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相位式激光測距儀
相位式激光測距儀是用無線電波段的頻率,對激光束進(jìn)行幅度調(diào)制并測定調(diào)制光往返測線一次所產(chǎn)生的相位延遲,再根據(jù)調(diào)制光的波長,換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經(jīng)往返測線所需的時(shí)間,如圖所示。
相位式激光測距儀一般應(yīng)用在精密測距中。由于其精度高,一般為毫米級,為了有效的反射信號,并使測定的目標(biāo)限制在與儀器精度相稱的某一特定點(diǎn)上,對這種測距儀都配置了被稱為合作目標(biāo)的反射鏡。
若調(diào)制光角頻率為ω,在待測量距離D上往返一次產(chǎn)生的相位延遲為φ,則對應(yīng)時(shí)間t 可表示為:
t=φ/ω
將此關(guān)系代入上式1距離D可表示為
D=1/2ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ Δφ)=c/4f(N ΔN)=U(N )
式中:φ——信號往返測線一次產(chǎn)生的總的相位延遲。
ω——調(diào)制信號的角頻率,ω=2πf。
U——單位長度,數(shù)值等于1/4調(diào)制波長
N——測線所包含調(diào)制半波長個數(shù)。
Δφ——信號往返測線一次產(chǎn)生相位延遲不足π部分。
ΔN——測線所包含調(diào)制波不足半波長的小數(shù)部分。
ΔN=φ/ω
紅外測距儀用調(diào)制的紅外光進(jìn)行精密測距的儀器,測程一般為1-5公里。激光測距儀是目前使用最為廣泛的測距儀,激光測距儀又可以分類為手持式激光測距儀(測量距離0-300米),望遠(yuǎn)鏡激光測距儀(測量距離500-3000米)。利用的是紅外線傳播時(shí)的不擴(kuò)散原理 :因?yàn)榧t外線在穿越其它物質(zhì)時(shí)折射率很小,所以長距離的測距儀都會考慮紅外線,而紅外線的傳播是需要時(shí)間的,當(dāng)紅外線從測距儀發(fā)出碰到反射物被反射回來被測距儀接受到再根據(jù)紅外線從發(fā)出到被接受到的時(shí)間及紅外線的傳播速度就可以算出距離
紅外測距的優(yōu)點(diǎn)是便宜,易制,安全,缺點(diǎn)是精度低,距離近,方向性差。
淺析激光測距儀測量原理以及方法
激光測距儀是利用激光對目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測定的儀器。測距儀原理激光測距儀激光測距儀是利用激光對目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測定的儀器。激光測距儀在工作時(shí)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(jì)時(shí)器測定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間,計(jì)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;若激光是脈沖發(fā)射的,一般精度較低,但用于遠(yuǎn)距離量,可以達(dá)到很好的相對精度。
聲波距儀聲波測距是利用聲波的反射特性而進(jìn)行測量的一種儀器,一般采用超聲波作為調(diào)制對象,即超聲波測距儀。超聲波測距儀,由于超聲波受周圍環(huán)境影響較大,所以一般測量距離比較短,測量精度比較低。超聲波發(fā)射qi向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射同時(shí)開始計(jì)時(shí),超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收qi收到反射波就立即中斷停止計(jì)時(shí)。 通過不斷檢測產(chǎn)生波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波,從而測出發(fā)射超聲波和接收到回波的時(shí)間差T,然后求出距離L。由于超聲波的在空氣中傳播的速度受到溫度,濕度,氣壓等影響較大,所以測量誤差較大,且由于超聲波波長較長,導(dǎo)致傳播距離較短,所以一般的超聲波測距儀測量距離比較短,測量精度比較低。但利用超聲波成扇面?zhèn)鞑サ奶攸c(diǎn),其探測范圍較光電測距儀大,在實(shí)際工程中被廣泛的應(yīng)用于安全防護(hù),線纜高度測量,障礙物檢測等領(lǐng)域。