激光测距仪 激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标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到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。
若激光是连续发射的,测程可达40公里左右,并可昼夜进行作业。若激光是脉冲发射的,一般绝对精度较低,但用于远距离测量,可以达到很好的相对精度。
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,因而被广泛用于地形测量,战场测量,坦克,飞机,舰艇和火炮对目标的测距,测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。
激光测距仪产生
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。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联合体。
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。
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,因而被广泛用于地形测量,战场测量,坦克,飞机,舰艇和火炮对目标的测距,测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。
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,精度在2mm左右。这是目前使用范围最广的激光测距仪。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,这类测距仪测量距离比较远,但精度相对较低,精度一般在1米左右。主要应用范围为野外长距离测量。
(1)一维激光测距仪
用于距离测量、定位;激光测距仪
(2)二维激光测距仪(Scanning Laser Range finder)
用于轮廓测量,定位、区域监控等领域;
(3)三维激光测距仪(3D Laser Range finder)
用于三维轮廓测量,三维空间定位等领域。
激光测距仪原理
1.利用红外线测距或激光测距的原理
测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间,然后通过光速c =299792458m/s 和大气折射系数n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难,通常是测定连续波的相位,称为测相式测距仪。当然,也有脉冲式测距仪,典型的是WILD的DI-3000
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。
2.被测物体平面必须与光线垂直
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。
3.若被测物体平面为漫反射
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。
4.超声波测距精度比较低,现在很少使用。
5.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。
激光测距仪用途
激光测距仪广泛用于地形测量,战场测量,坦克,飞机,舰艇和火炮对目标的测距,测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。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,可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。
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,精度在2mm左右。这是目前使用范围最广的激光测距仪。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,这类测距仪测量距离比较远,但精度相对较低,精度一般在1米左右。主要应用范围为野外长距离测量。
激光测距仪使用
激光安全警示和使用注意事项 激光器是强度很高的光源辐射器件,大功率的激光器可以用于切割焊接金属材料,所以激光对人体,特别是人眼有严重伤害,使用时需特别小心。
国际上对激光有统一的分类和统一的安全警示标志,激光器分为四类(Class1~Class4),一类激光器对人是安全的,二类激光器对人有较轻的伤害,三类以上的激光器对人有严重伤害,使用时需特别注意,避免对人眼直射。
上世纪九十年代初,欧美等几大公司相继生产出可供商用的半导体激光二极管,使激光的实际应用价值发生了革命性的进步。其他种类的激光器由于产生激光的机理过于复杂,使其体积,重量特别大,功耗高等原因,大大限制了激光的应用。而半导体激光器的出现使这些问题迎刃而解。随着半导体激光器的技术进一步成熟,价格逐步降低,其应用批量和应用领域不断扩大,就目前的发展速度来看,应用前景十分看好。 半导体激光器体积小、重量轻、可靠性高、转换效率高、功耗低、驱动电源简单、能直接调制、结构简单、价格低廉、使用安全、其应用领域非常广泛。如光存储、激光打印、激光照排、激光测距、条码扫描、工业探测、测试测量仪器、激光显示、医疗仪器、军事、安防、野外探测、建筑类扫平及标线类仪器、实验室及教学演示、舞台灯光及激光表演、激光水平尺及各种标线定位等。 半导体激光器的一些独特优点使之非常适合于军事上的应用,如野外测距、枪炮等的瞄准、射击模拟系统、致盲、对潜通信制导、引信、安防等。由于可用普通电池驱动,使一些便携式武器设备配置成为可能。
目前已开发出并投放市场的半导体激光器的波段有370nm、390nm、405nm、430nm、480nm、635nm、650nm、670nm、780nm、808nm、850nm、980nm、1310nm、1550nm等,其中1310nm、1550nm主要用于光纤通讯领域。405nm - 670nm为可见光波段,780nm - 1550nm为红外光波段,390nm - 370nm为紫外光波段。高新的产品、专业的技术引领测距行业的潮流。
激光测距仪选购
在选购测距仪时,需要考虑的几点:
1.测量范围
2.测量精度
3.使用的场合
基本分为以下几种情况:
a) 只需要在几米或者十几米范围之内进行距离测量,且精度要求不高的情况下。
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