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激光测距仪的工作原理是什么?

文章出处:芯智翼成 网站编辑:InnovaTech 阅读量:269 发表时间:2024-06-22

激光测距仪的工作原理主要基于光的传播速度恒定的特性,通过测量激光束从发射到接收所需的时间来计算目标距离。具体来说,激光测距仪向目标发射一束激光,并接收从目标反射回来的激光束。接收器会将反射的激光束转换成电信号,并将这个信号传输到传感器的处理器中。处理器会记录下接收到反射激光束的时间,这个时间就是激光束从传感器发射出去到被测物体反射回来所需的时间。最后,传感器会根据记录下的时间计算出被测物体与传感器之间的距离。这个计算过程需要使用到光速和时间的关系,即距离等于光速乘以时间的一半。因此,传感器会将记录下的时间除以二,然后乘以光速,就可以得到被测物体与传感器之间的距离了。

激光测距技术具有高精度、高速度和非接触性的特点,所以广泛应用于测绘、建筑、工程、军事、地质勘探等领域。激光测距仪的工作原理可以分为三个步骤:发射激光束、接收反射光束、计算距离。首先,传感器会发射一束激光束,这个激光束会以光速向被测物体传播。当激光束照射到被测物体上时,一部分激光束会被物体吸收,一部分激光束会被物体反射回来。这个反射的激光束就是需要测量的信号。接下来,传感器会接收反射的激光束,并将其转换成电信号,传输到处理器的记录时间。最后,根据记录的时间和光速计算出距离。

激光是一种高度集中和定向的光束,其波长和频率非常纯且单一,因此具有很高的能量和精度。激光测距是一种利用脉冲激光反射时间测量距离的方法,激光测距仪、激光雷达都采用了这一原理。激光测距设备有发射激光脉冲、接收激光反射信号、计算回波时间、计算距离和数据显示和处理5个过程,具体原理如下:

(1)发射激光脉冲:激光器通过受控的电流或其它方式产生一束高度聚焦的激光束。激光器以较高频率同时发射多个短时脉冲,一般在纳秒级别。

(2)接收激光反射信号:激光束照射到目标物体上后,一部分激光将会被反射回来,并被测距仪接收器接收。

(3)计算回波时间:接收器接收到的激光信号被转换为电信号,经过放大和滤波后进入计时装置。

(4)计算距离:计时装置测量接收到的反射信号的时间延迟,并与已知激光速度进行计算,从而确定目标物体与激光测量仪之间的距离。

(5)数据显示和处理:测量结果可以显示在仪器上,并可通过数据接口传输到计算机等设备进行进一步处理和分析。

VA-MTB-900VA-S01-T685L3都是带有激光测距的功能,最远激光测距范围高达10000米且误差不超过1米,有精度高、测距稳定、误差小的特点。此外,激光测距方法大体可分为脉冲法、干涉法、相位法和三角法四种。脉冲测距法基于光的传播速度为恒量进行测距,通过测量光往返一次所需的时间来计算距离。干涉测距法基于光波干涉原理进行测距,利用激光的波长极短和单色性好的特点达到高精度。相位测距法通过测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟来计算距离。三角测距法则通过构成三角形光路来测量距离