隨著科技的發展越來越多的人知道了解了激光測距儀(yi) ,下麵簡單介紹一下激光測距儀(yi) 的原理和使用方法。
激光測距儀(yi) 是利用激光對目標的距離進行準確測定的儀(yi) 器。激光測距儀(yi) 在工作時向目標射出一束很細的激光,由光電元件接收目標反射的激光束,計時器測定激光束從(cong) 發射到接收的時間,計算出從(cong) 觀測者到目標的距離。
若激光是連續發射的,測程可達40公裏左右,並可晝夜進行作業(ye) 。若激光是脈衝(chong) 發射的,一般絕對精度較低,但用於(yu) 近距離測量,可以達到很好的相對精度。
激光測距儀(yi) 重量輕、體(ti) 積小、操作簡單速度快而準確,其誤差僅(jin) 為(wei) 其它光學測距儀(yi) 的五分之一到數百分之一,因而被廣泛用於(yu) 地形測量,戰場測量,坦克,飛機,艦艇和火炮對目標的測距,測量雲(yun) 層、飛機、導彈以及人造衛星的高度等。它是提高高坦克、飛機、艦艇和火炮精度的重要技術裝備。
隨著技術日益成熟,工業(ye) 上也逐漸開始使用激光測距儀(yi) 。國內(nei) 外出現了一批新型的具有測距快、體(ti) 積小、性能可靠等優(you) 點的微型測距儀(yi) ,可以廣泛應用於(yu) 工業(ye) 測控、礦山、港口等領域。
激光測距儀(yi) 主要分類
一維激光測距儀(yi) :用於(yu) 距離測量、定位;
二維激光測距儀(yi) :用於(yu) 輪廓測量,定位、區域監控等領域;
三維激光測距儀(yi) :用於(yu) 三維輪廓測量,三維空間定位等領域。
激光測距儀(yi) 的測量原理
激光測距儀(yi) 一般采用兩(liang) 種方式來測量距離:脈衝(chong) 法和相位法。相位測距技術的測距精度高但作用距離有限主要用於(yu) 高精度大地測量。眾(zhong) 所周知,光在給定介質的傳(chuan) 播速度是一定的,因此,通過測量光在參考點和被測點之間的往返傳(chuan) 播時間,即可給出目標和參考點之間的距離。
相位測距法是通過強度調製的連續光波在往返傳(chuan) 播過程中的相位變化來測量光束的往返傳(chuan) 播時間,其計算公式如下:#p#分頁標題#e#
t=Φ/2πf
式中,t為(wei) 光波往返傳(chuan) 播時間(s);Φ為(wei) 調製光波的相位變化量(rad); f為(wei) 調製頻率(Hz)。
光的往返傳(chuan) 播時間得到後,目標至參考點的距離可由下式求得
R=(c/2)×(Φ/2πf)=(λ/2)×(Φ/2π)
式中,R為(wei) 目標至參考點距離(m);c為(wei) 光波傳(chuan) 播速度(m/s);λ為(wei) 調製光波波長(m)。
相位位移是以2π為(wei) 周期變化的,因此有
Φ=(N+n).2π
式中,N為(wei) 相位變化整周期數;n為(wei) 相位變化非整周期數。
由以上兩(liang) 式可知
R=λ/2×(N+n)
上式表明,隻要測出發射和接收光波的相位差,即可得到目標的距離。因此相位測距可理解為(wei) 以調製光波半波長為(wei) “測量尺度"的距離測量方法。
激光測距儀(yi) 使用常見問題解答
1.利用紅外線測距或激光測距的原理是什麽(me) ?
測距原理基本可以歸結為(wei) 測量光往返目標所需要時間,然後通過光速c=299792458m/s和大氣折射係數n計算出距離D。由於(yu) 直接測量時間比較困難,通常是測定連續波的相位,稱為(wei) 測相式測距儀(yi) 。當然,也有脈衝(chong) 式測距儀(yi) 。
需要注意,測相並不是測量紅外或者激光的相位,而是測量調製在紅外或者激光上麵的信號相位。建築行業(ye) 有一種手持式的激光測距儀(yi) ,用於(yu) 房屋測量,其工作原理與(yu) 此相同。#p#分頁標題#e#
2.被測物體(ti) 平麵必須與(yu) 光線垂直麽(me) ?
通常精密測距需要全反射棱鏡配合,而房屋量測用的測距儀(yi) ,直接以光滑的牆麵反射測量,主要是因為(wei) 距離比較近,光反射回來的信號強度夠大。與(yu) 此可以知道,一定要垂直,否則返回信號過於(yu) 微弱將無法得到精確距離。
3.若被測物體(ti) 平麵為(wei) 漫反射是否可以?
通常也是可以的,實際工程中會(hui) 采用薄塑料板作為(wei) 反射麵以解決(jue) 漫反射嚴(yan) 重的問題。
4.超聲波測距精度比較低,現在很少使用。
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