一、激光測(cè)距儀概述
激光測(cè)距儀是利用激光對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的儀器。激光測(cè)距儀在工作時(shí)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(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間,計(jì)算出從觀測(cè)者到目標(biāo)的距離。若激光是連續(xù)發(fā)射的,測(cè)程可達(dá)40公里左右,并可晝夜進(jìn)行作業(yè)。若激光是脈沖發(fā)射的,一般絕對(duì)精度較低,但用于遠(yuǎn)距離測(cè)量,可以達(dá)到很好的相對(duì)精度。
激光測(cè)距儀重量輕、體積小、操作簡(jiǎn)單速度快而準(zhǔn)確,其誤差僅為其它光學(xué)測(cè)距儀的五分之一到數(shù)百分之一,因而被廣泛用于地形測(cè)量,戰(zhàn)場(chǎng)測(cè)量,坦克,飛機(jī),艦艇和火炮對(duì)目標(biāo)的測(cè)距,測(cè)量云層、飛機(jī)、導(dǎo)彈以及人造衛(wèi)星的高度等。它是提高高坦克、飛機(jī)、艦艇和火炮精度的重要技術(shù)裝備。
由于激光測(cè)距儀價(jià)格不斷下調(diào),工業(yè)上也逐漸開始使用激光測(cè)距儀。國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了一批新型的具有測(cè)距快、體積小、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)的微型測(cè)距儀,可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控、礦山、港口等領(lǐng)域。
二、激光測(cè)距儀的工作原理
激光測(cè)距儀一般采用兩種方式來測(cè)量距離:脈沖法和相位法。脈沖法測(cè)距的過程是這樣的: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。
三、激光測(cè)距儀分類
(一)激光測(cè)距儀分手持激光測(cè)距儀和望遠(yuǎn)鏡式激光測(cè)距儀。
1、手持激光測(cè)距儀:測(cè)量距離一般在200米內(nèi),精度在2mm左右。這是目前使用范圍較廣的激光測(cè)距儀。在功能上除能測(cè)量距離外,一般還能計(jì)算測(cè)量物體的體積。
2、望遠(yuǎn)鏡式激光測(cè)距儀:測(cè)量距離一般在600-3000米左右,這類測(cè)距儀測(cè)量距離比較遠(yuǎn),但精度相對(duì)較低,精度一般在1米左右。主要應(yīng)用范圍為野外長(zhǎng)距離測(cè)量。
(二)另外還可分為:
一維激光測(cè)距儀:用于距離測(cè)量、定位;激光測(cè)距儀
二維激光測(cè)距儀:用于輪廓測(cè)量,定位、區(qū)域監(jiān)控等領(lǐng)域;
三維激光測(cè)距儀:用于三維輪廓測(cè)量,三維空間定位等領(lǐng)域。
四、激光測(cè)距儀主要應(yīng)用領(lǐng)域
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,反恐/軍事,農(nóng)業(yè),林業(yè),房地產(chǎn),休閑/戶外運(yùn)動(dòng)等。
五、激光測(cè)距儀使用時(shí)需要注意的問題
使用激光測(cè)距儀注意事項(xiàng):
①激光測(cè)距儀不能對(duì)準(zhǔn)人眼直接測(cè)量,防止對(duì)人體的傷害。
②一般激光測(cè)距儀不具防水功能,所以需要注意防水。
③激光器不具備防摔的功能,所以激光測(cè)距儀很容易摔壞發(fā)光器。
激光測(cè)距儀的維護(hù):
①經(jīng)常檢查儀器外觀及時(shí)清除表面的灰塵臟污、油脂、霉斑等。
②清潔目鏡、物鏡或激光發(fā)射窗時(shí)應(yīng)使用柔軟的干布。嚴(yán)禁用硬物刻劃,以免損壞光學(xué)性能。
③本機(jī)為光、機(jī)、電一體化高精密儀器,使用中應(yīng)小心輕放,嚴(yán)禁擠壓或從高處跌落,以免損壞儀器
六、激光測(cè)距儀相關(guān)問題:
1.利用紅外線測(cè)距或激光測(cè)距的原理是什么?
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.被測(cè)物體平面必須與光線垂直么?
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)過于微弱將無法得到精確距離。
3.若被測(cè)物體平面為漫反射是否可以?
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)重的問題。
4.超聲波測(cè)距和激光測(cè)距區(qū)別?
超聲波測(cè)距精度比較低,現(xiàn)在很少使用。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。