相位式激光測距儀

相位式激光測距儀是用無線電波段的頻率，對激光束進行幅度調(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，如圖所示。

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)系代入上式1距離D可表示為

D=1/2ct=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

超聲波測距儀超聲波測距儀是根據(jù)超聲波遇到障礙物反射回來的特性進行測量的。超聲波發(fā)射向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收qi收到反射波就立即中斷停止計時。相位法測距儀是將激光的相位進行調(diào)制，通過測量反射回來的激光的相位差來獲得距離的測距儀。 通過不斷檢測產(chǎn)生波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測出發(fā)射超聲波和接收到回波的時間差T，然后求出距離L。

超聲波測距儀，由于超聲波受周圍環(huán)境影響較大，所以一般測量距離比較短，測量精度比較低。目前使用范圍不是很廣闊，但價格比較低，一般幾百元左右。

紅外測距儀用調(diào)制的紅外光進行精密測距的儀器，測程一般為1-5公里。新型測距儀在長度測量的基礎(chǔ)上，可以利用長度測量結(jié)果，對待測目標(biāo)的面積、周長、體積、質(zhì)量等其他參數(shù)進行科學(xué)計算，在工程應(yīng)用、GIS調(diào)查、軍事等領(lǐng)域都有很廣的應(yīng)用范圍。利用的是紅外線傳播時的不擴散原理 ：因為紅外線在穿越其它物質(zhì)時折射率很小，所以長距離的測距儀都會考慮紅外線，而紅外線的傳播是需要時間的，當(dāng)紅外線從測距儀發(fā)出碰到反射物被反射回來被測距儀接受到再根據(jù)紅外線從發(fā)出到被接受到的時間及紅外線的傳播速度就可以算出距離

紅外測距的優(yōu)點是便宜，易制，安全，缺點是精度低，距離近，方向性差。

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，它重量輕、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?，F(xiàn)在在我們的工作學(xué)習(xí)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，以后也必將走進千家萬戶。

世界上一臺激光器，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器。美國軍方很快就在此基礎(chǔ)上開展了對激光裝置的研究。1961年，一臺激光 測距儀通過了美國軍方論證試驗，對此后激光測距儀很快就進入了實用階段。

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。