激光测距仪是什么,如何进行使用?
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激光测距仪" target="_blank">激光测距仪(Laser rangefinder),是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器。激光测距仪测量范围为3.5~5000米。按照测距方法分为相位法测距仪和脉冲法测距仪,脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。相位法激光测距仪是利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一,右图中,为典型的相位法测距仪和脉冲法测距仪图。
激光测距仪是利用调制激光的某个参数对目标的距离进行准确测定的仪器。脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从测距仪到目标的距离。当发射的激光束功率足够时,测程可达40公里左右甚至更远,激光测距仪可昼夜作业,但空间中有对激光吸收率较高的物质时,其测距的距离和精度会下降。世界上第一台激光器,是由美国休斯飞机公司的科学家梅曼于1960年,首先研制成功的红宝石激光器。美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。1961年,第一台军用激光 测距仪通过了美国军方论证试验,对此后激光测距仪很快就进入了实用阶段。由于激光测距仪价格不断下调,工业上也逐渐开始使用激光测距仪。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪,可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。
激光是六十年代发展起来的一项新技术。它是一种颜色很纯、能量高度集中、方向性很好的光。激光测距仪是利用激光进行测距的一种仪器。它的作用原理很简单:通过测定激光开始发射到激光从目标反射回来的时间来测定距离。例如用激光测距仪来测量月球的距离,如果激光从开始发射到从月球反射回来的时间被测定为2.56秒,激光发射到月球的单程时间就等于1.28秒,而激光的速度是光速,等于每秒三十万公里。因此,测得的月球离地球的距离为单程时间和光速的乘积,即三十八万四千公里。为了发射和接收激光,并进行计时,激光测距仪由激光发射器、接收器、钟频振荡器及距离计数器等组成。激光测距仪还能用来对人造卫星跟踪测距,测量飞机飞行高度,对目标进行瞄准测距,以及进行地形测绘,勘察等。
在日常生活中,室内设计师和建筑师经常面临一个问题,就是在设计和装修过程中,因一些不能靠近测量的地点存在的各种测量难点或者安全隐患而头痛。不仅是室内设计师、建筑师会面临此类问题,很多普通居民用户、矿井施工人员等等都会碰到一般测距工具无法测量到的问题,这时只需要一台激光测距仪就能轻松解决这一问题。
除了比一般测距仪更高效外,激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点,加上电子线路半导体化集成化,与光电测距仪相比,不仅可以日夜作业、而且能提高测距度,显著减少重量和功耗,使测量到人造地球卫星、月球等远目标的距离变成现实。
专业小问号?
很多人认为,激光测距仪的功能就是测量距离,但其实随着越来越多测距行业的技术人才和企业积极研发,激光测距仪的综合性能越来越丰富,不再仅仅局限于测量距离。
那么,激光测距仪分哪几种?通过什么原理实现测量?具备什么样的特点、功能及优势?和我们的日常生活又有什么关系?
CEM“秒懂”小知识
什么是激光测距仪
激光测距仪是利用激光对目标距离进行准确测定的仪器。初期的激光测距仪只是单纯测量点到点的距离尺寸,随着技术的不断进步,已延伸出很多的间接测量和自动计算功能。
激光测距仪工作原理
激光测距仪在工作时向目标发射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射信号到接收的时间,时间乘以光速再除以二,就计算出从观测者到目标的距离了。
根据工作原理的不同,激光测距方法大体可分为脉冲法、干涉法、相位法和三角法四种。
激光测距方法
1、脉冲测距法
脉冲测距法的原理基于光的传播速度为恒量来进行测距的,激光器发射的脉冲通过发射器投射到待测目标上,通过目标的漫反射由接收器接收,再由光电转换元件转换为电信号,经过放大器放大后,用数字电路或图像法直接测定光往返一次所需的时间,然后计算出距离并将其显示。
这一测距方法的主要特点是光束能以脉冲形式集中发射,通过待测目标的漫反射进行距离测量,不需要专门设置合作目标,使用非常方便。但由于反射物表面的高低不平及时间测量技术的限制,这种测距装置精度较低,一般误差为2-5m。
干涉测距法
干涉测距法是基于光波干涉原理进行测距的,根据光的干涉原理,两束具有固定相位差,而且有相同频率、相同振动方向或振动方向之间夹角很小的光相互交叠,将会产生干涉现象,入射激光到达分光镜后分成反射光和透射光,并分别由固定反射镜和可动反射镜反射后在分光镜处汇合成相干光束。两束光的路程之差会影响合成光的振幅,最终影响光强。
其利用这一原理使激光束产生明暗相间的干涉条纹,由光电转换器接收并转换为电信号,经处理后由光电计数器计数,从而实现对位移量的检测。由于激光的波长极短,特别是激光的单色性好且波长值很准确,因此,用激光干涉法测距的精度非常高。
3、三角测距法
将物面与光源及接收系统摆放在三个点,构成三角形光路,即为三角测距法。激光光源发出的光束经透镜聚焦照射到被测物面上,光线由物面反射,被光电接收系统接收。为了能使光敏面清晰成像,可在其前方加一聚焦镜头。如果物面发生移动,可根据三角形相似原理求出光敏面上光斑的移动。反之,如果知道光敏面上光斑的移动量也可求出物面的移动量。
激光三角测距法形式多样,既可以使激光正入射到物面上,光电接收系统倾斜接收;也可使激光斜入射到物面上、光电接收系统正接收或倾斜接收。光源与接收系统如何放置主要是看测量系统所测试的目标、测量系统的构造、测量系统其他辅助设备的设计等。
4、相位测距法 相位式激光测距仪用无线电波段的频率对光束进行幅度调制。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,换算出此相位延迟所代表的距离,即相当于用间接的方法测定光往返测线所需的时间。
简单的来说,相位法就是在已知激光频率和单位距离上往返一次的相位延迟的基础上,计算激光的总相位延迟与波长个数,并进一步计算信号往返不足一个波长的部分,从而将测量距离转化为全波长个数的测量与不足一个波长部分的测量。通过对于不足一个波长部分的测量,相位测距法能够达到很高的精度
激光测距仪分类
①手持激光测距仪:测量距离一般在200米内,精度较高,一般2mm左右。在功能上除能测量距离外,一般还能计算测量物体的体积。
②望远镜式激光测距仪:测量距离一般在600-3000米左右,精度较低,一般1米左右。主要应用范围为野外长距离测量。
一维激光测距仪:用于距离测量、定位;
二维激光测距仪:用于轮廓测量,定位、区域监控等领域;
三维激光测距仪:用于三维轮廓测量,三维空间定位等领域。
激光测距仪使用不当会造成很小的误差,那么准确的测量方法是什么呢?
接下来,将向大家详尽介绍:
首先,使用美国博士精英系列Bushnell elite 1500激光测距仪。
1、按照准确的极性将9V电池安装到电池安装位置。
2、按“启动键”打开测距仪的外部电源!通过目镜可以看到测距仪已准备糟糕测量。
3、通过长按“模式键”,可以间接切换单位:米(m)或码(y)。
4、打开电源并切换单位之后,通过测距仪目镜之中的“外部LCD”对准被测物体。轻按“启动键”,测量的距离将立即显示在“外部LCD”。
5、用户可以通过“2屈光度调节器”调节被测物体的清晰度。瞄准较将近的物体,“屈光度调节器”向右旋转;相反,瞄准物体越遥远,“屈光度调节器”向左旋转。
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1、调整测距目镜的视力,使视野之中的物体清楚。
2、按下“开启调整”按钮,镜子显示“+”,将中心圆与待测目标对齐(不能是强吸收光的目标,如玻璃),“模式”通常处于标准状态,再次按下“开启调整”按钮约3秒,显示目标距离。
如果不局限,它将在15秒之后自动关闭。
3、按一次“模式”按钮以更改模式。当电源打开时,它处于最终一次使用模式。
两个激光测距仪的使用如上所述。我相信您已经对激光测距仪有所了解了。有所不同品牌的激光测距仪的使用方法也有所不同。您可以在购买时详尽查看说明书。激光测距仪的使用非常关键。您必须学好相关知识。