測定におけるppmの応用
1mm+1ppmは1mm+1ppm×D (km)の略称で、トータルステーションや距離計の公称測距精度を表します。その中には次のようなものがあります。
1mmは計器の固定誤差を表し、主に計器の測定誤差、センタリング誤差、位相測定誤差に定数を加えたものによって発生し、固定誤差は測定距離とは関係ありません。つまり、実際の距離をどれだけ測定しても、トータルステーションの固定誤差はこの値を超えません。
1ppm×D kmは比例誤差を表します。1は比例誤差係数で、主に計器の周波数誤差と大気の屈折率誤差によって発生します。ppmは百万分の一(数)を意味し、Dはトータルステーションまたは距離計で実際に測定されたキロメートル単位の距離です。実際の測定距離が変化すると、計器の比例誤差も比例して変化します。たとえば、距離が1kmの場合、比例誤差は1mmです。
測距精度が1mm+1ppmのトータルステーションまたは距離計の場合、測定距離が1kmの場合、機器の測距精度は1mm+1ppm×1(km)= 2mmです。つまり、トータルステーションが1kmを測定する場合、最大測距誤差は2mm以下です。
測距時間は3秒です。
赤外線距離計の構造構成
赤外線距離計は、主に変調光発光ユニット、受信ユニット、位相測定ユニット、計数表示ユニット、論理制御ユニット、電力変換器で構成されています。その光源は通常、GaAs半導体発光ダイオードです。相当な電流がGaAsダイオードのPN接合を通過すると、PN接合で波長0.72μmと0.94μmの近赤外線が放射されます。これは、ドープされたGaAs半導体で電子と正孔が再結合するときに光子の形で放出される余分なエネルギーによって引き起こされます。そして、放射される光の強度は注入電流の変化に応じて変化します。したがって、距離計の光源として使用する場合、供給電流の大きさを変えることで放射される光の強度を直接変調できます。つまり、この半導体発光素子は「放射」と「変調」の2つの機能を備えています。
変調光を受信するために使用される赤外線光電検出および変換デバイスは、通常、シリコンフォトダイオードまたはアバランシェフォトダイオードであり、「光起電力効果」を持っています。外部光がそのPN接合に当たると、光電エネルギー変換効果により、PN極に電位差が発生し、その大きさもそれに従います。
放射される光の強度が変化し、「復調」の役割を果たします。
