激光測距原理

時間：2022-12-28作者：上海新閎電氣有限公司瀏覽：106

激光測距（laser distance measuring）是以激光器作為光源進(jìn)行測距。根據(jù)激光工作的方式分為連續(xù)激光器和脈沖激光器。氦氖、氬離子、氪鎘等氣體激光器工作于連續(xù)輸出狀態(tài)，用于相位式激光測距；雙異質(zhì)化鎵半導(dǎo)體激光器，用于紅外測距；紅寶石、釹玻璃等固體激光器，用于脈沖式激光測距。激光測距儀由于激光的單色性好、方向性強等特點，加上電子線路半導(dǎo)體化集成化，與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業(yè)、而且能提高測距精度，顯著減少重量和功耗，使測量到人造地球衛(wèi)星、月球等遠(yuǎn)目標(biāo)的距離變成現(xiàn)實。

概述

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(又稱激光測距)的儀器。激光測距儀在工作時向目標(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，計時器測定激光束從**到接收的時間，計算出從觀測者到目標(biāo)的距離。

若激光是連續(xù)**的，測程可達(dá)40公里左右，并可晝夜進(jìn)行作業(yè)。若激光是脈沖**的，一般**精度較低，但用于遠(yuǎn)距離測量，可以達(dá)到很好的相對精度。

世界上**臺激光器，是由的科學(xué)家梅曼于1960年，首先研制成功的。美國很快就在此基礎(chǔ)上開展了對激光裝置的研究。1961年，** ** 用激光測距儀通過了美國論試驗，對此后激光測距儀很快就進(jìn)入了實用聯(lián)合體。

激光測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準(zhǔn)確，其誤差僅為其它光學(xué)測距儀的五分之一到數(shù)百分之一，因而被廣泛用于地形測量，戰(zhàn)場測量，坦克，飛機，艦艇和對目標(biāo)的測距，測量云層、飛機、以及人造衛(wèi)星的高度等。它是提高坦克、飛機、艦艇和精度的重要技術(shù)裝備。

由于激光測距儀價格不斷下調(diào)，工業(yè)上也逐漸開始使用激光測距儀。國內(nèi)外出現(xiàn)了一批新型的具有測距快、體積小、性能可靠等優(yōu)點的微型測距儀，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、礦山、港口等領(lǐng)域。

原理

激光測距儀一般采用兩種方式來測量距離：脈沖法和相位法。脈沖法測距的過程是這樣的：測距儀**出的激光經(jīng)被測量物體的反射后又被測距儀接收，測距儀同時記錄激光往返的時間。光速和往返時間的乘積的一半，就是測距儀和被測量物體之間的距離。脈沖法測量距離的精度是一般是在+/- 10厘米左右。另外，此類測距儀的測量盲區(qū)一般是1米左右。

激光測距是光波測距中的一種測距方式，如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點間往返一次所需時間為t，則A、B兩點間距離D可用下列表示。

D=ct/2

式中：

D——測站點A、B兩點間距離；

c——速度；

t——光往返A(chǔ)、B一次所需的時間。

由上式可知，要測量A、B距離實際上是要測量光傳播的時間t，根據(jù)測量時間方法的不同，激光測距儀通?？煞譃槊}沖式和相位式兩種測量形式。典型的是WILD的DI-3000、真尚有的LDM30X 。

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(diào)制在紅外或者激光上面的信號相位。建筑行業(yè)有一種手持式的激光測距儀，用于房屋測量，其工作原理與此相同。

方法

通常精密測距需要全反射棱鏡配合，而房屋量測用的測距儀，直接以光滑的墻面反射測量，主要是因為距離比較近，光反射回來的信號強度夠大。與此可以知道，一定要垂直，否則返回信號過于微弱將無法得到精確距離。

通常也是可以的，實際工程中會采用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴(yán)重的問題。

激光測距儀精度可達(dá)到1毫米誤差，適合各種高精度測量用途。


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• 詞條

  詞條說明

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