威睿晶科
- 激 光 測 距 方 案 解 決 專 家 -

激光測距的基本知識點

發表時間:2020-04-21 17:25


激光測距

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。

若激光是連續發射的,測程可達40公里左右,并可晝夜進行作業。若激光是脈沖發射的,一般絕對精度較低,但用于遠距離測量,可以達到很好的相對精度。

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。

常見產品應用

1.手持激光測距儀

測量距離一般在200米內,精度在2mm左右。這是使用范圍最廣的激光測距儀。在功能上除能測量距離外,一般還能計算測量物體的體積。

2. 望遠鏡式激光測距儀

測量距離一般在600-3000米左右,這類測距儀測量距離比較遠,但精度相對較低,精度一般在0.5-1.2米左右。主要應用范圍為野外長距離測量。

3.工業激光測距儀

測量距離在0.5-3000米左右,精度在50mm以內,300米外要加設反光板,部分產品還能在測距的同時測速。主要應用于位置控制(如車輛和船舶);定位起重機;裝卸和搬運設備;飛機測量(測高儀);冶金過程控制;測量不宜接近的物體(如管灌裝物、管道、集裝箱),以及水位測量。典型的傳感器有LDM301、LDM4x。


工作原理

激光測距儀一般采用兩種方式來測量距離:脈沖法和相位法。脈沖法測距的過程是這樣的:測距儀發射出的激光經被測量物體的反射后又被測距儀接收,測距儀同時記錄激光往返的時間。光速和往返時間的乘積的一半,就是測距儀和被測量物體之間的距離。脈沖法測量距離的精度是一般是在+/- 10厘米左右。

另外,此類測距儀的測量盲區一般是1米左右。測量公式如下:

L=1/2*C*T

L---測站點A、B兩點間距離;

C---光在空氣中的傳播速度c =299792458m/s
C≈10^8m/s

T---光往返A、B一次所需的時間。

QQ截圖20200421173240.jpg

主要應用范圍為戶外中、長距離測量。

一維激光測距儀

用于距離測量、定位;激光測距儀

二維激光測距儀(Scanning Laser Range finder)

用于輪廓測量,定位、區域監控等領域;

三維激光測距儀(3D Laser Range finder)

用于三維輪廓測量,三維空間定位等領域。

使用激光測量月球到地球距離的示意圖

望遠鏡式激光測距儀

這類測距儀通常采用脈沖法,一般在精度1米左右,中端產品精度可以達到0.5米,2015年之后產生了精度可以達到0.3米的最新產品,光學放大倍率可以達到6~9倍。主要應用范圍為野外建筑,環境勘察,建立基站,等需要野外長距離測量的情況。

激光器不具備防摔的功能,所以激光測距儀很容易摔壞發光器。

激光測距儀技術參數:

操作溫度:-10℃~+50℃

探測頻率:1/6~1/3HZ

激光類型:半導體激光器

觀查視野:6.5°/7.0°

日常維護

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。

一般激光測距儀,屬于戶外使用產品,所以要注意防塵。

激光器不具備防摔的功能,所以激光測距儀很容易摔壞發光器。

激光測距儀維護:

① 經常檢查儀器外觀及時清除表面的灰塵臟污、油脂、霉斑等。

② 清潔目鏡、物鏡或激光發射窗時應使用柔軟的干布。嚴禁用硬物刻劃,以免損壞光學性能。

激光產品一般為光、機、電一體化高精密儀器,應小心輕放,嚴禁擠壓或從高處跌落,以免損壞儀器。

應用波段

上世紀九十年代初,歐美等幾大公司相繼生產出可供商用的半導體激光二極管,使激光的實際應用價值發生了革命性的進步。其他種類的激光器由于產生激光的機理過于復雜,使其體積,重量特別大,功耗高等原因,大大限制了激光的應用。而半導體激光器的出現使這些問題迎刃而解。隨著半導體激光器的技術進一步成熟,價格逐步降低,其應用批量和應用領域不斷擴大,應用前景好。 半導體激光器體積小、重量輕、可靠性高、轉換效率高、功耗低、驅動電源簡單、能直接調制、結構簡單、價格低廉、使用安全、其應用領域非常廣泛。如光存儲、激光打印、激光照排、激光測距、條碼掃描、工業探測、測試測量儀器、激光顯示、醫療儀器、軍事、安防、野外探測、建筑類掃平及標線類儀器、實驗室及教學演示、舞臺燈光及激光表演、激光水平尺及各種標線定位等。 半導體激光器的一些獨特優點使之非常適合于軍事上的應用,如野外測距、槍炮等的瞄準、射擊模擬系統、致盲、對潛通信制導、引信、安防等。由于可用普通電池驅動,使一些便攜式武器設備配置成為可能。

已開發出并投放市場的半導體激光器的波段有370nm、390nm、405nm、430nm、480nm、635nm、650nm、670nm、780nm、808nm、850nm、980nm、1310nm、1550nm等,其中

1310nm、1550nm主要用于光纖通訊領域。

405nm - 670nm為可見光波段,

780nm - 1550nm為紅外光波段,

370nm - 390nm為紫外光波段。




以上知識點來源于“百度百科”


分享到:
在線客服
 
 
 
 
 工作時間
周一至周五 :9:00-18:00
周六至周六 :9:00-17:00
 聯系方式
電話:400-823-1288
郵箱:sales902@valueplus2.com