




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
将此关系代入上式1距离D可表示为
D=1/2ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ Δφ)=c/4f(N ΔN)=U(N )
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
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,由于激光具有良好的方向性、单一的波长,所以是光电测距仪一般使用激光作为调制对象,所以脉冲式测距仪又被俗称为激光测距仪。利用脉冲法测距的激光测距仪可以达到较宽的测距量程,可以用于室内和室外测量,其典型的测距范围为3.5米到2000米,高量程的激光测距仪可以达到5000米,军事用途的激光测距机可以到达更远的测程。望远镜激光测距仪,这类激光测距仪测量距离远,一般为500-2000米,精度相对较低,一般精度在0。由于具有了测量远距离测量目标的能力,为了将测距目标直观的被使用者观察到,所以激光测距仪一般具有望远系统,又被称之为激光测距仪望远镜,右图为三筒的激光测距望远镜的典型图。激光测距仪的精度主要取决于仪器计算激光发出到接收之间时间的计算准确度,根据所采用的技术和应用场合激光测距仪可以分为精度是1米左右的常规激光测距仪(主要用于户外运动,等)和用于测绘、土地丈量、建筑、工程应用、军事等对精度要求较高场合的高精度型激光测距仪。
声波距仪声波测距是利用声波的反射特性而进行测量的一种仪器,一般采用超声波作为调制对象,即超声波测距仪。超声波发射qi向某一方向发射超声波,在发射同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收qi收到反射波就立即中断停止计时。由于超声波的在空气中传播的速度受到温度,湿度,气压等影响较大,所以测量误差较大,且由于超声波波长较长,导致传播距离较短,所以一般的超声波测距仪测量距离比较短,测量精度比较低。 通过不断检测产生波发射后遇到障碍物所反射的回波,从而测出发射超声波和接收到回波的时间差T,然后求出距离L。由于超声波的在空气中传播的速度受到温度,湿度,气压等影响较大,所以测量误差较大,且由于超声波波长较长,导致传播距离较短,所以一般的超声波测距仪测量距离比较短,测量精度比较低。但利用超声波成扇面传播的特点,其探测范围较光电测距仪大,在实际工程中被广泛的应用于安全防护,线缆高度测量,障碍物检测等领域。