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激光測距儀的測量原理
日期：2025-04-28 16:47
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摘要：
激光測距儀的測量原理及方法
1.利用紅外線測距或激光測距的原理是什么？
測距原理基本可以歸結(jié)為測量光往返目標(biāo)所需要時間，然后通過光速c =299792458m/s 和大氣折射系數(shù)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(xù)波的相位，稱為測相式測距儀。當(dāng)然，也有脈沖式測距儀，典型的是WILD的DI-3000
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.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(qiáng)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**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(yán)重的問題。
4.超聲波測距精度比較低，現(xiàn)在很少使用。
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。相位測距技術(shù)的測距精度高,但作用距離有限,主要用于高精度大地測量。眾所周知，光在給定介質(zhì)的傳播速度是一定的，因此，通過測量光在參考點和被測點之間的往返傳播時間，即可給出目標(biāo)和參考點之間的距離。
1.利用紅外線測距或激光測距的原理是什么？
測距原理基本可以歸結(jié)為測量光往返目標(biāo)所需要時間，然后通過光速c =299792458m/s 和大氣折射系數(shù)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(xù)波的相位，稱為測相式測距儀。當(dāng)然，也有脈沖式測距儀，典型的是WILD的DI-3000
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.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(qiáng)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**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(yán)重的問題。
4.超聲波測距精度比較低，現(xiàn)在很少使用。
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。相位測距技術(shù)的測距精度高,但作用距離有限,主要用于高精度大地測量。眾所周知，光在給定介質(zhì)的傳播速度是一定的，因此，通過測量光在參考點和被測點之間的往返傳播時間，即可給出目標(biāo)和參考點之間的距離。
相位測距法是通過強(qiáng)度調(diào)制的連續(xù)光波在往返傳播過程中的相位變化來測量光束的往返傳播時間，其計算公式如下：
t=Φ/2πf
式中，t為光波往返傳播時間（s）；Φ為調(diào)制光波的相位變化量（rad）; f為調(diào)制頻率（Hz）。
光的往返傳播時間得到后，目標(biāo)至參考點的距離可由下式求得
R=(c/2)×(Φ/2πf)=(λ/2)×(Φ/2π)
式中，R為目標(biāo)至參考點距離（m）；c為光波傳播速度（m/s）；λ為調(diào)制光波波長（m）。
相位位移是以2π為周期變化的，因此有
Φ=（N+△n）.2π
式中，N為相位變化整周期數(shù)；△n為相位變化非整周期數(shù)。
由以上兩式可知
R=λ/2×（N+△n）
上式表明，只要測出發(fā)射和接收光波的相位差，即可得到目標(biāo)的距離。因此相位測距可理解為以調(diào)制光波半波長為“測量尺度”的距離測量方法。
