激光測距儀是利用調(diào)制激光的某個(gè)參數(shù)對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測定的儀器。
脈沖式激光測距儀是在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束或一序列短暫的脈沖激光束;
由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束,計(jì)時(shí)器測定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間,計(jì)算出從測距儀到目標(biāo)的距離。
激光測距儀的原理用途
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(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。
由于直接測量時(shí)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(hào)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?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.可以測物體平面為漫反射
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.相位式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。
5.脈沖法激光測距儀娛樂級(jí)產(chǎn)品可以達(dá)到顯示精度1米,測量精度±1米,測量級(jí)產(chǎn)品顯示精度0.1米,測量精度±0.15米。
2.激光測距儀在工控自動(dòng)化系統(tǒng)中的工作原理
在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域,部件的定位有很多種方法,這里介紹一種用無棱鏡激光測距儀實(shí)現(xiàn)的解決方案。
由美國激光技術(shù)公司生產(chǎn),香港拔萃工程有限公司做國內(nèi)總代理的工業(yè)型IMPULSE(英柏斯)無棱鏡激光測距儀帶有標(biāo)準(zhǔn)RS232串口輸出功能,并能連續(xù)的每隔0.7秒采集一個(gè)數(shù)據(jù)。該儀器把測量到的斜距、垂直距、水平距、傾斜角等參數(shù)通過RS232數(shù)據(jù)口傳給計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)根據(jù)得到的數(shù)據(jù)判斷目標(biāo)的位置,從而控制機(jī)械部件改變目標(biāo)的位置,達(dá)到高度的自動(dòng)控制目的。
IMPULSE的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以讓你在操作時(shí)只需通過裝于IMPULSE(英柏斯)上的瞄準(zhǔn)目鏡內(nèi)的紅點(diǎn),瞄準(zhǔn),按發(fā)射鍵,于1秒內(nèi)便可以獲取距離、高度等數(shù)據(jù)資料而無需棱鏡作反射目標(biāo)。IMPULSE(英柏斯)測量特點(diǎn)在于通過利用多功能菜單式操作,及內(nèi)置的斜度傳感器(200型和200LR型)可以測量出水平距、傾斜度和高度等數(shù)據(jù)資料。在使用方面,IMPULSE(英柏斯)更是體貼客戶需要,提供了左右手操作、數(shù)據(jù)下載、可選遙控觸發(fā)等功能。
此外,與[地圖星](MapStar)等選件結(jié)合使用的IMPULSE(英柏斯)更是如虎添翼,立即可以成為一套最輕便的X、Y、Z三維測量系統(tǒng),并可以通過數(shù)據(jù)輸出口和采集器,軟件等選件來滿足客戶更廣泛的測量工作需要。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):瞄準(zhǔn)目鏡內(nèi)部由一個(gè)紅色瞄準(zhǔn)點(diǎn)幫助你準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)目標(biāo),紅點(diǎn)的強(qiáng)度可調(diào),以適應(yīng)不同的光線環(huán)境。發(fā)射鏡,IMPULSE(英柏斯)透過發(fā)射鏡發(fā)射紅外線激光信號(hào)。接收鏡接收反射回來的紅外線并把信號(hào)傳到儀器內(nèi)部電路中進(jìn)行計(jì)算。操作按鈕,三個(gè)操作按鈕可以通過不同的配合進(jìn)行數(shù)十種操作,滿足不同的工作需要。
揚(yáng)聲器通過不同的響聲向你報(bào)告儀器工作情況。LCD屏幕精密的背光LCD屏幕可以滿足你日夜操作的需要,隨時(shí)隨地顯示出你想要的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸出口IMPULSE(英柏斯)提供了數(shù)據(jù)下載的功能,你只需通過數(shù)據(jù)輸出口便可以把數(shù)據(jù)下載下來進(jìn)行更詳細(xì)的處理
內(nèi)部結(jié)構(gòu):IMPULSE(英柏斯)主要由一個(gè)大范圍的激光傳感器、一個(gè)流體傾斜傳感器、一個(gè)瞄準(zhǔn)目鏡和一個(gè)數(shù)據(jù)輸出端口組成的。IMPULSE(英柏斯)把傳感器和軟件結(jié)合,通過儀器兩邊面板上的三個(gè)按鈕進(jìn)行操作,于后面面板的液晶顯示器獲得數(shù)據(jù)。
工作原理:IMPULSE(英柏斯)通過激光傳感器和傾斜傳感器提供即時(shí)的距離和角度值。在進(jìn)行測量工作時(shí),IMPULSE(英柏斯)由發(fā)射鏡射出一束紅外線,紅外線碰到目標(biāo)物反射回接收鏡,而IMPULSE(英柏斯)的激光傳感器則以計(jì)算紅外線短脈沖飛逝的時(shí)間計(jì)算確定距離值,傾斜傳感器則負(fù)責(zé)測量垂角、計(jì)算確定高度、仰角、斜度、水平距離等數(shù)據(jù)資料。
IMPULSE(英柏斯)具有很大的光譜靈敏度,能測量反射和非反射的目標(biāo)。最大距離可以有600米(2000英尺),但實(shí)際的最大距離則受具體目標(biāo)和周圍環(huán)境情況影響,由周圍環(huán)境情況決定。傾斜傳感器能夠進(jìn)行360度測量,儀器被傾斜傳感器作為±180度顯示,儀器保持水平是0度,向上旋轉(zhuǎn)為+值,向下旋轉(zhuǎn)為-值。
遠(yuǎn)距離激光測距儀和我們常用的測距儀不同,一般用于研究,河道,航道,地質(zhì)測量等等,我們常用的測距儀一般分為0-200米的手持式測距儀以及500-3000米的測距望遠(yuǎn)鏡,手持測距儀一般用于室內(nèi),這種測距儀一般都有紅色的激光點(diǎn),便于瞄準(zhǔn)細(xì)小目標(biāo),常被用于室內(nèi)裝修等等,500-3000米測距儀一般用于室外,一般都是采用激光的測距方式,為不可見光,常被用于林業(yè),電力等等行業(yè)。
在選購測距儀時(shí),需要考慮的幾點(diǎn):
1.測量范圍
2.測量精度
3.使用的場合
基本分為以下幾種情況:
a)只需要在幾米或者十幾米范圍之內(nèi)進(jìn)行距離測量,
且精度要求不高的情況下。
建議——可選用“超聲波測距儀”。
備注——超聲波測距儀測量的效果受環(huán)境影響較大,穩(wěn)定和方向性較激光測距儀差,但價(jià)格相對(duì)便宜,適合與室內(nèi)測量。
b)測量距離不長,多用于室內(nèi),精度要求高。
建議——可選購“手持式激光測距儀”。
備注——手持式激光測距儀比較合適在室內(nèi)使用,測量精度及效果都非常不錯(cuò)。
(如用戶需要在室外的環(huán)境下進(jìn)行探測的話,建議配上專業(yè)的激光瞄準(zhǔn)器和反射板,結(jié)合使用才能達(dá)到預(yù)期的測程及效果。)
c)測量距離較遠(yuǎn),多用于戶外使用。
建議——選購“望遠(yuǎn)鏡式激光測距儀”(即:激光測距望遠(yuǎn)鏡)