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德國(guó)IFM易福門(mén)激光測(cè)距儀是什么原理？
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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。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(guò)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。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(lái)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(guò)于微弱將無(wú)法得到精確距離。
1.利用紅外線測(cè)距或激光測(cè)距的原理
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(guò)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，典型的是WILD的DI-3000.
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(lái)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(guò)于微弱將無(wú)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(wèn)題。
4.超聲波測(cè)距精度比較低，使用比較少。
5.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。
激光測(cè)距儀的工作原理是怎樣的?
激光測(cè)距儀一般采用兩種方式來(lái)測(cè)量距離:脈沖法和相位法.脈沖法測(cè)距的過(guò)程是這樣的:測(cè)距儀發(fā)射出的激光經(jīng)被測(cè)量物體的反射后又被測(cè)距儀接收.測(cè)距儀同時(shí)記錄激光往返的時(shí)間.光速和往返時(shí)間的乘積的一半.就是測(cè)距儀和被測(cè)量物體之間的距離.脈沖法測(cè)量距離的精度是一般是在+/- 1米左右.另外.此類測(cè)距儀的測(cè)量盲區(qū)一般是15米左右.
激光測(cè)距儀的應(yīng)用領(lǐng)域主要是那些方面?
激光測(cè)距儀已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:電力.水利.通訊.環(huán)境.建筑.地質(zhì).警務(wù).消防.爆破.航海.鐵路./軍事.農(nóng)業(yè).林業(yè).房地產(chǎn).休閑/戶外運(yùn)動(dòng)等.
為什么激光測(cè)距儀還有所謂[安全"和[不安全"的區(qū)別?
顧名思義.激光測(cè)距儀是用激光做為主要工作物質(zhì)來(lái)進(jìn)行工作的.目前.市場(chǎng)上的手持式激光測(cè)距儀的工作物質(zhì)主要有以下幾種:工作波長(zhǎng)為905納米和1540納米的半導(dǎo)體激光.工作波長(zhǎng)為1064納米的yag激光.1064納米的波長(zhǎng)對(duì)人體皮膚和眼睛是害的.特別是如果眼睛不小心接觸到了1064納米波長(zhǎng)的激光.對(duì)眼睛的傷害可能將是久性的.所以.在國(guó)外.手持激光測(cè)距儀中.*取締了1064納米的激光.在國(guó)內(nèi).某些廠家還有生產(chǎn)1064納米的激光測(cè)距儀.
對(duì)于905納米和1540納米的激光測(cè)距儀.我們就稱之為[安全"的.對(duì)于1064納米的激光測(cè)距儀.由于它對(duì)人體具有潛在的危害性.所以我們就稱之為[不安全"的.
手持式激光測(cè)距儀激光測(cè)距原理
激光測(cè)距是光波測(cè)距中的一種測(cè)距方式.如果光以速度c在空氣中傳播在a.b兩點(diǎn)間往返一次所需時(shí)間為t.則a.b兩點(diǎn)間距離d可用下列表示.
d=ct/2
式中:
d--測(cè)站點(diǎn)a.b兩點(diǎn)間距離,
c--光在大氣中傳播的速度,
t--光往返a.b一次所需的時(shí)間.
由上式可知.要測(cè)量a.b距離實(shí)際上是要測(cè)量光傳播的時(shí)間t.根據(jù)測(cè)量時(shí)間方法的不同.激光測(cè)距儀通常可分為脈沖式和相位式兩種測(cè)量形式.
相位式激光測(cè)距儀
相位式激光測(cè)距儀是用無(wú)線電波段的頻率.對(duì)激光束進(jìn)行幅度調(diào)制并測(cè)定調(diào)制光往返測(cè)線一次所產(chǎn)生的相位延遲.再根據(jù)調(diào)制光的波長(zhǎng).換算此相位延遲所代表的距離.即用間接方法測(cè)定出光經(jīng)往返測(cè)線所需的時(shí)間.如圖所示.
相位式激光測(cè)距儀一般應(yīng)用在精密測(cè)距中.由于其精度高.一般為毫米級(jí).為了有效的反射信號(hào).并使測(cè)定的目標(biāo)限制在與儀器精度相稱的某一特定點(diǎn)上.對(duì)這種測(cè)距儀都配置了被稱為合作目標(biāo)的反射鏡.
若調(diào)制光角頻率為ω.在待測(cè)量距離d上往返一次產(chǎn)生的相位延遲為φ.則對(duì)應(yīng)時(shí)間t 可表示為:
t=φ/ω
將此關(guān)系代入(3-6)式距離d可表示為
d=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (nπ+δφ)
=c/4f (n+δn)=u(n+)
式中:
φ--信號(hào)往返測(cè)線一次產(chǎn)生的總的相位延遲.
ω--調(diào)制信號(hào)的角頻率.ω=2πf.
u--單位長(zhǎng)度.數(shù)值等于1/4調(diào)制波長(zhǎng)
n--測(cè)線所包含調(diào)制半波長(zhǎng)個(gè)數(shù).
δφ--信號(hào)往返測(cè)線一次產(chǎn)生相位延遲不足π部分.
δn--測(cè)線所包含調(diào)制波不足半波長(zhǎng)的小數(shù)部分.
δn=φ/ω
在給定調(diào)制和標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下.頻率c/(4πf)是一個(gè)常數(shù).此時(shí)距離的測(cè)量變成了測(cè)線所包含半波長(zhǎng)個(gè)數(shù)的測(cè)量和不足半波長(zhǎng)的小數(shù)部分的測(cè)量即測(cè)n或φ.由于近代精密機(jī)械加工技術(shù)和無(wú)線電測(cè)相技術(shù)的發(fā)展.已使φ的測(cè)量達(dá)到很高的精度.
為了測(cè)得不足π的相角φ.可以通過(guò)不同的方法來(lái)進(jìn)行測(cè)量.通常應(yīng)用最多的是延遲測(cè)相和數(shù)字測(cè)相.目前短程激光測(cè)距儀均采用數(shù)字測(cè)相原理來(lái)求得φ.
由上所述一般情況下相位式激光測(cè)距儀使用連續(xù)發(fā)射帶調(diào)制信號(hào)的激光束.為了獲得測(cè)距高精度還需配置合作目標(biāo).而目前推出的手持式激光測(cè)距儀是脈沖式激光測(cè)距儀中又一新型測(cè)距儀.它不僅體積小.重量輕.還采用數(shù)字測(cè)相脈沖展寬細(xì)分技術(shù).無(wú)需合作目標(biāo)即可達(dá)到毫米級(jí)精度.測(cè)程已經(jīng)超過(guò)100m.且能快速準(zhǔn)確地直接顯示距離.是短程精度精密工程測(cè)量.房屋建筑面積測(cè)量中最新型的長(zhǎng)度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具.現(xiàn)應(yīng)用最多的是leica公司生產(chǎn)的disto系列手持式激光測(cè)距儀.