激光測距儀原理

激光測距儀一般采用脈沖法和相位法兩種方法測量距離。脈沖法測距的過程如下：測距儀發出的激光在被測物體反射后被測距儀接收，測距儀記錄激光往返時間。光速和往返時間的一半是測距儀與被測物體之間的距離。脈沖法測量距離的精度一般為 /- 1米左右。此外，這種測距儀的測量盲區一般在5米左右。

激光測距是光波測距測距是光波測距中的一種測距方法c在空氣中傳播A、B兩點之間往返一次所需的時間t，則A、B兩點間距離D以下表示可以使用。

D=ct/2

式中：

D——測站點A、B兩點間距；

c——光在大氣中傳播的速度；

t——光往返A、B所需的時間。

從上面可以看出，需要測量A、B距離實際上是測量光傳播的時間t，激光測距儀通?？煞譃槊}沖式和相位式兩種測量形式。

相位式激光測距儀

相位式激光測距儀是利用無線電波段的頻率制激光束，測量調制光往返測線產生的相位延遲，然后根據調制光的波長轉換相位延遲所代表的距離。也就是說，通過間接方法測量光往返測線所需的時間，如圖所示。

相位式激光測距儀一般用于精密測距。由于其精度高，一般為mm級。為了有效反射信號，測量目標限制在與儀器精度相稱的特**，該測距儀配備了稱為合作目標的反射鏡。

若調制光角頻率為ω，待測距離D上往返一次產生的相位延遲為φ，則對應時間t 可以說：

t=φ/ω

將這種關系代入(3)-6）式距離D可表示為

D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ Δφ)

=c/4f (N ΔN)=U(N )

式中：

φ——信號往返測線產生的總相位延遲。

ω——調制信號的角頻率，ω=2πf。

U——單位長度等于1/4調制波長

N——測線所包含調制半波長個數。

Δφ——信號往返測線一次相位延遲不足π部分。

ΔN——測線包含調制波不足半波長的小數部分。

ΔN=φ/ω

頻率c/(4πf)這是一個常數。此時，距離測量已成為測線中包含的半波長數和不到半波長的小數部分的測量N或φ，由于現代精密機械加工技術和無線電測相技術的發展，φ測量精度高。

為量不足π的相角φ，可以通過不同的方法進行測量，通常較常用的是延遲測相和數字測相。目前，短程激光測距儀采用數字測相原理φ。

一般來說，相位式激光測距儀采用連續發射帶調制信號的激光束。為了獲得高精度的測距，還需要配置合作目標。目前推出的手持式激光測距儀是脈沖式激光測距儀中的另一種新型測距儀。它不僅體積小，重量輕，而且采用數字測相脈沖寬度細分技術，無需合作目標即可達到mm精度，測程已超過100m，它能快速準確地直接顯示距離。是短程精密工程測量和房屋建筑面積測量中較新的長度測量標準設備。目前應用較多的是leica公司生產的DISTO深圳威瑞晶科系列手持式激光測距儀IMETER品牌 激光測距望遠鏡等。

測距儀特點

◆在沒有反射板和低反射率的情況下，遠距離測量可以測量；

◆可同步測量多個傳感器；

◆測量范圍廣，響應時間短；

◆外觀設計緊湊，安裝方便，操作方便；

◆ 可測量各種物體的距離(無反射鏡)

◆增加濾鏡可測高溫被測體；

◆可見光容易對準被測體；

◆LDM42響應速度高達500Hz；

◆較高測量精度3mm，分辨率0.1mm；

◆輸出：串行口RS232/RS422,模擬輸出4～20mA 軟件設置模擬口和開關值；

◆LDM43帶Profibus DP和SSI總線接口容易融入工業現場總線；

◆外同步輸入；

應用領域

激光測距儀已經被廣泛應用于以下領域：電力，水利，通訊，環境，建筑，地質，警務，消防，爆破，航海，鐵路，反恐/軍事，農業，林業，房地產，休閑/戶外運動等。

使用知識

為什么激光測距儀有所謂的安全和不安全的區別？

顧名思義，激光測距儀是一種利用激光作為載波來實現測距功能的測量工具。目前，市場上使用的手持式激光測距儀主要有以下激光：工作波長為905納米和1540納米的半導體激光，工作波長為10 納米的YAG激光。10 納米的波長對人體皮膚和眼睛有害，特別是如果眼睛意外接觸10 納米波長激光對眼睛的傷害可能是*性的。因此，在國外，手持激光測距儀完全禁止10 納米激光。在中國，一些制造商生產10 納米激光測距儀。深圳威瑞晶科目前所有測距望遠鏡系列產品均采用905納米安全激光。

對于905納米和1540納米的激光測距儀，我們稱之為安全。 納米激光測距儀因其對人體的潛在危害而被稱為不安全。

激光測距儀，由于激光用于距離測量，脈沖激光束是一種能量非常集中的單色光源，所以不要用眼睛直接看發射口，也不要用望遠鏡觀察光滑的反射表面，以免傷害人的眼睛。必須按照儀器說明書中的安全操作規范進行測量。在現場測量時，儀器的發射口不能直接對準太陽，以免燒壞儀器的光敏元件。

選購指南

在購買測距儀時，需要考慮幾點：

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)距離測量只需要幾米或十米以內，

而且精度要求不高。

建議——可選用“超聲波測距儀”。

備注-超聲波測距儀的測量效果受環境影響較大，穩定性和方向性比激光測距儀差，但價格相對便宜！適用于室內測量。

b)測量距離不長，環境光不復雜，精度要求達到毫米級

建議-可購買相位激光測距儀。

備注-相位式激光測距儀較適合室內使用，測量精度可達2mm以下。

（如果用戶需要在室外環境中進行探測，由于環境光的影響，需要添加專業的激光瞄準器和反射以達到預期的測程和效果。

c)測量距離較遠，主要用于戶外使用！

建議-購買望遠鏡激光測距儀(即:激光測距望遠鏡)

特點-既是望遠鏡，又是測距儀！多次觀察放大倍數，用戶只需通過目鏡內的交叉瞄準系統輕松瞄準目標進行測距！透明紅外激光發射和接收對眼睛無害，能準確測量目標距離，體積小，攜帶方便！

e) 測量遠距離和室外測量

建議-購買內置望遠鏡，以便在強光下看得更清楚。

備注-便于準確測量。

激光測距儀使用時需要注意的問題：激光測距儀不能對準人眼直接測量，防止對人體的傷害。同時，一般激光測距儀不具防水功能，所以需要注意防水。