三級電力承裝修試激光測距儀

激光測距儀是利用調(diào)制激光的某個參數(shù)實現(xiàn)對目標(biāo)的距離測量的儀器。激光測距儀測量范圍為3.5~5000米。

按照測距方法分為相位法測距儀和脈沖法測距儀，脈沖式激光測距儀是在工作時向目標(biāo)射出一束或一序列短暫的脈沖激光束，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間，計算出從觀測者到目標(biāo)的距離。相位法激光測距儀是利用檢測發(fā)射光和反射光在空間中傳播時發(fā)生的相位差來檢測距離的。激光測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準(zhǔn)確，其誤差僅為其它光學(xué)測距儀的五分之一到數(shù)百分之一，右圖中，為典型的相位法測距儀和脈沖法測距儀圖。

簡介

激光測距儀是利用調(diào)制激光的某個參數(shù)對目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測定的儀器。脈沖式激光測距儀是在工作時向目標(biāo)射出一束或一序列短暫的脈沖激光束，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間，計算出從測距儀到目標(biāo)的距離。

當(dāng)發(fā)射的激光束功率足夠時，測程可達(dá)40公里左右甚至更遠(yuǎn)，激光測距儀可晝夜作業(yè)，但空間中有對激光吸收率較高的物質(zhì)時，其測距的距離和精度會下降。

世界上di yi臺激光器，是由美國休斯飛機公司的科學(xué)家梅曼于1960年，首先研制成功的紅寶石激光^[1]  器。美guojun方很快就在此基礎(chǔ)上開展了對JUN YONG激光裝置的研究。1961年，di yi臺JUN YONG激光 測距儀通過了美guojun方論證試驗，對此后激光測距儀很快就進(jìn)入了實用階段。

由于激光測距儀價格不斷下調(diào)，工業(yè)上也逐漸開始使用激光測距儀。國內(nèi)外出現(xiàn)了一批新型的具有測距快、體積小、性能可靠等優(yōu)點的微型測距儀，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、礦山、港口等領(lǐng)域。

激光是六十年代發(fā)展起來的一項新技術(shù)。它是一種顏色很純、能量高度集中、方向性很好的光。激光測距儀是利用激光進(jìn)行測距的一種儀器。它的作用原理很簡單：通過測定激光開始發(fā)射到激光從目標(biāo)反射回來的時間來測定距離。例如用激光測距儀來測量月球的距離，如果激光從開始發(fā)射到從月球反射回來的時間被測定為2.56秒，激光發(fā)射到月球的單程時間就等于1.28秒，而激光的速度是光速，等于每秒三十萬公里。因此，測得的月球離地球的距離為單程時間和光速的乘積，即三十八萬四千公里。為了發(fā)射和接收激光，并進(jìn)行計時，激光測距儀由激光發(fā)射器、接收器、鐘頻振蕩器及距離計數(shù)器等組成。

激光測距儀還能用來對人造衛(wèi)星跟蹤測距，測量飛機飛行高度，對目標(biāo)進(jìn)行瞄準(zhǔn)測距，以及進(jìn)行地形測繪，勘察等。

原理

1.利用紅外線測距或激光測距的原理

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。

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.測物體平面必須與光線垂直

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精確距離。

3.可以測物體平面為漫反射

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.脈沖法激光測距儀yu樂級產(chǎn)品可以達(dá)到顯示精度1米，測量精度±1米，測量級產(chǎn)品顯示精度0.1米，測量精度±0.15米。

5.相位式激光測距儀精度可達(dá)到1毫米誤差，適合各種高精度測量用途。

分類

激光測距儀分手持激光測距儀和望遠(yuǎn)鏡式激光測距儀。

1、手持激光測距儀：測量距離一般在200米內(nèi)，精度在2mm左右。這是目前使用范圍z廣的激光測距儀。在功能上除能測量距離外，一般還能計算測量物體的體積。

2、云服務(wù)激光測距儀：通過藍(lán)牙將激光測距儀上測量數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)揭苿咏K端如手機、平板電腦上；通過wifi聯(lián)網(wǎng)可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫朔?wù)器，在遠(yuǎn)程的施工伙伴實時共享測量數(shù)據(jù)。

3、望遠(yuǎn)鏡式激光測距儀：測量距離比較遠(yuǎn)，一般測量范圍在3.5米-2000米左右，也有z大量程為10公里左右的測距望遠(yuǎn)鏡，由于測距望遠(yuǎn)鏡的準(zhǔn)直性要求，3.5米以下為盲區(qū)，大于2000米以上的激光望遠(yuǎn)鏡一般采用

YAG激光，波長為1.064微米，為了達(dá)到較大的測量量程，所以激光功率較大，建議使用者注意激光防護。

主要應(yīng)用范圍為戶外中、長距離測量。

一維激光測距儀

用于距離測量、定位；激光測距儀

二維激光測距儀（Scanning Laser Range finder）

用于輪廓測量，定位、區(qū)域監(jiān)控等領(lǐng)域；

三維激光測距儀（3D Laser Range finder）

用于三維輪廓測量，三維空間定位等領(lǐng)域。

使用激光測量月球到地球距離的示意圖

用途

激光測距儀廣泛用于地形測量，戰(zhàn)場測量，坦克，飛機，艦艇和火炮對目標(biāo)的測距，測量云層、飛機、dao彈以及人造衛(wèi)星的高度等。它是提高高坦克、飛機、艦艇和火炮精度的重要技術(shù)裝備。由于激光測距儀價格不斷下調(diào)，工業(yè)上也逐漸開始使用激光測距儀，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、礦山、港口等領(lǐng)域。^[2]  

選購

在選購測距儀時，需要考慮的幾點：

1.測量范圍

2.測量精度

3.使用的場合

基本分為以下幾種情況：

a) 只需要在幾米或者十幾米范圍之內(nèi)進(jìn)行距離測量，

且精度要求不高的情況下。建議——可選用“超聲波測距儀”。

備注——超聲波測距儀測量的效果受環(huán)境影響較大，穩(wěn)定和方向性較激光測距儀差，但價格相對便宜，適合與室內(nèi)測量。

b) 測量距離不長，多用于室內(nèi)，精度要求高。

建議——可選購“手持式激光測距儀”。

備注——手持式激光測距儀z適合在室內(nèi)使用，測量精度及效果都非常不錯，在室外測量時，由于受到戶外光污染的影響，手持式激光測距儀的精度下降明顯。

（如用戶需要在室外的環(huán)境下進(jìn)行探測的話，建議配上專業(yè)的激光瞄準(zhǔn)器和反射板，結(jié)合使用才能達(dá)到預(yù)期的測程及效果。）

注意：激光測距儀所采用的的連續(xù)輸出激光，視覺上為紅色光譜范圍，當(dāng)眼睛直視時，可能對眼造成不可逆的傷害。

c) 測量距離較遠(yuǎn)，多用于戶外使用。

建議——選購“望遠(yuǎn)鏡式激光測距儀”（即：激光測距望遠(yuǎn)鏡）如右圖顯示。

產(chǎn)品

望遠(yuǎn)鏡式激光測距儀

這類測距儀通常采用脈沖法，一般在精度1米左右，中端產(chǎn)品精度可以達(dá)到0.5米，2015年之后產(chǎn)生了精度可以達(dá)到0.3米的zx產(chǎn)品，光學(xué)放大倍率可以達(dá)到6~9倍。主要應(yīng)用范圍為野外建筑，環(huán)境勘察，建立基站，等需要野外長距離測量的情況。

主要品牌有：美國博士能BUSHNELL測距儀，里奧波特Leupold測距儀，紐康NEWCON測距儀，日本尼康NIKON測距儀，德國奧卡OPTI-LOGIC測距儀, 美國LTI測距儀, 以及IMPULSE英柏斯測距儀，TRUPULSE圖帕斯系列測距儀。

激光器不具備防摔的功能，所以激光測距儀很容易摔壞發(fā)光器。

激光測距儀技術(shù)參數(shù)：

操作溫度：-10℃~+50℃

探測頻率：1/6~1/3HZ

激光類型：半導(dǎo)體激光器

觀查視野:6.5°

Magnification:7*

Dustproof,waterproof,shockproof

應(yīng)用

手持激光測距儀在房屋丈量應(yīng)用 房屋丈量一直是房管部門既關(guān)心又費心的工作，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。它不僅是直接面對老百姓，而且直接關(guān)系到老百姓的經(jīng)濟利益，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，雖然也可以滿足基本要求，然而在長距離測量，測層高，不易到達(dá)地的測量上存在較大誤差，而且存在勞動強度大工作繁雜等缺點，在*快速發(fā)展的今天，如此原始，傳統(tǒng)的測量方式，已明顯的不符合當(dāng)今信息化社會快速，高效的要求。 為此，在引進(jìn)了手持式激光測距儀后，經(jīng)過幾個月的

實際使用，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、長距離的房屋的測量。使用簡便，測量數(shù)據(jù)精確（三毫米精度），工作效率提高（可非接觸測量），*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，如在陽光強烈照耀下，長距離目標(biāo)物體較難看清，需借助望遠(yuǎn)鏡等附件。另外，每次測量時校準(zhǔn)水準(zhǔn)氣泡較費力，zhao能自動校準(zhǔn)。總之手持激光測距儀還是有較多的應(yīng)用場合的。

相位式激光測距儀

相位式激光測距儀是利用激光束進(jìn)行幅度調(diào)制并測定調(diào)制光往返測線一次所產(chǎn)生的相位延遲，再根據(jù)調(diào)制光的波長，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經(jīng)往返測線所需的時間。

相位式激光測距儀一般應(yīng)用在精密測距中。由于其精度高，一般為毫米級，為了有效的反射信號，并使測定的目標(biāo)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(biāo)的反射鏡。

若調(diào)制光角頻率為ω，在待測量距離D上往返一次產(chǎn)生的相位延遲為φ，則對應(yīng)時間t 可表示為：

t=φ/ω

將此關(guān)系代入（3-6）式距離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——信號往返測線一次產(chǎn)生的總的相位延遲。

ω——調(diào)制信號的角頻率，ω=2πf。

U——單位長度，數(shù)值等于1/4調(diào)制波長

N——測線所包含調(diào)制半波長個數(shù)。

Δφ——信號往返測線一次產(chǎn)生相位延遲不足π部分。

ΔN——測線所包含調(diào)制波不足半波長的小數(shù)部分。

ΔN=φ/ω

在給定調(diào)制和標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，頻率c/(4πf)是一個常數(shù)，此時距離的測量變成了測線所包含半波長個數(shù)的測量和不足半波長的小數(shù)部分的測量即測N或φ，由于近代精密機械加工技術(shù)和無線電測相技術(shù)的發(fā)展，已使φ的測量達(dá)到很高的精度。

為了測得不足π的相角φ，可以通過不同的方法來進(jìn)行測量，通常應(yīng)用z多的是延遲測相和數(shù)字測相，短程激光測距儀均采用數(shù)字測相原理來求得φ。

由上所述一般情況下相位式激光測距儀使用連續(xù)發(fā)射帶調(diào)制信號的激光束，為了獲得測距高精度還需配置合作目標(biāo)，而推出的手持式激光測距儀是脈沖式激光測距儀中又一新型測距儀，它不僅體積小、重量輕，還采用數(shù)字測相脈沖展寬細(xì)分技術(shù)，無需合作目標(biāo)即可達(dá)到毫米級精度，測程已經(jīng)超過100m，且能快速準(zhǔn)確地直接顯示距離。是短程精度精密工程測量、房屋建筑面積測量中zx型的長度計量標(biāo)準(zhǔn)器具。現(xiàn)應(yīng)用z多的是leica公司生產(chǎn)的DISTO系列手持式激光測距儀。

手持式激光測距儀使用注意事項

DISTO及其他手持式激光測距儀，由于采用激光進(jìn)行距離測量，而脈沖激光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(zhǔn)發(fā)射口直視，也不要用瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)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(guī)范進(jìn)行測量。野外測量時不可將儀器發(fā)射口直接對準(zhǔn)太陽以免燒壞儀器光敏元件。

LDM4X激光測距儀是國外使用比較廣泛的一種，配有的大量程激光測距、測速傳感器基于激光脈沖反射時差法原理，適用大量程測量，具有很高的響應(yīng)頻率，能適用惡劣的工業(yè)環(huán)境等特點。結(jié)實的金屬外科，使其能工作在有害氣體環(huán)境，安全保護等級IP67,安裝維護方便。

應(yīng)用

將安裝在抓斗式卸船機的駕駛室下方，激光器垂直向下進(jìn)行掃描。系統(tǒng)就緒以后，由控制系統(tǒng)發(fā)出啟動命令。激光器高速發(fā)出短促激光脈沖，對下方區(qū)域以極小的角度分辨率逐點進(jìn)行測量。大量的測量數(shù)據(jù)點被軟件采集后，被轉(zhuǎn)化為三維空間內(nèi)的點云數(shù)據(jù)，再通過特殊的數(shù)據(jù)處理算法，將激光器采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為物料的位置和輪廓信息。將這些信息輸出給上層控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)判別下一個抓料點后，由執(zhí)行系統(tǒng)完成抓取。

方法

1 輕觸啟動/測量鍵，開啟測距儀。

2 按需要以加或減鍵更換測量基準(zhǔn)邊（只對單次測量有效），A—前沿；B—儀器支架；C—后沿。

3 用激光瞄準(zhǔn)目標(biāo)，再次輕觸啟動/測量鍵，紀(jì)錄測量值。

4 測量完畢，按下清除鍵直到初始畫面出現(xiàn)。同時按下加和減鍵關(guān)閉測距儀。

5 90秒無工作指令的情況下，測距儀會自動關(guān)機。

6 利用標(biāo)準(zhǔn)距離可對測距儀進(jìn)行自校，并可通過Offset菜單項進(jìn)行修正。

日常維護

激光測距儀使用時需要注意的問題：激光測距儀不能對準(zhǔn)人眼直接測量，防止對人體的傷害。同時，一般激光測距儀不具防水功能，所以需要注意防水。zx的美國里奧波特激光測距儀，由于在美國當(dāng)?shù)刂饕m用于戶外shou獵愛好者，所以制作之處的優(yōu)勢即是可以防水防霧，配有叢林樹木枝葉涂彩。

激光器不具備防摔的功能，所以激光測距儀很容易摔壞發(fā)光器。

激光測距儀維護：

① 經(jīng)常檢查儀器外觀及時清除表面的灰塵臟污、油脂、霉斑等。

② 清潔目鏡、物鏡或激光發(fā)射窗時應(yīng)使用柔軟的干布。嚴(yán)禁用硬物刻劃，以免損壞光學(xué)性能。

③ 本機為光、機、電一體化高精密儀器，使用中應(yīng)小心輕放，嚴(yán)禁擠壓或從高處跌落，以免損壞儀器。

使用方法

激光安全jing示和使用注意事項 激光器是強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，所以激光對人體，特別是人眼有嚴(yán)重傷害，使用時需特別小心。

上對激光有統(tǒng)一的分類和統(tǒng)一的安全jing示標(biāo)志，激光器分為四類（Class1～C

激光測距儀

lass4），一類激光器對人是安全的，二類激光器對人有較輕的傷害，三類以上的激光器對人有嚴(yán)重傷害，使用時需特別注意，避免對人眼直射。

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，使激光的實際應(yīng)用價值發(fā)生了革命性的進(jìn)步。其他種類的激光器由于產(chǎn)生激光的機理過于復(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，價格逐步降低，其應(yīng)用批量和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，應(yīng)用前景好。 半導(dǎo)體激di yi調(diào)制、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用安全、其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。如光存儲、激光打印、激光照排、激光測距、條碼掃描、工業(yè)探測、測試測量儀器、激光顯示、醫(yī)療儀器、軍事、安防、野外探測、建筑類掃平及標(biāo)線類儀器、實驗室及教學(xué)演示、舞臺燈光及激光表演、激光水平尺及各種標(biāo)線定位等。 半導(dǎo)體激光器的一些*優(yōu)點使之非常適合于軍事上的應(yīng)用，如野外測距、qing炮等的瞄準(zhǔn)、射擊模擬系統(tǒng)、致盲、對潛通信制導(dǎo)、引信、安防等。由于可用普通電池驅(qū)動，使一些便攜式wu器設(shè)備配置成為可能。

已開發(fā)出并投放市場的半導(dǎo)體激光器的波段有370nm、390nm、405nm、430nm、480nm、635nm、650nm、670nm、780nm、808nm、850nm、980nm、1310nm、1550nm等，其中1310nm、1550nm主要用于光纖通訊領(lǐng)域。405nm - 670nm為可見光波段，780nm - 1550nm為紅外光波段，370nm - 390nm為紫外光波段。高新的產(chǎn)品、專業(yè)的技術(shù)測距行業(yè)的潮流。

 三級電力承裝修試激光測距儀