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激光测距仪的概述

发布时间:2010-08-05   来源:11317仪器商城  

 定义

激光测距仪

       激光测距仪是利用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。

 

  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,,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。

分类

  激光测距仪分手持激光测距仪和望远镜式激光测距仪。

 

  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。[2]

 

  一维激光测距仪

 

  用于距离测量、定位;激光测距仪

 

  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;

 

  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。

 

  图:使用激光测量月球到地球距离的示意图

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。

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么?

 

  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是否可以?

 

  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。

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。

 

  建议——可选用“超声波测距仪”。

 

  备注——超声波测距仪测量的效果受环境影响较大,稳定和方向性较激光测距仪差,但价格相对便宜,适合与室内测量。

 

  b) 测量距离不长,多用于室内,精度要求高。

 

  建议——可选购“手持式激光测距仪”。

 

  备注——手持式激光测距仪适合在室内使用,测量精度及效果都非常不错。

 

  (如用户需要在室外的环境下进行探测的话,建议配上专业的激光瞄准器和反射板,结合使用才能达到预期的测程及效果。)

 

  c) 测量距离较远,多用于户外使用。

 

  建议——选购“望远镜式激光测距仪”(即:激光测距望远镜)

品牌

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。

 

  主要品牌有:喜利得HILTI 测距仪, 徕卡Leica DISTO测距仪,BOSCH博世测距仪,国产大有测距仪,福禄克测距仪

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,有的光学放大倍率可以达到6~9倍。主要应用范围为野外建筑,环境勘察,建立机战,等需要野外长距离测量的情况。

 

  主要品牌有:美国博士能BUSHNELL测距仪,美国里奥波特Leupold测距仪, 加拿大纽康NEWCON测距仪,日本尼康NIKON测距仪,德国奥卡OPTI-LOGIC测距仪, 美国LTI测距仪, 以及美国IMPULSE英柏斯测距仪,TRUPULSE图帕斯系列测距仪。

 

  激光测距仪使用时需要注意的问题:激光测距仪不能对准人眼直接测量,防止对人体的伤害。同时,一般激光测距仪不具防水功能,所以需要注意防水。新的美国里奥波特激光测距仪,由于在美国当地主要适用于户外狩猎爱好者,所以制作之处的优势即是可以防水防雾,配有丛林树木枝叶涂彩。

 

  激光器不具备防摔的功能,所以激光测距仪很容易摔坏发光器。 

 

  激光测距仪维护:

 

  ① 经常检查仪器外观及时清除表面的灰尘脏污、油脂、霉斑等。

 

  ② 清洁目镜、物镜或激光发射窗时应使用柔软的干布。严禁用硬物刻划,以免损坏光学性能。

 

  ③ 本机为光、机、电一体化高精密仪器,使用中应小心轻放,严禁挤压或从高处跌落,以免损坏仪器。

 

  激光测距仪技术参数:

 

  测量范围:30~5000米

 

  测量误差:+/-1米

 

  操作温度:-10℃~+50℃ 揗环速度:1/6~1/3HZ

 

  激光类型:YAG 激光

 

  电源:12V Ni-MH rechargeable battery-pack

 

  观查视野:6.5°

 

  Magnification:7*

 

  Dustproof,waterproof,shockproof

 

  重量:2.2lbs/1Kg

 

  尺寸:4 1/2”×6”×2 1/8”(115×152×54mm)

目前市场上销售的产品有:

         30米激光测距仪 原装瑞士普瑞测多功能激光测距仪    

         50m 合资大有激光测距仪LM50 性价比更好的测距仪  

        18m CP3007激光测距仪 超声波红外测距仪 电子尺   

        70m 德国博世测距仪 手持激光测距仪DLE70         

        100m Leica DISTO 瑞士徕卡 激光测距仪莱卡D3激光尺

                                                                                                                                    更多

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