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激光测距仪的原理、分类和应用
日期:2024-09-12 17:19
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摘要:
一.介绍
激光测距仪,是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。
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。
世界上**台激光器,是由美国休斯飞机公司的科学家梅曼于1960年,首先研制成功的。美国军方很快就在此基础上开展了对**激光装置的研究。1961年,**台**激光测距仪通过了美国军方论证试验,对此后激光测距仪很快就进入了实用联合体。
激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一,因而被广泛用于地形测量,战场测量,坦克,飞机,舰艇和火炮对目标的测距,测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。
由于激光测距仪价格不断下调,工业上也逐渐开始使用激光测距仪。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪,可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。
二、激光测距仪分类
1、手持激光测距仪:测量距离一般在200米内,精度在2mm左右。这是目前使用范围*广的激光测距仪。在功能上除能测量距离外,一般还能计算测量物体的体积。
2、云服务激光测距仪:通过蓝牙Meterbox将激光测距仪上测量数据实时传输到移动终端如手机、平板电脑上;通过wifi联网可将数据传输到云端服务器,在远程的施工伙伴实时共享测量数据,如iLDM-150。
3、望远镜式激光测距仪:测量距离一般在600-3000米左右,这类测距仪测量距离比较远,但精度相对较低,精度一般在1米左右。主要应用范围为野外长距离测量。
三.激光测距仪的测量原理及方法
1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么?
测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间,然后通过光速c=299792458m/s 和大气折射系数n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难,通常是测定连续波的相位,称为测相式测距仪。当然,也有脉冲式测距仪,典型的是WILD的DI-3000需要注意,测相并不是测量红外或者激光的相位,而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的激光测距仪,用于房屋测量,其工作原理与此相同。
2.被测物体平面必须与光线垂直么?
通常精密测距需要全反射棱镜配合,而房屋量测用的测距仪,直接以光滑的墙面反射测量,主要是因为距离比较近,光反射回来的信号强度够大。与此可以知道,一定要垂直,否则返回信号过于微弱将无法得到**距离。
3.若被测物体平面为漫反射是否可以?
通常也是可以的,实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。
四、激光测距仪的主要应用领域
激光测距仪已经被广泛应用于以下领域:电力,水利,通讯,环境,建筑,地质,警务,消防,爆破,航海,铁路,**/**,农业,林业,房地产,休闲/户外运动等。