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激光测距的原理是什么?

发布时间:2019-12-21 20:34 来源:荆楚网

  激光在检测领域中的应用十分广泛,技术含量十分丰富,对社会生产和生活的影响也十分明显。 

  激光测距粗划分为两种,第一种原理大致是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,以激光测距仪为例;第二种是以激光位移传感器原理为原理的方法的。脉冲法测量距离的精度一般是在+/- 1米左右。另外,此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。三角法用来测量2000mm以下短程距离(行业称之为位移)时,精度最高可达1um。相位式激光测距一般应用在精密测距中,精度一般为毫米级。激光回波分析法则用于远距离测量。激光测距是激光最早的应用之一。这是由于激光具有方向性强、亮度高、单色性好等许多优点。

  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+/- 10厘米左右。另外,此类测距仪的测量盲区一般是1米左右。

  激光测距是光波测距中的一种测距方式,如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t,则A、B两点间距离D可用下列表示。

  D=ct/2

  式中:

  D--测站点A、B两点间距离;

  c--速度;

  t--光往返A、B一次所需的时间。

  由上式可知,要测量A、B距离实际上是要测量光传播的时间t,根据测量时间方法的不同,激光测距仪通常可分为脉冲式和相位式两种测量形式。典型的是WILD的DI-3000、真尚有的LDM30X 。

  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。

  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精确距离。

  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。

  激光测距仪精度可达到1毫米误差,适合各种高精度测量用途。
1965年前苏联利用激光测地球和月球之间距离(380′103km)误差只有250m。1969年美国人登月后置反射镜于月面,也用激光测量地月之距,误差只有15cm。

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