激光測(cè)距儀簡(jiǎn)介及原理

激光測(cè)距儀是利用調(diào)制激光的某個(gè)參數(shù)對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的儀器。脈沖式激光測(cè)距儀是在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束或一序列短暫的脈沖激光束，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間，計(jì)算出從測(cè)距儀到目標(biāo)的距離。當(dāng)發(fā)射的激光束功率足夠時(shí)，測(cè)程可達(dá)40公里左右甚至更遠(yuǎn)，激光測(cè)距儀可晝夜作業(yè)，但空間中有對(duì)激光吸收率較高的物質(zhì)時(shí)，其測(cè)距的距離和精度會(huì)下降。由于激光測(cè)距儀價(jià)格不斷下調(diào)，工業(yè)上也逐漸開始使用激光測(cè)距儀。國內(nèi)外出現(xiàn)了一批新型的具有測(cè)距快、體積小、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)的微型測(cè)距儀，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控、礦山、港口等領(lǐng)域。激光是六十年代發(fā)展起來的一項(xiàng)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(cè)距儀是利用激光進(jìn)行測(cè)距的一種儀器。它的作用原理很簡(jiǎn)單：通過測(cè)定激光開始發(fā)射到激光從目標(biāo)反射回來的時(shí)間來測(cè)定距離。例如用激光測(cè)距儀來測(cè)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(shí)間被測(cè)定為2.56秒，激光發(fā)射到月球的單程時(shí)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(cè)得的月球離地球的距離為單程時(shí)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(jìn)行計(jì)時(shí)，激光測(cè)距儀由激光發(fā)射器、接收器、鐘頻振蕩器及距離計(jì)數(shù)器等組成。激光測(cè)距儀還能用來對(duì)人造衛(wèi)星跟蹤測(cè)距，測(cè)量飛機(jī)飛行高度，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行瞄準(zhǔn)測(cè)距，以及進(jìn)行地形測(cè)繪，勘察等。

原理

測(cè)距原理基本可以歸結(jié)為測(cè)量光往返目標(biāo)所需要時(shí)間，然后通過光速c =299792458m/s 和大氣折射系數(shù)n 計(jì)算出距離D。由于直接測(cè)量時(shí)間比較困難，通常是測(cè)定連續(xù)波的相位，稱為測(cè)相式測(cè)距儀。當(dāng)然，也有脈沖式測(cè)距儀。
需要注意，測(cè)相并不是測(cè)量紅外或者激光的相位，而是測(cè)量調(diào)制在紅外或者激光上面的信號(hào)相位。建筑行業(yè)有一種手持式的激光測(cè)距儀，用于房屋測(cè)量，其工作原理與此相同。
2.測(cè)物體平面必須與光線垂直
通常精密測(cè)距需要全反射棱鏡配合，而房屋量測(cè)用的測(cè)距儀，直接以光滑的墻面反射測(cè)量，主要是因?yàn)榫嚯x比較近，光反射回來的信號(hào)強(qiáng)度夠大。與此可以知道，一定要垂直，否則返回信號(hào)過于微弱將無法得到精確距離。
3.可以測(cè)物體平面為漫反射
通常也是可以的，實(shí)際工程中會(huì)采用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴(yán)重的問題。
4.脈沖法激光測(cè)距儀娛樂級(jí)產(chǎn)品可以達(dá)到顯示精度1米，測(cè)量精度±1米，測(cè)量級(jí)產(chǎn)品顯示精度0.1米，測(cè)量精度±0.15米。
5.相位式激光測(cè)距儀精度可達(dá)到1毫米誤差，適合各種高精度測(cè)量用途。