激光測距儀的定義、原理、分類、用途、選購及發展歷程

2010-10-20

                                激光測距儀的定義、原理、分類、用途、選購及發展歷程

 定義

      激光測距儀，是利用激光對目標的距離進行準確測定的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光，由光電元件接收目標反射的激光束，計時器測定激光束從發射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離。激光測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準確，其誤差僅為其它光學測距儀的五分之一到數百分之一。

原理
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為測量光往返目標所需要時間，然后通過光速c =299792458m/s 和大氣折射系數n 計算出距離D。由于直接測量時間比較困難，通常是測定連續波的相位，稱為測相式測距儀。當然，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，而是測量調制在紅外或者激光上面的信號相位。建筑行業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.被測物體平面必須與光線垂直么？
 
　　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，主要是因為距離比較近，光反射回來的信號強度夠大。與此可以知道，一定要垂直，否則返回信號過于微弱將無法得到精確距離。
 
3.若被測物體平面為漫反射是否可以？
 
       通常也是可以的，實際工程中會采用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴重的問題。
 
4.超聲波測距精度比較低，現在很少使用。
 
5.激光測距儀精度可達到1毫米誤差，適合各種高精度測量用途。

發展歷程
　　世界上第一臺激光器，是由美國休斯飛機公司的科學家梅曼于1960年，首先研制成功的。美國軍方很快就在此基礎上開展了對軍用激光裝置的研究。1961年，第一臺軍用激光 測距儀通過了美國軍方論證試驗，對此后激光測距儀很快就進入了實用聯合體。
 
　　激光測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準確，其誤差僅為其它光學測距儀的五分之一到數百分之一，因而被廣泛用于地形測量，戰場測量，坦克，飛機，艦艇和火炮對目標的測距，測量云層、飛機、導彈以及人造衛星的高度等。它是提高高坦克、飛機、艦艇和火炮精度的重要技術裝備。
 
　　由于激光測距儀價格不斷下調，工業上也逐漸開始使用激光測距儀。國內外出現了一批新型的具有測距快、體積小、性能可靠等優點的微型測距儀，可以廣泛應用于工業測控、礦山、港口等領域。
 
　　激光是六十年代發展起來的一項新技術。它是一種顏色很純、能量高度集中、方向性很好的光。激光測距儀是利用激光進行測距的一種儀器。它的作用原理很簡單：通過測定激光開始發射到激光從目標反射回來的時間來測定距離。例如用激光測距儀來測量月球的距離，如果激光從開始發射到從月球反射回來的時間被測定為2.56秒，激光發射到月球的單程時間就等于1.28秒，而激光的速度是光速，等于每秒三十萬公里。因此，測得的月球離地球的距離為單程時間和光速的乘積，即三十八萬四千公里。為了發射和接收激光，并進行計時，激光測距儀由激光發射器、接收器、鐘頻振蕩器及距離計數器等組成。 激光測距儀還能用來對人造衛星跟蹤測距，測量飛機飛行高度，對目標進行瞄準測距，以及進行地形測繪，勘察等。