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1 # yuanA倫
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2 # 論道今朝
鐳射測距瞄準應該分為:鐳射測距和鐳射瞄準兩部分。鐳射測距是由鐳射儀發射鐳射到目標的時間反射回來,鐳射儀獲得返回來的資訊再透過鐳射儀自我計算而得出的距離答案。鐳射瞄準是根據鐳射的直線特性,不受風力影響,直線直達目標;要求越精準,發射的鐳射束就越細;到達目標的距離越遠,鐳射束抵達目標的點就越大,並且,還要考慮功率因素。鐳射測距瞄準儀有軍事用途和工業測量用途兩種
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3 # 窮Sao
鐳射測距感測器的工作原理
傳輸時間鐳射感測器工作時,先由鐳射二極體對準目標發射鐳射脈衝。經目標反射後激光向各方向散射。部分散射光返回到感測器接收器,被光學系統接收後成像到雪崩光電二極體上。雪崩光電二極體是一種內部具有放大功能的光學感測器,因此它能檢測極其微弱的光訊號。記錄並處理從光脈衝發出到返回被接收所經歷的時間,即可測定目標距離。傳輸時間鐳射感測器必須極其精確地測定傳輸時間,因為光速太快。
例如,光速約為3′108m/s,要想使解析度達到1mm,則傳輸時間測距感測器的電子電路必須能分辨出以下極短的時間 -
4 # 華創老周
鐳射測距的原理
鐳射測距儀一般採用兩種方式來測量距離:脈衝法和相位法。脈衝法測距的過程是這樣的:測距儀發射出的鐳射經被測量物體的反射後又被測距儀接收,測距儀同時記錄鐳射往返的時間。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。脈衝法測量距離的精度是一般是在+/- 1米左右。另外,此類測距儀的測量盲區一般是15米左右。
鐳射測距儀的應用領域:
鐳射測距儀已經被廣泛應用於以下領域:電力,水利,通訊,環境,建築,地質,警務,消防,爆破,航海,鐵路,反恐/軍事,農業,林業,房地產,休閒/戶外運動等。
鐳射測距儀的“安全”和“不安全” :
顧名思義,鐳射測距儀是用鐳射做為主要工作物質來進行工作的。目前,市場上的鐳射測距儀的工作物質主要有以下幾種:工作波長為 905奈米和1540奈米的半導體鐳射,工作波長為1064奈米的YAG鐳射。1064奈米的波長對人體面板和眼睛是害的,特別是如果眼睛不小心接觸到1064奈米波長的鐳射,對眼睛的傷害可能將是永久性的。所以,在國外,手持鐳射測距儀中,完全取締了1064奈米的鐳射。在國內,某些廠家還有生產 1064奈米的鐳射測距儀。
對於905奈米和1540奈米的鐳射測距儀,我們就稱之為“安全”的。對於1064奈米的鐳射測距儀,由於它對人體具有潛在的危害性,所以我們就稱之為“不安全”的。
鐳射測距儀鐳射測距原理:
鐳射測距是光波測距中的一種測距方式,如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點間往返一次所需時間為t,則A、B兩點間距離D可用下列表示。
D=c*t/2 (式1)
式中:
D——測站點A、B兩點間距離;
c——光在大氣中傳播的速度;
t——光往返A、B一次所需的時間。
由上式可知,要測量A、B距離實際上是要測量光傳播的時間t,根據測量時間方法的不同,鐳射測距儀通常可分為脈衝式和相位式兩種測量形式。
相位式鐳射測距儀:
相位式鐳射測距儀是用無線電波段的頻率,對鐳射束進行幅度調製並測定調製光往返測線一次所產生的相位延遲,再根據調製光的波長,換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經往返測線所需的時間。
相位式鐳射測距儀一般應用在精密測距中。由於其精度高,一般為毫米級,為了有效的反射訊號,並使測定的目標限制在與儀器精度相稱的某一特定點上,對這種測距儀都配置了被稱為合作目標的反射鏡。
若調製光角頻率為ω,在待測量距離D上往返一次產生的相位延遲為φ,則對應時間t 可表示為:
t=φ/ω
將此關係代入式1中,則距離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——訊號往返測線一次產生的總的相位延遲。
ω——調製訊號的角頻率,ω=2πf。
U——單位長度,數值等於1/4調製波長
N——測線所包含調製半波長個數。
Δφ——訊號往返測線一次產生相位延遲不足π部分。
ΔN——測線所包含調製波不足半波長的小數部分。
ΔN=φ/ω
在給定調製和標準大氣條件下,頻率c/(4πf)是一個常數,此時距離的測量變成了測線所包含半波長個數的測量和不足半波長的小數部分的測量即測N或φ,由於近代精密機械加工技術和無線電測相技術的發展,已使φ的測量達到很高的精度。
為了測得不足π的相角φ,可以透過不同的方法來進行測量,通常應用最多的是延遲測相和數字測相,目前短程鐳射測距儀均採用數字測相原理來求得φ。
由上所述一般情況下相位式鐳射測距儀使用連續發射帶調製訊號的鐳射束,為了獲得測距高精度還需配置合作目標,而目前推出的鐳射測距儀是脈衝式鐳射測距儀中又一新型測距儀,它不僅體積小、重量輕,還採用數字測相脈衝展寬細分技術,無需合作目標即可達到毫米級精度,測程已經超過 100m,且能快速準確地直接顯示距離,是短程精度精密工程測量、房屋建築面積測量中最新型的長度計量標準器具。現應用最多的是leica公司生產的 DISTO系列鐳射測距儀。
鐳射測距儀使用注意事項:
DISTO及其他手持式鐳射測距儀,由於採用鐳射進行距離測量,而脈衝鐳射束是能量非常集中的單色光源,所以在使用時不要用眼對準發射口直視,也不要用瞄準望遠鏡觀察光滑反射面,以免傷害人的眼睛。一定要按儀器說明書中安全操作規範進行測量。野外測量時不可將儀器發射口直接對準太陽以免燒壞儀器光敏元件。
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5 # v科技奇趣
鐳射測距儀一般採用兩種方式來測量距離:脈衝法和相位法。脈衝法測距的過程是這樣的:測距儀發射出的鐳射經被測量物體的反射後又被測距儀接收,測距儀同時記錄鐳射往返的時間。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。脈衝法測量距離的精度是一般是在+/- 10釐米左右。另外,此類測距儀的測量盲區一般是1米左右。
鐳射測距是光波測距中的一種測距方式,如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點間往返一次所需時間為t,則A、B兩點間距離D可用下列表示。
D=ct/2
式中:
D——測站點A、B兩點間距離;
c——速度;
t——光往返A、B一次所需的時間。
由上式可知,要測量A、B距離實際上是要測量光傳播的時間t,根據測量時間方法的不同,鐳射測距儀通常可分為脈衝式和相位式兩種測量形式。典型的是WILD的DI-3000、真尚有的LDM30X 。
需要注意,測相併不是測量紅外或者鐳射的相位,而是測量調製在紅外或者鐳射上面的訊號相位。建築行業有一種手持式的鐳射測距儀,用於房屋測量,其工作原理與此相同。
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6 # 梁瑞林
與其僅僅回答“鐳射測距瞄準的原理”,不如讓你一次全部明白了鐳射(探測)測距瞄準、雷達(探測)測距(有時加上瞄準)飛機導彈與雲層、汽車超聲雷達(探測)測距障礙物、聲納(探測)測距(有時加上瞄準)水下水面艦艇與魚群的全部原理。
鐳射探測時,由鐳射測距儀發射鐳射,如果沒有遇到障礙物,鐳射不會被反射回來;如果遇到障礙物,鐳射會被反射回來,並被鐳射測距儀接收。雷達探測飛機、導彈、雲層時,發射頻率很高的無線電波,如果沒有遇到障礙物,無線電波不會被反射回來;如果遇到障礙物,這束無線電波會被反射回來,並被雷達接收;當然被探測物如果是隱身物體,無線電波將被物體表面的隱身塗層吸收或漫反射,這時雖然有障礙物,雷達也仍然接收不到反射回來的無線電波,雷達就探測不到障礙物(針對不同的雷達無線電頻率,需要塗覆吸收與反射無線電波的不同塗層)。汽車超聲雷達探測障礙物時,發射超聲波,遇到障礙物,超聲波就會被反射回來,並被超聲波雷達接收;如果沒有遇到障礙物,超聲波就不會被反射回來,並不會被超聲雷達接收。聲納探測水面水下艦艇與魚群時,發射超聲波、聲波或次聲波,這種波遇到障礙物時,會被反射回來,並被聲納接收;如果沒有遇到障礙物,聲納就接收不到反射回來的超聲波、聲波、次聲波;如果被探測物是隱身艦艇,這些超聲波、聲波、次聲波也有可能被艦艇表面的隱身塗層所吸收或漫反射,這時雖然有障礙物,聲納也接收不到回波。這就是它們探測的原理,下面接著談的是測距的原理。
在探測過程中,它們探測所使用的媒介物,或者說所使用的“尺子”,分別是鐳射、無線電波、超聲波、超聲波或聲波或次聲波。這些媒介物各自都有自己的傳播速度,將它們從被髮射到被接收所經歷的時間長短乘以各自的速度,顯然就是鐳射測距儀、雷達、汽車超聲波雷達、聲納到障礙物之間來回的距離;再將來回的距離值除以2,測距的目的就達到了。
順便說一句,因為汽車超聲波雷達用的探測媒介物超聲波與聲納的探測媒介物超聲波相同,差別僅僅在於超聲波傳導透過的介質不一樣,一個是空氣,另一個是水(或者說海水),所以汽車超聲波雷達又稱為汽車聲納。
下面的圖和照片分別是鐳射測距儀照片、雷達(其中的一種)照片、雷達探測原理圖、汽車超聲波雷達工作原理示意圖、聲納工作原理示意圖。
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7 # 岳陽科普人
鐳射測距是以鐳射器作為光源進行測距。根據鐳射工作的方式分為連續鐳射器和脈衝鐳射器。氦氖、氬離子、氪鎘等氣體鐳射器工作於連續輸出狀態,用於相位式鐳射測距;雙異質砷化鎵半導體鐳射器,用於紅外測距;紅寶石、釹玻璃等固體鐳射器,用於脈衝式鐳射測距。鐳射測距儀由於鐳射的單色性好、方向性強等特點,加上電子線路半導體化整合化,與光電測距儀相比,不僅可以日夜作業、而且能提高測距精度,顯著減少重量和功耗,使測量到人造地球衛星、月球等遠目標的距離變成現實。
向目標射出一束很細的鐳射,由光電元件接收目標反射的鐳射束,計時器測定鐳射束從發射到接收的時間,計算出從觀測者到目標的距離。
若鐳射是連續發射的,測程可達40公里左右,並可晝夜進行作業。若鐳射是脈衝發射的,一般絕對精度較低,但用於遠距離測量,可以達到很好的相對精度。
其原理是:鐳射測距儀器一般採用脈衝法和相位法兩種方式來測量距離。脈衝法測距的過程是:測距儀發射出的鐳射經被測量物體的反射後又被測距儀接收,測距儀同時記錄鐳射往返的時間。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。脈衝法測量距離的精度是一般是在+/- 10釐米左右。另外,此類測距儀的測量盲區一般是1米左右。
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8 # 繁星落石
TOF技術,已知光速,透過測量發出鐳射到接收鐳射經過的時間,可以計算光線經過的路徑長度,因為是往返的路徑,所以取一半就可以得到距離了。
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9 # 閩南阿宏
主要分兩種:
1、脈衝式。發射一個脈衝,開始計時,接收到脈衝,停止計時。
2、相位式。發射連續的脈衝,測量發射脈衝和接收脈衝的相位差,一般至少需要兩種頻率的脈衝頻率。
回覆列表
鐳射測距儀是利用鐳射對目標的距離進行準確測定的儀器。鐳射測距儀在工作時向目標射出一束很細的鐳射,由光電元件接收目標反射的鐳射束,計時器測定鐳射束從發射到接收的時間,計算出從觀測者到目標的距離。若鐳射是連續發射的,測程可達40公里左右,襯氟蝶閥並可晝夜進行作業。若鐳射是脈衝發射的,一般絕對精度較低,但用於遠距離量,可以達到很好的相對精度