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测距仪的原理

梦魇

爱到心痛,那就是一种昏了头的执着。

激光测距仪一般采用两种方式来测量距离脉冲法和相位法脉冲法测距的过程是这样的测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收测距仪同时记录激光往返的时间光速和往返时间的乘积的一半就是测距仪和被测量物体之间的距离脉冲法测量距离的精度是一般是在+/- 1米左右另外此类测距仪的测量盲区一般是15米左右

激光测距是光波测距中的一种测距方式如果光以速度c在空气中传播在AB两点间往返一次所需时间为t则AB两点间距离D可用下列表示

D=ct/2

式中

D测站点AB两点间距离

c光在大气中传播的速度

t光往返AB一次所需的时间

由上式可知要测量AB距离实际上是要测量光传播的时间t根据测量时间方法的不同激光测距仪通常可分为脉冲式和相位式两种测量形式

相位式激光测距仪

相位式激光测距仪是用无线电波段的频率对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟再根据调制光的波长换算此相位延迟所代表的距离即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间如图所示

相位式激光测距仪一般应用在精密测距中由于其精度高一般为毫米级为了有效的反射信号并使测定的目标限制在与仪器精度相称的某一特定点上对这种测距仪都配置了被称为合作目标的反射镜

若调制光角频率为ω在待测量距离D上往返一次产生的相位延迟为φ则对应时间t 可表示为

t=φ/ω

将此关系代入(3-6)式距离D可表示为

D=1/2 ct=1/2 cφ/ω=c/4πf Nπ+Δφ

=c/4f N+ΔN=UN+

式中

φ信号往返测线一次产生的总的相位延迟

ω调制信号的角频率ω=2πf

U单位长度数值等于1/4调制波长

N测线所包含调制半波长个数

Δφ信号往返测线一次产生相位延迟不足π部分

ΔN测线所包含调制波不足半波长的小数部分

ΔN=φ/ω

在给定调制和标准大气条件下频率c/4πf是一个常数此时距离的测量变成了测线所包含半波长个数的测量和不足半波长的小数部分的测量即测N或φ由于近代精密机械加工技术和无线电测相技术的发展已使φ的测量达到很高的精度

为了测得不足π的相角φ可以通过不同的方法来进行测量通常应用最多的是延迟测相和数字测相目前短程激光测距仪均采用数字测相原理来求得φ

由上所述一般情况下相位式激光测距仪使用连续发射带调制信号的激光束为了获得测距高精度还需配置合作目标而目前推出的手持式激光测距仪是脉冲式激光测距仪中又一新型测距仪它不仅体积小重量轻还采用数字测相脉冲展宽细分技术无需合作目标即可达到毫米级精度测程已经超过100m且能快速准确地直接显示距离是短程精度精密工程测量房屋建筑面积测量中最新型的长度计量标准器具现应用最多的是leica公司生产的DISTO系列手持式激光测距仪和图雅得Trueyard 激光测距望远镜等


测距仪有什么特点

◆远距离测量,在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离;◆有同步输入端,可多个传感器同步测量;◆测量范围广,响应时间短;◆外形设计紧凑,易于安装,便于操作;◆可测量各种物体距离(不需反射镜);◆增加滤光镜可测高温被测体;◆可见光容易对准被测体;◆LDM42响应速度高达50Hz……阅读全文 >>

测距仪有哪些分类

常见的测距仪从量程上可以分为短程、中程和高程测距仪;从测距仪采用的调制对象上可以分为:光电测距仪、声波测距仪。光电距仪光电]测距仪按照测距方法,又分为相位法测距仪和脉冲测距仪两种。脉冲测距仪是利用向目标物体发射一束光,测定目标物将光反射回来的时间,从而计算出仪器与目标物的距离,由……阅读全文 >>

测距仪的使用知识

为什么激光测距仪还有所谓“安全”和“不安全”的区别?顾名思义,激光测距仪是利用激光做为载波而实现测距功能的测量工具。目前,市场上的手持式激光测距仪的采用的激光主要有以下几种:工作波长为905纳米和1540纳米的半导体激光,工作波长为1064纳米的YAG激光。1064纳米的波长对人……阅读全文 >>

测距仪的选购指南

在选购测距仪时,需要考虑的几点:1.测量范围2.测量精度3.使用的场合基本分为以下几种情况:a)只需要在几米或者十几米范围之内进行距离测量,且精度要求不高的情况下。*建议——可选用“超声波测距仪”。*备注——超声波测距仪测量的效果受环境影响较大,稳定和方向性较激光测距仪差,但价格……阅读全文 >>

2020-07-10
测距仪
测距仪
测距仪,是指一种测定飞机和地面应答台之间斜距的无线电导航设备。它由机载询问机和地面应答台组成。
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