7.6. Принципи імпульсного методу вимірювання відстаней

При імпульсному методі вимірювання відстаней визначається час пробігу імпульсу від передавача до відбивача й назад, пропорційний подвійному значенню вимірюваної відстані 2 В = с і , де с - швидкість світла в повітрі.

Оскільки прямокутні імпульси або близькі до них за формою при значних інтервалах між імпульсами мають широкий частотний спектр, то вони безпосередньо у вигляді електромагнітних хвиль не випромінюються. Крім того хвилі різної довжини мають різні швидкості поширення (внаслідок дисперсії). Тому імпульси модулюють високочастотні (ВЧ) несучі коливання , для чого застосовують амплітудну або частотну модуляцію. Відношення тривалості імпульсів до періоду повторення називають коефіцієнтом заповнення. При амплітудній модуляції за час дії імпульсу випромінюються ВЧ коливання сталої амплітуди, а в паузах між імпульсами коливання не випромінюються. При частотній модуляції амплітуда ВЧ коливань залишається незмінною, а частота і період дії імпульсу змінюються. За звичай використовують амплітудну модуляцію, бо вона реалізується простіше і займає меншу смугу частот. Для виключення багатозначності період повторення повинен перевищувати час пробігу імпульсів вздовж вимірюваної лінії. Точність лазерних імпульсних вимірювань обмежується недосконалістю пристроїв для реєстрації імпульсів. Сучасний стан техніки генерування імпульсів з екстремально крутими фронтами, аналізу імпульсів, розробок оптико -електронних приймачів з низькою інерційністю, а також можливостей удосконалення електронних лічильників для реєстрування часу пробігу приводить до похибки Лі = 0,1 -10 нс, що відповідає похибці у визначенні відстані:

Л$> = - сЛі,

яка знаходиться в межах 0,015 - 1,5 м. Лазерні імпульсні віддалеміри використовують здебільшого для визначення великих відстаней, при яких не дивлячись на значні абсолютні похибки можна забезпечити високі відносні точності. Імпульсні лазери дозволяють вимірювати більш значні відстані ніж лазери з безперервним випромінюванням, завдяки більшій потужності випромінювання в імпульсі.