測距儀的原理以及分類
激光測距儀,是利用激光對目標的距離行準確測定的儀器。激光測距儀在作時向目標射出束很細的激光,由光電元件接收目標反射的激光束,計時器測定激光束從發射到接收的時間,計算出從觀測者到目標的距離。激光測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準確,其誤差僅為其它光學測距儀的五分之到數百分之
激光測距儀是利用激光對目標的距離行準確測定的儀器。
激光測距儀在作時向目標射出束很細的激光,由光電元件接收目標反射的激光束,計時器測定激光束從發射到接收的時間,計算出從觀測者到目標的距離。
若激光是連續發射的,測程可達40公里左右,并可晝夜行作業。若激光是脈沖發射的,般對度較低,但用于遠距離測量,可以達到很好的相對度。
界上臺激光器,是由美休斯飛機公司的科學家梅曼于1960年,研制成的。美軍方很快就在此基礎上開展了對軍用激光裝置的研究。1961年,臺軍用激光 測距儀通過了美軍方論證試驗,對此后激光測距儀很快就入了實用聯合體。
由于激光測距儀價格不斷下調,業上也逐漸開始使用激光測距儀。內外出現了批新型的具有測距快、體積小、性能可靠等優點的微型測距儀,可以廣泛應用于業測控、礦山、港口等域。
激光是六十年代發展起來的項新術。它是種顏色很純、能量度集中、方向性很好的光。激光測距儀是利用激光行測距的種儀器。它的作用原理很簡單:通過測定激光開始發射到激光從目標反射回來的時間來測定距離。例如用激光測距儀來測量月的距離,如果激光從開始發射到從月反射回來的時間被測定為2.56秒,激光發射到月的單程時間就等于1.28秒,而激光的速度是光速,等于每秒三十公里。因此,測得的月離地的距離為單程時間和光速的乘積,即三十八四千公里。為了發射和接收激光,并行計時,激光測距儀由激光發射器、接收器、鐘頻振蕩器及距離計數器等組成。
激光測距儀還能用來對人衛星跟蹤測距,測量飛機飛行度,對目標行瞄準測距,以及行地形測繪,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為測量光往返目標所需要時間,然后通
激光測距儀過光速c =299792458m/s 和大氣折射系數n 計算出距離D。由于直接測量時間困難,通常是測定連續波的相位,稱為測相式測距儀。當然,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,而是測量調制在紅外或者激光上面的信號相位。建筑行業有種手持式的激光測距儀,用于房屋測量,其作原理與此相同。
2.測物體平面須與光線垂直
通常密測距需要反射棱鏡配合,而房屋量測用的測距儀,直接以光滑的墻面反射測量,主要是因為距離近,光反射回來的信號強度夠大。與此可以知道,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,實際程中會采用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴重的問題。
4.聲波測距度低,使用少。
5.激光測距儀度可達到1毫米誤差,適合各種度測量用途。
?分類
激光測距儀分手持激光測距儀和望遠鏡式激光測距儀。
1、手持激光測距儀:測量距離般在200米內,度在2mm左右。這是目前使用范圍廣的激光測距儀。在能上除能測量距離外,般還能計算測量物體的體積。
2、云服務激光測距儀:通過藍牙Meterbox將激光測距儀上測量數據實時傳輸到移動終端如手機、平板電腦上;通過wifi聯網可將數據傳輸到云端服務器,在遠程的施伙伴實時共享測量數據,如iLDM-150。
3、望遠鏡式激光測距儀:測量距離遠,般在600-3000米左右,但度相對較低,度般在1米左右。主要應用范圍為野外長距離測量。
維激光測距儀
用于距離測量、定位;激光測距儀
二維激光測距儀(Scanning Laser Range finder)
用于輪廓測量,定位、區域監控等域;
三維激光測距儀(3D Laser Range finder)
用于三維輪廓測量,三維空間定位等域。
圖:使用激光測量月到地距離的示意圖
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