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激光測距儀的原理
激光測距儀的原理
激光測距儀,是利用激光對目標(biāo)的距離進行準(zhǔn)確測定的儀器。激光測距儀在工作時向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光,由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束,計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間,計算出從觀測者到目標(biāo)的距離。激光測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準(zhǔn)確,其誤差僅為其它光學(xué)測距儀的五分之一到數(shù)百分之一。
激光測距儀是利用激光對目標(biāo)的距離進行準(zhǔn)確測定的儀器。激光測距儀在工作時向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光,由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束,計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間,計算出從觀測者到目標(biāo)的距離。
若激光是連續(xù)發(fā)射的,測程可達(dá)40公里左右,并可晝夜進行作業(yè)。若激光是脈沖發(fā)射的,一般精度較低,但用于遠(yuǎn)距離測量,可以達(dá)到很好的相對精度。
世界上*臺激光器,是由美國休斯飛機公司的科學(xué)家梅曼于1960年,首先研制成功的。
由于激光測距儀價格不斷下調(diào),工業(yè)上也逐漸開始使用激光測距儀。國內(nèi)外出現(xiàn)了一批新型的具有測距快、體積小、性能可靠等優(yōu)點的微型測距儀,可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、礦山、港口等領(lǐng)域。
激光是六十年代發(fā)展起來的一項新技術(shù)。它是一種顏色很純、能量高度集中、方向性很好的光。激光測距儀是利用激光進行測距的一種儀器。它的作用原理很簡單:通過測定激光開始發(fā)射到激光從目標(biāo)反射回來的時間來測定距離。例如用激光測距儀來測量月球的距離,如果激光從開始發(fā)射到從月球反射回來的時間被測定為2.56秒,激光發(fā)射到月球的單程時間就等于1.28秒,而激光的速度是光速,等于每秒三十萬公里。因此,測得的月球離地球的距離為單程時間和光速的乘積,即三十八萬四千公里。為了發(fā)射和接收激光,并進行計時,激光測距儀由激光發(fā)射器、接收器、鐘頻振蕩器及距離計數(shù)器等組成。
激光測距儀還能用來對人造衛(wèi)星跟蹤測距,測量飛機飛行高度,對目標(biāo)進行瞄準(zhǔn)測距,以及進行地形測繪,勘察等。
1.利用紅外線測距或激光測距的原理
測距原理基本可以歸結(jié)為測量光往返目標(biāo)所需要時間,然后通過光速c =299792458m/s 和大氣折射系數(shù)n 計算出距離D。由于直接測量時間比較困難,通常是測定連續(xù)波的相位,稱為測相式測距儀。當(dāng)然,也有脈沖式測距儀,典型的是WILD的DI-3000。
需要注意,測相并不是測量紅外或者激光的相位,而是測量調(diào)制在紅外或者激光上面的信號相位。建筑行業(yè)有一種手持式的激光測距儀,用于房屋測量,其工作原理與此相同。
2.測物體平面必須與光線垂直
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,直接以光滑的墻面反射測量,主要是因為距離比較近,光反射回來的信號強度夠大。與此可以知道,一定要垂直,否則返回信號過于微弱將無法得到距離。
3.可以測物體平面為漫反射
通常也是可以的,實際工程中會采用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴(yán)重的問題。
4.超聲波測距精度比較低,使用比較少。
5.激光測距儀精度可達(dá)到1毫米誤差,適合各種高精度測量用途。