激光測(cè)距儀,是利用激光對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的儀器。激光測(cè)距儀在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光,由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束,計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間,計(jì)算出從觀測(cè)者到目標(biāo)的距離。激光測(cè)距儀重量輕、體積小、操作簡(jiǎn)單速度快而準(zhǔn)確,其誤差僅為其它光學(xué)測(cè)距儀的五分之一到數(shù)百分之一。
激光測(cè)距儀
若激光是連續(xù)發(fā)射的,測(cè)程可達(dá)40公里左右,并可晝夜進(jìn)行作業(yè)。若激光是脈沖發(fā)射的,一般絕對(duì)精度較低,但用于遠(yuǎn)距離測(cè)量,可以達(dá)到很好的相對(duì)精度。
激光是六十年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。它是一種顏色很純、能量高度集中、方向性很好的光。激光測(cè)距儀是利用激光進(jìn)行測(cè)距的一種儀器。它的作用原理很簡(jiǎn)單:通過(guò)測(cè)定激光開(kāi)始發(fā)射到激光從目標(biāo)反射回來(lái)的時(shí)間來(lái)測(cè)定距離。例如用激光測(cè)距儀來(lái)測(cè)量月球的距離,如果激光從開(kāi)始發(fā)射到從月球反射回來(lái)的時(shí)間被測(cè)定為2.56秒,激光發(fā)射到月球的單程時(shí)間就等于1.28秒,而激光的速度是光速,等于每秒三十萬(wàn)公里。因此,測(cè)得的月球離地球的距離為單程時(shí)間和光速的乘積,即三十八萬(wàn)四千公里。為了發(fā)射和接收激光,并進(jìn)行計(jì)時(shí),激光測(cè)距儀由激光發(fā)射器、接收器、鐘頻振蕩器及距離計(jì)數(shù)器等組成。
激光測(cè)距儀還能用來(lái)對(duì)人造衛(wèi)星跟蹤測(cè)距,測(cè)量飛機(jī)飛行高度,對(duì)目標(biāo)進(jìn)行瞄準(zhǔn)測(cè)距,以及進(jìn)行地形測(cè)繪,勘察等。
原理
1.利用紅外線(xiàn)測(cè)距或激光測(cè)距的原理
測(cè)距原理基本可以歸結(jié)為測(cè)量光往返目標(biāo)所需要時(shí)間,然后通過(guò)光速c =299792458m/s 和大氣折射系數(shù)n 計(jì)算出距離D。由于直接測(cè)量時(shí)間比較困難,通常是測(cè)定連續(xù)波的相位,稱(chēng)為測(cè)相式測(cè)距儀。當(dāng)然,也有脈沖式測(cè)距儀。
需要注意,測(cè)相并不是測(cè)量紅外或者激光的相位,而是測(cè)量調(diào)制在紅外或者激光上面的信號(hào)相位。建筑行業(yè)有一種手持式的激光測(cè)距儀,用于房屋測(cè)量,其工作原理與此相同。
2.測(cè)物體平面必須與光線(xiàn)垂直
通常精密測(cè)距需要全反射棱鏡配合,而房屋量測(cè)用的測(cè)距儀,直接以光滑的墻面反射測(cè)量,主要是因?yàn)榫嚯x比較近,光反射回來(lái)的信號(hào)強(qiáng)度夠大。與此可以知道,一定要垂直,否則返回信號(hào)過(guò)于微弱將無(wú)法得到精確距離。
3.可以測(cè)物體平面為漫反射
通常也是可以的,實(shí)際工程中會(huì)采用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴(yán)重的問(wèn)題。
4.超聲波測(cè)距精度比較低,使用比較少。
5.激光測(cè)距儀精度可達(dá)到1毫米誤差,適合各種高精度測(cè)量用途。
用途
激光測(cè)距儀廣泛用于地形測(cè)量,戰(zhàn)場(chǎng)測(cè)量,坦克,飛機(jī),艦艇和火**對(duì)目標(biāo)的測(cè)距,測(cè)量云層、飛機(jī)、導(dǎo)彈以及人造衛(wèi)星的高度等。它是提高高坦克、飛機(jī)、艦艇和火**精度的重要技術(shù)裝備。由于激光測(cè)距儀價(jià)格不斷下調(diào),工業(yè)上也逐漸開(kāi)始使用激光測(cè)距儀,可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控、礦山、港口等領(lǐng)域。
應(yīng)用
手持激光測(cè)距儀在房屋丈量應(yīng)用 房屋丈量一直是房管部門(mén)既關(guān)心又費(fèi)心的工作,房屋勘丈面積圖是直接作為產(chǎn)權(quán)證的附圖,具有法律效力。它不僅是直接面對(duì)老百姓,而且直接關(guān)系到老百姓的經(jīng)濟(jì)利益,所以房屋丈量誤差的控制尤為顯得重要,按照以往的習(xí)慣利用皮尺或鋼卷尺進(jìn)行建筑面積,使用面積的丈量,雖然也可以滿(mǎn)足基本要求,然而在長(zhǎng)距離測(cè)量,測(cè)層高,不易到達(dá)地的測(cè)量上存在較大誤差,而且存在勞動(dòng)強(qiáng)度大工作繁雜等缺點(diǎn),在高新技術(shù)快速發(fā)展的今天,如此原始,傳統(tǒng)的測(cè)量方式,已明顯的不符合當(dāng)今信息化社會(huì)快速,高效的要求。 為此,在引進(jìn)了手持式激光測(cè)距儀后,經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的實(shí)際使用,總體認(rèn)為該儀器特別適用于建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜,中高層、長(zhǎng)距離的房屋的測(cè)量。使用簡(jiǎn)便,測(cè)量數(shù)據(jù)精確(三毫米精度),工作效率提高(可非接觸測(cè)量),完全拋棄了一根皮尺(或鋼卷尺)丈量房屋的方法,減少勘丈誤差,保證了面積量算精度,量算結(jié)果使業(yè)主更加信服。當(dāng)然該儀器也有亟待提高的方面,如在陽(yáng)光強(qiáng)烈照耀下,長(zhǎng)距離目標(biāo)物體較難看清,需借助望遠(yuǎn)鏡等附件。另外,每次測(cè)量時(shí)校準(zhǔn)水準(zhǔn)氣泡較費(fèi)力,*好能自動(dòng)校準(zhǔn)。總之手持激光測(cè)距儀還是受我們歡迎的
日常維護(hù)
激光測(cè)距儀使用時(shí)需要注意的問(wèn)題:激光測(cè)距儀不能對(duì)準(zhǔn)人眼直接測(cè)量,防止對(duì)人體的傷害。同時(shí),振動(dòng)儀一般激光測(cè)距儀不具防水功能,所以需要注意防水。*新的美國(guó)里奧波特激光測(cè)距儀,由于在美國(guó)當(dāng)?shù)刂饕m用于戶(hù)外狩獵愛(ài)好者,所以制作之處的優(yōu)勢(shì)即是可以防水防霧,配有叢林樹(shù)木枝葉涂彩。
使用方法
激光安全警示和使用注意事項(xiàng) 激光器是強(qiáng)度很高的光源輻射器件,大功率的激光器可以用于切割焊接金屬材料,所以激光對(duì)人體,特別是人眼有嚴(yán)重傷害,使用時(shí)需特別小心。
國(guó)際上對(duì)激光有統(tǒng)一的分類(lèi)和統(tǒng)一的安全警示標(biāo)志,激光器分為四類(lèi)(Class1~Class4),一類(lèi)激光器對(duì)人是安全的,二類(lèi)激光器對(duì)人有較輕的傷害,三類(lèi)以上的激光器對(duì)人有嚴(yán)重傷害,使用時(shí)需特別注意,避免對(duì)人眼直射。
上世紀(jì)九十年代初,歐美等幾大公司相繼生產(chǎn)出可供商用的半導(dǎo)體激光二極管,使激光的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值發(fā)生了革命性的進(jìn)步。其他種類(lèi)的激光器由于產(chǎn)生激光的機(jī)理過(guò)于復(fù)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(yīng)用。而半導(dǎo)體激光器的出現(xiàn)使這些問(wèn)題迎刃而解。隨著半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)一步成熟,價(jià)格逐步降低,其應(yīng)用批量和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,應(yīng)用前景好。半導(dǎo)體激光器體積小、重量輕、可靠性高、轉(zhuǎn)換效率高、功耗低、驅(qū)動(dòng)電源簡(jiǎn)單、能直接調(diào)制、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用安全、其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。如光存儲(chǔ)、激光打印、激光照排、激光測(cè)距、條碼掃描、工業(yè)探測(cè)、測(cè)試測(cè)量?jī)x器、激光顯示、醫(yī)療儀器、軍事、安防、野外探測(cè)、建筑類(lèi)掃平及標(biāo)線(xiàn)類(lèi)儀器、實(shí)驗(yàn)室及教學(xué)演示、舞臺(tái)燈光及激光表演、激光水平尺及各種標(biāo)線(xiàn)定位等。 半導(dǎo)體激光器的一些獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)使之非常適合于軍事上的應(yīng)用,如野外測(cè)距、槍**等的瞄準(zhǔn)、射擊模擬系統(tǒng)、致盲、對(duì)潛通信制導(dǎo)、引信、安防等。由于可用普通電池驅(qū)動(dòng),使一些便攜式武器設(shè)備配置成為可能。