 18:00:04 CEST

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