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    深圳市泰立儀器儀表有限公司


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    所在地區(qū):廣東深圳市

    聯(lián)系人:吳紅波 (銷售工程師)

    技術(shù)文章

    激光測距儀的原理、使用方法以及日常維護

    閱讀:459發(fā)布時間:2022-11-13

    激光測距儀的原理、使用方法以及日常維護

    激光測距儀,是利用激光對目標(biāo)的距離進行準(zhǔn)確測定的儀器。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發(fā)射到接收的時間,計算出從觀測者到目標(biāo)的距離。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。

    激光測距儀

    若激光是連續(xù)發(fā)射的,測程可達(dá)40公里左右,并可晝夜進行作業(yè)。若激光是脈沖發(fā)射的,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。

    激光是六十年代發(fā)展起來的一項新技術(shù)。它是一種顏色很純、能量高度集中、方向性很好的光。激光測距儀是利用激光進行測距的一種儀器。它的作用原理很簡單:通過測定激光開始發(fā)射到激光從目標(biāo)反射回來的時間來測定距離。例如用激光測距儀來測量月球的距離,如果激光從開始發(fā)射到從月球反射回來的時間被測定為2.56秒,激光發(fā)射到月球的單程時間就等于1.28秒,而激光的速度是光速,等于每秒三十萬公里。因此,測得的月球離地球的距離為單程時間和光速的乘積,即三十八萬四千公里。為了發(fā)射和接收激光,并進行計時,激光測距儀由激光發(fā)射器、接收器、鐘頻振蕩器及距離計數(shù)器等組成。

    激光測距儀還能用來對人造衛(wèi)星跟蹤測距,測量飛機飛行高度,對目標(biāo)進行瞄準(zhǔn)測距,以及進行地形測繪,勘察等。

    原理

    1.利用紅外線測距或激光測距的原理

    測距原理基本可以歸結(jié)為測量光往返目標(biāo)所需要時間,然后通過光速c =299792458m/s 和大氣折射系數(shù)n 計算出距離D。由于直接測量時間比較困難,通常是測定連續(xù)波的相位,稱為測相式測距儀。當(dāng)然,也有脈沖式測距儀。

    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。

    2.測物體平面必須與光線垂直

    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。

    3.可以測物體平面為漫反射

    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。

    4.超聲波測距精度比較低,使用比較少。

    5.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。

    用途

    激光測距儀廣泛用于地形測量,戰(zhàn)場測量,坦克,飛機,艦艇和火**對目標(biāo)的測距,測量云層、飛機、以及人造衛(wèi)星的高度等。它是提高高坦克、飛機、艦艇和火**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,可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、礦山、港口等領(lǐng)域。

    應(yīng)用

    手持激光測距儀在房屋丈量應(yīng)用 房屋丈量一直是房管部門既關(guān)心又費心的工作,房屋勘丈面積圖是直接作為產(chǎn)權(quán)證的附圖,具有法律效力。它不僅是直接面對老百姓,而且直接關(guān)系到老百姓的經(jīng)濟利益,所以房屋丈量誤差的控制尤為顯得重要,按照以往的習(xí)慣利用皮尺或鋼卷尺進行建筑面積,使用面積的丈量,雖然也可以滿足基本要求,然而在長距離測量,測層高,不易到達(dá)地的測量上存在較大誤差,而且存在勞動強度大工作繁雜等缺點,在*快速發(fā)展的今天,如此原始,傳統(tǒng)的測量方式,已明顯的不符合當(dāng)今信息化社會快速,高效的要求。 為此,在引進了手持式激光測距儀后,經(jīng)過幾個月的實際使用,總體認(rèn)為該儀器特別適用于建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜,中高層、長距離的房屋的測量。使用簡便,測量數(shù)據(jù)精確(三毫米精度),工作效率提高(可非接觸測量),拋棄了一根皮尺(或鋼卷尺)丈量房屋的方法,減少勘丈誤差,保證了面積量算精度,量算結(jié)果使業(yè)主更加信服。當(dāng)然該儀器也有亟待提高的方面,如在陽光強烈照耀下,長距離目標(biāo)物體較難看清,需借助望遠(yuǎn)鏡等附件。另外,每次測量時校準(zhǔn)水準(zhǔn)氣泡較費力,*好能自動校準(zhǔn)。總之手持激光測距儀還是受我們歡迎的

    日常維護

    激光測距儀使用時需要注意的問題:激光測距儀不能對準(zhǔn)人眼直接測量,防止對人體的傷害。同時,振動儀一般激光測距儀不具防水功能,所以需要注意防水。*新的美國里奧波特激光測距儀,由于在美國當(dāng)?shù)刂饕m用于戶外愛好者,所以制作之處的優(yōu)勢即是可以防水防霧,配有叢林樹木枝葉涂彩。

    使用方法

    激光安全警示和使用注意事項 激光器是強度很高的光源輻射器件,大功率的激光器可以用于切割焊接金屬材料,所以激光對人體,特別是人眼有嚴(yán)重傷害,使用時需特別小心。

    國際上對激光有統(tǒng)一的分類和統(tǒng)一的安全警示標(biāo)志,激光器分為四類(Class1~Class4),一類激光器對人是安全的,二類激光器對人有較輕的傷害,三類以上的激光器對人有嚴(yán)重傷害,使用時需特別注意,避免對人眼直射。

    上世紀(jì)九十年代初,歐美等幾大公司相繼生產(chǎn)出可供商用的半導(dǎo)體激光二極管,使激光的實際應(yīng)用價值發(fā)生了革命性的進步。其他種類的激光器由于產(chǎn)生激光的機理過于復(fù)雜,使其體積,重量特別大,功耗高等原因,大大限制了激光的應(yīng)用。而半導(dǎo)體激光器的出現(xiàn)使這些問題迎刃而解。隨著半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進一步成熟,價格逐步降低,其應(yīng)用批量和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,應(yīng)用前景好。半導(dǎo)體激光器體積小、重量輕、可靠性高、轉(zhuǎn)換效率高、功耗低、驅(qū)動電源簡單、能直接調(diào)制、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用安全、其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。如光存儲、激光打印、激光照排、激光測距、條碼掃描、工業(yè)探測、測試測量儀器、激光顯示、醫(yī)療儀器、軍事、安防、野外探測、建筑類掃平及標(biāo)線類儀器、實驗室及教學(xué)演示、舞臺燈光及激光表演、激光水平尺及各種標(biāo)線定位等。 半導(dǎo)體激光器的一些優(yōu)點使之非常適合于軍事上的應(yīng)用,如野外測距、槍**等的瞄準(zhǔn)、射擊模擬系統(tǒng)、致盲、對潛通信制導(dǎo)、引信、安防等。由于可用普通電池驅(qū)動,使一些便攜式設(shè)備配置成為可能。



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