La mesure de distances avec les instruments Leica DISTO™ s'appuie sur le principe de la mesure de phase. La diode laser émet des impulsions lumineuses d'une longueur d'onde prédéterminée et à une fréquence de répétition des impulsions prédéfinie. En raison de la différence de temps de parcours entre le trajet interne de référence et le trajet externe de mesure, les impulsions lumineuses qui se reflètent sur la cible et qui sont récupérées par le Leica DISTO™ subissent un décalage de phase par rapport aux impulsions lumineuses provenant du trajet interne de référence. Cette différence de phase entre les deux signaux est proportionnelle à la distance entre l'instrument et la cible.
Les récepteurs convertissent les signaux optiques en signaux électriques et les convertisseurs analogique-numérique (CAN) du microcontrôleur les convertissent en signaux numériques. Le microcontrôleur intégré calcule la différence de phase entre le signal de référence et le signal de mesure. Si la différence de phase est supérieure à 360°, par exemple 410°, le microcontrôleur calcule une distance correspondant à 50°. Pour éviter ce genre d'erreur, la fréquence de répétition des impulsions laser doit être réduite et une seconde mesure, appelée mesure de la fréquence approximative, doit être réalisée. Suivant la plage de mesure spécifiée pour l'instrument, plusieurs fréquences approximatives doivent être utilisées pour calculer la distance réelle.
Précision de l'instrument
La précision de la mesure de distance au laser d'après le principe de la mesure de phase dépend de la précision de l'oscillateur à quartz avec compensation de la température, de la compensation de la gigue par le synthétiseur de fréquence, de la diaphonie entre les différents trajets du signal, du rapport signal/bruit pour la lumière reçue et du moment où le signal est échantillonné dans le microcontrôleur.
Concernant le dernier point, il est intéressant de préciser que dans le cas d'une mesure précise (à la fréquence la plus haute), plus le temps d'échantillonnage est court, plus la gigue est importante, soit quelques millimètres, entre plusieurs mesures vers la même cible. Pour les mesures approximatives (à l'une des fréquences les plus basses), un temps d'échantillonnage très court peut donner une mesure approximative fausse de plusieurs centaines de millimètres.
Il est donc essentiel d'évaluer soigneusement la manière d'équilibrer le temps d'échantillonnage et la précision. Pour toutes les conditions de mesure possibles, concernant la distance par rapport à la cible, les caractéristiques de surface de la cible et l'éclairage de fond, le temps d'échantillonnage doit être déterminé de manière à réduire au maximum la durée de la mesure, tout en éliminant complètement les erreurs de mesure approximative. En conclusion, sous des conditions d'éclairage difficiles, plus la mesure est rapide, plus le risque d'erreur est élevé.
back