Brevet FR2734645A1 — publié le 19961129

La présente invention concerne un mètre à utilisation d'une diode laser pour mesures de précision La présente invention concerne un dispositif portatif à diode laser permettant de mesurer avec une précision de l'ordre du millimètre toute longueur comprise entre 0 et 20m en droite ligne. Les appareils commercialisés actuellement se sont développés autour de technologies faisant appel à la diffusion d'ondes acoustiques ou radioélectriques. Etablissant des mesures différentes suivant l'atmosphère de travail: degré d'hydrométrie de l'air, ou existence de parasites; ces deux technologies ne garantissent pas une précision de mesure constante. Le dispositif selon l'invention augmente considérablement la qualité des mesures rectilignes en introduisant la technologie du laser par diffusion d'ondes optiques. Le principe consiste à créer un oscillateur sur la fréquence fondamentale de la ligne de retard constituée d'un émetteur optique, de l'écran ou du mur, et d'un photodétecteur. La figure FIG 1 représente en traits fins (1) la sinusoïde correspondant à la fréquence fondamentale de la cavité constituée par les deux murs (3), et en traits épais (2) l'harmonique supérieure. I1 y a évidement toutes les harmoniques supérieures qui peuvent être présentes, limitées seulement en nombre par la bande passante de la circuiterie associée. Dans la pratique, cette oscillation commence grâce au bruit de cette circuiterie, et le phénomène de stabilisation autour de la fréquence de base se construit par élimination des composantes de bruit ne répondant pas à la condition de phase de la FIG 1. L'obtention d'oscillations repose sur deux conditions: une condition de phase et une condition de gain permettant de reboucler la chaîne d'amplification sur l'émetteur optique. La fréquence f obtenue en fonction de la distance L est donnée par la formule: f=c/2xL Fonctionnant en circuit fermé, ce dispositif doit comporter commue illustre le dessin FIG 4: - une alimentation électrique (9) qui assure un bon fonctionnement de l'appareil - un générateur d'impulsions calibrés (8) qui envoie un courant à 1 émetteur optique après ordre de l'opérateur - un émetteur optique laser (4) qui émet un signal en direction de l'extrémité à mesurer - un système de réception du signal émis (5)associé à un préamplificateur (5b) - un système d'amplification du signal composé d'un Contrôle Automatique de Gain (10) et d'un amplificateur (11) - un système de mesure de fréquence qui récolte pendant la durée de l'impulsion calibrée les périodes du signal fondamental oscillant dans le système - un système de comptage (7) qui enregistre les impulsions reçues - un afficheur (6) qui décode les informations du système de comptage pour les retransmettre à l'utilisateur Selon des modes particuliers de réalisation: il est envisageable de réunir tous ces éléments dans un même boîtier FIG 2 ou de dissocier l'émetteur optique (4) du boîtier de contrôle en les reliant par un câble optique (12) FIG 3 A titre d'exemple, le boîtier aura des dimensions de l'ordre 10 cm pour la largeur , 18 an pour la longueur et 2 cm pour l'épaisseur. Le boîtier pourra posséder 3 boutons de commande. Le premier (1) peut mettre sous tension le mètre Le deuxième (2) peut, une fois actionné, permettre de pointer la cible grâce à la vision d'une tâche lumineuse sur la surface de ltextrémité à mesurer. Le troisième (3) peut permettre d'initialiser le processus de mesure qui se conclura par la lecture de la distance sur l'afficheur. Il est envisageable de regrouper les fonctions des boutons (2) et (3) en un seul bouton assurant les même fonctions. Concernant les technologies a adopter, il est envisageable d'utiliser pour: - le système de réception du signal émis: un photodétecteur en silicium. - le choix de l émetteur à diode laser pourra évoluer dans le temps en fonction du coût de ces composants Le mètre selon Invention est particulièrement destiné à des mesures dans le secteur du Bâtiment et Travaux Publics et l'industrie en général. REVENDICATIONS 1)Mètre à utilisation d'une diode laser pour mesures de precision caractérisé en ce qu'il se compose: - d'une alimentation électrique (9) - d'un générateur d'impulsions calibrés (8) qui envoie un courant à l'émetteur optique (4) après ordre de l'opérateur - d'un émetteur optique laser (4) qui émet un signal en direction de l'extrémité à mesurer - d'un système de réception du signal émis (5) associé à un préamplificateur (5b) - d'un système d'amplification du signal émis composé d'un Contrôle Automatique de Gain (10) et d'un amplificateur (11) - d'un système de mesure de fréquence qui récolte pendant la durée de l'impulsion calibrée les périodes du signal fondamental oscillant dans le système - d'un système de comptage (7) qui enregistre les impulsions reçues - d'un afficheur (6) qui décode les informations du système de comptage pour les retransmettre à l'utilisateur 2)Mètre à utilisation d'une diode laser pour mesures de précision, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'amplification comprend une ligne de retard ayant la forme d'un câble coaxial inséré entre la sortie de l'amplificateur (11) et le laser 3)Mètre à utilisation d'une diode laser pour mesures de précision, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'amplification comprend une ligne à retard ayant la forme d'une fibre optique (12) insérée avant le laser (4)